Analisa Koefisien Grip Antara Ban Dan Permukaan Jalan Chapter III V

(1)

BAB 3

METODE PENELITIAN

3.1. Kajian Nilai Koefisien Grip Permukaan Jalan

Untuk mengetahui nilai koefisien grip kontak tapak ban yang dipengaruhi

oleh kekasaran (IRI) dan kelendutan (dL) permukaan jalan aspal dan permukaan

jalan beton pekerjaan tahun 2014 dilakukan secara eksperimen. Alat ukur yang

digunakan untuk mengetahui nilai kekasaran permukaan jalan aspal dan beton adalah

NAASRA Roughness meter ARRB dan untuk nengetahui nilai kelendutan

permukaan jalan aspal dan beton adalah Falling Weight Deflectometer (FWD).

3.1.1. Membangun parameter design

Untuk melakukan kajian koefisien grip dan koefisien gesek kinetis

permukaan jalan aspal dan jalan beton perlu dilakukan pengujian terhadap parameter

yang mempengaruhi performance pemindahan daya sentuh antara permukaan jalan

dan tapak ban. Secara teori kajian tersebut dapat dirujuk pada bahagian dari bab II.

Secara eksperiment parameter yang terlibat dapat dilihat dalam Gambar 3.1 dibawah

ini

W , T, B

IRI , V , Pban, ∆T , dL

(2)

Parameter yang masuk untuk mengkaji gaya gesek (Ff) dan koefisien gesek

kinetis (µk) kontak ban terhadap permukaan jalan adalah kekasaran permukaan jalan

(IRI), kecepatan gerak ban di atas jalan (V), tekanan udara ban (Pban) dan kelendutan

permukaan jalan (dL).

Dari proses trasformasi parameter masuk ini akan dihasilkan selisih waktu

(∆t) dan defleksi jalan (dL). Parameter hasil (output) ini dikendalikan oleh berat kendaraan (W), temperatur udara (T) dan pola tapak ban yang digunakan (B).

Berdasarkan dari uraian Gambar 3.1 diatas maka parameter eksperimental dapat

diuraikan dalam Tabel 3.1 di bawah ini.

Tabel 3.1 Parameter design eksperimental

INPUT OUTPUT

IRI [mm]

V [km/jam]

Pban [psi]

W [N]

T [°C] B

∆t [dt], dL [mm]

Dari data ukur pada Tabel 3.1 tersebut maka dapat disimpulkan gaya gesek

(Ff) dan koefisien gesek kinetis (µk) antara ban terhadap permukaan jalan. Untuk

menganalisa data parameter input dan output eksperimen digunakan alat ukur seperti

(3)

Tabel 3.2 Parameter alat ukur eksperimen

PARAMETER EKSPERIMEN ALAT UKUR

Kekasaran permukaan jalan (IRI) NAASRA Roughness meter ARRB

Kecepatan kendaraan (V) Speedometer

Tekanan udara ban (Pban) Alat ukur tekanan udara ban

Kelendutan permukaan jalan (dL) Falling Weight Deflectometer (FWD)

Berat kendaraan (W) Timbangan

Temperature udara (T) Data cuaca meteorologi

Pola tapak ban (B)

Selisih waktu tempuh (∆t)

Mistar baja

Stopwatch

3.1.2. Membangun model experiment

Untuk mendapatkan data seperti pada tabel 3.1 diatas perlu dibangun model

eksperimen seperti tempat, bahan, metode, alat-alat yang digunakan dan prosedur

eksperimen.

3.2. Tempat dan Waktu

(4)

Penelitian dilaksanakan pada jalan AH. Nasution Medan jalur kiri arah fly

over Jamin Ginting terhadap permukaan jalan aspal dan permukaan jalan beton

pekerjaan tahun 2014. Penelitian meliputi pengukuran tekanan udara ban (Pban) 28

psi,30 psi, 32 psi, 34 psi dan 36 psi, pengukuran kelendutan ban (dban) akibat tekanan

udara ban terhadap permukaan jalan, pengukuran lebar kontak tapak ban (Akb)

terhadap material permukaan jalan, pengukuran kekasaran (IRI) permukaan jalan

aspal dan permukaan jalan beton, pengukuran kelendutan (dL) permukaan jalan aspal

dan permukaan jalan beton dan pengujian koefisien grip (Ff) ban kontak permukaan

jalan aspal dan permukaan jalan beton. Aktivitas dan Instansi pendukung untuk

menjawab permasalahan penelitian ditunjukkan pada Tabel 3.3 di bawah ini.

Tabel 3.3 Pendukung kegiatan penelitian

No. Aktivitas Instansi Pendukung dan

Tempat Keterangan

1.

Setup alat uji Naasra

Roughness meter ARRB Kementerian Pekerjaan Umum Direktorat Jenderal

4 Analisa data/Olah data Medan Software MS. Office Software Image-J

3.2.2. Waktu

Waktu penelitian diselesaikan selama 2 tahun mulai dari persetujuan

(5)

3.3. Material Jalan, Peralatan Eksperimen dan Metode Penelitian

3.3.1. Material jalan

Material jalan meliputi material aspal dan material jalan beton pekerjaan

tahun 2014 AH. Nasution Medan.

3.3.1.1. Material jalan aspal pekerjaan tahun 2014

Perkerasan lentur terdiri dari aspal beton (Hotmix) adalah campuran agregat halus

dengan agregat kasar dan bahan pengisi ( Filler ) dengan bahan pengikat aspal [20].

Gambar 3.2, di bawah ini merupakan susunan lapis perkerasan jalan aspal.

Gambar 3.2 Susunan lapis perkerasan jalan aspal pekerjaan tahun 2014 AH. Nasution Medan

Susunan lapis perkerasan jalan AH. Nasution Medan terdiri dari lapis pertama

yaitu Material AC-WC (Asphalt Concrate Wearing Course) data material pada Tabel Material AC-WC

Material AC-BC

Material AC-BASE 4 Cm

6 Cm

(6)

4.1, lapis kedua yaitu Material AC-BC (Asphalt Concrate Binder Course) data

material pada Tabel 4.2 dan lapis ketiga yaitu Material AC-BASE (Asphalt Concrate

Base) data material pada Tabel 4.3.

3.3.1.2. Material jalan beton pekerjaan tahun 2014

Perkerasan jalan beton terdiri dari campuran semen, agregat halus dan agregat kasar

yang dapat dilihat pada Tabel 4.4, 4.5, 4.6. Berikut Gambar 3.3 di bawah ini

merupakan susunan lapis perkerasan jalan beton.

Gambar 3.3 Susunan lapis perkerasan jalan beton pekerjaan tahun 2014 AH. Nasution Medan [19]

3.3.2. Peralatan eksperimen

Peralatan yang digunakan untuk mendukung penelitian ini adalah Roughness

Meter, Speedometer, Falling Weight Deflectometer 150 (FWD), Stopwatch, Alat

(7)

3.3.2.1. Alat ukur IRI permukaan jalan NAASRA Roughness meter ARRB

Untuk terlaksananya pengujian kekasaran permukaan jalan aspal dan permukaan

jalan beton pekerjaan tahun 2014 AH. Nasution Medan menggunakan peralatan

Roughness meter seperti terlihat pada Gambar 3.4 di bawah ini terdiri dari beberapa

komponen pendukung. Alat Roughness meter yang digunakan adalah milik

KPU-DJBM-BBPJN-I jalan Sakti Lubis Medan.

Gambar 3.4 Peneliti dan perlengkapan alat uji IRI

Komponen alat ukur kekasaran permukaan jalan NAASRA Roughness meter ARRB

meliputi Roughness Sensor adalah alat untuk mendeteksi kekasaran permukaan jalan,

Controller adalah alat untuk pengendali, Interface Module dan Kabel-kabel konektor.

3.3.2.2 Alat ukur dL permukaan jalan Falling Weight Deflectometer

Pengujian kelendutan permukaan jalan aspal pekerjaan tahun 2014 dan pengujian

kelendutan permukaan jalan beton pekerjaan tahun 2014 AH. Nasution menggunakan

alat uji FAVE FWD 150 seperti terlihat pada Gambar 3.5 dan 3.6, milik

KPU-DJBM-BBPJN-I Jalan Sakti Lubis Medan. Komponen alat ukur Falling Weight

(8)

ketinggian untuk menghasilkan beban), Buffers (Karet bantalan digunakan untuk

modifikasi bentuk dari pulsa), Strike Plate (Piring yang mentransmisikan gaya antara

buffer & load cell), Load Cell (Sebuah transduser dipasang antara plat dan pelat beban

yang mengukur beban dan diterapkan ke perkerasan), Load Plate (Sebuah piring di

mana beban diterapkan ke perkerasan), Deflectors (Sensor-sensor yang mengukur

respons deformasi dari perkerasan ke beban yang diterapkan), Micro-Processor (The

Dynatest 9000 Sistem Processor adalah kontrol berbasis mikroprosesor dan sinyal unit

pengolahan, dihubungkan dengan Trailer FWD dan Laptop), Laptop (Laptop ini

dilengkapi dengan Program Lapangan untuk mengoperasikan FWD melalui

Micro-Processor dan log data uji FWD).

(9)

Gambar 3.6 Trailer FWD

3.3.2.2. Alat ukur koefisien grip

Agar terlaksananya pengujian koefisien grip, didukung dengan beberapa peralatan

seperti terlihat pada Gambar 3.7, 3.8 di bawah ini.

(a) (b) (c) Gambar 3.7 Alat ukur (a) Timer dan Spidometer, (b) Alat tekanan udara ban, (c) Meteran

a. Timer berfungsi untuk mengukur waktu tempuh (∆T) selama kecepatan (V)

berjalan.

b. Tekanan udara berfungsi untuk mengukur tekanan udara ban 28 psi, 30 psi,

32 psi, 34 psi dan 36 psi.

c. Meteran berfungsi untuk mengukur tinggi ban dari permukaan jalan aspal dan

dari permukaan jalan beton serta mengukur luas tapak ban.

d. Mistar dan software image-J untuk mengukur lebar kontak ban terhadap

(10)

Gambar 3.8 Pengukuran lebar kontak ban menggunakan software image-J 3.3.3. Metode peneltian

Penelitian ini terdiri dari beberapa tahapan eksperimen meliputi:

a. Pengukuran kekasaran permukaan jalan (IRI) AH. Nasution Medan (Peneliti

melakukan eksperimen dibantu Pegawai Kementerian Pekerjaan Umum Direktorat

Jenderal Bina Marga Balai Besar Pelaksanaan Jalan Nasional-I Jl. Sakti Lubis

Medan.

b. Pengukuran defleksi permukaan jalan (dL) AH. Nasution Medan (Peneliti

diberikan penjelasan penggunaan alat ukur. Data kelendutan jalan adalah hasil

pengujian yang dilakukan Pegawai Kementerian Pekerjaan Umum Direktorat

Jenderal Bina Marga Balai Besar Pelaksanaan Jalan Nasional-I Jl. Sakti Lubis

Medan tahun 2014.

c. Pengukuran defleksi ban (dban) akibat tekanan udara (dban) 28 psi, 30 psi, 32 psi, 34

(11)

d. Pengukuran luas permukaan jalan (Akb) aspal dan permukaan jalan beton yang

kontak terhadap permukaan ban.

e. Pengukuran waktu tempuh (∆t) laju kendaraan pada kecepatan 0 – 50 m/dt.

3.3.3.1. Prosedur pengukuran kekasaran (IRI) permukaan jalan aspal dan permukaan

jalan beton.

Tujuan dilakukannya pengukuran terhadap kekasaran permukaan jalan aspal dan

permukaan jalan beton adalah untuk mengetahui pengaruh kekasaran permukaan

jalan terhadap koefisien grip. Berikut langkah – langkah pengukuran kekasaran

permukaan jalan aspal dan permukaan jalan beton pekerjaan tahun 2014, seperti

dilihat pada Gambar 3.9 sampai 3.18 di bawah ini.

Gambar 3.9 Persiapan penelitian kekasaran permukaan jalan AH. Nasution Medan (a) Alat ukur kekasaran (b) Peneliti (c) Pegawai

(d) Kantor KPU-DJBM-BBPJN-I (e) Mobil Xenia 2015

Kegiatan penelitian meliputi:

a. Pemasangan sensor IRI

1. Siapkan Sensor IRI, Interface, Controller, dan Waterpass.

(a)

(b)

(c)

(12)

Gambar 3.10 Penyiapan alat Gambar 3.11 Kalibrasi sensor

2. Hubungkan sensor, Interface, dan Controller dengan kabel-kabel pendukung.

3. Hidupkan Controller dan lakukan kalibrasi Sensor IRI pada posisi 0° (tanda ↓ menghadap ke bawah) dan 180° (tanda ↑ menghadap ke atas).

4. Gunakan Waterpass untuk meperoleh posisi horisontal.

Gambar 3.12 Pengukuran Gambar 3.13 Pembukaan horizontal sensor roda belakang

5. Pasangkan Sensor IRI pada sumbu roda belakang.

6. Bila pemasangan Sensor IRI pada posisi 0° tidak dapat dilakukan, maka gunakan

posisi 90°. Jangan lupa untuk memindahkan Sensor IRI dari klemp sensor,

(13)

Gambar 3.14 Pemasangan sensor Gambar 3.15 Pemasangan sensor sumbu roda belakang

7. Gunakan Waterpass untuk memperoleh posisi horisontal.

b. Pemasangan Sensor Jarak

1. Pasang penghubung Sensor Jarak dengan baut roda belakang kanan.

2. Pasang Sensor Jarak pada roda belakang kanan. Jangan lupa gunakan posisi

Common terlebih dulu.

3. Untuk menghindari terlepasnya Sensor Jarak dari roda belakang kanan, gunakan

baut roda dengan ukuran minimum 5 cm.

Gambar 3.16 Pemasangan baut penghubung

4. Pasangkan kabel sensor jarak dan tongkat indikator serta penahan tongkat

(14)

Gambar 3.17 Pemasangan Gambar 3.18 Pemasangan sensor jarak tongkat indikator

5. Melakukan pengujian IRI permukaan jalan aspal 2014 dan IRI permukaan

jalan beton 2014.

6. Analisa hasil pengujian IRI permukaan jalan.

3.3.3.2. Prosedur pengukuran kelendutan (dL) permukaan jalan aspal dan

permukaan jalan beton

Tujuan mengetahui kelendutan permukaan jalan aspal dan permukaan jalan beton

adalah untuk menganalisa pengaruh kelendutan terhadap koefisien grip. Data

pengukuran defleksi permukaan jalan aspal dan data defleksi permukaan jalan beton

tahun 2014, diperoleh dari hasil pengukuran yang dilaksanakan oleh Pegawai

Kementerian Pekerjaan Umum Direktorat Jenderal Bina Marga Balai Besar

Pelaksanaan Jalan Nasional-I Jl. Sakti Lubis Medan pada tahun 2014 seperti terlihat

pada Gambar 3.19, 3.20 di bawah ini. Berikut langkah – langkah pengukuran

(15)

Gambar 3.19 Pengukuran kelendutan jl. AH. Nasution Medan Parameter metode pengukuran FWD sebagai berikut :

a. Diameter pelat : 300 mm dan 450 mm

b. Berat Beban Pelat (P): beban setengah as dua ban adalah 41 kN, dan tekanan ban

sebesar 580 kPa

c. Tinggi Jatuh Beban (TJB): 81 mm, 135 mm, 196 mm, dan 361 mm.

d. Jarak Antar Deflektor (JAD): Untuk tebal total perkerasan = 300-700 mm

(normal), digunakan jarak deflector: 0; 300; 600; 750; 900; 1200; 1500 (mm).

Gambar 3. 20 Uji kelendutan jalan

1. Menyiapkan Laptop, Micro-prosesor, FWD Trailer Urutan

Urutan yang tepat dalam menyalakan dan mematikan peralatan harus dalam berikut:

(16)

b. Microprocessor.

c. Laptop.

2. Program lapangan dan Pengaturan Standar

Untuk memulai Program Field, pergi ke DOS. Set Interface ke COM

a. Pindahkan Trailer FWD ke titik awal dan dilanjutkan dengan setup Lapangan.

Program meliputi:

1. Mengatur jalur direktori untuk penyimpanan data

2. Buka file baru atau file yang ada untuk penyimpanan data.

3. Masukkan identifikasi jalan dan deskripsi ayat.

4. Mengubah Data setup, jika perlu

5. Pilih kategori trotoar. FLEX untuk Fleksibel atau JCP untuk Beton Jointed

atau CRCP untuk Terus Diperkuat Pavements Beton

6. Masukkan in-situ suhu aspal

7. Rekam data lain seperti cuaca, sinar matahari, trotoar dan retak dan lainnya

informasi jalan di jendela utama

8. Masukkan komentar seperti posisi mulai uji, arah tes dan jumlah jalur

9. Tekan 'Mulai' untuk memulai pengujian trotoar

(17)

11. Masukkan komentar untuk posisi tes akhir

12. Tutup file tersebut dan keluar

13. Membuat salinan cadangan dari file disket, jika perlu

3.3.3.3. Prosedur pengukuran kelendutan ban (dban) terhadap permukaan jalan aspal

dan permukaan jalan beton

Untuk mendapatkan besar kelendutan ban terhadap permukaan jalan aspal dan

permukaan jalan beton yang disebabkan pengaruh tekanan udara ban 28 psi, 30 psi,

32 psi, 34 psi dan 36 psi dilakukan dengan menggunakan alat meteran. Dengan

mengetahui besar kelendutan yang terjadi maka diperoleh diameter ban mobil.

Langkah-langkah pengukuran sebagai berikut:

a. Persiapan peralatan penelitian

Agar terlaksannya pengukuran maka dipersiapkan alat ukur yang diperlukan seperti

terlihat pada Gambar 3.21 di bawah ini.

(18)

(a) Mobil Toyota Kijang 2.4 D GLX 2003 (b) Tekanan angin ban (c) Meteran (d) Mistar (e) Waterpass (f) Siku

b. Analisa ban yang digunakan

Untuk memastikan bahwa ban masih layak pakai maka dilakukan pengukuran dengan

menggunakan mistar seperti terlihat pada Gambar 3.22. Tipe ban yang digunakan

adalah ban radial dengan pola rib-lub simetris dengan dimensi 195/70R14 dengan

kedalam alur ban 2 mm, yakni masih layak untuk digunakan.

`

Gambar 3.22 Pola rib lub simetris

(a) Pola Rib-Lug Simetris (b) Ukur kedalam alur [mm] c. Analisa kelendutan ban

Pengukuran kelendutan ban dilakukan dengan variasi tekanan udara yang

berbeda-beda yakni 28 psi, 30 psi, 32 psi, 34 psi dan 36 psi sehinga diperoleh selisih tinggi

ban dari permukaan jalan aspal dan dari permukaan jalan beton seperti terlihat pada

Gambar 3.23 di bawah ini.

(19)

3.3.3.4. Prosedur pengukuran luas ban kontak permukaan jalan aspal dan permukaan

jalan beton

Untuk mendapatkan luas kontak ban terhadap permukaan jalan aspal dan permukaan

jalan beton yang disebabkan pengaruh tekanan udara ban 28 psi, 30 psi, 32 psi, 34 psi

dan 36 psi dilakukan dengan menggunakan alat ukur mistar. Langkah-langkah

pengukuran sebagai berikut:

a. Analisa panjang dan lebar tapak ban

Untuk mengetahui panjang dan lebar tapak ban dilakukan dengan pengukur

menggunakan mistar seperti terlihat pada Gambar 3.24 di bawah ini.

1. Tempatkan mistar ukur tepat pada sisi depan dan belakang ban untuk

mendapatkan panjang tapak ban terhadap permukaan jalan.

2. Tempatkan mistar ukur tepat pada sisi samping kanan dan kiri untuk

mendapatkan lebar tapak ban terhadap permukaan jalan.

3. Ukur kesikuan dengan menggunakan waterpass.

4. Ukur panjang dan lebar tapak ban dan catat hasil pengukuran.

+

Permukaan jalan

Diameter ban

Lendutan ban

(20)

Gambar 3.24 Mengukur dimensi dan kedalaman tread ban

b. Analisa luas kontak permukaan jalan terhadap tapak ban

Untuk mendapatkan luas kontak permukaan jalan aspal dan permukaan jalan beton

yang kontak langsung terhadap pola tapak ban digunakan pengukuran dengan kertas

milimeter seperti terlihat pada Gambar 3.25 di bawah ini. Langkah-langkah

pengukuran sebagai berikut:

1. Letakkan kertas milimeter tepat berada diatas panjang dan lebar ban yang telah

dilakukan pengukuran sebelumnya.

2. Goreskan pencil diatas kertas milimeter seperti gambar (a).

3. Hasil goreskan permukaan jalan aspal akan terlihat seperti gambar (b).

4. Hasil goresan permukaan jalan beton akan terlihat seperti gambar (c).

(a) (b) (c) 7

30 25

16

25 30

(21)

Gambar 3. 25 Hasil luas kontak Permukaan jalan terhadap pola tapak ban

c. Analisa luas kontak permukaan jalan terhadap pola tapak ban menggunakan

software image-J

Untuk mendapatkan hasil luas kontak permukaan jalan terhadap pola tapak ban

menggunakan software image-J seperti terlihat pada Gambar 3.26 sampai 3.33 di

bawah ini. Langkah – langkah pengukuran sebagai berikut:

1. Klik start menu dan pilih Image-J.

2. Klik File  Open  Pilih gambar yang sudah dipotong dengan software Adobe Photoshop.

Gambar 3.26 Analisa luas kontak permukaan jalan terhadap pola tapak ban menggunaka software image-J

3. Klik icon Line dan buatlah garis secara horizontal dari sisi kiri ke sisi kanan.

Gambar 3.27 Membuat garis horizontal

(22)

4. Klik Analyze  Set Scale  Knowndistance = 10  Unitoflength adalah mm

 OK.

5. Klik Image  Adjust  Threshold  Thresholdcolor B & W  Closewindow.

Gambar 3.28 Menampilkan aplikasi bolt

6. Klik Analyze  Analyzeparticles  Pada Show pilih Bare Outlines  Centang

Display resul t OK.

Gambar 3.29 Hasil pengukuran luas kontak permukaan jalan terhadap pola tapak ban 7. Simpan file dalam format Microsoft Excel.

(23)

jalan aspal (a) 28 psi (b) 30 psi (c) 32 psi (d) 34 psi (e) 36 psi

(a) (b) (c) (d) (e) Gambar 3.31 Hasil perhitungan Akb terhadap permukaan

jalan aspal (a) 28 psi (b) 30 psi (c) 32 psi (d) 34 psi (e) 36 psi dengan menggunakan softwate image-J

(a) (b) (c) (d) (e)

Gambar 3.32 Hasil luas kontak ban (Akb) terhadap permukaan jalan beton (a) 28 psi (b) 30 psi (c) 34 psi (d) 32 psi (e) 36 psi

(a) (b) (c) (d) (e)

Gambar 3.33 Hasil perhitungan Akb terhadap permukaan

(24)

dengan menggunakan software image-J

3.3.3.5. Prosedur pengukuran waktu tempuh (∆t) terhadap kecepatan pada

permukaan jalan aspal dan permukaan jalan beton

Untuk mendapatkan ∆t terhadap kecepatan (V) mobil 0 – 50 km/jam di permukaan jalan aspal dan permukaan jalan beton seperti terlihat pada Gambar 3.34 di bawah ini.

Langkah – langkah pengukuran sebagai berikut:

a. Lajukan mobil dengan kecepatan 0 – 50 km/jam.

b. Gunakan stopwatch untuk mengetahui waktu yang diperlukan.

c. Catat hasil yang diperoleh.

(25)

(26)

BAB 4

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Pendahuluan

Penelitian ini difokuskan kepada analisa koefisien grip permukaan jalan aspal

dan permukaan jalan beton yang dipengaruhi oleh kekasaran permukaan jalan (IRI)

dan kelendutan permukaan jalan (dL). Untuk mendapatkan hasil dari tujuan

penelitian ini maka dilakukan penelitan awal meliputi pengukuran terhadap IRI,

pengukuran terhadap dL dan pengukuran koefisien grip {F, Ff, µk=ƒ (IRI),

µk=ƒ(dL)}.

4.2 Material Jalan Aspal dan Material Jalan Beton AH. Nasution Medan

Material jalan aspal dan material jalan beton pekerjaan tahun 2014 AH.

Nasution Medan tertera pada Tabel 4.1, 4.2, 4.3, 4.4, 4.5 dan 4.6 di bawah ini.

Tabel 4.1 Material jalan aspal tahun 2014 AC-WC (Asphalt Concrete Wearing Course) Jl. AH. Nasution Medan

SUMMARY TEST RESULT OF ASPHALT CONCRETE AC-WC

Test Description Result Spec

Vibration test los angeles % 19,78 40 Min

Kelekatan % 95 + >95

Kepipihan % 7,92 25 – Max

Kelonjongan % 9,93 10 – Max

Lolos saringan no 200 agregat kasar % 0,500 1 – Max

Lolos saringan no 200 agregat halus % 5,30 8 – Max

Specific gravity of agregat 1,0248 -

(27)

Tabel 4.1 (Sambungan)

SUMMARY TEST RESULT OF ASPHALT CONCRETE AC-WC

Mix specific of total mix (vacuum pump) 2,372 - Effective specific gravity of aggregat 2,577 -

Trial mix laboratorium

Marshall stability kg 1100,00 Min 800

Flow mm 3,65 Min 3

Sisa Marshall % 91,97 Min 90

Prd % 2,88 Min 2.5

Asphalt efectic % 5,42 Min 5.1

Marshall quantity kg/mm 303,00 Min 250

Standart density gr/cc 2,263 _-

Tabel 4.2 Material jalan aspal tahun 2014 AC-BC (Asphalt Concrete Binder Cource) Jl. AH. Nasution Medan

SUMMARY TEST RESULT OF ASPHALT CONCRETE AC-BC

Bulk specific gravity of agregat 2,551 -

Mix specific of total mix (vacum pump) 2,391 -

Effective specific gravity of agregat 2,586 -

(28)

SUMMARY TEST RESULT OF ASPHALT CONCRETE AC-BC

Tabel 4.3 Material jalan aspal pekerjaan tahun 2014 AC-BASE Jl. AH. Nasution Medan

SUMMARY TEST RESULT OF ASPHALT CONCRETE (Subbase Cource)

(29)

SUMMARY TEST RESULT OF ASPHALT CONCRETE (Subbase Cource)

Flow mm 5,50 Min 5

Sisa marshall % 92,34 Min 90

Prd % 3,19 Min 2.5

Asphalt efektif % 4,60 Min 3,5

Marshall Quentien mg/mm 375 Min 300

Tabel 4.4 Material jalan beton pekerjaan tahun 2014 Jl. AH. Nasution Medan

Semen Semen padang Type I

Aggr. Halus Pasir Alam Sei Selayang/Binjai

Aggr. Kasar Bt. Pecah Sei Selayang/Binjai

Air WTP

Slump 5 ± 2 cm

Retarder 1,41 ltr

Mix Design FS 45 kg/cm²

Kuat Tekan 350 kg/cm²

Tabel 4.5 Faktor air semen jalan beton pekerjaan tahun 2014 Jl. AH. Nasution Medan

Jenis agregat Kuat tekan berdasarkan umur beton

Kasar 3 7 28 91

Alam 17 23 33 40

Batu pecah 19 27 37 45

(30)

Tabel 4.6 Faktor air bebas (kg/cm²) jalan beton pekerjaan tahun 2014 Jl. AH. Nasution Medan

Aggregat Kasar

4.3. Pengukuran Kekasaran Permukaan Jalan AH. Nasution Medan

Pengukuran IRI dilakukan terhadap permukaan jalan aspal dan permukaan

jalan beton pekerjaan tahun 2014, yang berfungsi untuk mengetahui pengaruh IRI

terhadap koefisien grip. Hasil pengkuran IRI tertera pada Tabel 4.7, 4.8, dan

Gambar 4.1, 4.2. di bawah ini.

Tabel 4.7 Hasil IRI permukaan jalan aspal pekerjaan tahun 2014

(31)

Pengukuran IRI jalan aspal dilaksanakan pada tanggal 26 Maret 2016 Pukul

00:14:27

WIB suhu 28 °C bersama Pegawai KPU-DJBM-BBPJN-I Medan.

Gambar 4.1 Hubungan antara SecID dengan kekasaran permukaan jalan aspal pekerjaan tahun 2014

0

(32)

Pengukuran IRI jalan aspal pekerjaan tahun 2014 dimulai dari simpang

empat Sejati (Jl. Karya Jasa – Jl. AH. Nasution) ke simpang tiga Karya Wisata – Jl.

AH. Nasution sejauh 1,926 meter. Pengukuran dilakukan sebanyak 21 secID.

Kekasaran tertinggi yaitu 14, 8 mm. Nilai rata – rata kekasaran permukaan jalan aspal

sebesar 6,4 mm. Dari hasil pengukuran dapat disimpulkan bahwa keadaan

permukaan jalan adalah cukup, sangat sedikit atau tidak ada lubang tetapi permukaan

tidak teratur.

Pengukuran IRI jalan beton dilaksanakan pada tanggal 26 Maret 2016 Pukul

00:02:00 WIB suhu 28 °C bersama Pegawai KPU-DJBM-BBPJN-I Medan.

Tabel 4.8 Hasil IRI permukaan jalan beton pekerjaan tahun 2014

SecID SubDist IRI (mm) V (km/jam)

1 0,068

9,9 39,3

2 0,100 7,9 45,5

3 0,200 8,2 41,1

4 0,300 7,0 43,0

5 0,400 6,0 42,3

6 0,500 8,0 39,6

7 0,600 6,9 42,9

8 0,700 7,1 43,2

9 0,800 6,7 43,1

10 0,900 5,2 43,0

11 1,000 5,5 41,3

12 1,100 5,8 44,4

13 1,200 5,3 43,9

14 0,083 4,6 42,7

(33)

Gambar 4.2 Hubungan antara SecID dengan kekasaran permukaan jalan beton pekerjaan tahun 2014.

Pengukuran kekasaran permukaan jalan beton pekerjaan tahun 2014 dimulai

dari simpang tiga Jl. Karya Wisata - Jl. AH. Nasution ke simpang empat Jamin

Ginting sejauh 1, 351 meter. Pengukuran dilakukan sebanyak 14 secID dengan

subDist pengukuran 100 m. Pada gambar 4.2, secID 01 merupakan kekasaran

tertinggi yaitu 9, 9 mm. Nilai rata – rata kekasaran untuk permukaan jalan beton

pekerjaan 2014 sebesar 6, 7 mm. Dari hasil pengukuran dapat disimpulkan bahwa

keadaan permukaan jalan adalah cukup, sangat sedikit atau tidak ada lubang tetapi

permukaan tidak teratur.

4.4. Pengukuran Kelendutan Permukaan Jalan AH. Nasution Medan

Pada tahun 2014 KPU-DJBM-BBPJN-I Medan melakukan pengukuran

kelendutan terhadap permukaan jalan aspal dan permukaan jalan beton pekerjaan

2014. Hasil pengukuran kelendutan tertera pada Tabel 4.9, 4.10 dan Gambar 4.3, 4.4

(34)

Tabel 4.9 Hasil kelendutan permukaan jalan (dL) aspal tahun 2014 AH. Nasution Medan

Sta. ID P(kN) D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 D8 D9

1 41,60 254,80 206,20 170,90 138,60 107,50 69,40 50,40 42,30 36,90

2 41,30 398,40 324,90 265,30 218,50 171,30 117,40 87,00 69,30 57,30

3 40,88 262,80 204,30 156,40 110,90 70,30 35,40 26,20 21,70 17,60

4 41,23 210,20 162,30 124,50 92,20 58,70 28,40 19,90 16,40 14,90

5 41,14 388,40 314,00 255,60 204,70 158,00 108,00 82,80 66,70 56,10

6 41,44 328,60 227,80 160,50 114,30 83,00 59,30 47,20 38,20 32,00

7 41,21 232,70 176,80 151,60 131,70 107,70 77,60 56,90 44,20 39,80

8 41,23 260,40 197,60 169,50 151,90 128,00 95,90 72,00 56,50 46,00

9 41,23 229,20 184,90 161,40 141,00 119,20 87,10 65,80 51,90 42,70

10 41,58 241,30 174,70 144,60 124,10 100,60 70,10 52,10 40,50 34,70

11 41,02 235,40 175,30 148,70 130,20 108,30 79,80 59,40 46,60 39,60

12 41,14 218,60 169,00 148,20 132,90 112,70 86,30 67,20 54,50 45,50

13 41,25 234,40 193,50 169,90 151,40 125,80 93,30 71,10 58,20 49,50

14 41,23 197,20 137,60 114,10 97,80 80,90 59,50 47,00 38,70 33,00

15 40,04 351,40 286,30 230,30 176,40 127,00 74,70 55,10 45,10 38,20

16 41,30 260,30 188,20 154,50 116,50 81,10 43,90 26,40 21,40 17,80

17 41,25 272,40 218,00 195,00 171,90 141,10 100,90 73,70 54,90 42,60

18 41,34 282,00 214,50 179,10 153,50 127,40 95,10 72,00 55,80 44,50

Avarage value 38,26

D1, D2, D3, D4, D5, D6, D7, D8 dan D9 merupakan sensor pengukur kelendutan

(35)

Gambar 4.3 Hubungan stationID dengan kelendutan permukaan jalan aspal pekerjaan tahun 2014

Pengukuran kelendutan permukaan jalan aspal pekerjaan tahun 2014 dimulai

dari simpang empat Sejati dilakukan sebanyak 18 StationID dengan subDist

pengukuran 200 m. Pada gambar 4.3, kelendutan terbesar yaitu pada stationID 2

sebesar 57, 30 mm. Nilai rata – rata kekasaran untuk permukaan jalan aspal

pekerjaan 2014 sebesar 38, 26 mm.

Tabel 4.10 Hasil kelendutan permukaan jalan beton tahun 2014 AH. Nasution Medan

(36)

Gambar 4.4 Hubungan stationID dengan kelendutan permukaan jalan beton pekerjaan tahun 2014

Pengukuran kelendutan permukaan jalan beton pekerjaan tahun 2014

dilakukan sebanyak 4 StationID dengan subDist pengukuran 200 m. Pada gambar

4.4, kelendutan terbesar yaitu pada stationID3 sebesar 50, 90 m. Nilai rata – rata

kekasaran untuk permukaan jalan beton pekerjaan 2014 sebesar 40, 85 mm.

4.5. Pengujian Koefisien Grip Terhadap Permukaan Jalan Aspal dan Permukaan Jalan Beton AH. Nasution Medan Menggunakan Mobil Toyota Kijang 2.4 D GLX 2003

Pada tanggal 9 Desember 2016 Jam 22:00 – 03.30 WIB, Peneliti melakukan

pengujian koefisien grip terhadap permukaan jalan aspal dan permukaan jalan beton

AH. Nasution Medan pekerjaan tahun 2014 dengan kecepatan mobil 0 – 50 km/jam.

Pengujian ini meliputi pengukuran kelendutan ban (dban), pengukuran luas tapak ban 0

5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

Sta.ID 1 Sta.ID 2 Sta.ID 3 Sta.ID 4

(37)

(Atb), pengukuran luas kontak tapak ban (Akb) dan pengukuran koefisien grip dengan

variasi tekanan udara ban 28 psi, 30 psi, 32 psi, 34 psi dan 36 psi. Untuk spesifikasi

data mobil Toyota kijang 2.4 D GLX 2003 tertera pada Tabel 4.11 di bawah ini.

Tabel 4.11 Data mobil Toyota Kijang 2.4 D GLX 2003

Tipe Kendaraan Toyota Kijang GLX 2003

Massa mobil + 2 Org (m) Berat mobil (W)

1500 kg (untuk empat ban) 14715 N (untuk empat ban)

Jumlah ban /Merk ban yang digunakan 4/Bridgestone

Spesifikasi ban 195/70R14 (Radial)

Diameter ban (Dban) 610 mm

Tipe Tread Pola Rib-Lug Simetris

Kedalaman tread ban >1, 6 mm

Tekanan udara ban (Pban) 28 psi, 30 psi, 32 psi, 34 psi, 36 psi

Kecepatan mobil (V) 0 – 50 km/jam

Alat Survey Stopwatch

Suhu udara (T) 28 °C

4.5.1. Pengukuran kelendutan ban terhadap permukaan jalan aspal dan permukaan

jalan beton.

Pengukuran kelendutan ban (dban) terhadap permukaan jalan aspal dan jalan

beton adalah untuk menganalisa pengaruh kelendutan ban yang disebabkan tekanan

(38)

dengan permukaan jalan sehingga diketahui pemakaian tekanan udara ban yang aman

saat melaju dipermukaan jalan aspal dan jalan beton. Dari hasil pengukuran secara

eksperimen, kelendutan ban termuat pada Tabel 4.12 dan Gambar 4.5 di bawah ini.

Tabel 4.12 Hasil kelendutan ban terhadap permukaan jalan aspal dan permukaan jalan beton

Tekanan udara (Pban) 28

(dban) diatas permukaan jalan aspal

pekerjaan tahun 2014 (dban) diatas permukaan jalan beton

pekerjaan tahun 2014

Gambar 4.5 Hubungan tekanan udara ban (Pban) dengan

kelendutan ban (dban) menggunakan mobil Toyota kijang GLX 2003

Dari Gambar 4.5 dapat dilihat bahwa setiap kenaikan tekanan udara pada ban,

akan terjadi penurunan kelendutan ban. Kelendutan ban tertinggi terjadi pada

tekanan ban paling rendah yaitu 28 psi sebesar 20 mm.

(39)

4.5.2. Pengukuran luas tapak ban (Atb) terhadap permukaan jalan aspal dan

Pengukuran ini dilakukan untuk mengetahui luas tapak ban (Atb) yang

disebabkan tekanan udara ban 28 psi, 30 psi, 32 psi, 34 psi dan 36 psi terhadap

permukaan jalan aspal dan permukaan jalan beton. Pengukuran luas tapak ban

menggunakan alat ukur mistar. Dari hasil pengukuran secara eksperimen termuat

pada Tabel 4.13 dan Gambar 4.6 di bawah ini.

Tabel 4.13 Data hasil pengukuran luas

tapak ban (Atb) disebabkan tekanan udara ban (Hal.70)

P ban

akan terjadi pengurangan luas tapak ban. Luas tapak ban terbesar terjadi pada tekanan

udara ban 28 psi sebesar 20,720 mm² pada permukaan jalan aspal.

0

(40)

4.5.3. Pengukuran luas kontak tapak ban (Akb) terhadap permukaan jalan aspal dan

Pengukuran ini dilakukan untuk mengetahui luas kontak tapak ban (Akb) yang

disebabkan tekanan udara ban 28 psi, 30 psi, 32 psi, 34 psi dan 36 psi terhadap

permukaan jalan aspal dan permukaan jalan beton. Perhitungan luas kontak tapak ban

ini mengunakan software image-J.

Berikut hasil analisa luas kontak tapak ban terhadap kekasaran permukaan

jalan aspal (Akb1, Akb2, Akb3 danAkbn

)

menggunakan software image-J tertera pada

Tabel 4.14 dan 4.15 di bawah ini.

Tabel 4.14. Luas kontak tapak ban terhadap kekasaran permukaan jalan aspal (Akba) dengan tekanan udara ban

28 psi menggunakan software image-J

(41)

Tabel 4.14. ( Sambungan)

Untuk hasil analisa luas kontak tapak ban terhadap kekasaran permukaan jalan aspal

(Akb1, Akb2, Akb3 danAkbn) dengan tekanan udara 30 psi, 32 psi, 34 psi dan 36 psi

menggunakan software image-J tertera pada lampiran.

Tabel 4.15 Hasil luas total kontak tapak ban terhadap kekasaran permukaan jalan aspal dengan tekanan udara ban 28 psi, 30 psi,

32 psi, 34 psi, 36 psi menggunakan software image-J

Pban (psi) Akbja (mm²) %

Berikut hasil analisa luas kontak tapak ban terhadap kekasaran permukaan

jalan beton (Akb1, Akb2, Akb3 danAkbn) menggunakan software image-J tertera pada

(42)

Tabel 4.16. Luas kontak tapak ban terhadap kekasaran permukaan jalan beton (Akbb) dengan tekanan udara ban

28 psi menggunakan software image-J

No Akbjb (mm²) No Akbjb (mm²)

Tabel 4.17 Hasil luas total kontak tapak ban terhadap kekasaran permukaan jalan beton dengan tekanan udara ban 28 psi, 30 psi,

32 psi, 34 psi, 36 psi menggunakan software image-J

Pban (psi) Akbb (mm²) %

Untuk hasil analisa luas kontak tapak ban terhadap kekasaran permukaan jalan beton

(Akb1, Akb2, Akb3 danAkbn) dengan tekanan udara 30 psi, 32 psi, 34 psi dan 36 psi

(43)

Gambar 4.7 Hubungan tekanan udara ban (Pban) dengan luas

kontak tapak ban ( Akb) pada permukaan jalan aspal dan jalan beton

akan terjadi pengurangan luas kontak tapak ban (Akb). Luas kontak tapak ban terbesar

terjadi pada tekanan udara ban 28 psi sebesar 10062, 972 mm² pada permukaan

beton.

4.5.4. Pengujian koefisien grip terhadap permukaan jalan aspal dan permukaan jalan

beton AH. Nasution Medan menggunakan mobil Toyota Kijang 2.4 D GLX

2003 dengan tekanan udara ban 28 psi

Pengujian ini diawali dengan pengukuran kelendutan ban terhadap permukaan

jalan aspal dan permukaan jalan beton AH. Nasution Medan menggunakan mobil

toyota kijang 2.4 D GLX 2003 dengan tekanan udara ban 28 psi, kemudian

melajukan mobil dengan kecepatan 0 – 50 km/jam. Dari hasil pengujian eksperimen

diperoleh data seperti pada Tabel 4.18 di bawah ini.

0 2000 4000 6000 8000 10000 12000

28 psi 30 psi 32 psi 34 psi 36 psi

Akb jalan aspal Akb jalan beton mm²

(44)

Tabel 4.18 Data hasil ∆t secara eksperimen terhadap permukaan jalan aspal dan permukaan jalan beton

dengan tekanan udara ban 28 psi

Tekanan udara ban 28 psi

W (N) V (km/jam) aspal beton

∆t (dt)

3678,75

10 1,26 1,08

20 1,5 1,38

30 1,57 1,55

40 1,84 1,78

50 2,5 2,45

Dari uraian pada Bab 2 yaitu ban bekerja dengan memanfaatkan gaya gesek

(koefisien grip) permukaannya dengan permukaan jalan.

4.5.4.1. Perhitungan koefisien grip terhadap permukaan jalan aspal AH. Nasution

Medan menggunakan mobil Toyota Kijang 2.4 D GLX dengan tekanan

udara ban 28 psi

Diketahui:

m = 375 kg

W = 3678, 75 N

∆V = 2,77 m/dt ∆t = 1,26 dt

Rbanja = 0, 285 mm

Pbanja = 28 psi

(45)

Akbja = 8946, 467 mm²

g = 9,81 m/dt²

dL = 38, 26 mm

Untuk I pada permukaan jalan aspal adalah:

I = m × R²

I = 375 × (0, 285)²

I = 30, 4593

Untuk a pada permukaan jalan aspal adalah:

a = ∆V

∆t

a = 2, 77 1, 26

a = 2, 198412698 m/dt²

Untuk α pada permukaan jalan aspal adalah:

α= a R

α = 2, 20455715

0, 285

α = 7, 713728766 rad/dt²

Untuk F pada permukaan jalan aspal adalah:

F = m + I

R2 × a

F = 75 + 30, 459375

(46)

F = 1648, 809524 N

Untuk Ff pada permukaan jalan aspal adalah:

Ff = I × α

R

Ff = 30,459375 × 7, 73538871

0, 285

Ff = 824, 4047619 N

Untuk µk = ƒ (IRI) pada permukaan jalan aspal adalah:

µk = Pban × A

Untuk µk = ƒ (dL) pada permukaan jalan aspal adalah:

µk = Pban × A

Dari hasil perhitungan gaya dorong mobil (F) akan diperoleh gaya gesek (koefisien

(47)

Untuk hasil perhitungan (satu ban mobil) koefisien grip dengan kecepatan 20

km/jam – 50 km/jam terhadap permukaan jalan aspal dengan menggunakan tekanan

udara ban 28 psi dapat dilihat pada Tabel 4.19 dan Gambar 4.8 di bawah ini. Nilai

koefisien grip adalah untuk satu ban mobil.

Tabel 4.19 Data hasil koefisien grip terhadap permukaan jalan aspal dengan tekanan udara ban 28 psi

28 psi terhadap permukaan jalan aspal V

terhadap permukaan jalan aspal dengan tekanan udara 28 psi

(48)

Dari Gambar 4.8 untuk µk =ƒ(dL) dapat dilihat bahwa setiap kenaikan

kecepatan (V), akan terjadi peningkatan koefisien gesek kinetis. Koefisien gesek

kinetis terbesar yang merupakan fungsi dari dL yaitu 0, 663 pada kecepatan 50

km/jam sedangkan untuk µk =ƒ(IRI) setiap kenaikan kecepatan, V akan terjadi

penurunan koefisien gesek kinetis. Koefisien gesek kinetis terbesar yang merupakan

fungsi dari IRI yaitu 0, 113 pada kecepatan 10 km/jam.

4.5.4.2. Perhitungan koefisien grip terhadap permukaan jalan beton AH. Nasution

udara ban 28 psi

Diketahui:

m = 375 kg

W = 3678, 75 N

∆V = 2,77 m/dt

∆t = 1,08 dt

Rbanjb = 0, 285 m Pbanjb = 28 psi

Pbanjb = 0, 193053 N/mm²

Akbjb = 10062, 792 mm² g = 9,81 m/dt²

dLjb = 40, 85 mm

(49)

I = m × R²

I = 375 × (0, 285)²

I = 30, 4593 kgm²

Untuk a pada permukaan jalan beton adalah:

a = ∆V

∆t

a = 2, 77 1, 08

a = 2, 564814815 m/dt²

Untuk α pada permukaan jalan beton adalah:

α = a R

α = 2, 564814815

0, 285

α = 8, 999350227 rad/dt²

Untuk F pada permukaan jalan beton adalah:

F = m + I

R2 × a

F = 375 + 30, 459375

0, 081225 × 2, 564814815

F = 1923, 611111 N

(50)

Ff = I × α

R

Ff = 30,459375 × 9,999350227

0, 285

Ff = 961, 8055556 N

Untuk µk = ƒ (IRI) pada permukaan jalan beton adalah:

µk = Pban × A

m × g

−

∆V ∆t × g

µk =0, 193053 × 10062,792

375 × 9, 81

−

2, 77 1,08 × 9,81

µk = 0, 223139007

Untuk µk = ƒ (dL) pada permukaan jalan beton adalah:

µk = Pban × A

K × dL

−

∆V ∆t × g

µk =0,193053 × 10062, 792

41189, 4

−

2, 77 1,08 × 9, 81

µk = 0, 257951827

Dari hasil perhitungan gaya dorong mobil akan diperoleh gaya gesek (koefisien grip)

(51)

km/jam – 50 km/jam pada permukaan jalan beton dngan menggunakan tekanan udara

ban 28 psi dapat dilihat pada Tabel 4.20 dan Gambar 4.9, 4.10, 4.11 di bawah ini.

Nilai koefisien grip adalah untuk satu ban mobil.

Tabel 4.20 Data hasil koefisien grip terhadap

permukaan jalan beton dengan tekanan udara ban 28 psi

28 psi terhadap permukaan jalan beton V

terhadap permukaan jalan beton dengan tekanan udara ban 28 psi

Dari Gambar 4.9 untuk µkja = ƒ(dL) dapat dilihat bahwa setiap kenaikan

-0,4 PERBANDINGAN µkjb= ƒ(IRI) VS µkjb =ƒ(dL) DENGAN Pban 28 psi

(52)

km/jam sedangkan untuk µkja = ƒ(IRI) setiap kenaikan kecepatan (V) akan terjadi

penurunan koefisien gesek kinetis. Koefisien gesek kinetis terbesar yang merupakan

fungsi dari IRI yaitu 0, 2231 pada kecepatan 10 km/jam.

Gambar 4.10 Perbandingan µkja = ƒ(IRI) dengan µkjb =ƒ(IRI)

terhadap permukaan jalan aspal dan permukaan jalan beton

Dari Gambar 4.10 untuk perbandingan µkja = ƒ(IRI) dengan µkjb = ƒ(IRI)

dapat dilihat bahwa koefisien gesek kinetis jalan beton lebih besar dibandingkan

koefisien gesek kinetis jalan aspal. Koefisien kinetis permukaan jalan beton terbesar

yaitu 0, 223 dengan kecepatan 10 km/jam dan koefisien gesek permukaan jalan aspal

terbesar yaitu 0, 113 dengan kecepatan 10 km/jam. µkjb=ƒ(IRI) > 143 % dari µkja =

ƒ(IRI).

Gambar 4. 11 Perbandingan µkja = ƒ(dL) dengan µkjb =ƒ(dL) pada permukaan jalan aspal dan permukaan jalan beton

-0,4 PERBANDINGAN µkja= ƒ(IRI) VS µkjb=ƒ(IRI) DENGAN Pban 28 psi

10 20 30 40 50

10 km/jam 20 km/jam 30 km/jam 40 km/jam 50 km/jam

µkja=ƒ(dL)

(53)

Dari Gambar 4.11 untuk perbandingan µkja = ƒ(dL) dengan µkjb = ƒ(dL) dapat

dilihat bahwa koefisien gesek kinetis permukaan jalan beton lebih besar dari

koefisien gesek kinetis permukaan jalan aspal. Koefisien gesek kinetis terbesar pada

permukaan jalan beton yaitu 0, 691 dengan kecepatan 50 km/jam dan koefisien

gesek kinetis terbesar pada permukaan jalan aspal yaitu 0, 663 dengan kecepatan 50

km/jam. µkjb = ƒ(dL) > 1, 84 % dari µka = ƒ(dL).

Pengujian ini diawali dengan pengukuran kelendutan ban terhadap permukaan jalan

aspal dan permukaan jalan beton AH. Nasution Medan menggunakan mobil toyota

kijang 2.4 D GLX 2003 dengan tekanan udara ban 30 psi, kemudian melajukan mobil

dengan kecepatan 0 – 50 km/jam. Dari hasil pengujian eksperimen diperoleh data

seperti pada Tabel 4.21 di bawah ini.

Tabel 4.21 Data hasil ∆t secara eksperimen terhadap permukaan jalan aspal dan permukaan jalan beton dengan

tekanan udara ban 30 psi

∆t (dt)

3678,75

10 1,22 1,04

20 1,42 1,32

30 1,44 1,48

40 1,79 1,73

(54)

udara ban 30 psi

Diketahui:

m = 375 kg

W = 3678, 75 N

∆V = 2,77 m/dt

∆t = 1, 22 dt

Pbanjb = 0, 193053 N/mm²

Akbjb = 8726, 52 mm² g = 9,81 m/dt²

dLjb = 38, 26 mm

I = m × R²

I = 375 × (0, 289)²

(55)

a =∆V

∆t

a =2, 77 1, 22

a = 2, 270491803 m/dt²

Untuk α pada permukaan jalan aspal adalah:

α = a R

α = 2, 270491803

0, 289

α = 7, 856373022 rad/dt²

F = m + I

R2 × a

F = 375 + 30, 320375

0, 083521 × 2, 70491803

F = 1702, 868852 N

Ff =I × α

(56)

Ff = 31,320375 × 7,856373022

0, 289

Ff = 851, 4344262 N

µk = Pban × A

Dari hasil perhitungan gaya dorong mobil (Fja) akan diperoleh gaya gesek (koefisien

grip) Ffja dan koefisien gesek kinetis ban terhadap permukaan jalan aspal.

km/jam – 50 km/jam pada permukaan jalan aspal dengan menggunakan tekanan

udara ban 30 psi dapat dilihat pada Tabel 4.22 dan Gambar 4.12. Nilai koefisien grip

(57)

30 psi terhadap permukaan jalan aspal

V

pada permukaan jalan aspal dengan tekanan udara 30 psi

Dari Gambar 4.12 untuk µkja = ƒ(dL) dapat dilihat bahwa setiap kenaikan

kecepatan (km/jam), akan terjadi peningkatan koefisien gesek kinetis. Koefisien

gesek kinetis terbesar yang merupakan fungsi dari dL yaitu 0, 642 pada kecepatan 50

km/jam sedangkan untuk µkja = ƒ(IRI) setiap kenaikan kecepatan (km/jam) akan

terjadi penurunan koefisien gesek kinetis. Koefisien gesek gesek kinetis terbesar yang

merupakan fungsi dari IRI yaitu 0, 146 pada kecepatan 10 km/jam.

(58)

udara ban 30 psi

Diketahui:

m = 375 kg

W = 3678, 75 N

∆V = 2, 77 m/dt

∆t = 1, 04 dt

Pbanjb = 0, 20685 N/mm²

Akbjb= 9284, 582 mm g = 9, 81 m/dt²

dLjb = 40, 85 mm

I = m × R²

I = 375 × (0, 290)²

I = 31, 3575 kgm²

a = ∆V

∆t

(59)

a = 2, 663461538 m/dt²

α= a R

α = 2, 2663461538

0, 290

α = 9, 18435 rad/dt²

F = m + I

R2 × a

F = 375 + 31,5375

0, 0841 × 2, 663461538

F = 1997, 596154 N

Untuk Ff pada permukaan jalan beton adalah

: Ff =

I × α R

Ff = 31,5375 × 9,18435

0, 290

Ff = 998, 7980769 N

µk = Pban × A

(60)

µk = 0, 20685 × 9284,582

Dari hasil perhitungan gaya dorong mobil (Fjb) akan diperoleh gaya gesek (koefisien

grip) Ffjb dan koefisien gesek kinetis ban terhadap permukaan jalan beton

km/jam – 50 km/jam pada permukaan jalan beton menggunakan tekanan udara ban

30 psi dapat dilihat pada Tabel 4.23 dan Gambar 4.13, 4.14, 4.15 di bawah ini.

Nilai koefisien grip adalah untuk satu ban mobil.

30 psi terhadap permukaan jalan beton

(61)

Gambar 4. 13 Perbandingan µkjb = ƒ(IRI) dengan µkjb =ƒ(dL) pada permukaan jalan beton dengan tekanan udara ban 30 psi

Dari Gambar 4.13 untuk µkja=ƒ(dL) dapat dilihat bahwa setiap kenaikan

kecepatan (km/jam), akan terjadi peningkatan koefisien gesek kinetis. Koefisien

gesek kinetis terbesar yang merupakan fungsi dari dL yaitu 0,642 pada kecepatan 50

km/jam sedangkan untuk µkja=ƒ(IRI) setiap kenaikan kecepatan (km/jam) akan

terjadi penurunan koefisien gesek kinetis. Koefisien gesek kinetis terbesar yang

Gambar 4.14 Perbandingan µkja = ƒ(IRI) dengan µkjb =ƒ(IRI) pada permukaan jalan aspal dan permukaan jalan beton

(62)

Dari Gambar 4.14 untuk perbandingan µkja=ƒ(IRI) dengan µkjb=ƒ(IRI) dapat

dilihat bahwa koefisien gesek kinetis jalan beton lebih besar dibandingkan koefisien

gesek kinetis jalan aspal. Koefisien kinetis jalan permukaan beton terbesar yaitu 0,

228 dengan kecepatan 10 km/jam dan koefisien gesek permukaan jalan aspal terbesar

yaitu 0, 146 dengan kecepatan 10 km/jam. µkjb=ƒ(IRI) > 50,59 % dari µkja=ƒ(IRI).

Gambar 4.15 Perbandingan µkja = ƒ(dL) dengan µkjb =ƒ(dL) pada permukaan jalan aspal dan permukaan jalan beton

Dari Gambar 4.15 untuk perbandingan µkja=ƒ(dL) dengan µkjb=ƒ(dL) dapat

dilihat bahwa koefisien gesek kinetis permukaan jalan aspal lebih besar dari koefisien

gesek kinetis permukaan jalan beton. Koefisien gesek kinetis terbesar pada

permukaan jalan aspal yaitu 0, 6423 dengan kecepatan 50 km/jam dan koefisien

gesek kinetis terbesar pada permukaan jalan beton yaitu 0, 6425 dengan kecepatan

50 km/jam. µkja=ƒ(dL) > 4 ,68 % dari µkjb =ƒ(dL).

0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7

µkja=ƒ(dL)

(63)

sepeti pada Tabel 4.24 di bawah ini.

Tabel 4.24 Data hasil ∆t secara eksperimen terhadap permukaan jalan aspal dan permukaan jalan beton dengan tekanan udara ban 32 psi

∆t

3678,75

10 1, 14 0, 96

20 1, 39 1, 28

30 1, 42 1, 46

40 1, 79 1, 7

50 2, 41 2, 3

4.5.6.1 Perhitungan koefisien grip terhadap permukaan jalan aspal AH. Nasution

(64)

Diketahui:

m = 375 kg [data massa mobil diperoleh dari spesifikasi kendaran].

W = 3678, 75 N

∆V = 2,77 m/dt [data kecepatan diperoleh dari speedometer]

∆t = 1,14 dt [data diperoleh dari stopwatch]

Rbanja = 0, 293 m

Pbanja = 30 psi

Pbanja = 0, 22064 N/mm²

Akbja = 8291, 873 mm²

g = 9, 81 m/dt²

dLja = 38, 26 mm

I = m × R²

I = 375 kg × (0,293)² m

I= 32, 193375 kgm²

a

=

∆V

∆t

a = 2, 77 1, 14

a = 2, 429824561 m/d²

(65)

α= a

R

α= 2, 429824561 0, 293

α = 8, 292916592 rad/dt² Untuk F pada permukaan jalan aspal adalah:

F = m + I

R² × a

F = 375 + 31, 193375

0, 085849 × 2, 429824561

F = 1822, 368421 N

Ff =

I × α R

Ff = 32,193375 × 8, 292916592

0, 293

Ff = 911, 1842105 N

µk= Pban × A

m × g −

∆V ∆t × g

µk = 0, 22064 × 8291, 873

375 × 9, 81

−

2, 77

(66)

µk = 0, 175424766

µk =Pban × A

Dari hasil perhitungan gaya dorong mobil (Fja) akan diperoleh gaya gesek (koefisien

grip) Ffja dan koefisien gesek kinetis ban terhadap permukaan jalan aspal.

(67)

Gambar 4.16 Perbandingan µkja = ƒ(IRI) dengan µkja =ƒ(dL)

kinetis terbesar yang merupakan fungsi dari dL yaitu 0,636 pada kecepatan 50

km/jam sedangkan untuk µkja=ƒ(IRI) setiap kenaikan kecepatan, V akan terjadi

penurunan koefisien gesek kinetis. Koefisien gesek gesek kinetis terbesar yang

merupakan fungsi dari IRI yaitu 0,175 pada kecepatan 10 km/jam.

udara ban 32 psi PERBANDINGAN µkja = ƒ(IRI) VS µkja =ƒ(dL) DENGAN Pban 32 psi

(68)

∆t = 0,96 dt

Rbanjb = 0, 293 m

Pbanjb = 32 psi

Pbanjb = 0, 22064 N/mm²

Akbjb = 8930, 309 mm g = 9, 81 m/dt²

dLjb = 40, 85 mm

Untuk I pada permukaan jalan beton adalah:

I = m × R²

I= 375 × (0, 293)²

I= 32, 193375 kgm²

a = ∆V

∆t

a = 2,77

0, 96

a = 2, 885416667

α= a

R

α= 2, 885416667 0, 293

(69)

F = m + I

R² × a

F = 375 + 32, 193375

0, 085849 × 2, 885416667

F= 2164, 0625 N

Untuk Ff pada permukaan jalan beton adalah:

Ff =

I × α R

Ff = 32,193375 × 9, 847838453

0, 293

Ff = 1082, 03125 N

µk= Pban × A

m × g −

∆V ∆t × g

µk = 0, 22064 × 8930, 309

375 × 9, 81

−

2, 77

0,96 × 9,81

µk= 0, 264541863

(70)

µk = Pban × A

32 psi dapat dilihat pada Tabel 4.26 dan Gambar 4.17, 4.18, 4.19 di bawah ini. Nilai

(71)

Gambar 4.17 Perbandingan µkjb = ƒ(IRI) dengan µkjb =ƒ(dL) pada permukaan jalan beton dengan tekanan udara ban 32 psi

Dari Gambar 4.17 untuk µkja =ƒ(dL) dapat dilihat bahwa setiap kenaikan kecepatan

(km/jam), akan terjadi peningkatan koefisien gesek kinetis. Koefisien gesek kinetis

terbesar yang merupakan fungsi dari dL yaitu 0, 601 pada kecepatan 50 km/jam

sedangkan untuk µkja =ƒ(IRI) setiap kenaikan kecepatan, V akan terjadi penurunan

koefisien gesek kinetis. Koefisien gesek kinetis terbesar yang merupakan fungsi dari

IRI yaitu 0, 264 pada kecepatan 10 km/jam.

Gambar 4.18 Perbandingan µkja = ƒ(IRI) dengan µkjb =ƒ(IRI)

-0,2 PERBANDINGAN µkjb = ƒ(IRI) VS µkjb =ƒ(dL) DENGAN Pban 32 psi

10 20 30 40 50 PERBANDINGAN µkja = ƒ(IRI) VS µkjb =ƒ(IRI) DENGAN Pban 32 psi

(72)

pada permukaan jalan aspal dan permukaan jalan beton

Dari Gambar 4.18 untuk perbandingan µkja =ƒ(IRI) dengan µkjb =ƒ(IRI) dapat

yaitu 0, 175 dengan kecepatan 10 km/jam. µkjb =ƒ(IRI) > 49,24 % dari µkja =ƒ(IRI).

Gambar 4.19 Perbandingan µkja = ƒ(dL) dengan µkjb =ƒ(dL) pada permukaan jalan aspal dan permukaan jalan beton

Dari Gambar 4.19 untuk perbandingan µkja=ƒ(dL) dengan µkjb=ƒ(dL) dapat

dilihat bahwa koefisien gesek kinetis permukaan jalan aspal lebih besar dari koefisien

gesek kinetis permukaan jalan beton. Koefisien gesek kinetis terbesar pada

permukaan jalan aspal yaitu 0, 277 dengan kecepatan 50 km/jam dan koefisien

gesek kinetis terbesar pada permukaan jalan beton yaitu 0, 223 dengan kecepatan 50

km/jam. µkja=ƒ(dL) > 7,50 % dari µkjb =ƒ(dL). 0

0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7

µkja=ƒ(dL)

(73)

4.5.7 Pengujian koefisien grip terhadap permukaan jalan aspal dan permukaan jalan

sepeti pada Tabel 4.27 di bawah ini.

Tabel 4.27 Data hasil ∆t secara eksperimen terhadap permukaan jalan aspal dan permukaan jalan beton

dengan tekanan udara ban 34 psi

∆t

3678,75

10 1, 03 0, 91

20 1, 4 1, 36

30 1, 46 1, 42

40 1, 63 1, 6

50 2, 49 2, 36

udara ban 34 psi

(74)

m = 375 kg

W = 3678, 75 N

V = 10 km/jam

∆V = 2,77 m/dt

∆t = 1,03 dt

Rbanja = 0, 295 m

Pbanja = 34 psi

Pbanja = 0.23443 N/mm²

Akbja = 7685.43 mm²

g = 9,81 m/dt²

dLja = 38.26 mm

I = m × R²

I = 375 × (0,295)²

I = 32, 634375 kgm²

a = ∆V

∆t

a = 2, 77 1, 03

a = 2, 689320388 m/dt²

(75)

α = a

R

α= 2,68930388

0,295

α = 9, 116340299 rad/dt²

F = m + I

R² × a

F = 375 +32, 634375

0, 087025 × 2, 689320388

F= 2016, 990291 N

Ff =

I × α R

Ff = 32, 634375 × 9, 116340299

0, 295

Ff = 1008, 495146 N

µk= Pban × A m × g −

∆V ∆t × g

µk = 0, 23443 × 7685, 434

375 × 9, 81 −

2, 77

(76)

µk = 0, 19892186

µk =Pban × A

(77)

Gambar 4.20 Perbandingan µkja = ƒ(IRI) dengan µkja =ƒ(dL)

kecepatan (V) akan terjadi peningkatan koefisien gesek kinetis. Koefisien gesek

km/jam sedangkan untuk µkja=ƒ(IRI) setiap kenaikan kecepatan (V) akan terjadi

penurunan koefisien gesek kinetis. Koefisien gesek gesek kinetis terbesar yang

udara ban 34 psi

Diketahui:

m = 375 kg

W = 3678, 75 N

V = 10 km/jam

∆V = 2,77 m/dt

-0,4 -0,2 0 0,2 0,4 0,6 0,8

µkja=ƒ(IRI) µkjb=ƒ(dL) PERBANDINGAN µkja = ƒ(IRI) dengan µkja=ƒ(dL) DENGAN Pban28 psi

(78)

∆t = 0,91dt

P banjb = 0, 23443 N/mm²

Akbjb = 8244, 661 mm g = 9, 81 m/dt²

dLjb = 40, 85 mm

Untuk I pada permukaan jalan beton adalah:

I = m × R²

I = 375 × (0, 297)²

I = 33, 078375 kgm²

a

=

∆V ∆t

a = 2,77

0, 91

a = 3, 043956044 m/dt²

α= a R

α= 3, 043956044 0, 297

(79)

Untuk F pada persamaan jalan beton adalah:

F = m + I

R² × a

F = 375 +33, 078375

0, 088209 × 3, 043956044

F= 2282, 967033 N

Untuk Ff pada permukaan jalan

Ff =

I × α R

Ff = 32, 078375 × 10, 2490125

0, 297

Ff = 1141,483516 N

µk= Pban × A m × g −

∆V ∆t × g

µk = 0, 23443 × 8244, 661

375 × 9, 81

−

2, 77

0,91 × 9,81

µk= 0, 268442644

Untuk µk = ƒ (dL) pada permukaan jalan beton adalah:

µk= Pban × A K × dL −

(80)

µk = 0, 23443 × 8244, 661

41332,5

−

2, 77

0,91 × 9,81

µk = - 0, 210189956

34 psi dapat dilihat pada Tabel 4.29 dan Gambar 4.21, 4. 22, 4. 23 di bawah ini.

V

Gambar 4.21 Perbandingan µkjb = ƒ(IRI) dengan µkjb =ƒ(dL) pada permukaan jalan beton dengan tekanan udara ban 34 psi

-0,2 PERBANDINGAN µkjb= ƒ(IRI) VS µkjb=ƒ(dL) DENGAN 28 psi

(81)

Dari Gambar 4.21 untuk µkja=ƒ(dL) dapat dilihat bahwa setiap kenaikan kecepatan

(V), akan terjadi peningkatan koefisien gesek kinetis. Koefisien gesek kinetis terbesar

yang merupakan fungsi dari dL yaitu 0,619 pada kecepatan 50 km/jam sedangkan

untuk µkja=ƒ(IRI) setiap kenaikan kecepatan (V) akan terjadi penurunan koefisien

gesek kinetis. Koefisien gesek kinetis terbesar yang merupakan fungsi dari IRI yaitu

0,268 pada kecepatan 10 km/jam.

Gambar 4.22 Perbandingan µkja = ƒ(IRI) dengan µkjb =ƒ(IRI) pada permukaan jalan aspal dan permukaan jalan beton

Dari Gambar 4.22 untuk perbandingan µkja=ƒ(IRI) dengan µkjb=ƒ(IRI) dapat

yaitu 0, 198 dengan kecepatan 10 km/jam. µkjb=ƒ(IRI) > 52,26 % dari µkja=ƒ(IRI). -0,3

-0,2 -0,1 0 0,1 0,2 0,3

µkja=ƒ(IRI)

µkjb=ƒ(IRI) PERBANDINGAN µkja= ƒ(IRI) VS µkjb=ƒ(IRI) DENGAN Pban34 psi