JURUSAN TEKNIK LINGKUNGAN Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya 2011

Transkripsi

1 STUDI PERVIOUS PAVING UNTUK MEREDUKSI RUNOFF DENGAN BAHAN PENGISI KERIKIL BUATAN DARI LUMPUR LAPINDO OLEH : MADE NINA LESMANA P ( ) DOSEN PEMBIMBING : Ir. Mas Agus Mardyanto, ME.,PhD JURUSAN TEKNIK LINGKUNGAN Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya 2011

2 AGENDA

3 LATAR BELAKANG Banjir sebagai akibat dari pembangunan perumahan pada daerah resapan air Jalan yang terbuat dari beton maupun aspal bersifat impervious Lumpur lapindo yang dikeluarkan per Harinya mencapai puluhan ribumeter kubik Pervious Paving : menyerap dan menyalurkan air ke dalam tanah Pervious Paving : komposisi semen serta agregat Lumpur Lapindo Aplikasi :Efisiensi penurunan run off yang paling baik serta mempunyai kekuatan yang memadai untuk mendukung beban kendaraan.

4 Rumusan Masalah Adapun permasalahan dalam penelitian ini dapat dirangkum sebagai berikut: Bagaimana memanfaatkan Lumpur Lapindo untuk membuat pervious paving Berapa debit run off pervious paving ini? Berapa persen debit runoff yang mampu Berapa persen debit runoff yang mampu direduksi oleh pervious paving ini jika dibandingkan dengan paving pasaran?

5 Tujuan Penelitian Menentukan campuran paving stones dari bahan Lumpur Lapindo yang memiliki kekuatan tekan memadai dan daya resap air tinggi Menentukan jumlah debit runoff pervious paving Menentukan kemampuan pervious paving dalam mereduksi runoff bila dibandingkan dengan paving pasaran.

6 Manfaat Penelitian Memanfaatkan Lumpur Lapindo sebagai bahan pervious paving Mengurangi runoff apabila pervious paving ini diterapkan pada lingkungan Menurunkan tinggi banjir apabila pervious paving ini diterapkan pada lingkungan Mempercantik taman Mempertahankan tinggi muka air tanah dan menambah persediaan air tanah, apabila pervious paving ini diterapkan pada lingkungan

7 Ruang Lingkup 1. Penelitian dilakukan di Laboratorium Beton dan Bahan Bangunan, Laboratorium Mekanika Tanah dan Laboratorium Hidrolika, Jurusan Teknik Sipil, FTSP, ITS 2. Bahan yang digunakan untuk membuat pervious paving adalah Lumpur Lapindo, portland semen, kerikil, dan air 3. Jenis semen yang digunakan adalah semen gresik tipe I yang dibeli di toko bangunan. 4. Parameter yang diukur adalah kuat tekan, laju infiltrasi, dan run off 5. Variabel yang digunakan antara lain variasi portland semen 20% dan 30% berat keseluruhan, serta variasi lumpur lapindo 10%, 20%, dan 30% dari berat total butiran untuk pembuatan kerikil. 6. Waktu pengerasan yang dipakai selama 28 hari dengan curing

8 Tinjauan Pustaka Mutu Kuat tekan (Mpa) Ratarata Standar Mutu Paving Block Min Penyerapan air rata-rata maks Ketahanan terhadap Natrium Sulfat rata-rata (%) (%) A B C 15 12,5 8 1 D 10 8, SNI mengelompokan paving block dalam beberapa kelas menurut kekuatannya sebagai berikut: Paving block mutu A : digunakan untuk jalan raya Paving block mutu B : digunakan untuk pelataran parkir Paving block mutu C : digunakan untuk pejalan kaki Paving block mutu D : digunakan untuk taman

9 Tinjauan Pustaka Harrisburg, 1998 : Kelebihan Pervious Concrete Pavement adalah dapat menyerap dan menyalurkan air ke dalam tanah sehingga tidak akan secara total menghilangkan daerah resapan air yang ada sebelumnya Tjokrodimuljo, 1998 : Tjokrodimuljo, 1998 : Gradasi agregat adalah distribusi ukuran butir agregat. Bila butir-butir agregat mempunyai ukuran yang sama (seragam) volume pori akan besar, sebaliknya bila ukuran butirannya bervariasi akan terjadi volume pori yang kecil. Hal ini karena butiran yang kecil mengisi pori diantara butiran yang lebih besar sehingga pori-porinya menjadi sedikit, dengan kata lain kemampatannya tinggi

10 Tinjauan Pustaka Braja, 1995 : Fungsi kerikil kasar dalam pembuatan paving diantaranya: 1. Memadatkan dan mengeraskan beton bersama-sama dengan semen dan pasir. 2. Mengurangi biaya beton, jika dipakai dalam volume yang besar. Muller, 2006: Fungsi semen secara garis besar adalah sebagai berikut: 1. Untuk mengisi kekosongan pada kerikil halus dan kasar 2. Membuat beton yang kedap air 3. Menguatkan beton 4. Mengikat kerikil ke dalam komposisi padat

11 Tinjauan Pustaka Muller (2006): Air dalam pembuatan paving blok memiliki beberapa fungsi yaitu sebagai berikut: 1. Air membasahi permukaan kerikil. 2. Membantu meratakan semen di seluruh kerikil dan membantu pengadukannya. 3. Memulai proses hidrasi semen, secara bertahap memulai proses pengaturan dan pembekuan. 4. Mengontrol panas yang dihasilkan oleh proses hidrasi semen. Sagel, 1997: FAS adalah perbandingan antara berat air dan berat semen Pengaruh FAS terhadap kekuatan perkembangan beton ( Sagel, 1997)

12 Metodologi Penelitian Kerangka Penelitian IDE PENELITIAN Studi Paving Untuk Mereduksi Runoff Dengan Bahan Pengisi Kerikil Buatan Dari Lumpur Lapindo STUDI LITERATUR PERSIAPAN ALAT & BAHAN BAHAN: - Kerikil(terbuat dari semen+lumpur lapindo) - Semen Portland -Air ALAT: - Kereta Sorong -Scrop -Timbangan PENENTUAN KOMPOSISI DAN FAS PEMBUATAN PERVIOUS PAVING TEST KELAYAKAN PERVIOUS PAVING -UjiRunoff - Uji laju infiltrasi -Ujikuattekan ANALISIS & PEMBAHASAN KESIMPULAN & SARAN

13 Metodologi Penelitian PEMBUATAN KERIKIL Dibuat dari campuran lumpur lapindo+semen dengan komposisi yang telah ditentukan (10%, 20%, dan 30% lumpur lapindo dari total adonan) A1 A2 PEMBUATAN PAVING - Campuran dari semen+kerikil+air B1 C1 B2 C2 PENCETAKAN DAN PRESSING DISIMPAN SELAMA 24 JAM -Selama28hari -UjiRunoff - Uji laju infiltrasi -Ujikuattekan PROSES CURING PRODUK SIAP DI UJI

14 Initial Pervious Paving Berdasarkan Variasi komposisi KOMPOSISI PAVING semen kerikil semen Kerikil 30% 70% 20% 80% 90% semen, 10% lumpur lapindo A1 A2 KOMPOSIS KERIKIL 80% semen, 20% lumpur lapindo B1 B2 70% semen, 30% lumpur lapindo C1 C2

15 Proses Pengujian (Uji Runoff) Pada alat uji runoff yaitu rain simulator, Intensitas hujan rencana yang akan diatur adalah debit yang akan mewakili intensitas hujan di Surabaya untuk PUH 2 Tahun (I 1 = 8,7 l/menit), panambahan 10% dari debit PUH 2 Tahun (I 2 =9,6 l/menit), dan penambahan 10% lagi untuk debit sebelumnya (I 3 =10,6 l/menit).

16 Bentuk dan ukuran Pervious Paving (Benda Uji) 10 cm 10 cm 20 cm 21 cm 6 cm paving pasaran 8 cm Pervious paving

17 Proses Pengujian (Uji Runoff) Konfigurasi Pemasangan Pervious Paving Untuk Uji Runoff

18 Proses Pengujian Potongan A-A dan B-B Untuk Konfigurasi Uji Runoff

19 Proses Pengujian Potongan A-A dan B-B Untuk Konfigurasi Uji Runoff

20 Proses Pengujian (Uji Laju Infiltrasi) Uji Laju Filtrasi 1. Tentukan ketinggian air awal dan akhir 2. Dihitung berapa waktu yang dibutuhkan dari posisi penuh sampai habis (t detik). 3. Laju infiltrasi dihitung dengan persamaan dalam cm/detik. 4. Setiap varian diambil sebanyak 3 buah benda uji

21 Proses Pengujian Uji Kuat Tekan Prosedur pengujian menurut SNI adalah sebagai berikut: Benda uji diletakan pada mesin secara sentris Mesin tekan mulai dijalankan dengan penambahan beban 2 sampai dengan 4 kg perdetik. Pembebanan dilakukan hingga benda uji hancur dan dicatat beban maksimum yang terjadi. Uji kuat tekan dihitung dengan persamaan berikut: Kuat tekan = P / A (kg/cm 2 ) Dimana: P = Beban maksimum (kg) A = luas penampang uji (cm 2 ).

22 Analisis Dan Pembahasan Hasil Uji Laju Runoff Untuk I 1 (8,7 Liter/menit) No Periode (menit) VARIAN(L/detik) A1 A2 B1 B2 C1 C2 Pasaran 1 0 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0, ,5 0,0022 0,0020 0,0022 0,0022 0,0020 0,0025 0, ,0027 0,0015 0,0024 0,0017 0,0021 0,0019 0, ,0028 0,0015 0,0023 0,0016 0,0021 0,0019 0, ,0029 0,0016 0,0023 0,0017 0,0024 0,0018 0, ,0030 0,0016 0,0024 0,0017 0,0025 0,0019 0, ,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 Sumber: Hasil Perhitungan

23 Analisis Dan Pembahasan Hasil Uji Laju Runoff Untuk I 2 (9,6 Liter/menit) No Periode (menit) VARIAN(L/detik) A1 A2 B1 B2 C1 C2 Pasaran 1 0 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0, ,5 0,0030 0,0032 0,0023 0,0025 0,0025 0,0025 0, ,0033 0,0022 0,0032 0,0027 0,0028 0,0019 0, ,0034 0,0020 0,0030 0,0025 0,0030 0,0019 0, ,0035 0,0019 0,0030 0,0025 0,0034 0,0018 0, ,0036 0,0020 0,0030 0,0025 0,0035 0,0019 0, ,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 Sumber: Hasil Perhitungan

24 Analisis Dan Pembahasan Hasil Uji Laju Runoff Untuk I 3 (10,6 Liter/menit) No Periode (menit) VARIAN(L/detik) A1 A2 B1 B2 C1 C2 Pasaran 1 0 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0, ,5 0,0032 0,0027 0,0027 0,0025 0,0037 0,0037 0, ,0042 0,0029 0,0035 0,0033 0,0044 0,0032 0, ,0040 0,0031 0,0039 0,0033 0,0042 0,0030 0, ,0040 0,0032 0,0040 0,0032 0,0041 0,0028 0, ,0040 0,0033 0,0044 0,0033 0,0040 0,0028 0, ,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 Sumber: Hasil Perhitungan

25 Analisis Dan Pembahasan - Dari grafik hidrograf untuk I1, I2, maupun I3 diketahui bahwa paving pasaran lah yang memiliki debit runoff tertinggi. Kemudian disusul oleh paving A1, B1, dan C1. - Paving pasaran memiliki debit runoff paling tinggi karena struktur pavingnya yang rapat dan sedikit menyisakan pori sehingga air susah masuk untuk menginfiltrasi kedalamnya. - Paving A1, B1, dan C1 memiliki debit runoff yang lebih tinggi daripada paving A2, B2, dan C2 karena komposisinya yang mengandung lebih banyak semen.

26 Analisis Dan Pembahasan Hasil Uji Laju Infiltrasi No. Varian KomposisiPaving(%) Komposisi Laju Infiltrasi Semen Kerikil Kerikil (cm/detik) 1 A % Semen 0,076 2 A % LL 1,246 3 B % Semen 0,069 4 B % LL 1,106 5 C % Semen 0,071 6 C % LL 1,249 7 Pasaran 0,000

27 Analisis Dan Pembahasan Hasil Uji Laju Infiltrasi

28 Analisis Dan Pembahasan - Paving dengan laju infiltrasi paling besar adalah C2 (1,249 cm/detik), A2 (1,246 cm/detik), dan B2 (1,106 cm/detik). - Paving A1, B1, dan C1 memiliki laju infiltrasi yang lebih kecil dibandingkan ketiga paving diatas karena paving ini memiliki persentase semen yang lebih banyak yaitu 30% sehingga mengakibatkan pori-pori yang terbentuk di sela-sela kerikil terisi penuh oleh semen sehingga menyebabkan ruang untuk air menginfiltrasi ke dalamnya menjadi sedikit.

29 Analisis Dan Pembahasan Hasil Uji Kuat Tekan No. Varian Paving Beban (kg) Luas (cm2) Kuat Tekan(Mpa) P1 P2 P3 P1 P2 P3 1 A ,81 14,38 19,76 2 A ,57 10,71 8,76 3 B ,05 11,05 20,24 4 B ,19 12,38 7,05 5 C ,33 16,48 15,57 6 C ,05 7,81 9,76 7 Pasaran ,40 38,10 32,20

30 Analisis Dan Pembahasan Hasil Uji Kuat Tekan

31 Analisa dan Pembahasan - Paving A1 dan B1 memenuhi persyaratan SNI untuk diterapkan di pelataran parkir dengan syarat kuat tekan minimumnya adalah 17 Mpa. - Paving C1 memenuhi persyaratan SNI untuk diterapkan di area pejalan kaki dengan syarat kuat tekan minimumnya adalah 12,5 Mpa. - Paving A2, B2 dan C2 memenuhi persyaratan SNI untuk diterapkan di taman dengan syarat kuat tekan minimumnya adalah 8,5 Mpa.

32 Analisis Dan Pembahasan Hasil Gabungan Uji Runoff, Uji Infiltrasi, dan Uji Kuat Tekan No. Varian Komposisi (%) Komposisi Debit Runoff maksimum (L/dtk) Laju infiltrasi rata-rata (cm/dtk) Kuat Tekan Semen Kerikil Kerikil Min Max 1 A % Semen 0,0030 0, ,38 19,76 2 A % LL 0,0020 1,2459 8,57 10,71 80% 3 B Semen 0,0024 0, ,05 20,24 4 B % LL 0,0022 1,1057 6,19 12,38 70% 5 C Semen 0,0035 0, ,33 16,48 6 C % LL 0,0025 1,2489 7,81 9,76 7 Pasaran 0,0070 0, ,2 45,4

33 Kesimpulan - Paving A1 dengan debit runoff maksimum 0,003 L/detik dan laju infiltrasi 0,076 cm/detik dan paving B1 dengan debit runoff maksimum 0,0024 L/detik dan laju infiltrasi 0,069 cm/detik, cocok diaplikasikan di area pelataran parkir karena memiliki kuat tekan diatas 17 Mpa. - Paving C1 dengan debit runoff maksimum sebesar 0,0035 L/detik dan laju infiltrasi 0,07055 cm/detik, layak digunakan untuk area pejalan kaki. - Paving A2 dengan debit runoff maksimum 0,002 L/detik dan laju infiltrasi 1,246 cm/detik dan paving B2 dengan debit runoff maksimum 0,0022 L/detik dan laju infiltrasi 1,106 cm/detik dan paving C2 dengan debit runoff maksimum sebesar 0,0025 L/detik dan laju infiltrasi 1,249 cm/detik dapat diaplikasikan untuk untuk taman.

34 Kesimpulan Debit runoff yang dapat direduksi oleh pervious paving bila dibandingkan dengan paving pasaran untuk hujan input 8,7 liter/menit (PUH 2 Tahun) adalah: -A1=57% -A2=71,4% -B1=65% -B2=68,6% -C1=50% -C2=64,3%

35 TERIMA KASIH