HUBUNGAN ANTARA NILAI SKID RESISTANCE DAN
KEDALAMAN TEKSTUR PADA PERMUKAAN
PERKERASAN
TUGAS AKHIR
Diajukan Untuk Melengkapi Tugas-Tugas Dan Memenuhi Syarat Untuk Menempuh
Ujian Sarjana Teknik Sipil
Disusun Oleh :
DERRY WILIYANDA NST
10 0404 064
BIDANG STUDI TRANSPORTASI
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
i
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur dipanjatkan atas kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan karunia-Nya, sehingga Tugas Akhir ini dapat diselesaikan dengan baik.
Tugas Akhir ini merupakan syarat untuk mencapai gelar Sarjana Teknik Sipil Bidang Studi Transportasi Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara, dengan judul “Hubungan Antara Nilai Skid Resistance Dan Kedalaman Tekstur Pada Permukaan Perkerasan”.
Penulis menyadari bahwa dalam penyelesaian Tugas Akhir ini tidak terlepas dari dukungan, bantuan serta bimbingan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis ingin menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada beberapa pihak yang berperan penting, yaitu :
1. Ibunda Dra. Hj. Nuwairy Hilda Lubis M.Pd yang telah banyak berkorban, memberikan motivasi, semangat dan nasehat serta berjuang seorang diri agar penulis tetap bisa melanjutkan pendidikan kejenjang tertinggi. Dan Ayahanda John Arsaddin Nst Alm. yang mendidik penulis untuk pantang menyerah, disiplin dan mandiri, Serta saudari penulis dr. Arwaini Ulfa Nst yang selalu mendoakan dan mendukung penulis.
ii 3. Ibu Adina Sari Lubis dan Bapak Indra Jaya Pandia, selaku Dosen Pembanding, yang telah memberikan saran dan masukan kepada penulis terhadap Tugas Akhir ini.
4. Bapak Prof. Dr. Ing. Johannes Tarigan selaku Ketua Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
5. Bapak Ir. Syahrizal, M.T selaku Sekretaris Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
6. Bapak/Ibu seluruh staff pengajar Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
7. Seluruh pegawai administrasi Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara yang telah memberikan bantuan selama ini kepada penulis.
8. TIM Surveyor “THE SUICIDE SQUAD”: Mhd. Arif Nugraha, Luthfi Pratama, Andry Febriansyah Siregar, Kaka Riad Chofif, M. Iqbalsyah Pasaribu, Reza Saputra, dan Ramadhan.
9. Asisten Laboratorium Jalan Raya Departemen Teknik Sipil Universitas Sumatera Utara
10.Teman-teman Uno Bro: Mhd Arif Nugraha, Andry Febriansyah, Taslim, Luthfi Pratama, Muhammad Wihardi, Kaka Riad Chofif dan Yudha Pramudika.
iii disebutkan seluruhnya terima kasih atas semangat dan bantuannya selama ini.
Dan segenap pihak yang belum penulis sebut di sini atas jasa-jasanya dalam mendukung dan membantu penulis dari segi apapun, sehingga Tugas Akhir ini dapat diselesaikan dengan baik.
Mengingat adanya keterbatasan-keterbatasan yang penulis miliki, maka penulis menyadari bahwa laporan Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu, segala saran dan kritik yang bersifat membangun dari pembaca diharapkan untuk penyempurnaan laporan Tugas Akhir ini.
Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih dan semoga laporan Tugas Akhir ini bermanfaat bagi para pembaca.
Medan, November 2015 Penulis,
Derry Wiliyanda Nst
iv
ABSTRAK
Skid Resisitance (tahanan gelincir) adalah gaya yang dihasilkan antara muka jalan dan ban untuk mengimbangi majunya gerak kendaraan jika dilakukan pengereman. Skid resistance merupakan nilai gesekan yang terjadi antara permukaan perkerasan dan roda kendaraan. Nilai gesekan ini tergantung pada: tekstur mikro dan makro permukaan jalan, properti dari ban, kecepatan kendaraan dan kondisi cuaca. Dalam penelitian ini akan dicari bagaimana hubungan antara nilai skid resistance dan kedalaman tekstur pada permukaan perkerasan.
Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode penelitian eksperimen dimana penelitian dilakukan langsung pada ruas jalan yang dianggap mewakili. Pengujian dilakukan pada Jalan Jendral Sudirman dengan perkerasan aspal beton dan Jalan Sisingamangaraja dengan perkerasan beton semen. Untuk mengetahui nilai skid resistance digunakan alat british pendulum tester dan untuk mengetahui kedalaman tekstur digunakan sand patch method.
Dari hasil pengujian didapat rata-rata skid resistance dan kedalaman tekstur untuk Jalan Jendral sudirman adalah 55,743 dan 1,047. Untuk Jalan Sisingamangaraja didapat nilai skid ressitance dan kedalaman tekstur adalah 60,720 dan 0,7. Dan hubungan antara skid resistance dan kedalaman tekstur pada kedua ruas jalan adalah berbanding lurus dengan koefisisen determinasi (R2) untuk Jalan Jendral Sudirman adalah 0,191 dan untuk Jalan Sisingamangaraja 0,177. Maka dapat disimpulkan bahwa nilai skid resistance pada kedua ruas jalan masih memenuhi standar, dimana standar nilai skid resistance adalah 55 BPN. Untuk kedalaman tekstur Jalan Jendral Sudirman masih memenuhi standar, dimana standar kedalaman tekstur adalah 1,2 MTD. Sedangkan kedalaman tekstur untuk Jalan Sisingamangaraja tidak lagi memenuhi standar, dimana standar kedalaman tekstur adalah 1,5 MTD. Hasil penelitian menunjukan kenaikan kedalaman tekstur berpengaruh pada kenaikan skid resistance.
v
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR ... i
ABSTRAK ... iv
DAFTAR ISI ... v
DAFTAR TABEL ... vii
DAFTAR GAMBAR ... viii
BAB I. PENDAHULUAN ... 1
1.1. Latar Belakang... 1
1.2. Rumusan Masalah ... 3
1.3. Tujuan ... 3
1.4. Manfaat ... 3
1.5. Pembatasan Masalah ... 4
1.6. Sistematika Penulisan ... 4
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA ... 6
2.1. Umum ... 6
2.2. Skid Resistance Pada Permukaan Perkerasan ... 8
2.3.1. Ketentuan Alat ...16
2.3.2. Persiapan Alat...18
2.3.3. Prosedur Pengujian ...22
2.4. Tekstur Pada Permukaan Perkerasan ...22
2.5. Sand Patch Method ...28
vi
2.5.2. Prosedur Pengujian ...31
2.6. Penelitian Terdahulu ...32
BAB III. METODOLOGI PENELITIAN ... 41
3.1. Lokasi ...41
3.2. Sampel ...43
3.3. Peralatan ...48
3.3.1. Alat Utama ...48
3.3.2. Alat Tambahan ...50
3.4. Teknik Pengumpulan Data ...52
3.4.1. Data Primer ...52
3.4.2. Data Sekunder ...62
3.5. Teknik Pengolahan Data ...63
3.6. Tahapan Penelitian...65
BAB IV. HASIL DAN ANALISA DATA ... 67
4.1. Hasil Pengujian ...67
4.2. Analisa Data ...68
4.2. Hasil Penelitian ...69
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN ... 75
5.1. Kesimpulan ...75
5.2. Saran ...76
DAFTAR PUSTAKA ... 77
vii
DAFTAR TABEL
viii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Grafik Penurunan kinerja perkerasan ... 6
Gambar 2.2 Perbandingan skid resistance pada perkerasan beton semen pracetak dan perkerasan beton aspal ... 7
Gambar 2.3 Diagram gaya yang terjadi pada rotasi ban kendaraan ... 8
Gambar 2.4. British Pendulum Tester...14
Gambar 2.5. Karet Peluncur dengan Keausan Tepi Maksimum ...17
Gambar 2.6. Bagian-bagian Pada Alat British Pendulum Tester ...18
Gambar 2.7. Skema Alat Pendulum dan Bidang Kontak Karet Peluncur...20
Gambar 2.8. Ilustrasi dari berbagai jenis tekstur yang ada pada permukaan perkerasan ...24
Gambar 2.9 Pengaruh panjang gelombang tekstur terhadap interaksi perkerasan dan ban ...24
Gambar 2.10 Sand Patch Method ...29
Gambar 2.11 Penggaris 400 mm ...29
Gambar 2.12 Sikat dan Kuas ...30
Gambar 2.13 Palu Karet ...30
Gambar 2.14 Silinder Pengukur Pasir ...30
Gambar 2.15 Pasir...31
Gambar 2.16 Prosedur pengujian Sand Patch Method ...32
ix Gambar 2.18 Hubungan antara nilai skid resistance dan tingkat kecelakaan pada
persimpangan. Oleh Saplioğlu, M, E., et al ...34
Gambar 2.19 Diagram batang nilai skid resistance pada sampel bergradasi rapat. Oleh Ahadi, M. R. And K. Nasirahmadi ...36
Gambar 2.20 Diagram batang nilai skid resistance pada sampel bergradasi rapat. Dengan kadar aspal optimum. Oleh Ahadi, M. R. And K. Nasirahmadi ...36
Gambar 2.21 Diagram batang nilai skid resistance pada sampel bergradasi terbuka. Oleh Ahadi, M. R. And K. Nasirahmadi ...37
Gambar 2.22 Diagram batang nilai skid resistance pada sampel bergradasi terbuka. Dengan kadar aspal optimum. Oleh Ahadi, M. R. And K. Nasirahmadi ....37
Gambar 3.1 Sketsa Lokasi Pengujian ...42
Gambar 3.2 Sketsa Titik Sampel ...47
Gambar 3.3 British Pendulum Tester...49
Gambar 3.4 Sand Patch Method ...50
Gambar 3.5 Meteran 50 m...50
Gambar 3.6 Thermometer Infrared ...50
Gambar 3.7 Sikat Halus dan Kuas ...51
Gambar 3.8 Air ...51
Gambar 3.9 Safety Jacket ...51
Gambar 3.10 Segitiga Pengaman ...51
Gambar 3.11 Segitiga Pengaman dan Petugas Pengamanan Lalulintas ...53
Gambar 3.12 Pengukuran Titik Sampel dari Tepi Perkerasan ...54
x
Gambar 3.14 Pembersihan Titik Sampel ...55
Gambar 3.15 Penuangan Pasir ...56
Gambar 3.16 Penyebaran Pasir dan Setelah Pasir Disebarkan ...56
Gambar 3.17 Pengukuran Diameter Lingkaran Pasir ...57
Gambar 3.18 Area Pengujian Dibersihkan ...58
Gambar 3.19 Gelembung Udara Berada di Tengah ...58
Gambar 3.20 BPT Diletakkan 80o dari Pola Perkerasan ...59
Gambar 3.21 Jarum Penunjuk Skala Ukur Berada Pada Titik Nol...59
Gambar 3.22 Pengaturan Bidang Kontak Karet Pendulum ...60
Gambar 3.23 Permukaan Perkerasan Dibasahi ...60
Gambar 3.24 Pengukuran Suhu Permukaan Perkerasan ...61
Gambar 3.25 Peluncuran Pendulum ...61
Gambar 3.26 Pengukuran Jarak 5 m ...62
Gambar 3.27 Bagan Alir Penelitian ...66
Gambar 4.1 Grafik Kedalaman Tekstur Untuk Jalan Jendral Sudirman ...70
Gambar 4.2 Grafik Kedalaman Tekstur Untuk Jalan Sisingamangaraja ...71
Gambar 4.3 Grafik Skid Resistance Untuk Jalan Jendral Sudirman ...72
Gambar 4.4 Grafik Skid Resistance Untuk Jalan Sisingamangaraja ...73
Gambar 4.5. Grafik Hubungan Kedalaman tekstur dan skid resistance Untuk Jalan Jendral Sudirman ...74
iv
ABSTRAK
Skid Resisitance (tahanan gelincir) adalah gaya yang dihasilkan antara muka jalan dan ban untuk mengimbangi majunya gerak kendaraan jika dilakukan pengereman. Skid resistance merupakan nilai gesekan yang terjadi antara permukaan perkerasan dan roda kendaraan. Nilai gesekan ini tergantung pada: tekstur mikro dan makro permukaan jalan, properti dari ban, kecepatan kendaraan dan kondisi cuaca. Dalam penelitian ini akan dicari bagaimana hubungan antara nilai skid resistance dan kedalaman tekstur pada permukaan perkerasan.
Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode penelitian eksperimen dimana penelitian dilakukan langsung pada ruas jalan yang dianggap mewakili. Pengujian dilakukan pada Jalan Jendral Sudirman dengan perkerasan aspal beton dan Jalan Sisingamangaraja dengan perkerasan beton semen. Untuk mengetahui nilai skid resistance digunakan alat british pendulum tester dan untuk mengetahui kedalaman tekstur digunakan sand patch method.
Dari hasil pengujian didapat rata-rata skid resistance dan kedalaman tekstur untuk Jalan Jendral sudirman adalah 55,743 dan 1,047. Untuk Jalan Sisingamangaraja didapat nilai skid ressitance dan kedalaman tekstur adalah 60,720 dan 0,7. Dan hubungan antara skid resistance dan kedalaman tekstur pada kedua ruas jalan adalah berbanding lurus dengan koefisisen determinasi (R2) untuk Jalan Jendral Sudirman adalah 0,191 dan untuk Jalan Sisingamangaraja 0,177. Maka dapat disimpulkan bahwa nilai skid resistance pada kedua ruas jalan masih memenuhi standar, dimana standar nilai skid resistance adalah 55 BPN. Untuk kedalaman tekstur Jalan Jendral Sudirman masih memenuhi standar, dimana standar kedalaman tekstur adalah 1,2 MTD. Sedangkan kedalaman tekstur untuk Jalan Sisingamangaraja tidak lagi memenuhi standar, dimana standar kedalaman tekstur adalah 1,5 MTD. Hasil penelitian menunjukan kenaikan kedalaman tekstur berpengaruh pada kenaikan skid resistance.
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Skid Resistance (tahanan gelincir) adalah gaya yang dihasilkan antara muka
jalan dan ban untuk mengimbangi majunya gerak kendaraan jika dilakukan pengereman (Sukirman, S., 1999). Skid resistance pada pemukaan perkerasan harus memadai dan sesuai dengan standar sehingga pengguna jalan dapat merasa aman dan nyaman dalam berkendara.
Skid resistance merupakan nilai gesekan yang terjadi antara permukaan
perkerasan dan roda kendaraan. Nilai gesekan ini tergantung pada: tekstur mikro dan makro permukaan jalan, properti dari ban, kecepatan kendaraan dan kondisi cuaca (Beaven and Tubey, L.W., 1978 pada Yero, S., et al., 2012).
Nilai skid resistance tergantung kepada tekstur permukaan perkerasan dimana, menurut Permanent International Association of Road Congresses (PIARC) tekstur pada perkerasan terdiri dari microtexture, macrotexture, dan megatexture. Ketiga kategori ini tergantung pada panjang gelombang dan jarak puncak ke puncak amplitudo. Panjang gelombang yang lebih besar dari megatexture disebut sebagai Uneveness atau roughness. Dalam pengukuran, Makro tekstur diukur melalui
kedalaman tekstur (texture depth).
Tekstur makro dan mikro pada perkerasan mempengaruhi nilai skid resistance, sedangkan untuk kenyamanan berkendara dipengaruhi oleh tekstur mega
2 Dari beberapa pernyataan diatas dapat disimpulkan bahwa nilai skid resistance pada permukaan perkerasan akan dipengaruhi oleh kedalaman tekstur
permukaan jalan. Namun, perkerasan pada jalan terdiri dari perkerasan lentur dan perkerasan kaku dengan jenis yang bervariasi. Untuk itu, melalui penelitian ini akan dicari hubungan antara kedalaman tekstur dan skid resistance pada beberapa jenis permukaan perkerasan.
Untuk mencari hubungan antara kedalaman tekstur dan skid resistance dilakukan pengukuran skid resistance dan kedalaman tekstur. Pengukuran skid resistance permukaan perkerasan dilakukan menggunakan British Pendulum Tester
(BPT). British Pendulum Tester merupakan alat uji jenis bandul (pendulum) dinamis, digunakan untuk mengukur energi yang hilang pada saat karet di bagian bawah telapak bandul menggesek permukaan yang diuji. Alat ini dimaksudkan untuk pengujian pada permukaan yang datar di lapangan atau laboratorium, dan untuk mengukur nilai pemolesan (polishing value) pada benda uji berbentuk lengkung. (SNI 4427:2008)
Sedangkan untuk mengetahui kedalaman tekstur diukur menggunakan Metode Lingkaran Pasir (Sand Patch). Lingkaran pasir merupakan teknik pengukuran kedalaman tekstur permukaan secara volumetrik. Dimana metode ini hanya bisa digunakan untuk mengukur Macrotexture dengan nilai rata-rata kedalaman tekstur >0,45mm.
Hasil pengukuran skid resistance nilainya dinyatakan dalam British Pendulum Number (BPN), sedangkan pengukuran kedalaman tekstur nilainya
3
1.2. Rumusan Masalah
Pada penelitian terdahulu yang dilakukan Yero, S., et al., (2012) dicari hubungan antara nilai skid resistance dan kedalaman tekstur pada berbagai jenis perkerasan yang terdapat di Malaysia. Adapun jenis perkerasan yang diuji adalah SMA (Stone Mastic Asphalt), ACW (Asphalt Concrete Wearing), SD (Surface Dressed).
Berlatarkan penelitian yang dilakukan Yero, S., et al., (2012) di Malaysia menimbulkan permasalahan bagaimana hubungan antara nilai skid resistance dan kedalaman tekstur pada jenis perkerasan yang digunakan di Kota Medan. Dan akhirnya disusun beberapa rumusan masalah antara lain: Bagaimana nilai skid resistance pada berbagai jenis perkerasan, Bagaimana kedalaman tekstur pada jalan
bertekstur makro berbagai jenis perkerasan, dan bagaimana hubungan antara nilai skid resistance dan kedalaman tekstur pada perkerasan yang tersedia di Kota Medan.
1.5. Tujuan
Adapun tujuan dilaksanakannya penelitian ini adalah sebagai berikut: a. Mengetahui skid resistance pada berbagai jenis perkerasan.
b. Mengetahui berapa kedalaman tekstur pada berbagai jenis perkerasan. c. Mencari hubungan antara skid resistance dan kedalaman tekstur pada
berbagai jenis perkerasan.
1.6. Manfaat
Adapun manfaat yang didapat dengan dilaksanakannya penelitian ini adalah sebagai berikut:
4 b. Dari penelitian ini didapat nilai skid resistance dan kedalaman tekstur
berbagai jenis perkerasan.
c. Hasil dari penelitian ini dapat dijadikan sebagai bahan evaluasi permukaan jalan terhadap skid resistance.
1.7. Pembatasan Masalah
a. Untuk mengukur skid resistance permukaan perkerasan menggunakan British Pendulum Tester dengan satuan British Pendulum Number (BPN) .
b. Dalam penelitian ini digunakan Metode Lingkaran Pasir (Sand Patch) untuk mengukur kedalaman tekstur dengan satuan mm.
c. Pengukuran kedalaman tekstur dan skid resistance dilakukan di dua jenis perkerasan yaitu perkerasan aspal beton dan perkerasan beton semen.
d. Dalam penelitian ini digunakan beberapa peraturan sebagai pedoman antara lain:
1) SNI 4427: 2008: Cara Uji Kekesatan Permukaan Perkerasan Menggunakan Alat British Pendulum Tester (BPT)
2) Lampiran Spesifikasi Umum 2010 (Revisi 3): Prosedur Standar Pemeriksaan Untuk Mengukur Tekstur Dengan Metode Lingkaran Pasir e. Penelitian ini merupakan penelitian deskriptif yang menggambarkan
hubungan antara nilai skid resistance dan kedalaman tekstur pada perkerasan Aspal Beton dan Beton Semen yang terdapat di Kota Medan.
1.8. Sistematika Penulisan
5 BAB I PENDAHULUAN
Merupakan pemikiran atau rencana awal yang akan dilakukan dalam penelitian untuk mencapai tujuan pemecahan dari suatu masalah yang ditinjau, yaitu meliputi: latar belakang penelitian, perumusan masalah penelitian, tujuan dan manfaat penelitian, batasan masalah dan sistematika penulisan.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
Merupakan kajian teori dari literatur atau bahan bacaan yang relevan dengan pembahasan mengenai skid resistance dan kedalaman tekstur, baik itu dari jurnal, buku, internet, makalah dan sumber bacaan lainnya.
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
Merupakan bagian yang menjelaskan keseluruhan proses yang dilakukan selama penelitian berlangsung sampai selesai. Dalam bab ini dijelaskan metode yang yang digunakan dalam penelitian, proses mendapatkan data atau sumber data, proses pengolahan data, analisa data, dan sampai penarikan kesimpulan dan saran.
BAB IV HASIL DAN ANALISA DATA
Pada bab ini berisi tentang pembahasan atau hasil data-data yang dikumpulkan. Hasil data-data yang terkumpul tersebut kemudian di analisa sehingga diperoleh hasil atau tujuan akhir dari penelitian ini, dan kesimpulan diperoleh
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
6
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Umum
Perkerasan/lapis keras adalah suatu struktur yang dapat melindungi tanah dari beban roda kendaraan serta mampu mendukung beban berulang dari lalu lintas kendaran tanpa mengalami deformasi yang besar (Hardiyatmo, H. C., 2011). Dalam melaksanakan fungsinya, kinerja perkerasan dapat ditinjau dari dua aspek. Kedua aspek tersebut adalah aspek stuktural dan aspek fungsional. Aspek stuktural berkaitan dengan kemampuan perkerasan dalam menerima beban lalu lintas kendaraan, sedangkan aspek fungsional berkaitan dengan kenyamanan dan keamanan berkendara.
Namun, seiring dengan berjalannya waktu dan bertambahnya beban repetisi yang diterima perkerasan, kinerja dari suatu perkerasan akan berkurang (Gambar 2.1). Pengurangan kinerja atau serviceability pada perkerasan terjadi baik dari aspek struktural maupun fungsional.
7 Salah satu faktor yang berkaitan dengan aspek fungsional jalan adalah skid resistance. Dalam penelitiaannya Sjahdanulirwan dan Dachlan (2013) menyatakan
bahwan sejalan dengan bertambahnya beban lalu lintas nilai skid resistance mengalami penurunan. Skid resistance merupakan salah satu aspek fungsional jalan berkaitan dengan keamanan berkendara. Terdapat perbedaan penurunan nilai skid resistance pada perkerasan beraspal (Laston/Asbuton) dan perkerasan beton. Nilai
skid resistance pada awal masa layan perkerasan beton semen lebih tinggi
dibandingkan perkerasan beraspal (Laston/Asbuton), namun penurunan nilai skid resistance pada perkerasan beton semen lebih signifikan dibandingkan dengan
perkerasan beraspal (Laston/Asbuton).
Gambar 2.2 Perbandingan skid resistance pada
Perkerasan beton semen pracetak dan perkerasan beton aspal
8 Penurunan yang terjadi pada nilai skid resistance disebabkan oleh beberapa faktor yang mempengaruhinya. Nilai skid resistance pada perkerasan di pengaruhi oleh beberapa hal seperti tekstur makro dan mikro perkerasan, properti ban, kecepatan dan lingkungan.
2.2. Skid Resistance Pada Permukaan Perkerasan
Dalam menjalankan fungsinya perkerasan harus memiliki beberapa kriteria yaang harus dipenuhi. Kriteria-kriteria tersebut ditinjau baik dari segi fungsional maupun struktural. Salah satu kriteria fungsional pada perkerasan yang harus di perhatikan adalah tahanan gesek permukaan. Tahanan gesek pada permukaan perkerasan biasa disebut dengan gesekan perkerasan atau pavement friction.
Pavement friction merupakan gaya yang menahan gerak relatif antara roda
kendaraan dan permukaan perkerasan. Gaya penahan ini dihasilkan melalui putaran roda atau luncuran di atas permukaan perkerasan. (Hall, J. W., et al, 2009) Seperti di ilustrasikan pada Gambar 2.3.
Gambar 2.3 Diagram gaya yang terjadi pada rotasi ban kendaraan
9 Gesekan pada perkerasan (pavement friction) dipengaruhi beberapa faktor. Menurut Hall, J. W., et al, (2009) faktor-faktor ini dibagi menjadi empat kategori yaitu: karakteristik permukaan perkerasan, parameter pengoperasian kendaraan, properti ban, dan lingkungan. Pada Tabel 2.1 Faktor-faktor tersebut dijabarkan dengan faktor yang paling berpengaruh diberi cetak tebal.
Tabel 2.1 Faktor yang mempengaruhi gesekan perkerasan (pavement friction)
Karakteristik Permukaan Perkerasan Parameter Pengoperasian Kendaraan
Properti Ban Lingkungan
Tekstur mikro
Tekstur makro
Tekstur mega atau unevenness
Properti material
Temperatur
Slip speed
Kecepatan kendaraan Gerak
pengereman
Driving Maneuver
Foot Print
Desain tapak dan kondisinya
Komposisi karet dan kekerasannya
Tekanan udara
Beban
Temperatur
Iklim Angin
Temperatur
Air ( hujan, kondensasi) Salju dan es
Kontaminan
Anti skid material (garam, pasir) Tanah, pasir,
runtuhan
Sumber: Modifikasi dari Wallman dan Astrom (2001) dalam Hall, J .L., et al. (2009)
Pavement friction paling lemah berada pada saat pekerasan basah. Menurut
Henry, J. J. (2000) gesekan pada perkerasan basah (wet pavement friction) merupakan gaya yang dihasilkan ketika ban meluncur pada permukaan perkerasan yang basah. Gesekan pada perkerasan basah (wet pavement friction) biasa disebut sebagai tahanan gelincir (skid resistance).
Skid Resistance (tahanan gelincir) adalah gaya yang dihasilkan antara muka
10 Skid resistance merupakan nilai gesekan yang terjadi antara permukaan
perkerasan dan roda kendaraan. Nilai gesekan ini tergantung pada: tekstur mikro dan makro permukaan jalan, properti dari ban, kecepatan kendaraan dan kondisi cuaca. (Beaven and Tubey, L.W., 1978 pada Yero, S., et al, 2012).
Menurut Hardiyatmo, H. C. (2011) Tahanan gelincir (skid resitance) berfungsi untuk mengakomodasi pengereman dan gerakan membelok kendaraan. Oleh sebab itu, skid resistance merupakan salah satu faktor yang harus diperhatikan dalam menciptakan keamanan berkendara
Skid resistance pada pemukaan perkerasan dapat diukur melalui beberapa
cara dengan meninjau parameter tertentu. Dalam penelitiannya Rahman, H. (1998) mengukur skid resistance permukaan perkerasan dengan meninjau dua parameter dari sudut pandang perkerasan, parameter tersebut yaitu:
a. Parameter Skid Resistance Permukaan Langsung
Parameter skid resistance permukaan berikut diperoleh langsung dari hasil pengukuran lapangan yang disesuaikan dengan prinsip dasar terjadinya gaya gesek antara ban dan permukaan perkerasan. Beberapa parameter hasil pengukuran langsung yang umum dipergunakan antara lain:
1) Sideway Force Coefficient (SFC), diukur dengan menggunakan kombinasi sepeda motor (sidecar), dimana roda sampingnya dikunci dengan sudut 20 derajat dari arah perjalanan. Gaya antara ban dan lapisan permukaan perkerasan kemudian diukur didefenisikan sebagai SFC.
11 permukaan perkerasan diukur didefinisikan sebagai BFC. (Croney, 1992 dalam Rahman, H., 1998)
b. Parameter Skid Resistance Permukaan Tak Langsung
Pada pengukuran skid resistance menggunakan parameter tak langsung nilai skid resistance dicari dengan menggunakan persamaan baku yang diperoleh dari
hasil penelitian terdahulu mengenai korelasi antara parameter langsung dan tak langsung. Parameter tak langsung ini terdiri dari:
1) Tekstur Mikro (Microtexture)
Microtexture adalah karakteristik permukaan dalam skala kecil dari
agregat dan mortar, biasanya digambarkan dengan dua kondisi ekstrim (sesuai Tabel 2.2), yaitu kesat dan licin. Jenis klasifikasi tekstur ini sesungguhnya merupakan faktor utama dalam menciptakan kekuatan adhesi antara ban karet dan permukaan perkerasan.
Tabel 2.2 Kondisi Tekstur dan Kategori Kecepatan
No. Ilustrasi Skala Tekstur Kecepatan
Makro Mikro Tinggi Rendah
1. Kasar Kesat Baik Sedang
2. Kasar Kesat Buruk Buruk
3. Halus Kesat Sedang Baik
4. Halus Licin Buruk Buruk
Sumber: Rahman, H. (1998)
2) Tekstur makro (Macrotexture)
Macrotexture adalah profil permukaan yang terlihat oleh mata dan
12 kecepatan tinggi dalam menciptakan kekesatan yang baik antara ban karet dan permukaan perkerasan, akibat tersedianya saluran drainase yang baik, Sehingga ban karet selalu berhubungan dengan permukaan perkerasan. 3) Polished Stone Value (PSV)
Polished Stone Value menggambarkan presentase batuan yang
terpoles dari batuan induk pada pemolesan tertentu. Di lapangan, nilai ini akan menggambarkan kekuatan dari agregat melawan efek pemolesan dari arus lalu lintas. Pada pelaksanaanya, uji PSV dilakukan dengan memoles agregat dengan roda karet yang berputar dengan tambahan air dan bahan pemoles. Dalam hal ini PSV mensimulasikan kondisi agregat pada permukaan perkerasan setelah terekspos dan terpoles oleh arus lalu lintas.
Dalam mengukur skid resistance terdapat beberapa alat yang biasa digunakan. Alat-alat tersebut memiliki metode operasi dan kecepatan yang berbeda-beda seperti Tabel 2.3.
Tabel 2.3 Alat-alat Pengukur Skid Resistance
Alat Mode
Operasional % Slip (yaw angle) Kecepatan (km/jam) Negara Manufaktur
ASTM E-274 Trailer British Portable Tester Dagonal Braked Vehicle (DBV)
DFTester DWW Trailer Griptester IMAG
Japanese Skid Tester Komatsu Skid Tester
Locked wheel Slider Locked wheel Slider Fixed slip Fíxed slip Variable fixed slip Locked wheel Variable fixed slip 100 100 100 100 86 14.5 0-100 100 10-30 30-90 10 65 0-90 30-90 30-90 30-90 30-90 30-60 United States United Kingdom U.S.(NASA) Japan The Netherlands Scotland France Japan Japan
13 Tabel 2.3 Alat-alat Pengukur Skid Resistance (Lanjutan)
Alat Mode
Operasional % Slip (yaw angle) Kecepatan (km/jam) Negara Manufaktur LCPC MuMeter Norsemeter Oscar Norsemetel ROAR Norsemeter SALTAR Odoliograph Polish SRT-3 Runway Fïction'Ièster Saab Friction Tester (SFT) SCRIM
Skiddometer BV-8 Skiddometer BV-l I Stradograph StuttgarterReibungsmesser (SRM) Locked Wheel Side force Variable slip, fixed slip Variable slip, fixed slip Variable slip Side force Locked wheel Fixed slip Fixed slip Side force Locked wheel Fixed.slip Sidc force Locked wheel, fixed slip 100 13(7.5 o) 0-90
0-90
0-90 34 (20O) 100 15 15 34 (20o) 100 20 21 (12o) 100,20 40-90 20-80 30-90 30-90 30-60 30-90 30-90 30-90 30-90 30-90 30-90 30-90 30-90 30-90 France United Kingdom Norwey Norwey Norwey Belgium Japan United State Sweden United Kingdom Sweden Sweden Denmark Germany
Sumber: Hendry, J. J. (2000)
2.3. British Pendulum Tester
Dalam Penelitian ini untuk mengukur skid resistance digunakan alat British Pendulum Tester (Gambar 2.4). British Pendulum Tester merupakan alat uji jenis
14 Gambar 2.4 British Pendulum Tester
Sumber: SNI 4427:2008
British Pendulum Tester telah digunakan sejak awal 1960-an, dan versi
15 maksimumnya. Perbedaan antara tinggi sebelum pelepasan dan ketinggian yang diperoleh setelah pelepasan sama dengan kehilangan energi kinetik akibat gesekan antara slider dan perkerasan atau sampel. Karena kecepatan rata-rata dari slider relatif tergantung pada perkerasannya dan juga merupakan fungsi dari gesekan, slip speed rata-rata berkurang sejalan dengan bertambahnya gesekan. Bagaimanapun slip
speed untuk British Pendulum Tester biasanya diasumsikan 10 km/jam (6mph).
British Pendulum Tester dilengkapi dengan skala yang mengukur ketinggian
pendulum yang diperoleh, Hasil pembacaan skala tersebut disebut British Pendulum Number (BPN) dengan skala 0 sampai 140. Karena slip speed pada British Pendulum
Tester sangat rendah, British Pendulum Number sangat tergantung pada
microtexture, oleh karena itu nilai British Pendulum Number dianggap mewakili
microtexture. Hal ini sangat berguna karena perhitungan microtexture secara
langsung yang sulit dilakukan. (Henry, J. J., 2000)
Menurut Henry, J. J. (2000) British Pendulum Tester juga digunakan untuk mengevaluasi sampel yang disubjekkan untuk pemolesan yang dipercepat pada British Wheel dalam menghitung nilai pemolesan agregat.
Untuk menjaga keamanan dalam berkendara terdapat nilai minimum British Pendulum Number yang harus dipenuhi. Nilai-nilai tersebut disajikan dalam Tabel
16 Tabel 2.4 Nilai minimum untuk skid restistance menggunakan British Pendulum Tester
Kategori Tipe Lokasi Minimum Skid
Resistance (BPN)
A
Lokasi yang sulit seperti:
Bundaran
Belokan berjari-jari <150m pada jalan bebas hambatan
Kemiringan 1:20 atau lebih curam, dengan panjang >100m
Lengan Pendekat simpang bersinyal pada jalan bebas hambatan
65
B
Jalan utama/cepat, menerus dan jalan kelas 1 dan jalan berlalu lintas berat diperkotaan (>2000 kendaraan per hari)
55
C Lokasi-lokasi lainnya 45
Catatan: Untuk kategori A dan B dimana kecepatan kendaraan tinggi (>95 km/jam) tambahan keperluan adalah kedalaman tekstur minimum adalah 0,65mm
Sumber: ROAD RESEARCH LABORATORY (1969). Instructions for using the Portable Skid Resistance Tester.
Satuan nilai kekesatan yang diukur dengan alat BPT adalah British Pendulum Number (BPN), baik untuk permukaan uji datar atau nilai pemolesan untuk benda uji
lengkung. Nilai ini mempresentasikan sifat-sifat hambatan atau gesekan (frictional).
2.3.1 Ketentuan Alat
Dalam pengukuran menggunakan British Pendulum tester terdapat beberapa ketentuan yang harus dipenuhi yaitu: British Pendulum Tester yang digunakan harus dalam kondisi sebagai berikut:
a. Peralatan pendulum, peluncur dan pengaitnya, mempunyai berat (1500 ± 30)g b. Jarak titik pusat pendulum dari pusat oskilasi (oscillation) adalah (411 ± 5)
mm
17 sepanjang 75 mm sampai 78 mm untuk pengujian pemolesan pada benda uji berbentuk lengkung
d. berat per dan pengatur kontak peluncur pada Gambar 3 atau berat dalam keadaan normal rata-rata (2.500 ± 100) g.
Karet Peluncur yang digunakan pada alat British Pendulum Tester harus dalam kondisi sebagai berikut:
a. Peluncur terdiri atas lempengan pelat karet ukuran 6 mm x 5 mm x 76 mm yang direkatkan di bagian telapak bandul untuk pengujian pada permukaan datar, atau pelat karet ukuran 6 mm x 25 mm x 32 mm untuk pengujian pemolesan. Karet peluncur terbuat dari karet alam (British) sesuai dengan persyaratan dari Road Research Laboratory (RRL) – British, atau karet sintetis yang sesuai dengan persyaratan dalam AASHTO M 261.
b. Peluncur baru harus dikondisikan sebelum digunakan, yaitu dengan mengayunkan batang bandul 10 kali di atas lembaran ampelas dengan ukuran No. 60 (silicon carbide cloth No. 60 atau sejenisnya) tahan air, dalam kondisi kering.
c. Keausan pada tepi karet peluncur tidak boleh lebih dari pada 3,2 mm pada kedudukan mendatar atau 1,6 mm pada arah vertikal (Gambar 2.5).
Gambar 2.5 Karet Peluncur dengan Keausan Tepi Maksimum
18
2.3.2 Persiapan Alat
[image:30.595.141.499.186.496.2]Sebelum menggunakan British Pendulum Tester terdapat beberapa hal yang harus dipersiapkan antara lain:
Gambar 2.6 Bagian-bagian Pada Alat British Pendulum Tester
Sumber: SNI 4427:2008
Keterangan:
9) Pegangan untuk mengangkat alat 10)Baut Pengatur naik-turun
11)Pengunci sepatu (peluncur) 12)Karet peluncur untuk koefisien
kekesatan
13)Baut penyetel kedudukan datar pada kaki belakang
14)Penyipat datar (Water pass) 15)Tombol kontrol untuk kedudukan
tegak 1) Piringan skala ukur
2) Tombol pelepas bandul 3) Lingkaran skala kekesatan 4) Pengunci bandul
5) Baut diameter 0,95 cm 6) Pegangan penangkap
7) Baut penyetel kedudukan datar pada kaki depan
8) Baut pengunci naik-turun
19 a. Posisi Mendatar
Letakkan alat uji perlahan-lahan di atas lokasi titik yang akan diuji dengan cara mengatur posisi mendatar alat uji secara tepat atau memutar ketiga baut pengatur mendatar (Lihat Gambar 2.6, keterangan No. 7 dan No. 13), sampai posisi gelembung air pada alat ukur penyipat datar (water pass) berada di tengah-tengah.
b. Pengaturan Angka Nol
Pengaturan angka nol pada skala pengukuran dilakukan dengan cara sebagai berikut:
1) Tetapkan batang pendulum atau batang penguji pada posisi belum diturunkan.
2) Turunkan batang pendulum secara hati-hati dengan mengendorkan tombol pengunci naik-turun (No. 8) yang ada di belakang titik pusat pendulum, dan putar baut pengatur naik-turun (No. 10), sehingga bila bandul diayunkan dapat meluncur bebas pada permukaan yang akan diuji.
3) Biarkan peluncur karet menggantung bebas pada permukaan yang diuji. 4) Kencangkan tombol pengunci (No. 8).
5) Tempatkan batang pendulum pada posisi terkunci dan siap untuk diluncurkan, dan putar jarum penunjuk skala ukur berlawanan arah jarum jam sampai menyentuh sekrup pembatas pada batang pendulum.
20 berlawanan. Catat angka yang tertera pada skala ukur (No. 1) yang ditunjuk oleh jarum penunjuk.
7) Jika pembacaan belum menunjukkan angka nol, kendorkan tombol pengunci naik-turun (No. 8) dan stel baut pengatur naik-turun (No. 10), ke atas atau ke bawah.
8) Ulangi kembali Butir (5) sampai dengan Butir(7) di atas sehingga jarum pembacaan menunjukkan angka nol pada skala ukur (No. 1).
[image:32.595.194.454.315.677.2]c. Pengaturan Panjang Bidang Kontak Karet Peluncur
Gambar 2.7 Skema Alat Pendulum dan Bidang Kontak Karet Peluncur
21 1) Persiapan
a) Dalam keadaan posisi batang pendulum menggantung bebas, selipkan pelat pembatas (spacer) di bawah peluncur karet dengan cara mengangkat handel alat.
b) Turunkan bandul peluncur sehingga tepi karet peluncur hanya menyentuh permukaan yang akan diuji.
c) Kencangkan baut pengunci naik-turun (No. 8, pada Gambar 4), angkat handel alat dan singkirkan pelat pembatas.
2) Pengukuran panjang bidang kontak
a) Angkat handel alat dan gerakan batang pendulum ke kanan, turunkan bandul peluncur dan gerakan batang pendulum pelan-pelan ke kiri sehingga karet peluncur menyentuh permukaan uji.
b) Tempatkan mistar pengukur panjang bidang kontak di sebelah karet peluncur sejajar arah gerakan bandul pendulum untuk memeriksa panjang bidang kontak.
c) Angkat karet peluncur dengan mengangkat handel alat, dan gerakan ke kiri, kemudian turunkan pelan-pelan sampai tepi karet peluncur berhenti pada permukaan uji.
22 e) Jika kedudukan alat uji bergeser dan tidak mendatar akibat pengaturan
tersebut di atas, maka ulangi sesuai dengan Butir (1) dan (2).
f) Angkat batang pendulum pada posisi siap diluncurkan, putar jarum penunjuk pada posisi menyentuh sekrup pembatas batang pendulum, dan alat siap untuk digunakan. Skema alat pendulum dan bidang kontak karet peluncur ditunjukan pada Gambar 2.7.
2.3.3 Prosedur Pengujian
Prosedur pengujian menggunakan British Pendulum Tester antara lain:
a. Basahi permukaan uji dengan air yang cukup dan ratakan dengan kuas. Lakukan beberapa kali peluncuran bandul sampai mendapatkan hasil yang konsisten, tetapi tidak perlu dicatat.
b. Ukur temperatur pada permukaan yang berdekatan dengan benda uji, dengan cara memberi air atau membasahi permukaan agar kontak penuh dengan dasar termometer, kemudian catat termperaturnya. Bila sudah menunjukkan angka yang tetap, lakukan pengujian.
c. Basahi kembali permukaan uji dan lakukan peluncuran batang pendulum sebanyak 4 kali. Basahi kembali setiap kali sebelum peluncuran dan catat hasilnya.
2.4. Tekstur Pada Permukaan Perkerasan
23 melalui panjang gelombang () dan jarak dari puncak ke puncak amplitudo (A) dari komponennya. Ketiga tingkatan tekstur ditetapkan tahun 1987 oleh Permanent International Association of Road Congresses (PIARC) dan dibagi menjadi:
a. Microtexture {<0,02 in (0,5mm), A= 0,04-20mils (1-500m)}. Kualitas kekasaran permukaannya terletak pada sub-visible atau tingkatan mikroskopik. Microtexture merupakan fungsi dari properti permukaan dari partikel agregat yang tekandung dalam perkerasan aspal atau beton semen. b. Macrotexture {=0,02-2 in (0,5-50mm), A= 0,005-0,8 in
(0,1-20mm)}.Kualitas kekasaran permukaan didefiniskan sebagai properti campuran dan metode finishing/texturing (dragging, tinnig, grooving, depth, width, spacing dan orientation) pada permukaan perkerasan beton semen.
c. Megatexture {=2-20 in(50-500mm), A= 0,0005-2 in (0,1-50mm)}. Tekstur dengan panjang gelombang sama dengan pertemuan perkerasan dan ban. Megatexture biasanya didefinisikan sebagai distress, deflects, atau waviness
pada permukaan perkerasan
Panjang gelombang lebih dari batas tertinggi {20in (500 mm)} dari megatexture didefinisikan sebagai roughness atau uneveness (Henry, J. J., 2000).
24 Gambar 2.8 Ilustrasi dari berbagai jenis tekstur yang ada pada permukaan perkerasan
Sumber: Hall, J. W. et. al, 2009
Setiap jenis tekstur pada permukaan perkerasan memberikan efek pada interaksi perkerasan dan ban. Efek-efek tersebut diilustrasikan pada Gambar 2.9.
Gambar 2.9 Pengaruh panjang gelombang tekstur
terhadap interaksi perkerasan dan ban
Sumber: Loprencipe, Giuseppe dan Giuseppe Cantisani, 2013.
25 penteksturan yang dilakukan setelah penghamparan atau pengecoran. Faktor-faktor tersebut antara lain:
a. Dimensi Agregat Maksimum. Ukuran terbesar dari agregat pada Asphalt Concrete atau agregat yang terekspos pada perkerasan PCC akan
mendominasi panjang gelombang macrotexture, jika berjarak rapat atau jarang.
b. Tipe Agregat Kasar. Pemilihan tiper agregat kasar akan mengontrol material berbatu, angularitas, faktor bentuk dan durabilitasnya. Tipe agragat kasar sangat berpengaruh pada asphalt concrete dan agragat yang terekspos pada perkerasan PCC.
c. Tipe Agregat Halus. Angularitas dan durabilitas dari agregat terpilih akan dipengaruhi oleh material terpilih ataupun material yang dihancurkan.
d. Viskositas dan Kandungan Bahan Pengikat. Bahan pengikat dengan viskositas rendah cenderung mengakibatkan bleeding dibandingkan dengan bahan pengikat dengan viskositas tinggi. Selain itu kelebihan bahan pengikat dapat menyebabkan bleeding. Bleeding mengkibatkan pengurangan atau total lepas microtexture dan macrotexture pada permukaan perkerasan. Karena bahan pengikat juga menahan partikel agregat pada posisinya, bahan pengikat dengan ketahanan yang baik terhadap pengaruh cuaca sangat dibutuhkan. e. Gradasi Campuran. Gradasi campuran terutama pada perkerasan berpori akan
mempengaruhi stabilitas dan rongga udara pada perkerasan.
26 g. Ketebalan Lapisan. Penambahan tebal lapisan pada perkerasan berpori
menghasilkan volume besar untuk pembuangan air. Dilain hal penambahan ketebalan berakibat pada berkurangnya frekuensi dari penyerapan suara puncak.
h. Dimensi Teksture. Dimensi dari tining, grooving, grinding dan turf dragging perkerasan PCC memberi pengaruh pada macrotexture dan terlebih lagi gesekan dan noise
i. Spasi pada Tekstur. Jarak tranversal tining dan grooving pada perkerasan PCC tidak hanya penambah amplitude pada panjang gelombang macrotexture tetapi juga memberi pengaruh pada frekuensi spektrum dari
noise.
j. Orientasi Tekstur. Penteksturan pada perkerasan PCC bisa diorientasikan secara tranversal, longitudinal dan diagonal dari arah lalu lintas. Orientasi ini memberi pengaruh pada getaran dan noise.
k. Isotropik atau anisotropik. Konsistensi pada tekstur permukaan pada setiap arah (isotropik) akan meminimalisir panjang gelombang yang lebih panjang, dengan demikian mengurangi noise.
l. Kemiringan Tekstur. Kemiringan positif mengasilkan mayoritas pada puncak profil macrotexture sedangakan kemiringan negarif mengasilkan mayoritas pada lembah profil macrotexture. (Hall, J. W., et al, 2009)
27 Berdasakan beberapa pernyataan diatas dapat disimpulakan bahwa tekstur yang mempengaruhi skid resistance adalah microtexture dan macrotexture. Dalam pengukurannya belum ada alat yang pasti untuk mengukur microtexture di lapangan namun nilai dari British Pendulum Number dapat mewakili microtexture.
Untuk pengukuran macrotextur terdapat berbagai alat yang biasa digunakan. Alat-alat tersebut antara lain:
a. Electro Optic (laser) Method (EOM) b. Outflow Meter (OFM)
c. Circular Texture Meter (CTM) d. Sand Patch Method (SPM)
28 Tabel 2.5 Nilai Minimum untuk Kedalaman Tekstur
Tipe Jalan Tipe Permukaan
Rata-rata per 1000 m(mm) Rata-rata untuk 10 pengukuran (mm) Jalan Berkecepatan Tinggi
Larangan batas kecepatan
50 mil/jam (80 km/jam)
Permukaan tipis dengan
ketentuan 942 dengan
ukuran atas agregat (D) mm
1,3 1
Chipped hot rolled asphalt,
surface dressing dan lain-lain
1,5 1,2
Jalan Berkecepatan Rendah
Larangan batas kecepatan
40 mil/jam (65 km/jam)
Permukaan tipis dengan
ketentuan 942 dengan
ukuran atas agregat (D) mm
1 0,9
Chipped hot rolled asphalt,
surface dressing dan lain-lain
1,2 1
Bundaran pada Jalan Berkecepatan Tinggi Larangan batas kecepatan
50 mil/jam (80 km/jam)
Semua material kasar
untuk permukaan 1,2 1
Bundaran pada Jalan Berkecepatan Rendah Larangan batas kecepatan
40 mil/jam (65 km/jam)
Semua material kasar
untuk permukaan 1 0,9 Sumber: Manual Of Contract Documents For Highway Works, 2008
2.5. Sand Patch Method
29 kedalaman tekstur secara volumetrik menggunakan pasir dengan ketentuan tertentu. Hasil dari pengukuran ini dinamakan dengan rata-rata kedalaman tekstur atau Mean Texture Depth (MTD). Menurut Spesifikasi Umum 2010 (Revisi 3) Metode
Lingkaran Pasir dapat digunakan untuk mengukur kedalaman tektur dengan MTD >0,45 mm.
2.5.1 Peralatan
Dalam pengujian tekstur menggunakan Sand Patch Method terdapat beberapa alat dan material yang harus dipenuhi, yaitu:
a. Sebuah penggaris atau pita ukur yang berskala dalam milimeter dengan panjang tidak kurang dari 400mm. Seperti diperlihatkan pada Gambar
[image:41.595.352.525.513.639.2]2.11. Gambar 2.11 Penggaris 400 mm
30 b. Sebuah sikat halus atau kuas. Sikat dan kuas
digunakan untuk membersihkan permukaan perkerasan sebelum diuji. Seperti diperlihatkan pada Gambar 2.12.
c. Sebuah papan penggaris dengan panjang antara 150 hingga 160 mm untuk membuat lingkaran. Sebagian peraturan seperti ASTM menggunakan benda berbentuk bulat dengan permukaan karet. Dalam penelitian ini digunakan palu karet (Gambar 2.13).
d. Sebuah silinder pengukur pasir dengan garis tengah 30-45mm yang mempunyai volume sebelah dalam 450,5ml (Gambar 2.14). Permukaan silinder harus dipotong rata untuk mempermudah pembuangan kelebihan pasir dengan sapuan.
Gambar 2.13 Palu Karet
[image:42.595.369.524.90.247.2]31 e. Sejumlah pasir kering dan bersih
dengan buturan yang bulat, 100% lolos ayakan 600m dan 100% tertahan pada ayakan 300m. Pasir yang digunakan tampak seperti pada Gambar 2.15.
2.5.2. Prosedur Pengujian
Adapun prosedur pengujian Sand Patch Method adalah sebagai berikut: a. Periksa bahwa daerah yang akan diperiksa cukup kering dan bebas dari
kotoran. Sikat setiap material halus dari permukaan yang diperiksa.
b. Isi silinder dengan pasir dan ketuk-ketuk secara ringan hingga pasir berhenti memadat. Isi silinder hingga penuh dan sapu rata dengan hati-hati permukaan silinder dengan papan penggaris
c. Tuangkan pasir dengan bentuk kerucut pada tengah-tengah daerah yang akan diperiksa (dalam keadaan berangin disarankan menggunakan ban atau penyekat angin yang mengelilingi pasir tersebut).
d. Dengan menggunakan papan penggaris, sebarkan pasir dalam bentuk lingkaran hingga cekungan-cekungan permukaan diisi rata sehingga bagian atas batuan perkerasan. (lihat Gambar 2.16). Bagian atas dari batuan yang lebih besar harus persis terlihat melalui lapisan pasir.
e. Ukurlah garis tengah jejak lingkaran, dua kali, arah dari kedua kira-kira yang tagak lurus terhadap yang pertama. Ambil harga rata-rata dari pengukuran ini untuk memberikan harga D, yang merupakan garis tengah lingkaran pasir
32 . (1) Volume pasir yang telah ditentukan dituangkan pada permukaan
jalan
(2) Pasir dihamparkan membentuk suatu lingkaran.
Gambar 2.16 Prosedur pengujian Sand Patch Method
f. Setelah nilai D didapat dimasukkan ke persamaan 2.1, sehingga didapat nilai kedalaman tekstur atau Mean Texture Depth (MTD).
2
1000 4
D V MTD
(2.1)
Dimana: MTD = Mean Texture Depth (mm)
V = Volume pasir (cm3)
D = Diameter sand patch (mm)
2.6. Penelitian Terdahulu
Seperti yang dituliskan terdahulu terdapat berbagai hal yang mempengaruhi skid resistance. Oleh sebab itu banyak penelitian yang dilakukan untuk mengetahui
hubungan antara skid resistance dengan berbagai hal yang berkaitan dengannya. Beberapa penelitan tersebut antara lain:
33 a. Yero,S. A. , Mohd. Rosli Hainin dan Haryati Yacoob. 2012, The Correlation
Between Texture Depth, Pendulum Test Value And Roughness Index Of Various Asphalt Surfaces In Malaysia
Penelitian ini meneliti hubungan antara kedalaman tekstur, nilai pendulum dan indeks kekasaran pada berbagai jenis lapis permukaan aspal di Malaysia. Dalam penelitian ini dilakukan pengujian pada 6 ruas jalan dengan berbagai jenis perkerasan. Sepuluh titik sampel diuji pada setiap ruas jalan. Pada setiap sampel dilakukan pengujian sebanyak tiga kali. Menurut penelitian ini, di Malaysia pada setiap jenis perkerasan kenaikan nilai rata-rata kedalaman tekstur sebanding dengan kenaikan nilai skid resistance. Perkerasan surface dressing memberikan kenaikan nilai yang signifikan dibandingkan dengan SMA dan ACW. Sedangkan korelasi antara nilai rata-rata kedalaman tekstur dan indeks kekasaran sangat lemah dengan koefisien variasi rendah, sedangkan untuk ACW dan SMA sama sekali tidak ada korelasinya. Gambar 2.17 menunjukan bagaimana hubungan antara nilai skid resistance dan kedalaman tekstur pada jenis perkerasan yang diuji.
34 b. Saplioğlu, M, E., et al., 2012, Investigation Skid Resistance Effects On
Traffic Safety At Urban Intersections,
[image:46.595.148.516.332.544.2]Penelitian ini meneliti tentang efek skid resistance pada keamanan berkendara di persimpangan. Dalam penelitian ini ditemukan bahwa untuk melakukan pengujian skid resistance pada persimpangan harus di pilih sampel dengan variasi jenis perkerasan yang sama. Hasil dari penelitian pada paper ini menunjukkan bahwa skid resistance berpengaruh pada tingkat kecelakaan pada persimpangan. Selain skid resistance rata-rata kedalaman tekstur juga berpengaruh pada tingkat kecelakaan.
Gambar 2.18 Hubungan antara nilai skid resistance dan tingkat kecelakaan pada persimpangan. Oleh Saplioğlu, M, E., et al.
c. Kelvin, Y. P. , Tien Fang dan Yoo Sang. 2005, Effect Of Pavement Surface Texture On British Pendulum Test
Penelitian ini membahas mengenai efek tekstur permukaan pada British Pendulum Tester secara lebih mendalam dengan membandingkan
35 bahwa pada tekstur closely packed pengukuran skid resistance tergantung pada luas area kontak pada aggregat dan jarak antar aggregat. Sedangkan pada tekstur sparsely packed atau tekstur kasar, pengukuran skid resistance menunjukan variasi yang signifikan sebagai efek samping antara peluncur pendulum dan permukaan bertekstur kasar.
d. Ahadi, M. R. And K. Nasirahmadi. 2013, The Effect of Asphalt Concrete Micro & Macro Texture on Skid Resistance
Penelitian ini membahas tentang bagaimana pengaruh tekstur mikro dan makro pada skid resistance perkerasan aspal beton. Dalam penelitian ini didapat bahwa penambahan persen bitumen pada perkerasan dengan gradasi rapat berpengaruh pada pengurangan nilai skid resistance. Digunakan total 72 sampel untuk kedua jenis sampel ( gradasi rapat dan gradasi terbuka). Untuk setiap gardasi terdapat dua jenis sampel yaitu sampel grade 4 dan 5. Dimana masing-masing diuji untuk kadar aspal optimum dengan persen bintumen 4, 4.5, 5, 5.5, 6 dan 6.5. Jadi dapat disimpulkan untuk setiap grade dan kadar aspal diuji 3 sampel. Sampel dengan gradasi rapat merupakan microtexture. Sampel dengan gradasi terbuka memberi respon lebih baik
36 Gambar 2.19 Diagram batang nilai skid resistance pada
sampel bergradasi rapat. Oleh Ahadi, M. R. And K. Nasirahmadi
Gambar 2.20 Diagram batang nilai skid resistance pada sampel bergradasi rapat.
[image:48.595.120.520.373.602.2]37 Gambar 2.21 Diagram batang nilai skid resistance pada sampel bergradasi terbuka.
Oleh Ahadi, M. R. And K. Nasirahmadi
[image:49.595.115.525.361.591.2]38
e.
Ramadan, K. Z. Dan Iyad M. Muslih. 2013,
Skid Resistance As ASafety Measure In Jordan
Penelitian ini menjelaskan bagaimana pengaruh skid resistance terhadap tingkat kecelakaan serta meninjau volume kendaraan, material yang digunakan dan properti desain campuran lainnya pada nilai skid resistance. Pada penelitian ini dilakukan pengukuran kedalaman tekstur dalam menguji skid resistance. Dalam penelian ini didapat hubungan berbanding terbalik
antara nilai skid resistance dan tingkat kecelakaan. Semakin rendah nilai skid resistance semakin tinggi tingkat kecelakaan.
f. Sjahdanulirwan, M. dan A. Tatang Dachlan. 2013, Kajian Kekesatan Permukaan Perkerasan Jalan Beton Aspal, Beton Semen, Dan Beton Karet Dalam penelitian ini dijabarakan penelitian-penelitian terdahulu berkaitan dengan skid resistance pada perkerasan beraspal dan perkerasan beton semen. Dalam penelitian ini didapat bahwa kekesatan permukaan perkerasan pada perkerasan beton semen (pracetak) maupun perkerasan beraspal panas (Laston/Asbuton) yang baru cenderung menurun dengan meningkatnya beban lalu lintas. Penurunan kekesatan pada permukaan perkerasan beton semen (tanpa karet) 1,6 kali lebih cepat daripada perkerasan beton aspal (Laston/Asbuton). Namun demikian permukaan beton semen memiliki nilai kekesatan yang jauh diatas beton aspal. Penurunan kekesatan permukaan Asbuton campuran panas 1,8 kali relatif lebih cepat daripada Laston.
39 Dalam penelitian ini dibandingkan nilai kekesatan permukaan perkerasan dengan pengujian langsung dilapangan menggunakan Locked Wheel dengan nilai kekesatan yang diprediksi menggunakan PSV dari agregat
yang digunakan. Selain membandingkan kekesatan menggunakan dua parameter tersebut, pada penelitian ini juga dibandingkan nilai kekesatan pada permukaan perkerasan yang menggunakan macroseal dan tanpa macroseal. Hasil dari penelitian ini didapat nilai kekesatan pada perkerasan
tanpa macroseal yang diukur langsung 2,5 kali dari yang dihitung melalui parameter PSV. Sedangkan pada permukaan menggunakan macroseal pengukuran nilai kekesatan secara langsung 1,2 kali lebih besar dari yang dihitung melalui parameter PSV.
40 Variabel
Peneliti
Tabel 2.6 Tabulasi penelitian skid resistance dan variabel lainnya pada penelitian terdahulu
Tekstur Permukaan Keamanan Berkendara Umur Perkerasan Jenis Perkerasan Polished Stone Value (PSV)
Yero, S., et al. Kedalaman Tekstur dan Roughness SMA, SD,ACW
Saplioğlu, M, E., et al.
Tingkat kecelakaan pada Persimpang an Kelvin,
Yang P., et al.
Tekstur Permukaan
Ahadi, M. R. Et al.
Tektur Mikro dan Makro Ramadan, Khaled. Z., et al. Tingkat Kecelakaan Sjahdanulir wan, M., dkk. Terdiri dari 3 dan 5
variasi waktu Laston, Asbuton, Beton Semen
Rahman, H. Pengujian
41
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
3.1. Lokasi
Dalam pengerjaan tugas akhir ini penelitian dilakukan melalui pengujian langsung dilapangan tepatnya pada jalan yang dianggap mewakili. Lokasi pengujian dipilih berdasarkan jenis perkerasannya yaitu perkerasan beraspal (Aspal Beton) dan perkerasan Beton Semen.
Kedua jalan yang dipilih sebagai tempat pengujian adalah Jalan Jendral Sudirman mewakili perkerasan beraspal (Aspal Beton) dan Jalan Sisingamangaraja mewakili perkerasan Beton Semen. Jalan Jendral Sudirman yang dipilih adalah jalan dari persimpangan Jalan Jendral Sudirman dengan jalan Diponogoro sampai persimpangan Jalan Jendral Sudirman dengan Jalan Imam Bonjol.
42
G
am
b
ar
3
.1
S
ke
ts
a
L
oka
si
P
enguj
ia
43
3.2. Sampel
Dalam pengujian diambil delapan titik sampel untuk setiap ruas jalan yang menjadi lokasi penelitian. Delapan titik sampel ini dipilih berdasarkan jarak yang tersedia pada ruas jalan yang akan diteliti. Pada setiap titik sampel dilakukan masing-masing lima kali pengujian, baik pengujian kedalaman tekstur maupun pengujian skid resistance. Sehingga untuk setiap ruas jalan dilakukan 40 kali pengujian dengan
total 80 kali pengujian dilakukan pada kedua ruas jalan.
Pemilihan jumlah titik sampel per ruas jalan dilakukan berdasarkan penelitian-penelititian terdahulu mengenai skid resistance dan kedalaman tekstur. Penelitian-penelitian tersebut antara lain:
a. Suleiman Arafat Yero dkk melakukan pengujian skid resistance, kedalaman tekstur dan kekasaran pada beberapa ruas jalan. Terdapat 6 ruas jalan yang diuji. Pada setiap ruas jalan dilakukan 10 titik sampel. Dalam setiap titik sampel dilakukan 3 kali pengujian. Jadi dalam satu ruas jalan dilakukan 30 kali pengujian dengan total 180 kali pengujian pada seluruh penelitian ini.
b. M. R. Ahadi dan K. Nasirahmadi melakukan penelitian mengenai skid resistance dan kedalaman tekstur menggunakan sampel laboratorium.
44 yang masing-masingya terdiri dari 3 benda uji. Jadi untuk setiap grade terdapat 18 benda uji. Dan total 72 benda uji digunakan pada penelitian ini. Berlandaskan kedua penelitian terdahulu akhirnya pada penelitian ini ditentukan delapan sampel dengan setiap sampel terdiri dari lima pengujian. Jadi total pengujian secara keseluruhan adalah 80 kali pengujian.
Berkaitan dengan pemilihan titik sampel, titik sampel pada perkerasan dipilih yang tidak memiliki tambalan atau crack. Karena tambalan dan crack dapat menyebabkan error pada pengujian.
Lima pengujian yang dilakukan pada satu titik sampel dipilih berdasarkan beberapa penelitian terdahulu dan ketentuan-ketentuan yang ada. Ketentuan-ketentuan tersebut antara lain:
a. M. Sjahdanulirwan dan A. Tatang Dachlan dalam penelitiannya melakukan pengujian British Pendulum Tester pada beberapa ruas jalan dengan jarak melintang jalan yang tetap yaitu pada lajur roda luar (outer wheel track, OWT) atau sekitar 60cm dari tepi perkerasan.
b. Road Research Laboratory mengenai penggunaan British Pendulum Tester mengatur bahwa:
1) Peluncur pendulum meluncur searah dengan arah lalu lintas.
2) Pada permukaan dengan pola tertentu seperti perkerasan rigid, pengujian harus dibuat 80o dari pola.
45 4) Kelicinan dari beberapa jalan bervariasi tergantung kepada lebar
potongan melintang jalan dan terkadang puncak dari jalan memiliki bagian yang paling licin. Oleh sebab itu pengujian harus dilakukan pada puncak jalan.
c. Suleiman Arafat Yero dkk melakukan pengujian skid resistance, kedalaman tekstur dan kekasaran pada beberapa ruas jalan. Dimana penelitian dilakukan pada jarak 100 m dengan tiga kali pengujian setiap titiknya. Namun dalam penelitian ini tidak disebutkan kedudukan titik sampel terhadap garis melintang jalan.
d. NCHRP: Guide for Pavement friction menyatakan beberapa ketentuan mengenai pengujian kekesatan jalan. Salah satu dari ketentuan tersebut mengatur letak pengujian berdasarkan lajur pada jalan. Ketentuan tersebut antara lain:
1) Pengukuran kekesatan harus dilakukan pada lajur dengan lalulintas tinggi.
2) Jalan dua lajur dengan distribusi lalu lintas 50-50 pengujian cukup dilakukan pada satu lajur, apabila distribusi lalu lintas berbeda dipilih lajur dengan lalu lintas tinggi.
3) Jalan dengan banyak lajur pengujian dilakukan pada lajur terluar pada kedua arah dimana lalu lintas tinggi. Namun apabila lalu lintas tertinggi tidak terjadi pada lajur terluar maka pengujian harus dilakukan disetiap lajur.
46 5) Penting untuk melakukan pengujian pada lajur dan wheel path yang
sama untuk mendapatkan konsistensi pada pengujian dan mengurangi variabilitas.
Dari beberapa pernyataan di atas dapat disimpulkan bahwa variasi data pada pengujian skid resistance terjadi sejalan dengan jarak melintang jalan serta wheel path atau wheel track pada ruas jalan dan variasi terjadi pada jarak memanjang jalan
apabila jarak pengujian sampel minimal 100 m . Oleh sebab itu, untuk mendapatkan hubungan antara skid resistance dan kedalaman tekstur dilakukan pengujian dimana titik sampel dibedakan terutama berdasarkan lebar jalan. Berkaitan dengan jarak memanjang sampel dipilih berdasarkan panjang jalan yang tersedia. Titik sampel dalam satu ruas jalan diilustrasikan pada Gambar 3.2 di bawah ini.
47
G
am
b
ar
3
.2
S
ke
ts
a
T
it
ik
S
am
pe
48
3.3. Peralatan
Dalam penelitian ini terdapat dua peralatan yang digunakan yaitu: alat utama dan alat tambahan. Alat-alat tersebut dijabarkan sebagai berikut:
3.3.1 Alat Utama
Alat utama merupakan alat yang digunakan untuk mengukur skid resistance dan kedalaman tekstur. Untuk mengukur skid resistance digunakan alat British Pendulum Tester dan untuk mengukur kedalaman tekstur digunakan Sand Patch
Method.
a. British Pendulum Tester
British Pendulum Tester (BPT) merupakan alat uji jenis bandul
(pendulum) dinamis, digunakan untuk mengukur energi yang hilang pada saat karet di bagian bawah telapak bandul menggesek permukaan yang diuji. Alat ini dimaksudkan untuk pengujian pada permukaan yang datar di lapangan atau laboratorium, dan untuk mengukur nilai pemolesan (polishing value) pada benda uji berbentuk lengkung. Alat BPT terlihat pada Gambar 3.3.
Satuan nilai kekesatan yang diukur dengan alat BPT adalah British Pendulum Number (BPN), baik untuk permukaan uji datar atau nilai pemolesan
49 Gambar 3.3 British Pendulum Tester
Sumber: SNI 4427:2008
b. Sand Patch Method
Sand Patch Method atau metode tambalan pasir sebagian
50 Gambar 3.4 Sand Patch Method
3.3.2 Alat Tambahan
Dalam pengumpulan data-data yang diperlukan untuk penelitian selain alat untuk mengukur skid resistance dan kedalaman tekstur diperlukan alat-alat tambahan yang berfungsi untuk pemilihan titik sampel dan pengamanan selama proses
pengujian. Alat-alat tersebut antara lain: a. Meteran
Meteran digunakan untuk mengukur lebar jalan dan serta jarak antar titik sampel. Dalam hal ini digunakan meteran dengan panjang 50 m dan 10 m (Gambar 3.5).
b. Thermometer
Thermometer digunakan untuk mengukur suhu permukaan jalan. Thermometer yang digunakan dalam pengujian ini adalah thermometer infrared (Gambar 3.6).
Gambar 3.5 Meteran 50 m
51 c. Sikat Halus dan Kuas
Sikat halus dan kuas digunakan untuk membersihkan permukaan jalan yang akan diuji. Kuas juga digunkan untuk membasahi permukaan jalan yang akan diuji skid resistance-nya. Sikat halus dan kuas yang digunakan terlihat pada Gambar 3.7
d. Air
Air digunakan untuk membasahi permukaan jalan untuk pengujian skid resistance. Air yang digunakan air PDAM. Gambar 3.8 contoh air yang digunakan.
e. Safety Jacket
Safety jacket digunakan surveyor dalam
mengatur lalu lintas, dalam rangka pengamanan selama pengujian berlangsung. Gambar 3.9 merupakan gambar safey jaket yang digunakan.
f. Segitiga Pengaman
[image:63.595.132.533.68.781.2]Segitiga pengaman digunakan untuk mengamankan lokasi pengujian. Segitiga pengaman digunakan secara
Gambar 3.7 Sikat Halus dan Kuas
Gambar 3.8 Air
Gambar 3.9 Safety Jacket
[image:63.595.378.522.84.224.2]52 berpindah-pindah sesuai dengan titik sampel. Segitiga pengaman yang digunakan terlihat pada Gambar 3.10.
3.4. Teknik Pengumpulan Data
Dalam Penelitian ini terdapat dua jenis data yaitu data primer dan data sekunder. Kedua data dikumpulkan dengan teknik pengumpulan data dijabarkan pada seksi 3.5.1 dan 3.5.2 .
3.4.1 Data Primer
Data Primer merupakan data utama yang diperlukan dalam penelitian. Data primer dilakukan dengan melakukan pengujian langsung dilapangan. Data primer diperoleh melalui survey pendahulu dan survey utama.
a. Survey Pendahulu
Survey pendahulu dilakukan untuk menentukan titik sampel dan titik pengujian. Dalam survei pendahulu dilakukan pengukuran panjang dan lebar jalan dengan perkerasan homogen dan memenuhi kondisi pengujian. Dari survey yang dilakukan akhirnya didapat sketsa titik-titik pengujian sebagai berikut pengujian seperti pada Gambar 3.2.
b. Survey Utama
53 Adapun Pengujian di lapangan dilakukan sebagai berikut:
1) Pemasangan Rambu-rambu Pengaman Lalulintas
[image:65.595.214.469.276.539.2]Pemasangan rambu-rambu ini dilakukan untuk mengamankan lokasi pengujian dari lalu lintas selama pengujian berlangsung. Kegiatan ini terdiri dari pemasangan segitiga pengaman (agar lebih terlihat segitiga pengaman diletakkan dia atas bangku) serta penempatan seseorang yang bertugas mengamankan lalu lintas (Gambar 3.11).
Gambar 3.11 Segitiga Pengaman dan Petugas Pengamanan Lalulintas
2) Pengukuran Titik Sampel dari Tepi Perkerasan
54 3) Pemasangan Label Titik Pengujian
[image:66.595.196.516.84.325.2]Setelah titik pengujian ditentukan. Titik tersebut diberi pengaman dan label titik (Gambar 3.13).
Gambar 3.12 Pengukuran Titik Sampel dari Tepi Perkerasan
[image:66.595.211.501.446.705.2]55 4) Pengujian Kedalaman Tekstur dengan Sand Patch Method
Setelah pengaman diletakkan, pengujian dilanjutkan dengan pengerjaan Sand Patch Method. Pengujian Sand Patch Dilakukan Dengan tahap-tahap sebagai berikut:
<
