KINERJA LAPANGAN. Iriansyah R. Anwar Yamin Agus Bari Sailendra KRTJ KE 10 SURABAYA

Transkripsi

1 KINERJA LAPANGAN HOT-MIX MIX-SAND-BASE-ASPHALTASPHALT Iriansyah R. Anwar Yamin Agus Bari Sailendra KRTJ KE 10 SURABAYA D E P A R T E M E N P E K E R J A A N U M U M B A D A N P E N E L I T I A N D A N P E N G E M B A N G A N PUSAT PENELITIAN DAN PENGEMBANGAN JALAN DAN JEMBATAN

2 PENDAHULUAN PERMASALAHAN DI KALIMANTANG TENGAH : Sulit mendapatkan bahan batuan (agregat) standar untuk digunakan sebagai bahan Jalan Biaya Konstruksi Meningkat

3 DISISI LAIN : Pasir Kuarsa Banyak terdapat di Kalimantan Tengah dan belum dimanfaatkan secara optimal sebagai bahan jalan

4 Tujuan Untuk mengetahui kinerja lapangan struktur perkerasan yang menggunakan pasir kuarsa Kalimantan Tengah sebagai bahan lapis pondasi berbahan pengikat aspal keras (Hot( Mix Sand Base Asphalt, HMSBA)..

5 Lapis Pondasi Pasir Lapis pondasi pasir adalah lapisan pondasi jalan yang unsur pembentuk utamanya adalah pasir Lapis pondasi pasir dapat dibuat dengan bahan pengikat atau tanpa bahan pengikat semen atau aspal

6 Spesifikasi Lapis Pondasi Pasir Aspal (TAI( TAI, SS-1) Ukuran Ayakan % Berat Yang Lolos ASTM (mm) LPPA ¾ /8 9, No.4 4,75 - No.8 2, No.16 1,18 - No.30 0, No.50 0,300 - No.100 0,150 - No.200 0,

7 SPESIFIKASI CAMPURAN GRADASI AGREGAT (TAI, SS-1) No.200 No.30 No.8 3/8" 3/4" PROSEN LEW UKURAN SARINGAN ( MM )

8 Sifat-sifat campuran Lapis Pondasi Pasir Aspal (TAI, SS-1) Sifat-sifat Campuran Syarat Penyerapan Aspal (%) Maks 1,7 Jumlah tumbukan per bidang 50 Min 3,0 Rongga dalam campuran (%) (1) Maks 18,0 Rongga dalam Agregat (VMA) (%) Min - Rongga terisi aspal (%) Min - Stabilitas Marshall (kg) Min 200 Pelelehan (mm) Min. 2 Marshall Quotient (kg/mm) Min - Stabilitas Marshall Sisa (%) setelah perendaman selama 24 jam, 60 C Min 80

9 Lapis Pondasi Pasir Aspal (Sand-Base Base-Asphalt - SBA) SBA : Campuran antara pasir dengan gradasi tertentu dengan aspal keras yang dicampur dan dipadatkan dalam keadaan panas pada temperatur tertentu. Unsur Dominan SBA : - Pasir - Agregat Semakin banyak Agg Semakin kuat SBA Semakin jauh dari makna SBA Pemakaian Agg Maks. 30%

10 Lapis Pondasi Pasir Aspal (Sand-Base Base-Asphalt - SBA) Pada prinsipnya, persyaratan agregat yang digunakan dalam SBA adalah sama dengan persyaratan agregat untuk campuran beraspal dengan ukuran masksimum agregat yang digunakan adalah 19 mm TETAPI Penggunaan material substandar masih memungkinkan asalkan sifat akhir dari campuran SBA yang dihasilkan masih memenuhi kriteria yang diinginkan.

11 SBA DARI PASIR KUARSA Pasir kuarsa (siliceous agregat), merupakan agregat dari jenis batuan metamorfosa yang umumnya bermuatan positif. Pasir ini memiliki sifat kelekatan yang baik terhadap aspal emulsi yang bermuatan ion positif TETAPI Ada pula deposit jenis pasir kuarsa yang bersifat negatif Jenis pasir kuarsa seperti ini apabila akan digunakan untuk campuran beraspal maka bahan pengikat (binder) yang digunakan dapat dari jenis aspal keras.

12 P. KALIMANTAN L E G E N D A : PALANGKARAYA Prop. Kaltim BATU GUNUNG LATERIT PASIR Prop. Kalbar Ke Nanga Ela - Sintang Tb. Kaburai Tb. Senamang Tb. Gagu Tb. Manjul Tb. Hiran Tb. Samba Rahambang Saripoi 029 PURUK CAHU Tb. Lahung Muara Laung 030 Batu Putih Papar Punjung Ke Damai- 2 2 Tewah Sei Hanyu Tenggarong 023 Benangin Kuala Kurun Tbg. Jutuh MUARA TEWEH Lampeong Tongka Tbg. Talaken Montalat Bawan Kandui Ketapang Sungai Danau Dirawat INHUTANI (Dipinjam) Batas Propinsi Batas Kabupaten Garis Pantai Nomor Ruas Jalan Ibukota Propinsi Ibukota Kabupaten Ke Nanga Tayap Sp. Pangke Takaras Patas Pontianak Tb. Sangai Bukit Bamba Kalahien Kudangan Penopa BUNTOK Pangkut Ampah Rt. Pulut 006 Parenggean Timpah 005 Lahei Nangabulik Dayu 2 Kasongan 032 Bukit Liti 024 Kujan Pundu Bukit Rawi Belawa Hayaping Kuala 042 Tangkiling Palantaran Bentot B. Kotam 001 Ajang Tamiang Layang Pasar Panas Lupu PALANGKARAYA Simpang Bangkal 009 Ke Banjarmasin Balai Riam K. Waringin Bereng Bengkel Runtu Kereng Bangkirai Mentangai Riam Durian Lama Asam Baru Kota Besi Pangkalan Lada Km.35 Simpang Runtu SAMPIT Dadahup 018 Bangkal P. BUN Penda Ketapi Sukamara B. Belaman Kumai Bapinang PULANG PISAU Palingkau S. Pasir Samuda Mandomai Kuala Jelai Kubu Pangkoh 015 KUALA KAPUAS Pegatan Barumba Ujung Pandaran 017 Ke Banjarmasin Kuala Pembuang Bahaur Hilir Lupak Dalam - LAUT JAWA Tanjung Puting P. Damar Prop. Kalsel Ibukota Kecamatan/ Kelurahan DINAS PEKERJAAN UMUM PROPINSI KALIMANTAN TENGAH PETA QUARRY TAHUN 2006 PROPINSI KALIMANTAN TENGAH KONTRAK APBN JUDUL : PEMBANGUNAN JALAN BUKIT LITI - BAWAN PROPINSI KALIMANTAN TENGAH SUMBER MATERIAL KODE KEGIATAN/THN 2006 JUMLAH LBR 1 NO. LEMBAR 1.

13 Pasir kuarsa di daerah Bukit Liti - KALTENG

14 Pasir kuarsa di daerah Tumbang Talaken - KALTENG

15 Pasir kuarsa di daerah Kasongan - KALTENG

16 Pasir kuarsa di daerah Tumbang Samba - KALTENG

17 Pasir kuarsa di daerah Gunung Batu - KALTENG

18 Pasir kuarsa di daerah Sepang - KALTENG

19

20 Analisis Struktur Tujuan : Untuk mengetahui apakah struktur perkerasan yang menggunakan SBA sebagai lapis pondasinya memiliki keunggulan struktural dibandingakan dengan perkerasan konvensional yang menggunakan lapis pondasi agregat klas A

21 Tipikal Struktur dan Tebal Struktur Perkerasan SBA dan Konvensional Untuk Umur Rencana yg Sama

22 Ilustrasi Model Struktur Perkrasan Jalan a = 4,1 inch a = 4,1 inch HRS WC E 1 = psi (2000 MPa) μ 1 = 0,25 1,2 inch (3 cm) HRS WC E 1 = psi (2000 MPa) μ 1 = 0,25 1,2 inch (3 cm) Sand-Base-Asphalt E 2 = psi, (2200 MPa) μ 2 = 0,25 Lapis Pondasi Klas B E 4 = psi (300 MPa), μ 4 = 0,45 Tanah Dasar Mr = E 5 = 7250 psi (50 MPa), μ 5 = 0,35 = 6 inch (15 cm) 3 inch (7.5 cm HRS BC E 2 = psi (2200 MPa) Μ 2 = 0,25 Lapis Pondasi Klas A E 3 = psi (400 MPa) μ 3 = 0,45 Lapis Pondasi Klas B E 4 = psi (300 MPa), μ 4 = 0,45 Tanah Dasar Mr = E 5 = 7250 psi (50 MPa) μ 5 = 0,35 1,6 inch (4 cm) 6 inc (15 cm) 3 inch (7.5 cm) a. Sand-Base-Asphalt b. Konvensional

23 Analisa Tegangan dan Regangan Dengan Program KENLAYERS Struktur Perkerasan SBA Konvesional Umur 0.13 x 106 ESA 0,06 x 106 ESA Model Keruntuhan Deformation Failure Deformation Failure Perkerasan yang menggunakan 15 cm SBA memiliki kekuatan struktural 2,2 kali dari yang dihasilkan oleh struktur perkarasan konvensional yang menggunakan 15 cm lapis pondasi klas A ditambah dengan 4 cm AC-BC. Walaupun kedua struktur perkerasan ini memiliki perbedaan dari jenis dan kekuatan lapisan tetapi model keruntuhan yang terjadi adalah sama, yaitu : deformation failure.

24 Analisis Ekomnomi Struktur Perkerasan SBA Konvesional Lebar Perkerasan 4,5 m 4,5 m Biaya Rp /km Rp /km Hal ini berarti bahwa untuk lebar lajur lalu lintas 4,5 m selisih harga per km panjang jalan antara struktur perkerasan konvensional dengan yang menggunakan SBA adalah Rp ,- atau lebih mahal 15,7%% per km panjang. Hal ini berarti bahwa penggunaan SBA sebagai pengganti lapis agregat kelas A dan AC-BC di Kalimantan Tengah akan meningkatkan biaya konstruksi sebesar 15,7%.

25 Walaupun adanya selisih harga sebesar 15,7% TETAPI Kekuatan struktur yang didapat dengan menggunakan SBA adalah 2.2 kali dari kekuatan struktur perkerasan konvensional Dengan demikian Bila ditinjau dari cyrcle cost struktur perkerasan yang menggunakan SBA adalah lebih murah

26 PULAU KALIMANTAN Peta Lokasi Aplikasi Perkerasan Lapis Pondasi Pasir Aspal PROP.KALTIM PAKET EFEKTIF : BUKIT LITI - BAWAN : STA STA KM KAB. MURUNG RAYA Tumbangkunyi Tumbang Laung Saripoi Sei Gula Muara Laung PURUK CAHU 022 Tewah Sei Hanyu PROP.KALBAR Sp. M. Laung 023 Papar Punjung Km.72 Bts.Kalbar KUALA KURUN Km.50 Batu Putih Tbg.Rahuyan Bts.Kaltim Tumbang Nanga Sei Jalungen 008 Ke Damai-Tenggarong KAB. GUNUNG MAS Tumbang Senamang Tbg.Jutuh Benangin Lampeong Tumbang Taburai Tumbang Hiran 033 MUARA TEWEH 2 Tumbang Gagu Tumbang Samba KAB. BARUT Rabambang 3 Tongka Tumbangmanjul Montalat Tbg.Talaken Bawan Kandui Ke Nangapinoh Skala : U Ke Nangatayap km 024 Bts.Kalbar 5 KAB. SUKAMARA SUKAMARA Kuala Jelai Kudangan Tumbang Sangai Panopa Rt.Pulut Pangkut Parenggean 024 NANGA BULIK Kualakuyan KAB. LAMANDAU Sp. Panopa 097 Kujan 049 Sagu Ajang Batu Kotam KAB. KTW. BARAT KAB. KTW. TIMUR Riam Durian Runtu Simpang Bangkal 050 Asam Baru K.Waringin Lama Km Pangkalanlada 1 Sp.Runtu 041 SAMPIT (Km.35) Bangkal 012 PANGKALANBUN 018 Pkl.Pembuang Psr.Panjang Kumai Batu Belaman Telaga Pulang Kubu Samuda S.Pasir 019 KAB. SERUYAN 035 Ujung Pandaran Kerengpangi Pundu Km.65 Palantaran Kotabesi Bapolang KASONGAN 006 Sp.Sg.Asem Tangkiling KAB. KATINGAN Pegatan Takaras Bukitliti PALANGKARAYA Kr.Bengkirai Bukit Bamba Bk.Rawi Lap.Terbang PULANG PISAU KAB. P. PISAU Sp.Kerengbengkirai Pangkoh KAB. KAPUAS Berengbengkel Lahei Km Barumba Timpah Mentangai Penda Ketap Bahaur Mandomai 042 Madara Asam KUALAKAPUAS 017 Bts.Kalsel BUNTOK Sanggu KAB. BARSEL 043 Palingkau Bengkuang Mengkati Jenamas Dadahup Ke BANJARMASIN Bandara 005 Dayu Belawan Ampah Patas KAB. BARTIM TAMIANG LAYANG Pasarpanas Ke BARABAI PROP.KALSEL LEGENDA : 008 JALAN NASIONAL BATAS PROPINSI BATAS KABUPATEN IBUKOTA PROPINSI IBUKOTA KABUPATEN IBUKOTA KECAMATAN BANDAR UDARA PELABUHAN NO RUAS Bahaur Hilir Lupakdalam KUALA PEMBUANG Tanjung Puting

27

28 a. Pengaruh Air pada Lapis Pondasi Agregat-Pasir Kuarsa b. Perkembangan Kinerja Lapis Pondasi Agregat-Pasir Kuarsa Dalam Dua Minggu Akibat Air

29 Peta Lokasi Aplikasi Perkerasan Lapis Pondasi Pasir Aspal Saripoi PURUK CAHU Tb. Lahung Muara Laung Tewah 022 Sei Hanyu Batu Ptih Papar Punjung 2 Rahambang Takaras 006 ke Kasonga Tbg. Jutuh Tbg. Talaken Kuala Kurun 033 Bawan Bukit Bamba MUARA TEWEH Kalahien Lahei Bukit Liti Tim Bukit Rawi pah 001 Sp.Sei Asem Tangkiling PALANGKARAYA Bukit Liti 013 M ontalat BUNTOK Belawa Ketapang Benangin Dayu Patas 00 1 Lampeong Kandui Ampah Hayaping Bentot Tongka Ke Damai- T Bts. Kaltim Kereng Bangkirai KETERANGAN : BUKIT LITI - BAWAN POROS TENGAH ke BANJARMASI

30 Jalan Bukit Liti Bawan

31 Jalan Bukit Liti Bawan

32 Pelaksanaan Uji Coba Skala Penuh No.200 No.30 No.8 3/8 " 3/4" Persen lolos Spec. Grad LPPA Grad LPPA Nomor saringan Gambar 6. Gradasi Gabungan Agregat Gabungan dari Bin Panas

33 Tabel 3. Gradasi Hasil Ekstraksi dan Sifat HMSBA pada Kadar Aspal Optimumnya NO JENIS PENGUJIAN SATUAN HASIL SPESIFIKASI 1 Gradasi Campuran Agregat 3/4" % /8" % 91, No.8 % 71, No.30 % 32, No.200 % 1, Sifat-sifat Campuran Marshall Kadar aspal optimum % 6,0 - Kepadatan gr/cc 2,070 - Rongga dalam campuran % 14,53 Maks. 15 Stabilitas kg Kelelehan mm 3,10 2-6

34 STEP PELAKSANAAN Gambar 7. Pelaksanaan Penghamparan HMSBA

35 KINERJA LAPANGAN HMSBA a. Kondisi Permukaan HMSBA b. Tekstur Permukaan HMSBA Gambar 8. Kondisi dan Tekstur Permukaan HMSBA

36 Pengujian Kondisi Campuran Deraja t Kep adatan Lap. ( % ) LPPA LPPA LPPA LPPA LPPA LPPA LPPA LPPA LPPA LPPA LPPA LPPA LPPA LPPA LPPA LPPA LPPA LPPA LPPA LPPA LPPA LPPA LPPA LPPA IWT/R OWT/L IWT/L OWT/R IWT/L OWT/R IWT/R 5+400OWT/L Jenis Lapisan Perkerasan Kualiti Kontrol Umur 4 Bulan Umur 12 Bulan umur 18 bulan Gambar 9. Peningkatan Kepadatan Lapangan Lapisan HMSBA

37 KINERJA LAPANGAN HMSBA Tabel 8. Tebal dan Kepadatan Lapangan Rata-rata HMSBA Lapisan LPPA Tebal Lapisan rata-rata (cm) Kepadatan Lapangan ratarata (%) Lapisan pertama 5,32 99,69 Lapisan kedua 5,03 99,97 Lapisan ketiga 4,90 99,40 Tebal total LPPA 15,25 99,97 Persyaratan : 15,0 98

38 Pengujian Kondisi Campuran Pengujian Kondisi Campuran LPPA 1 LPPA 2 LPPA 3 LPPA 1 LPPA 2 LPPA 3 LPPA 1 LPPA 2 LPPA 3 LPPA 1 LPPA 2 LPPA 3 LPPA 1 LPPA 2 LPPA 3 LPPA 1 LPPA 2 LPPA 3 LPPA 1 LPPA 2 LPPA 3 LPPA 1 LPPA 2 LPPA 3 Rongga Thd C am p L a p. ( % ) IWT/R OWT/L IWT/L OWT/R IWT/L OWT/R IWT/R OWT/L Jenis Lapisan Perkerasan Kualiti Kontrol Umur 4 Bulan Umur 12 Bulan umur 18 bulan Gambar 10. Penurunan Rongga Campuran Lapisan HMSBA

39 Pengujian Kondisi Campuran Rongga dlm campuran (%) ,79% 1,64% 1,86% Umur Perkerasan (bulan) 2+600/R 2+600/L 3+400/L 3+400/R 4+200/L 4+200/R 5+400/R 5+400/L Rata-rata Gambar 11. Penurunan Rongga Campuran Lapisan HMSBA

40 Penilaian Kondisi Permukaan a. Umur 12 b. Umur 18 Bulan Gambar 12. Pemeriksaan Kondisi Permukaan Jalan Uji Coba HMSBA

41 Penilaian Kondisi Permukaan Kedalaman alur (mm) Arah Baw an Sta STA Umur 1 bulan Umur 4 bulan Umur 12 bulan Umur 18 bulan Gambar 13. Tipikal Kedalaman Alur Lapisan HRS di Atas Lapisan HMSBA, Arah Bukit Liti - Bawan Sta s/d 3+020

42 Pengujian Ketidakrataan Permukaan Perkerasan Tabel 9. Nilai IRI Permukaan Arah Nilai IRI (m/km) Bukit Liti - Bawan 1,59 Bawan Bukit Liti 1,57

43 Pengujian Struktur Perkerasan 1 GRAFIK LENDUTAN BB Lendutan (mm) STA arah B awan 11/4/2007 arah B awan 11/6/2008 arah B ukit Liti 11/4/2007 arah B ukit Liti 11/6/2008 Gambar 26. Lendutan perkerasan HMSBA umur 4 bulan dan 18 bulan

44 UMUR SISA HSBA n = 2N + 2 Log Log R + 1 Log( R + 1) 2 R + 1 Dimana : N = AE 18 KSAL/(365 x m x UE 18 KSAL) UE 18 KSAL didapat berdasarkan lendutan wakil (D Wakil ), lihat manual BB-1983 R = Pertumbuhan lalu lintas Dengan sisa umur ini dan ditambah dengan umur yang pada saat pengujian struktur perkerasan ini dilakukan (18 bulan), maka umur perkerasan secara keseluruhan diharapkan dapat mencapai 6,5 tahun.

45 KONDISI PERKERASAN SAAT INI Gambar 27. Kondisi perkerasan LPPA pada Umur 18 Bulan

46 KESIMPULAN 1. Hasil pengujian benda uji inti pada lapisan HMSBA yang berumur 18 bulan, menunjukkan adanya peningkatan kepadatan lapangan sebesar 2,24% dan menurunan persentase rongga dalam campuran sebesar 1,86%. 2. Dari hasil penilaian kondisi pada saat perkerasan berumur 18 bulan, relatif tidak terdapat adanya kerusakan seperti alur, retak atau deformasi pada lapisan HRS yang dihampar diatas HMSBA.

47 KESIMPULAN 3. Nilai IRI permukaan pada ruas jalan uji coba skala penuh ini baik untuk arah Bukit Liti Bawan (IRI= 1,59 m/km) maupun arah Bawan - Bukit Liti (IRI = 1,57 m/km) nilainya masih dibawah 4 m/km, hal ini menunjukkan bahwa kondisi permukaan HRS yang dihampar di atas lapisan HMSBA masih dalam kondisi baik. 4. Nilai rata-rata dari lendutan struktur perkerasan dengan lapisan HMSBA ini pada saat umur perkerasannya mencapai 18 bulan adalah 0,40 mm.

48 KESIMPULAN 5. Dengan kondisi lalu lintas yang ada, nilai lendutan tersebut di atas (0,40 mm) akan memberikan umur sisa selama 4,7 tahun lagi. 6. Dengan sisa umur ini, maka diharapkan umur perkerasan dapat 1,5 tahun lebih panjang dari umur rencananya (5 tahun).

49 Saran Beberapa saran yang perlu diperhatikan antara lain : 1. Pengujian kinerja perkerasan perlu dilanjutkan lagi untuk mengetahui kinerja perkerasan sampai umur rencananya. 2. Penggunaan pasir kuarsa sebagai HMSBA perlu ditingkatkan terutama untuk daerah mempunyai kuari pasir kuarsa cukup besar.

50