Pasca Sarjana Jurusan Teknik Sipil Universitas Andalas Padang,[email protected]
Yossyafra
Pasca Sarjana Jurusan Teknik Sipil Universitas Andalas Padang,[email protected]
Elsa Eka Putri
Pasca Sarjana Jurusan Teknik Sipil Universitas Andalas Padang,[email protected]
Abstrak
Penelitian ini dilakukan bertujuan untuk melihat pengaruh suhu pemadatan terhadap stabilitas dinamis & umur layanan lapis perkerasan AC-WC gradasi halus. Penelitian dilakukan pada laboratorium Balai Besar Pelaksanaan Jalan Nasional II Padang. Penelitian mempergunakan alat wheel tracking dengan komposisi material yang diambil dari JMF Paket Pemeliharaan Berkala Jalan Lubuk Alung – Bts. Kota Padang Jln. Prof. DR. Hamka ( Padang ) Satker SKPD Provinsi Sumatera Barat yang dilaksanakan oleh PT. Rimbo Peraduan dan dilaksanakan pada tahun anggaran 2014. Suhu yang diamati mulai dari 85°, 95°, 105°, 115°, 125°, 135°, 145° dan 155° masing– masing dilakukan 3 sampel percobaan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa terjadi pengurangan umur layanan akibat dari variasi temperatur pemadatan aspal pen 60-70 yaitu penurunan temperatur 10C (pada temperatur 125°C) dari temperatur pemadatan ideal 135° adalah terjadi pengurangan 1.71 % dari masa layanan, penurunan temperatur 20C (pada temperature 115°C) dari temperatur pemadatan ideal 135° adalah terjadi pengurangan 4.41 % dari masa layanan, penurunan temperatur 30C (pada temperature 105°C) dari temperatur pemadatan ideal 135° adalah terjadi pengurangan 5.30 % dari masa layanan, penurunan temperatur 40C (pada temperature 95°C) dari temperatur pemadatan ideal 135° adalah terjadi pengurangan 6.62%, penurunan temperatur 50C (pada temperature 85°C) dari temperatur pemadatan ideal 135° adalah terjadi pengurangan 9.74 %, kenaikkan temperatur 10C (pada temperature 145°C) dari temperatur pemadatan ideal 135° terjadi pengurangan 0.71 % dan Kenaikkan 20C ( pada temperature 155°C) dari temperatur pemadatan ideal 135° terjadi pengurangan 3.21 %.
Kata kunci : Stabilitas Dinamis, Masa Layanan, Temperature, Wheel Tracking
1. PENDAHULUAN
Pertumbuhan suatu wilayah sangat dipengaruhi oleh pelayanan suatu ruas jalan, maka kebutuhan jaringan jalan semakin diperlukan. Untuk mendapatkan ketahanan jalan yang berkualitas, harus ditunjang dengan peralatan pembuat hotmix yang memadai (Asphalt
Mixing Plant), peralatan pendukung pekerjaan dilapangan dan suhu pada saat pemadatan.
Pada saat campuran beraspal dimuat ke atas mesin penyebar (paver) dan selama masa operasional penghamparan, temperatur campuran akan menurun dengan agak cepat.
Campuran aspal diangkut ke lokasi dalam terisolasi dengan baik , untuk mencegah penurunan suhu secara drastis antara waktu pencampuran dan memasukkan ke dalam
hopper paver. (The Shell Bitumen Handbook, 1990). Dua faktor yang mempengaruhi turunnya temperatur ini adalah kecepatan angin dan ketebalan penghamparan lapisan (Puslitbang Jalan dan Jembatan, 2005), kejadian dilapangan tidak tercapai suhu yang
Filino, K., Yossyafra., Elsa, E.P., Pengaruh Suhu Pemadatan terhadap Stabilitas Dinamis dan Umur Layanan Lapisan Perkerasan AC-WC
diinginkan, terutama suhu pemadatan ini disebabkan oleh jauhnya lokasi pekerjaan dari tempat AMP (Asphalt Mixing Plant) proses pengangkutan campuran aspal beton yang tidak menggunakan terpal penutup, antrian untuk menuangkan kedalam finisher dan pengaruh cuaca yang menyebabkan penurunan suhu campuran beton aspal. Dikarenakan ada kemungkinan suhu pemadatan yang bervariasi, dirasa perlu untuk diteliti bagaimana kinerja campuran beraspal tersebut apabila pemadatan aspal dilakukan lebih atau kurang dari ketentuan yang disyaratkan.
2. STUDI PUSTAKA
Pada petunjuk perencanaan tebal perkerasan lentur jalan raya dengan metode Analisa Komponen yang dikeluarkan Departemen Pekerjaan Umum Tahun 1987 dengan nomor 378/KPTS/1987 tingkat pelayanan jalan dapat dinyatakan dalam jumlah lintas ekivalen akhir (LEA) selama Masa layanan dengan tingkat pertumbuhan lalu lintas.
Lintas ekivalen Akhir adalah jumlah lintasan ekivalen harian rata-rata dari sumbu tunggal seberat 8.16 ton (18.000 Lb) pada jalur rencana yang diduga terjadi pada akhir masa layanan, yang dinyatakan dalam rumus berikut ini:
(2.1) Keterangan :
LEA = Lintas Ekivalen Akhir
LHR = Lintas harian Rata-rata
UR = Masa layanan
i = Pertumbuhan Lalu lintas
j = Jenis kendaraan
C = Koefisien Distribusi Kendaraan
E = Angka Ekivalen Beban Sumbu Kendaraan
Pengujian mekanik dari campuran aspal terdiri dari tiga grup pengujian :
1. Fundamental test, terdiri dari repeated load traxial test, unconfined static uniaxial
creep compression test, repeated load indirect tensile test dan dynamic stiffnes and fatigue test.
2. Simulative test, terdapat wheel tracking test. 3. Empirical test, terdapat marshall test.
Dalam hal penelitian ini digunakan pengujian mekanik simulative test dengan alat wheel
tracking. Pengujian ini dimaksudkan untuk mengetahui ketahanan Laston Lapis Aus AC –
WC terhadap perubahan bentuk atau deformasi akibat pembebanan dinamis pada suhu tinggi. Hasil pengetesan benda uji adalah stabilitas dinamis dan kedalaman alur yang dihitung sebagai berikut :
Filino, K., Yossyafra., Elsa, E.P., Pengaruh Suhu Pemadatan terhadap Stabilitas Dinamis dan Umur Layanan Lapisan Perkerasan AC-WC
DS= Stabilitas dinamis (lintasan/mm) d1=deformasi saat t1 (45 menit) d2=deformasi saat t2 (60 menit)
C1 = Faktor koreksi = 1.0 untuk mesin uji kecepatan
C2 = Faktor koreksi = 1.0 untuk benda uji ukuran lebar 300 mm
Kecepatan Deformasi (RD) (mm/menit)
(2.3)
Yuristian (2014) dalam penelitiannya terhadap deformasi dan stabilitas dinamis menggunakan alat Wheel Tracking Machine (WTM). Penelitian ini dilakukan menggunakan material Hot Bin dan Job Mix Formula (JMF) yang digunakan adalah JMF yang digunakan pada salah satu paket pekerjaan satker pelaksanaan Jalan Nasional Wilayah II Provinsi Sumatera Barat 2013. Dari hasil pengujian terhadap nilai stabilitas dinamis adalah terjadi pengurangan masa layanan akibat variasi temperatur pencampuran aspal pen 60-70 kelebihan temperatur 10C dari temperatur pencampuran ideal terjadi pengurangan masa layanan sekitar 6.4%, untuk kelebihan temperatur 20C terjadi pengurangan masa layanan sekitar 10.92%, dan kelebihan temperatur 30C terjadi pengurangan masa layanan sekitar 13.97%. Dan sebaliknya Jika temperatur pencampuran kurang dari 10C dari temperatur pencampuran ideal terjadi pengurangan masa layanan 3.72% dan jika temperatur kurang sebesar temperatur 20C terjadi pengurangan masa layanan 10.04%.
3. BAHAN PENELITIAN
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini ditunjukan pada Tabel 1. Tabel 1. Bahan Penelitian
No Bahan Sumber
1 Agregat kasar Hot Bin AMP PT. Rimbo Peraduan (JMF)
2 Agregat Medium Hot Bin AMP PT. Rimbo Peraduan (JMF)
3 Agregat halus Hot Bin AMP PT. Rimbo Peraduan (JMF)
4 Aspal Aspal Tipe I Produksi Pertamina Pen 60–70
5 Bahan pengisi (Filler) Merk Semen Padang
6 Aditif Wetfix
4. PERALATAN PENELITIAN
Dalam penelitian ini alat-alat yang digunakan berasal dan tersedia di Laboratorium Pengujian Balai Besar Pelaksanaan Jalan Nasional II, antara lain meliputi :
a) Pugmil Mixer
Alat ini digunakan untuk mengaduk campuran beraspal panas b) Compaction
Filino, K., Yossyafra., Elsa, E.P., Pengaruh Suhu Pemadatan terhadap Stabilitas Dinamis dan Umur Layanan Lapisan Perkerasan AC-WC
Alat ini digunakan untuk memadatkan campuran beraspal panas c) Wheel tracking Machine
Alat ini digunakan untuk melakukan pengujian Whell Tracking d) Perlengkapan lainnya seperti
Oven untuk memanaskan bahan, kompor pemanas, panci aluminium untuk memanaskan agregat, sendok pengaduk, spatula untuk menusuk-nusuk campuran benda uji
e) Termometer berkapasitas 200C
5. ANALISA
Pengaruh yang terjadi akibat variasi temperatur pemadatan aspal pen 60-70 terhadap stabilitas dinamis dapat dilihat pada Gambar 1 yaitu nilai stabilitas dinamis yang terjadi menurun pada kenaikan 10C temperatur pemadatan aspal Pen 60-70 dari temperatur ideal 135°C. begitu juga setiap penurunan 10C temperatur pemadatan aspal Pen 60-70 dari temperatur ideal 135° C nilai stabilitas dinamis semakin rendah. Grafik stabilitas dinamis dapat dilihat pada Gambar 1.
y = -0.474x2+ 131.6x - 6642. R² = 0.898 1000 1350 1700 2050 2400 2750 3100 3450 75 85 95 105 115 125 135 145 155 S tab il it as D in am is (l in tas an /m m ) Temperatur ( °C )
Gambar 1. Pengaruh variasi temperatur pemadatan aspal pen 60-70 terhadap stabilitas dinamis
6. PEMBAHASAN
Stabilitas dinamis adalah kemampuan suatu campuran menahan beban roda kendaraan pada saat suhu tinggi yang dinyatakan dalam lintasan/mm. Masa layanan (UR) adalah jumlah waktu yang dihitung sejak jalan tersebut mulai dibuka sampai saat diperlukan perbaikan berat atau dianggap perlu untuk diberi lapis permukaan yang baru. Sesuai petunjuk perencanaan tebal perkerasan lentur jalan raya dengan metode analisa komponen yang dikeluarkan oleh departemen pekerjaan umum tahun 1987, masa layanan jalan dapat dinyatakan dalam lintas ekivalen akhir (LEA) yaitu jumlah lintas ekivalen harian rata-rata
Filino, K., Yossyafra., Elsa, E.P., Pengaruh Suhu Pemadatan terhadap Stabilitas Dinamis dan Umur Layanan Lapisan Perkerasan AC-WC
dari sumbu tunggal seberat 8.16 ton pada jalur rencana atau dapat dilihat dalam rumus berikut ini :
LEA = ∑ LHR j ( 1 + i ) x Cj x Ej (6.1)
Keterangan :
LEA = Lintas Ekivalen Akhir LHR = Lintas harian Rata-rata
UR = Masa layanan
i = Pertumbuhan Lalu lintas
j = Jenis kendaraan
C = Koefisien Distribusi Kendaraan
E = Angka Ekivalen Beban Sumbu Kendaraan
Nilai stabilitas dinamis diasumsikan adalah jumlah lintasan yang dapat ditahan oleh campuran beraspal sampai akhir masa layanan. Lintas Harian Rata-rata (LHR) adalah diasumsikan angka 1 (satu) dikarenakan LHR tidak diketahui, dengan tingkat pertumbuhan lalulintas di Sumatera Barat 6.5 %, koefisien Distribusi (C) adalah 1 (satu) untuk satu jalur satu arah maupun dua arah, angka ekivalen beban sumbu kendaraan (E) adalah 1 (satu), sedangkan j adalah jenis kendaraan.
Dengan analisa diatas dapat disederhanakan :
LEA = LHR ( 1 + i ) (6.2)
= ( 1 + ) (6.3)
= ( 1 + ) log (6.4)
UR =
( ) (6.5)Sehingga Masa layanan (UR)
Filino, K., Yossyafra., Elsa, E.P., Pengaruh Suhu Pemadatan terhadap Stabilitas Dinamis dan Umur Layanan Lapisan Perkerasan AC-WC
Tabel 1. Persentase Pengurangan Masa layanan terhadap Temperatur Pemadatan Ideal
No Variasi Temperatur (C) Masa layanan Rata–rata (%) Persentase Pengurangan Masa layanan terhadap Temperatur Ideal Rata–rata 1 85 90.26 9.74 2 95 93.38 6.62 3 105 94.70 5.30 4 115 95.86 4.14 5 125 98.29 1.71 6 135 100.00 0 7 145 99.29 0.71 8 155 96.79 3.21 7. KESIMPULAN
Berdasarkan dari hasil penelitian dan pembahasan, maka diperoleh beberapa kesimpulan sebagai berikut :
1. Nilai stabilitas dinamis yang terjadi semakin rendah pada tiap penurunan 10C temperatur pemadatan aspal Pen 60-70 dari temperatur ideal135° dan begitu juga dengan kenaikan tiap 10C temperatur pemadatan aspal Pen 60-70 dari temperatur ideal 135° nilai stabilitas dinamis rendah.
2. Pengurangan masa layanan akibat dari variasi temperatur pemadatan aspal pen 60- 70 ditinjau dari hasil data stabilitas dinamis yaitu :
a. Bahwa terjadi pengurangan masa layanan akibat dari variasi temperatur pemadatan aspal pen 60-70 yaitu penurunan temperatur 10C (pada temperatur 125°C) dari temperatur pemadatan ideal 135°C terjadi pengurangan 1.71 % dari masa layanan.
b. Penurunan temperatur 20C (pada temperatur 115°C) dari temperatur pemadatan ideal 135°C terjadi pengurangan 4.14 % dari masa layanan.
c. Penurunan temperatur 30C (pada temperatur 105°C) dari temperatur pemadatan ideal 135°C terjadi pengurangan 5.30 % dari masa layanan.
d. Penurunan temperatur 40C (pada temperatur 95°C) dari temperatur pemadatan ideal 135°C terjadi pengurangan 6.62 % dari masa layanan.
e. Penurunan temperatur 50C (pada temperatur 85°C) dari temperatur pemadatan ideal 135°C terjadi pengurangan 9.74 % dari masa layanan.
f. Kenaikan temperatur 10C (pada temperatur 145°C) dari temperatur pemadatan ideal 135°C terjadi pengurangan 0.71 % dari masa layanan.
Filino, K., Yossyafra., Elsa, E.P., Pengaruh Suhu Pemadatan terhadap Stabilitas Dinamis dan Umur Layanan Lapisan Perkerasan AC-WC
g. Kenaikan temperatur 20C (pada temperatur 155°C) dari temperatur pemadatan ideal 135°C terjadi pengurangan 3.21 % dari masa layanan.
DAFTAR PUSTAKA
Departemen Pekerjaan Umum, 1987, Petunjuk Perencanaan Tebal Perkerasan Jalan Raya Dengan Metode Analisa Komponen, Jakarta
Shell, 1990, The Shell Bitumen Handbook, Shell Bitumen, U.K
Departemen Pekerjaan Umum, 2005, Modul A3, penjelasan Pembuatan Job Mix Formula, puslitbang jalan dan jembatan, Bandung
Lavin, P.G, 2009, Asphalt Pavement, A Practical Guide to Design Production, and
Maintenance for engineers and architecs, Tailor and Francis, New York
Kementerian Pekerjaan Umum, 2010, spesifikasi umum pekerjaan jalan dan jembatan , revisi 2, Bintek, Jakarta
Imam Aschuri, 2011, Kajian suhu optimum pada proses pemedatan untuk campuran beraspal dengan menggunakan modifikasi bitumen limbah plastik.
Yuristian, 2013, Kajian Deformasi dan Stabilitas Dinamis Campuran Laston Lapis Aus (AC-WC) terhadap variasi temperature pencampuran aspal pen 60-70.
Lukman, M., Desmon, H., Perkuatan Struktur Rangka Beton Berperilaku Soft Story dengan Peredam Tambahan Metalic
Damper