PENGARUH SUHU PEMADATAN TERHADAP STABILITAS DINAMIS DAN UMUR LAYANAN LAPISAN PERKERASAN AC-WC

Transkripsi

1 PENGARUH SUHU PEMADATAN TERHADAP STABILITAS DINAMIS DAN UMUR LAYANAN LAPISAN PERKERASAN AC-WC Filino Kalani Pasca Sarjana Jurusan Teknik Sipil Universitas Andalas Padang, Yossyafra Pasca Sarjana Jurusan Teknik Sipil Universitas Andalas Padang, Elsa Eka Putri Pasca Sarjana Jurusan Teknik Sipil Universitas Andalas Padang, Abstrak Penelitian ini dilakukan bertujuan untuk melihat pengaruh suhu pemadatan terhadap stabilitas dinamis & umur layanan lapis perkerasan AC-WC gradasi halus. Penelitian dilakukan pada laboratorium Balai Besar Pelaksanaan Jalan Nasional II Padang. Penelitian mempergunakan alat wheel tracking dengan komposisi material yang diambil dari JMF Paket Pemeliharaan Berkala Jalan Lubuk Alung Bts. Kota Padang Jln. Prof. DR. Hamka ( Padang ) Satker SKPD Provinsi Sumatera Barat yang dilaksanakan oleh PT. Rimbo Peraduan dan dilaksanakan pada tahun anggaran Suhu yang diamati mulai dari 85, 95, 105, 115, 125, 135, 145 dan 155 masing masing dilakukan 3 sampel percobaan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa terjadi pengurangan umur layanan akibat dari variasi temperatur pemadatan aspal pen yaitu penurunan temperatur 10 C (pada temperatur 125 C) dari temperatur pemadatan ideal 135 adalah terjadi pengurangan 1.71 % dari masa layanan, penurunan temperatur 20 C (pada temperature 115 C) dari temperatur pemadatan ideal 135 adalah terjadi pengurangan 4.41 % dari masa layanan, penurunan temperatur 30 C (pada temperature 105 C) dari temperatur pemadatan ideal 135 adalah terjadi pengurangan 5.30 % dari masa layanan, penurunan temperatur 40 C (pada temperature 95 C) dari temperatur pemadatan ideal 135 adalah terjadi pengurangan 6.62%, penurunan temperatur 50 C (pada temperature 85 C) dari temperatur pemadatan ideal 135 adalah terjadi pengurangan 9.74 %, kenaikkan temperatur 10 C (pada temperature 145 C) dari temperatur pemadatan ideal 135 terjadi pengurangan 0.71 % dan Kenaikkan 20 C ( pada temperature 155 C) dari temperatur pemadatan ideal 135 terjadi pengurangan 3.21 %. Kata kunci : Stabilitas Dinamis, Masa Layanan, Temperature, Wheel Tracking 1. PENDAHULUAN Pertumbuhan suatu wilayah sangat dipengaruhi oleh pelayanan suatu ruas jalan, maka kebutuhan jaringan jalan semakin diperlukan. Untuk mendapatkan ketahanan jalan yang berkualitas, harus ditunjang dengan peralatan pembuat hotmix yang memadai ( Asphalt Mixing Plant), peralatan pendukung pekerjaan dilapangan dan suhu pada saat pemadatan. Pada saat campuran beraspal dimuat ke atas mesin penyebar ( paver) dan selama masa operasional penghamparan, temperatur campuran akan menurun dengan agak cepat. Campuran aspal diangkut ke lokasi dalam terisolasi dengan baik, untuk mencegah penurunan suhu secara drastis antara waktu pencampuran dan memasukkan ke dalam hopper paver. (The Shell Bitumen Handbook, 1990). Dua faktor yang mempengaruhi turunnya temperatur ini adalah kecepatan angin dan ketebalan penghamparan lapisan (Puslitbang Jalan dan Jembatan, 2005), kejadian dilapangan tidak tercapai suhu yang Prosiding 2 nd Andalas Civil Engineering National Conference; Padang, 13 Agustus

2 diinginkan, terutama suhu pemadatan ini disebabkan oleh jauhnya lokasi pekerjaan dari tempat AMP (A sphalt Mixing Plant) proses pengangkutan campuran aspal beton yang tidak menggunakan terpal penutup, antrian untuk menuangkan kedalam finisher dan pengaruh cuaca yang menyebabkan penurunan suhu campuran beton aspal. Dikarenakan ada kemungkinan suhu pemadatan yang bervariasi, dirasa perlu untuk diteliti bagaimana kinerja campuran beraspal tersebut apabila pemadatan aspal dilakukan lebih atau kurang dari ketentuan yang disyaratkan. 2. STUDI PUSTAKA Pada petunjuk perencanaan tebal perkerasan lentur jalan raya dengan metode Analisa Komponen yang dikeluarkan Departemen Pekerjaan Umum Tahun 1987 dengan nomor 378/KPTS/1987 tingkat pelayanan jalan dapat dinyatakan dalam jumlah lintas ekivalen akhir (LEA) selama Masa layanan dengan tingkat pertumbuhan lalu lintas. Lintas ekivalen Akhir adalah jumlah lintasan ekivalen harian rata-rata dari sumbu tunggal seberat 8.16 ton ( Lb) pada jalur rencana yang diduga terjadi pada akhir masa layanan, yang dinyatakan dalam rumus berikut ini: Keterangan : LEA = Lintas Ekivalen Akhir LHR = Lintas harian Rata-rata UR = Masa layanan i = Pertumbuhan Lalu lintas j = Jenis kendaraan C = Koefisien Distribusi Kendaraan E = Angka Ekivalen Beban Sumbu Kendaraan (2.1) Pengujian mekanik dari campuran aspal terdiri dari tiga grup pengujian : 1. Fundamental test, terdiri dari repeated load traxial test, unconfined static uniaxial creep compression test, repeated load indirect tensile test dan dynamic stiffnes and fatigue test. 2. Simulative test, terdapat wheel tracking test. 3. Empirical test, terdapat marshall test. Dalam hal penelitian ini digunakan pengujian mekanik simulative test dengan alat wheel tracking. Pengujian ini dimaksudkan untuk mengetahui ketahanan Laston Lapis Aus AC WC terhadap perubahan bentuk atau deformasi akibat pembebanan dinamis pada suhu tinggi. Hasil pengetesan benda uji adalah stabilitas dinamis dan kedalaman alur yang dihitung sebagai berikut : Stabilitas Dinamis (DS) (Banyaknya lintasan/mm) (2.2) Prosiding 2 nd Andalas Civil Engineering National Conference; Padang, 13 Agustus

3 DS= Stabilitas dinamis (lintasan/mm) d1=deformasi saat t1 (45 menit) d2=deformasi saat t2 (60 menit) C1 = Faktor koreksi = 1.0 untuk mesin uji kecepatan C2 = Faktor koreksi = 1.0 untuk benda uji ukuran lebar 300 mm Kecepatan Deformasi (RD) (mm/menit) (2.3) Yuristian (2014) dalam penelitiannya terhadap deformasi dan stabilitas dinamis menggunakan alat Wheel Tracking Machine (WTM). Penelitian ini dilakukan menggunakan material Hot Bin dan Job Mix Formula (JMF) yang digunakan adalah JMF yang digunakan pada salah satu paket pekerjaan satker pelaksanaan Jalan Nasional Wilayah II Provinsi Sumatera Barat Dari hasil pengujian terhadap nilai stabilitas dinamis adalah terjadi pengurangan masa layanan akibat variasi temperatur pencampuran aspal pen kelebihan temperatur 10 C dari temperatur pencampuran ideal terjadi pengurangan masa layanan sekitar 6.4%, untuk kelebihan temperatur 20 C terjadi pengurangan masa layanan sekitar 10.92%, dan kelebihan temperatur 30 C terjadi pengurangan masa layanan sekitar 13.97%. Dan sebaliknya Jika temperatur pencampuran kurang dari 10 C dari temperatur pencampuran ideal terjadi pengurangan masa layanan 3.72% dan jika temperatur kurang sebesar temperatur 20 C terjadi pengurangan masa layanan 10.04%. 3. BAHAN PENELITIAN Bahan yang digunakan dalam penelitian ini ditunjukan pada Tabel 1. Tabel 1. Bahan Penelitian No Bahan Sumber 1 Agregat kasar Hot Bin AMP PT. Rimbo Peraduan (JMF) 2 Agregat Medium Hot Bin AMP PT. Rimbo Peraduan (JMF) 3 Agregat halus Hot Bin AMP PT. Rimbo Peraduan (JMF) 4 Aspal Aspal Tipe I Produksi Pertamina Pen Bahan pengisi (Filler) Merk Semen Padang 6 Aditif Wetfix 4. PERALATAN PENELITIAN Dalam penelitian ini alat-alat yang digunakan berasal dan tersedia di Laboratorium Pengujian Balai Besar Pelaksanaan Jalan Nasional II, antara lain meliputi : a) Pugmil Mixer Alat ini digunakan untuk mengaduk campuran beraspal panas b) Compaction Prosiding 2 nd Andalas Civil Engineering National Conference; Padang, 13 Agustus

4 Alat ini digunakan untuk memadatkan campuran beraspal panas c) Wheel tracking Machine Alat ini digunakan untuk melakukan pengujian Whell Tracking d) Perlengkapan lainnya seperti Oven untuk memanaskan bahan, kompor pemanas, panci aluminium untuk memanaskan agregat, sendok pengaduk, spatula untuk menusuk-nusuk campuran benda uji e) Termometer berkapasitas 200 C 5. ANALISA Pengaruh yang terjadi akibat variasi temperatur pemadatan aspal pen terhadap stabilitas dinamis dapat dilihat pada Gambar 1 yaitu nilai stabilitas dinamis yang terjadi menurun pada kenaikan 10 C temperatur pemadatan aspal Pen dari temperatur ideal 135 C. begitu juga setiap penurunan 10 C temperatur pemadatan aspal Pen dari temperatur ideal 135 C nilai stabilitas dinamis semakin rendah. Grafik stabilitas dinamis dapat dilihat pada Gambar 1. Stabilitas Dinamis (lintasan/mm) y = x x R² = Temperatur ( C ) Gambar 1. Pengaruh variasi temperatur pemadatan aspal pen terhadap stabilitas dinamis 6. PEMBAHASAN Stabilitas dinamis adalah kemampuan suatu campuran menahan beban roda kendaraan pada saat suhu tinggi yang dinyatakan dalam lintasan/mm. Masa layanan (UR) adalah jumlah waktu yang dihitung sejak jalan tersebut mulai dibuka sampai saat diperlukan perbaikan berat atau dianggap perlu untuk diberi lapis permukaan yang baru. Sesuai petunjuk perencanaan tebal perkerasan lentur jalan raya dengan metode analisa komponen yang dikeluarkan oleh departemen pekerjaan umum tahun 1987, masa layanan jalan dapat dinyatakan dalam lintas ekivalen akhir (LEA) yaitu jumlah lintas ekivalen harian rata-rata Prosiding 2 nd Andalas Civil Engineering National Conference; Padang, 13 Agustus

5 dari sumbu tunggal seberat 8.16 ton pada jalur rencana atau dapat dilihat dalam rumus berikut ini : LEA = LHR j ( 1 + i ) x Cj x Ej (6.1) Keterangan : LEA LHR UR i j C E = Lintas Ekivalen Akhir = Lintas harian Rata-rata = Masa layanan = Pertumbuhan Lalu lintas = Jenis kendaraan = Koefisien Distribusi Kendaraan = Angka Ekivalen Beban Sumbu Kendaraan Nilai stabilitas dinamis diasumsikan adalah jumlah lintasan yang dapat ditahan oleh campuran beraspal sampai akhir masa layanan. Lintas Harian Rata-rata (LHR) adalah diasumsikan angka 1 (satu) dikarenakan LHR tidak diketahui, dengan tingkat pertumbuhan lalulintas di Sumatera Barat 6.5 %, koefisien Distribusi (C) adalah 1 (satu) untuk satu jalur satu arah maupun dua arah, angka ekivalen beban sumbu kendaraan (E) adalah 1 (satu), sedangkan j adalah jenis kendaraan. Dengan analisa diatas dapat disederhanakan : LEA = LHR ( 1 + i ) (6.2) = ( 1 + ) (6.3) = ( 1 + ) log (6.4) UR = ( ) (6.5) Sehingga Masa layanan (UR) UR = ( ) (6.6) Prosiding 2 nd Andalas Civil Engineering National Conference; Padang, 13 Agustus

6 Tabel 1. Persentase Pengurangan Masa layanan terhadap Temperatur Pemadatan Ideal Persentase Pengurangan Masa Masa layanan layanan terhadap No Variasi Temperatur ( C) Temperatur Ideal Rata rata Rata rata (%) KESIMPULAN Berdasarkan dari hasil penelitian dan pembahasan, maka diperoleh beberapa kesimpulan sebagai berikut : 1. Nilai stabilitas dinamis yang terjadi semakin rendah pada tiap penurunan 10 C temperatur pemadatan aspal Pen dari temperatur ideal135 dan begitu juga dengan kenaikan tiap 10 C temperatur pemadatan aspal Pen dari temperatur ideal 135 nilai stabilitas dinamis rendah. 2. Pengurangan masa layanan akibat dari variasi temperatur pemadatan aspal pen ditinjau dari hasil data stabilitas dinamis yaitu : a. Bahwa terjadi pengurangan masa layanan akibat dari variasi temperatur pemadatan aspal pen yaitu penurunan temperatur 10 C (pada temperatur 125 C) dari temperatur pemadatan ideal 135 C terjadi pengurangan 1.71 % dari masa layanan. b. Penurunan temperatur 20 C (pada temperatur 115 C) dari temperatur pemadatan ideal 135 C terjadi pengurangan 4.14 % dari masa layanan. c. Penurunan temperatur 30 C (pada temperatur 105 C) dari temperatur pemadatan ideal 135 C terjadi pengurangan 5.30 % dari masa layanan. d. Penurunan temperatur 40 C (pada temperatur 95 C) dari temperatur pemadatan ideal 135 C terjadi pengurangan 6.62 % dari masa layanan. e. Penurunan temperatur 50 C (pada temperatur 85 C) dari temperatur pemadatan ideal 135 C terjadi pengurangan 9.74 % dari masa layanan. f. Kenaikan temperatur 10 C (pada temperatur 145 C) dari temperatur pemadatan ideal 135 C terjadi pengurangan 0.71 % dari masa layanan. Prosiding 2 nd Andalas Civil Engineering National Conference; Padang, 13 Agustus

7 g. Kenaikan temperatur 20 C (pada temperatur 155 C) dari temperatur pemadatan ideal 135 C terjadi pengurangan 3.21 % dari masa layanan. DAFTAR PUSTAKA Departemen Pekerjaan Umum, 1987, Petunjuk Perencanaan Tebal Perkerasan Jalan Raya Dengan Metode Analisa Komponen, Jakarta Shell, 1990, The Shell Bitumen Handbook, Shell Bitumen, U.K Departemen Pekerjaan Umum, 2005, Modul A3, penjelasan Pembuatan Job Mix Formula, puslitbang jalan dan jembatan, Bandung Lavin, P.G, 2009, Asphalt Pavement, A Practical Guide to Design Production, and Maintenance for engineers and architecs, Tailor and Francis, New York Kementerian Pekerjaan Umum, 2010, spesifikasi umum pekerjaan jalan dan jembatan, revisi 2, Bintek, Jakarta Imam Aschuri, 2011, Kajian suhu optimum pada proses pemedatan untuk campuran beraspal dengan menggunakan modifikasi bitumen limbah plastik. Yuristian, 2013, Kajian Deformasi dan Stabilitas Dinamis Campuran Laston Lapis Aus (AC-WC) terhadap variasi temperature pencampuran aspal pen Prosiding 2 nd Andalas Civil Engineering National Conference; Padang, 13 Agustus