Mata Kuliah : SIL 621. Bangunan dan Lingkungan
Tugas No. #2
Topik : Aplikasi LCA dalam Pemilihan Material Konstruksi
Nama : Fachruddin
NRP : F451120111
Tanggal Selesai : 8 Maret 2013
Email : [email protected]
1. Goal Definition and Scoping
a. Definisi dari jalan konstruksi beton dan jalan aspal hotmix Definisi dan Deskripsi
Jalan Konstruksi Beton Jalan aspal hotmix Konstruksi jalan beton atau disebut juga
perkerasan beton semen merupakan perkerasan yang menggunakan semen sebagai bahan ikat sehingga tingkat kekakuan yang relatif cukup tinggi khususnya bila dibandingkan dengan perkerasan aspal (Aly,M. A., 2004). Nilai modulus elastisitas untuk konstruksi beton sekitar 10 kali lipat dibanding dengan modulus elastisitas perkerasan aspal.
Aspal beton adalah jenis perkerasan jalan yang terdiri dari campuran agregat dan aspal, dengan atau tanpa bahan tambahan. Lapisam aspal beton merupakan jenis tertinggi dari perkerasan yang merupakan campuran dari bitumen dengan agregat bergradasi menerus dan cocok untuk jalan yang banyak dilalui kendaraan berat. Material-material pembentuk aspal beton dicampur dan diinstalasi pencampur pada suhu tertentu, kemudian diangkut ke lokasi, dihamparkan, dan dipadatkan. Suhu pencampuran ditentukan berdasarkan jenis aspal yang akan digunakan. Jika digunakan semen aspal, maka suhu pencampuran umumnya antara 1450 -1550C, sehingga disebut aspal beton campuran panas. Campuran ini dikenal juga dengan nama hotmix.(Aqif, Mohammad, 2012)
b. Proses Pembuatan (Buatlah Skema Prosesnya) Skema proses pembuatan Jalan konstruksi Beton
Skema proses pembuatan Jalan aspal Hotmix
Skema siklus yang diamati pada pekerjaan pengaspalan jalan hotmix
Gambar 2. Bagian Siklus Yang Diamati pada Pekerjaan Pengaspalan Jalan sumber : (Wirahadikusumah dan Sahana , 2012)
c. Masalah lingkungan yang akan ditinjau dapat diamati pada skema berikut
Masalah lingkungan yang akan ditinjau menggunakan skenario Milachowski, C., et, al., 2011 yang dapat diamati pada tabel 1 berikut ini :
Tabel 1. Skenario untuk kontruksi Beton dan Aspal Hotmix pada jalan 1 KM
Asphalt constructions: pavement with Concrete constructions: pavement mastic asphalt surface layer (MAA) or with textured surface (tC) or exposed porous asphalt surface layer (PA) aggregate concrete surface layer (EAC)
Scenario A: Scenario A:
0% recycled material for all layers 0% recycled material for all layers,
CEM I for concrete surface layer
Scenario B: Scenario B:
0% recycled material for other layers 0% recycled material, CEM I 100% recycled material for frost for concrete surface layer
blanket 100% recycled material
for frost blanket
Scenario C:
0% recycled material for all layers, CEM III for surface concrete layer Pemindahan
Agregat
Pengeringa n Agregat
Pembersih an lokasi
Pengadukan Campuran
Transportasi ke Lokasi Proyek Pemanasan
Aspal
Penyebaran Aspal Perekat
Penghamparan Campuran
Pemadatan
Tahap Pelaksanaan Pekerjaan Pengaspalan Jalan Tahap Transportasi
Berdasarkan data skenario akan dianalisis beberapa masalah lingkungan yang dapat diamati pada gambar 3. skema berikut ini :
Gambar 3. Skema Pengamatan Masalah Lingkungan
2. “Inventory analisis” yang mencakup :
a. Identifikasi dan kuantifikasi energi yang akan dipakai
Identifikasi dan kuantifikasi engergi yang akan dipakai dapat dilihat pada tabel. 2 berikut ini: Tabel 2. Sumber Daya Energi dan Bahan Operasi aspal hotmix
Energy and operating material
Electricity, medium voltage 8.6 kWh/t
Heat, natural gas 152.7 (SP), 87.9 (OP) MJ/t
Heat, light fuel oil 152.7 (SP), 87.9 (OP) MJ/t
Diesel, burned in wheel loader 11.1 MJ/t
Transport, lorry 20–28 t 57.1 tkm/t
Lubricating oil 3:01E-06 Kg
Tap water 0.009 Kg
Mixing plant 2:51E-10 p
Sumber : (Gschosser, F. et. al., 2012)
Tabel 3. Sumber Daya Energi dan Bahan Operasi kontruksi beton (Cemsuisse 2008; Ecoiinvent Center ,2010)
Energy and operating material
Electricity, medium voltage 4 4.5 kWh/m3
Heavy fuel oil, in industrial furnance 3.2 MJ/m3 Light fuel oil, in industrial furnance 13.7 MJ/m3 Natural gas, in industrial furnance 1.4 MJ/m3
Diesel, burned in wheel loader 23.3 MJ/m3
Transport, barge 50.7 tkm/m3
Transport, freight, rail 7.0 tkm/m3
Transport, lorry 3.5–20 t 1.0 tkm/m3
Transport, lorry 20–28 t 9.7 tkm/m3
Lubricating oil 0.012 kg/m3
Steel, low-alloyed 0.025 kg/m3
Mixing plant 4.70E-07 p/m3
Sumber : (Gschosser, F. et. al., 2012)
Photochemical Ozone Creation Potential (POCP)
Global Warming Potential (GWP)
Acidification Potential (AP)
Eutrophication Potential (EP) Kontruksi Beton
Kontruksi Aspal Hot Mix
b. Identifikasi dan kuantifikasi air dan material dasar yang akan dikonsumsi
Identifikasi dan kuantifikasi air dan material dasar yang akan digunakan jalan Aspal Hotmix dapat diamati pada tabel 4. Berikut ini :
Tabel 4. pengamatan material dan mesin untuk produksi jalan asphal Hotmix
asphalt base layer Material Machines
36.7 kg/m³ bitumen 2 pavers
2349.0 kg/m³ aggregate 4 vibration rollers
asphalt binder layer 0.3 kg/m² bitumen emulsion 5 bitumen sprayers
45.9 kg/m³ polymer modified
bitumen (PMB) 2 asphalt pavers
2421.0 kg/m³ aggregate 4 vibration rollers
1 tandem roller
asphalt surface
layer mastic asphalt (MA): porous asphalt (PA): mastic asphalt (MA):
aggregate 2 finishing machines
8.0 kg/m² chippings (scatter material)
0.15 kg/m² cellulose
fibres
Sumber : Milachowski, et, al., 2011
Identifikasi dan kuantifikasi air, material dasar dan mesin yang akan digunakan pada kontruksi Beton dapat diamati pada tabel 5. Berikut ini:
Tabel 5. pengamatan material dan mesin untuk produksi jalan konsruksi beton
Layer Material Machine
aggregate pavement concrete
exposed aggregate
textured surface (tC): concrete (EAC):
with textured surface (tC):
concrete (EAC):
concrete bottom concrete paver
1.68 m³/km top concrete
1.68 m³/km top
concrete 1 curing machine
1 curing machine 44.8 m³/km steel for
dowels
44.8 m³/km steel
for dowels 2 groove cutters
2 brushing machines
and anchors and anchors
3 joint sealing machines
2 groove cutters
9.6 t/km curing agent
6.0 t/km combination
agent
3 joint sealing machines
4.3 t/km joint filler
4.8 t/km curing agent
4.3 t/km joint filler
c. Identifikasi dan kuantifikasi material yang lepas ke lingkungan
Identifikasi dan kuantifikasi material yang lepas ke lingkungan baik pada masa penyiapaan material, transportasi dan kontruksi yang terbesar adalah Emisi CO2 , data emisi CO2 dapat diamati pada gambar 4. Berikut ini :
Gambar 4. Grafik Emisi Co2 pada kontruksi aspal Hot Mix dan Konstruksi Beton
Sumber : (Kucukvar, M. & Tatari, O. 2012)
3. “Impact assessment” yaitu analisis dampak dari emisi, limbah padat dan limbah cair terhadap manusia dan lingkungan
Impacht assessment dari kontruksi beton
dengan bertekstur beton) atau 21% (trotoar dengan menggunakan agregat beton). pengurangan jauh lebih sedikit untuk kategori lain dan berkisar dari 0,1 sampai 10%. dalam semua kasus, pengunaan agregat beton trotoar memiliki dampak lingkungan yang sedikit lebih tinggi daripada trotoar bertekstur dengan artificial grass karena tinggi isi semen beton lapisan atas. Perbedaan dalam pemulihan efeknya diabaikan (Milachowski, et, al., 2011)
Pada kategori, selimut frost (frost blangked) memberikan kontribusi antara 14 % (GWP) dan 38% (EP) untuk dampak lingkungan. kontribusi dari cairan (hydraulically) terikat adalah 14% (GWP), 23% (ODP), 0,4% (ODP) dan 5% (AP) adalah dari Geotekstil antar lapisan, hal ini juga bergantung pada metode konstruksi. lapisan permukaan beton memberikan kontribusi antara 42% (ODP) dan 72% (GWP). Jadi kontribusi terbesar potensi dampak lingkungan dari kontruksi beton adalah beton itu sendiri. Dominasi analisis bahan ini mengungkapkan bahwa efek air dan udara disekitar di lingkungan diabaikan. efek terbesar adalah karena semen Portland dan terletak di antara 70 % (EP) dan 96% (GWP) sedangkan potensi dampak lingkungan dari agregat paling 10%. Kontribusi lain berasal terutama dalam proses infrastruktur dan transportasi (Milachowski, et, al., 2011). Penyajian data selengkapnya dapat dilihat pada Gambar 5 dan Tabel 6.
Impacht assessment dari kontruksi Aspal hotmix
Mempertimbangkan metode konstruksi aspal hotmix, ditemukan bahwa penggunaan untuk pembangunan dan penggunaan aspal berpori mengarah kedampak lingkungan potensi tertinggi dalam kategori ODP, POCP, AP und EP. ini karena pengikat tinggi konten lapisan permukaan aspal, agregat dan langkah-langkah penyegelan tambahan. Perbedaan dalam dampak lingkungan ODP untuk berbagai metode konstruksi adalah insignificant. penggunaan 100% bahan daur ulang dalam selimut frost (skenario B) menurunkan dampak lingkungan di semua kategori oleh 10% (ODP) sampai 26% (EP) (Milachowski, et, al., 2011).
sumber : Milachowski, C., et, al., 2011
Tabel 6. Dampak lingkungan dari kontruksi beton dan aspal hot mix pada jalan 1 km
EnvIronMentAL IMpACt IndICAtors For the ConstruCtIon oF 1 KM MotorWAY
Global warming Depletion of the Photo-Oxidant Acidification Eutrophication potential (GWP) Stratospheric Formation Potential (AP) Potential (EP)
Ozone Potential (ODP) Potential (POCP)
MA scenario A 1 694 573 0.39 413 8 191 1 232
MA scenario B 1 425 044 0.35 346 6 623 919
PA scenario A 1 730 430 0.40 431 8 516 1 264
PA scenario. B 1 446 198 0.36 361 6 892 940
tC scenario A 2 710 311 0.13 380 6 374 1 084
tC scenario B 2 339 814 0.09 308 4 644 742
tC scenario C 2 153 620 0.13 344 6 343 1 079
EAC scenario A 2 821 219 0.13 389 6 478 1 100
EAC scenario B 2 474 597 0.09 317 4 748 758
EAC scenario C 2 227 417 0.13 350 6 447 1 094
4. “Interpretation”, yaitu evaluasi dari “ Inventory Analysis” dan “Impact Assessment” Setelah mempertimbangkan hasil analisis “Inventory Analysis” dan “Impact Assessment” dapat dilihat bahwa pengharuh aspal hotmix untuk emisi CO2 lebih banyak dibandingkan kontruksi beton. Mengingat emisi CO2 yang mempengaruhi Global Wa rming Potential (GWP), Photochemical Ozone Creation Potential (POCP), Acidification Potential (AP) dan Eutrophication Potential (EP). Pada dasarnya pemanfaatan kontruksi beton dan aspal hotmix sama mempunyai efek emisi ke lingkungan. Namun penggunaan kontruksi aspal hotmix lebih banyak menghasilkan emisi CO2 kelingkungan sehingga menurut saya lebih baik dan layak lingkungan dalam pembangunan jalan mengunakan kontruksi beton.
Referensi
Aqif, Mohammad, 2012. Optimasi Kadar Aspal Beton Ac 60/70 Terhadap Karakteristik Marshall Pada Lalu Lintas Berat Menggunakan Material Lokal Bantak. Program studi Teknik Sipil Jurusan Pendidikan Teknik Sipil Dan Perencanaan Fakultas Teknik Universitas Negeri Yogyakarta.
Gschosser, F., Walbaum, H. And Boesch, M. E. 2012 Life-Cyc.le Assessment of the Production of Swiss Road Materials. Journal Of Materials In Civil Engineering © ASCE / February 2012
Kucukvar, M. & Tatari, O.. 2012. Ecologically based hybrid life cycle analysis of continuously reinforced concrete and hot-mix asphalt pavements. Transportation Research Part D 17 (2012) 86–90
Milachowski, C., stengel, T. and Gehlen, C., 2011. Life Cycle Assesssment For Road Concstruction And Use. Centre for Building Materials, Technische Universität München, Germany.
Wirahadikusumah dan Sahana , 2012. Estimasi Konsumsi Energi dan Emisi Gas Rumah Kaca pada Pekerjaan Pengaspalan Jalan. Jurnal teknik sipil Jurnal Teoretis dan Terapan Bidang Rekayasa Sipil. ISSN 0853-2982.
