Feedback

Kajian Metoda Perencanaan Pelapisan Ulang Campuran Beraspal (AC) Di Atas Perkerasan Beton

Informasi dokumen
KAJIAN METODA PERENCANAAN PELAPISAN ULANG CAMPURAN BERASPAL (AC) DI ATAS PERKERASAN BETON TUGAS AKHIR Diajukan untuk Melengkapi Tugas-tugas dan Memenuhi Syarat Menempuh Ujian Sarjana Teknik Sipil AFRIJAL 050404042 BIDANG STUDI TRANSPORTASI DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2010 Universitas Sumatera Utara ABSTRAK Pelapisan ulang / lapis tambah (overlay) merupakan salah satu alternatif peningkatan (betterment) pada ruas jalan yang mencapai kondisi kritis atau failure karena tidak membutuhkan biaya (cost) yang cukup besar. Pelapisan ulang bertujuan untuk mengembalikan kekuatan perkerasan sehingga mampu memberikan pelayanan yang optimal kepada pengguna jalan. Salah satu bahan penambahan tersebut adalah lapisan beraspal (AC). Perencanaan yang tidak tepat akan menyebabkan jalan cepat rusak (under design) atau menyebabkan konstruksi tidak ekonomis (over design) sehingga mempengarhi kinerja perkerasan itu sendiri baik dari segi struktural maupun fungsional. Metoda perencanaan yang dibahas dalam tugas akhir ini yaitu AUSTROADS, AASHTO dan Asphalt Institute. Ketiga metoda tersebut dipilih karena adanya perbedaan konsep dalam merencanakan tebal overlay diantaranya beban lalu lintas (CESA), kondisi permukaan perkerasan, CBR-value, lendutan/load transfer dan sebagainya. Dari hasil perhitungan menunjukkan perbedaan nilai ESAL yang sangat signifikan mempengaruhi kepada ketebalan overlay (cm). Metoda AUSTROADS cenderung memiliki ketebalan yang sama pada setiap nilai ESAL karena pada nomogram hasil yang ditunjukkan selalu dibawah ketebalan yang disarankan (Tmin = 10 cm). Metoda AASHTO menunjukkan perbedaan ketebalan overlay yang variatif karena AASHTO dalam perencanaannya lebih banyak menggunakan parameter disain dalam menentukan tebal overlay sehingga hasilnya lebih akurat. Dan Metoda Asphalt Institute, dari hasil perhitungan dan nomogram menunjukkan nilai tebal overlay rata-rata tinggi yaitu > 20 cm untuk setiap desain ESAL. Oleh sebab itu, untuk metoda Asphalt Institute walaupun tebal overlay > 20 cm (mengingat tidak ekonomis / under-over design) diambil tebal keseragaman yaitu 20 cm. Dengan demikian dari ketiga metoda diatas, Metoda AASHTO-lah yang lebih akurat dan ekonomis dalam menentukan tebal lapis tambah (overlay) karena lebih banyak menggunakan parameter-parameter desain perencanaan dibandingkan dengan metoda lain. Metoda AASHTO sangat lazim digunakan dan cocok dengan kondisi di Indonesia untuk desian perencanaan perkerasan jalan, baik lentur maupun kaku. Universitas Sumatera Utara KATA PENGANTAR Tiada yang pantas diucapkan selain rasa syukur penulis kehadirat Allah SWT, Tuhan Yang Maha Pengasih yang kasih-Nya tiada terpilih, Tuhan Yang Maha Penyayang yang sayang-Nya tiada terbilang, yang telah memberikan kemampuan kepada penulis untuk dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini. Adapun judul dari Tugas Akhir ini adalah “Kajian Metoda Perencanaan Pelapisan Ulang Campuran Beraspal (AC) di atas Perkerasan Beton”. Tugas Akhir ini disusun sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan pendidikan Strata I (S1) di Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Penulis menyadari bahwa dalam penulisan tugas akhir ini tidak terlepas dari bimbingan, dukungan dan bantuan dari semua pihak. Penulis hanya dapat mengucapkan terima kasih atas segala jerih payah, motivasi dan doa yang diberikan hingga penulis dapat menyelesaikan studi di Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara, terutama kepada : 1. Bapak Ir. Zulkarnain A. Muis, M.Eng.Sc, selaku Dosen Pembimbing yang telah berkenan meluangkan waktu, tenaga dan pemikiran untuk membantu, membimbing dan mengarahkan penulis hingga selesainya tugas akhir ini. 2. Bapak Prof. Dr. Ing. Johannes Tarigan, selaku Ketua Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. 3. Bapak Ir. Teruna Jaya, M.Sc, selaku Sekretaris Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Universitas Sumatera Utara 4. Bapak Ir. Joni Harianto, Bapak Medis S. Surbakti, ST.MT, Bapak Yusandy Aswad, ST.MT, selaku Dosen Pembanding/Penguji yang telah memberikan masukan dan kritikan yang membangun dalam menyelesaikan tugas akhir ini. 5. Bapak/Ibu Staf Pengajar Departemen Teknik Sipil Universitas Sumatera Utara yang telah membekali penulis dengan berbagai ilmu pengetahuan hingga selesainya tugas akhir ini. 6. Bapak/Ibu Staf Tata Usaha Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara yang telah membantu dalam menyelesaikan dan menyukseskan tugas akhir ini. 7. Ayahanda Jamuar dan Ibunda Ermawati tercinta serta teristimewa untuk Opa Kamin Malin Rajo (Alm) dan Oma Siti Pasariah, yang telah mendukung dan memotivasi penulis dalam menyelesaikan tugas akhir ini. “Ayah, Bunda : Karunia terindah bagi ananda yang telah dilahirkan sebagai anakmu. Tanpa kenal lelah dalam membimbing ananda untuk menjadi manusia yang mampu menghadapi hidup dengan ketekunan dan ketegaran”. 8. Teman-teman seperjuangan angkatan ’05, abang-abang angkatan ’02 ’03 ’04, dan adik-adik angkatan ’06 ’07 ’08 ’09. Terima kasih atas bantuan dan dukungannya baik secara langsung maupun tidak langsung dalam penyelesaian tugas akhir ini, sehingga tugas akhir ini dapat selesai dengan baik dan tanpa menemui hambatan serta rintangan yang berarti. Universitas Sumatera Utara Tiada gading yang tak retak, demikian juga dengan Tugas Akhir ini yang masih jauh dari kesempurnaan. Maka dari itu, segala saran, masukan dan kritikan yang sifatnya membangun akan penulis terima dengan tangan terbuka demi perbaikan tugas akhir ini. Harapan penulis, semoga tugas akhir ini dapat memberikan manfaat bagi kita semua. Medan, Februari 2010 Hormat Saya, Penulis Afrijal NIM : 05 0404 042 Universitas Sumatera Utara DAFTAR ISI ABSTRAK . i KATA PENGANTAR . ii DAFTAR ISI . v DAFTAR GAMBAR . ix DAFTAR TABEL . xi BAB I PENDAHULUAN . 1 I.1. Uraian Umum . 1 I.2. Permasalahan . 2 I.3. Maksud dan Tujuan . 4 I.4. Pembatasan Masalah . 4 I.5. Metodologi Pembahasan . 5 I.6. Sistematika Penulisan . 6 BAB II FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI KINERJA PERKERASAN BETON . 9 II.1. Umum . 9 II.2. Struktur Perkerasan Kaku (Rigid Pavement) . 11 II.3. Faktor-faktor yang Mempengaruhi Kinerja Perkerasan Beton . 17 II.3.1. Faktor Beban dan Lalu Lintas . 18 II.3.2. Faktor Tanah Dasar (Subgrade) . 20 II.3.3. Material Perkerasan . 21 II.3.4. Kekuatan Beton . 23 II.3.5. Kondisi Drainase Perkerasan . 27 Universitas Sumatera Utara II.3.6. Faktor Lingkungan . 28 II.3.7. Kritera Suatu Perkerasan Jalan untuk di Lapis Ulang (Overlay) . 29 II.3.8. Summary Faktor-faktor yang Mempengaruhi Kinerja Perkerasan Beton . 40 BAB III PELAPISAN ULANG CAMPURAN BERASPAL (AC) DI ATAS PERKERASAN BETON . 42 III.1. Peningkatan Struktur Perkerasan Beton dengan Pelapisan Ulang (Overlay) . 42 III.2. Parameter Desain Perencanaan Overlay . 47 III.2.1. Traffic Design . 48 III.2.2. California Bearing Ratio (CBR) . 55 III.2.3. Modulus Reaksi Tanah Dasar . 56 III.2.4. Material Konstruksi Perkerasan . 58 III.2.5. Reability . 58 III.2.6. Serviceability . 60 III.2.7. Modulus Elastis Beton (Ec’) . 61 III.2.8. Flexural Strength (Sc’) . 61 III.2.9. Drainage Coefficient (Cd) . 62 III.2.10. Load Transfer . 65 III.2.11. Summary Parameter Desain Perencanaan Overlay . 66 III.3. Metoda Penentuan Tebal Pelapisan Ulang Campuran Beraspal (AC) di atas Perkerasan Beton . 67 Universitas Sumatera Utara III.3.1. Metoda AUSTROADS . 67 III.3.2. Metoda AASHTO . 74 III.3.3. Metoda Asphalt Institute . 83 III.4. Hubungan antara Traffic Design (ESAL) dengan Kondisi Struktural Perkerasan berdasar Parameter Desian CBR dalam Menentukan Tebal Pelat Beton Rigid Pavement . 89 BAB IV APLIKASI DAN PERENCANAAN . 101 IV.1. Perhitungan Tebal Overlay AC di atas Perkerasan Beton . 101 IV.1.1. Data-data Perencanaan Overlay . 101 IV.1.2. Perhitungan Volume Lalu lintas . 104 IV.1.3. Perhitungan Overlay AC . 116 IV.1.3.1. Metoda AUSTROADS . 116 IV.1.3.2. Metoda AASHTO . 121 IV.1.3.3. Metoda Asphalt Institute . 130 IV.1.4. Hubungan antara Traffic Design (ESAL) dengan Tebal Lapis Tambah (Overlay) . 136 IV.2. Analisa dan Diskusi . 137 IV.2.1. Analisa Lalu Lintas . 137 IV.2.2. Analisa Tebal Lapis Tambah (overlay) . 138 Universitas Sumatera Utara BAB V KESIMPULAN DAN SARAN . 141 V.1. Kesimpulan . 141 V.2. Saran . 143 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN Universitas Sumatera Utara DAFTAR GAMBAR Gambar 1.1. Persentase Kondisi Jalan di Indonesia . 3 Gambar 1.2. Diagram Flowchart Pengerjaan Tugas Akhir . 8 Gambar 2.1. Struktur Perkerasan Kaku . 11 Gambar 2.2. Perkerasan Jalan Beton . 12 Gambar 2.3. Struktur Perkerasan Kaku . 14 Gambar 2.4. Pembebanan pada Pelat Beton . 15 Gambar 2.5. Titik-titik pengujian Lendutan pada Perkerasan Beton . 32 Gambar 2.6. Skema Load Transfer . 34 Gambar 3.1. Kemampuan-layanan Rigid Pavement dan Additional Overlay . 44 Gambar 3.2. Umur Rencana untuk Pelebaran Perkerasan / Overlay (tebal diatas hanya sebagai contoh) . 48 Gambar 3.3. Konfigurasi Beban Sumbu . 52 Gambar 3.4. Correction of Effective Modulus of Subgrade Reaction for Potensial Loss Subbase Support . 56 Gambar 3.5. Hubungan antara k & CBR . 57 Gambar 3.6. Lapis Peredam Retak pada Sistem Lapisan Tambahan . 71 Gambar 3.7. Grafik untuk Menentukan Tebal Slab Beton . 72 Gambar 3.8. Flowchart Perhitungan Overlay Metoda AUSTROADS . 73 Gambar 3.9. Faktor Konversi dari Penurunan Ketebalan Perkerasan Beton ke Tebal Lapis Ulang A . 75 Gambar 3.10. Titik-titik Pengujian Lendutan pada Perkerasan Beton . 76 Gambar 3.11. Nilai k-dinamis efektif yang ditentukan dari d0 dan AREA . 77 Universitas Sumatera Utara Gambar 3.12. Modulus Elastis Perkerasan Beton Ditentukan dari Nilai k, AREA dan tebal pelat . 77 Gambar 3.13. Grafik untuk Mengestimasi Modulus Komposit Reaksi Subgrade (k) . 78 Gambar 3.14. Faktor Fjc . 80 Gambar 3.15. Flowchart Perhitungan Overlay Metoda AASHTO . 82 Gambar 3.16. Design Chart for Full-Depth Asphalt Concrete ( SI Metric) . 87 Gambar 3.17. Flowchart Perhitungan Overlay Metoda Asphalt Institute MS – 17 . 88 Gambar 3.18. Grafik Hubungan antara ESAL dengan Tebal Pelat Beton Rigid Pavement dengan parameter desain nilai CBR . 100 Gambar 4.1. Lalu Lintas Rencana (Design Traffic / ESAL) . 138 Gambar 4.2. Hubungan Tebal Lapis Tambah dan Beban Lalu Lintas ditinjau dari Umur Rencana (n) . 139 Gambar 4.3. Hubungan antara Desian ESAL dengan Tebal Overlay . 139 Universitas Sumatera Utara DAFTAR TABEL Tabel 2.1. Quality of Drainage . 27 Tabel 2.2. Terminal Serviceability (pt) . 30 Tabel 2.3. Koefisien Load Transfer “J” . 34 Tabel 3.1. Data/parameter golongan kendaraan, LHR, pertumbuhan lalu lintas (i) dan VDF . 49 Tabel 3.2. Nilai VDF berdasarkan Bina Marga MST-10 . 51 Tabel 3.3. Konfigurasi Beban Sumbu . 52 Tabel 3.4. Nilai VDF berdasarkan NAASRA MST-10 . 53 Tabel 3.5. Faktor Distribusi Lajur (DL) . 54 Tabel 3.6. Loss of Support Factors (LS), (AASHTO ’93 hal II-27) . 57 Tabel 3.7. Reliability (R) yang disarankan . 59 Tabel 3.8. Standard Normal Deviation (ZR), (AASHTO ’93 hal I-62) . 60 Tabel 3.9. Terminal Serviceability (pt) . 61 Tabel 3.10. Quality of Drainage . 63 Tabel 3.11. Koefisien Pengaliran C . 63 Tabel 3.12. Koefisien Pengaliran (C) . 64 Tabel 3.13. Drainage Coefficient (Cd) . 65 Tabel 3.14. Load Transfer Coefficient (J) . 65 Tabel 3.15. Parameter Desain Perencanaan pada Rigid Pavement & Overlay . 66 Tabel 3.16. Faktor Konversi Lapis Perkerasan Lama untuk Perencanaan Lapis Ulang Menggunakan Perkerasan Beton Aspal . 69 Tabel 3.17. Koefisien Load Transfer . 79 Tabel 3.18. Perkiraan nilai Ffat berdasarkan Kerusakan Beton . 81 Universitas Sumatera Utara Tabel 3.19. Truck Factor untuk Kelas Jalan yang berbeda . 86 Tabel 3.20. Tebal Pelat Beton berdasar Nilai CBR = 4% . 92 Tabel 3.21. Tebal Pelat Beton berdasar Nilai CBR = 5% . 95 Tabel 3.22. Tebal Pelat Beton berdasar Nilai CBR = 6% . 98 Tabel 3.23. Tebal Pelat Beton berdasar Nilai CBR = 4 %, 5 % dan 6 % . 99 Tabel 4.1. Data Kondisi Perkerasan Eksisting . 102 Tabel 4.2. Data Lendutan dan Load transfer . 102 Tabel 4.3. Data Volume Lalu Lintas dan LHR . 103 Tabel 4.4. Faktor Hubungan antara Umur Rencana dengan Perkembangan Lalu Lintas . 106 Universitas Sumatera Utara ABSTRAK Pelapisan ulang / lapis tambah (overlay) merupakan salah satu alternatif peningkatan (betterment) pada ruas jalan yang mencapai kondisi kritis atau failure karena tidak membutuhkan biaya (cost) yang cukup besar. Pelapisan ulang bertujuan untuk mengembalikan kekuatan perkerasan sehingga mampu memberikan pelayanan yang optimal kepada pengguna jalan. Salah satu bahan penambahan tersebut adalah lapisan beraspal (AC). Perencanaan yang tidak tepat akan menyebabkan jalan cepat rusak (under design) atau menyebabkan konstruksi tidak ekonomis (over design) sehingga sifat-sifat struktural sistem perkerasan yang berlainan dan perencanaan teknik perkerasan atau lapis tambahan di atas perkerasan lama. Metode pengujian ini menguraikan dengan detail cara pengukuran lendutan balik, lendutan maksimum, mengukur temperatur, mengukur tebal dan jenis konstruksi permukaan. Berbeda dengan prosedur RDS dan Metoda Asphalt Institute MS-17, metoda ini mempertimbangkan Faktor Keseragaman (FK) untuk menentukan pembagian segmen lendutan, seperti terlihat pada Gambar 2.7 berikut : Metoda Pd T-05-2005-B Lalu Lintas Lendutan Jumlah lajur dan koefisien kendaraan (C) Lendutan Balik Ekivalen beban sumbu kendaraan (E) Keseragaman Lendutan Faktor Umur Rencana (Growth Factor) Lendutan Wakil Akumulasi ekivalen beban sumbu standar (CESA) Tebal Lapis Tambah Gambar 2.7 Bagan alir perhitungan Metoda Pd T-05-2005-B II.3.3.1. Volume Lalu Lintas Analisis lalu lintas yang digunakan mengacu pada AUSTROADS, 1992. Dimana beban lalu lintas dihitung berdasarkan ekivalensi terhadap muatan sumbu standar sebesar 80 KN dengan satuan CESA (Cummulative Equavalent Standard Axle). CESA merupakan akumulasi ekivalen beban sumbu standar selama umur rencana, CESA ditentukan dengan Rumus: MP CESA = ∑ m x 365 x E x C x N Traktor − Trailer dimana : CESA = akumulasi ekivalen beban sumbu standar m = jumlah masing-masing jenis kendaraan 365 = jumlah hari dalam satu tahun E = ekivalen beban sumbu (Tabel 2.7) C = koefisien distribusi kendaraan (Tabel2.6) N = faktor hubungan umur rencana dengan perkembangan lalu lintas (Tabel 2.8) Dari rumus diatas, perhitungan CESA dipengaruhi 3 faktor utama, yaitu :  Koefisien Distribusi Kendaraan (C) Metoda ini mempertimbangkan koefisien distribusi kendaraan (C) untuk kendaraan ringan dan berat. Besarnya nilai C tergantung jumlah lajur rencana. Lajur rencana merupakan salah satu lajur lalu lintas dari suatu ruas jalan, yang menampung lalu lintas terbesar. Jika jalan tidak memiliki tanda batas lajur, maka jumlah lajur ditentukan dari lebar perkerasan sesuai Tabel 2.5 dan Koefisien distribusi kendaraan (C) ditentukan sesuai Tabel 2.6. Tabel 2.5 Jumlah Lajur Berdasarkan Lebar Perkerasan Lebar Perkerasan (L) Jumlah Lajur L < 4,50 m 1 4,50 m ≤ L < 8,00 m 2 8,00 m ≤ L < 11,25 m 3 11,25 m ≤ L < 15,00 m 4 15,00 m ≤ L < 18,75 m 5 18,75 m ≤ L < 22,50 m 6 Sumber : Dinas Pekerjaan Umum Pd. T-05-2005-B Tabel 2.6 Koefisien Distribusi Kendaraan (C) Kendaraan ringan* Kendaraan berat** 1 arah 2 arah 1 arah 2 arah 1 1,00 1,00 1,00 1,00 2 0,60 0,50 0,70 0,50 3 0,40 0,40 0,50 0,475 4 - 0,30 - 0,45 5 - 0,25 - 0,425 6 - 0,20 - 0,40 Jumlah Lajur Sumber : Dinas Pekerjaan Umum Pd. T-05-2005-B Keterangan : *) Mobil Penumpang **) Truk dan Bus  Ekivalen Beban Sumbu Kendaraan (E) Angka ekivalen beban sumbu kendaraan (E) merupakan angka yang menyatakan perbandingan tingkat kerusakan yang ditimbulkan oleh suatu lintasan beban sumbu kendaraan terhadap tingkat kerusakan yang ditimbulkan oleh suatu lintasan beban sumbu standar. Angka ekivalen masing-masing golongan beban sumbu (setiap kendaraan) ditentukan menggunakan Tabel 2.7 atau menurut Rumus :  beban sumbu (ton ) Angka ekivalen (E) =   ES (ton )   4 dimana : ES = Standar Ekivalen nilai ES = 5,40 untuk beban sumbu STRT (Sumbu Tunggal Roda Tunggal) nilai ES = 8,16 untuk beban sumbu STRG (Sumbu Tunggal Roda Ganda) nilai ES = 13,76 untuk beban sumbu SDRG (Sumbu Dual Roda Ganda) nilai ES = 18,45 untuk beban sumbu STrRG (Sumbu Triple Roda Ganda) Tabel 2.7 Ekivalen Beban Sumbu Kendaraan (E) Ekivalen beban sumbu kendaraan (E) Beban sumbu (ton) STRT STRG SDRG STrRG 1 0,00118 0,00023 0,00003 0,00001 2 0,01882 0,00361 0,00045 0,00014 3 0,09526 0,01827 0,00226 0,00070 4 0,30107 0,05774 0,00714 0,00221 5 0,73503 0,14097 0,01743 0,00539 6 1,52416 0,29231 0,03615 0,01118 7 2,82369 0,54154 0,06698 0,02027 8 4,81709 0,92385 0,11426 0,03535 9 7,71605 1,47982 0,18302 0,05662 10 11,76048 2,25548 0,27859 0,08630 11 17,21852 3,30225 0,40841 0,12635 12 24,38653 4,67697 0,57843 0,17895 13 33,58910 6,44188 0,79671 0,24648 14 45,17905 8,66466 1,07161 0,33153 15 59,53742 11,41838 1,41218 0,43695 16 77,07347 14,78153 1,82813 0,56558 17 98,22469 18,83801 2,32982 0,72079 18 123,45679 23,67715 2,92830 0,90595 19 153,26372 29,39367 3,63530 1,12468 20 188,16764 36,08771 4,46320 1,38081 Sumber : Dinas Pekerjaan Umum Pd. T-05-2005-B  Faktor umur rencana dan perkembangan lalu lintas Faktor hubungan umur rencana dan perkembangan lalu lintas ditentukan menurut Tabel 2.8 atau Rumus dibawah ini :  (1 + r ) n −1 − 1 N = 1/2 1 + (1 + r ) n + 2(1 + r )  r   Tabel 2.8 Faktor Hubungan Antara Umur Rencana Dengan Perkembangan Lalu Lintas (N) r (%) 2 4 5 6 8 10 1 1,01 1,02 1,03 1,03 1,04 1,05 2 2,04 2,08 2,10 2,12 2,16 2,21 3 3,09 3,18 3,23 3,28 3,38 3,48 4 4,16 4,33 4,42 4,51 4,69 4,87 5 5,26 5,52 5,66 5,81 6,10 6,41 6 6,37 6,77 6,97 7,18 7,63 8,10 7 7,51 8,06 8,35 8,65 9,28 9,96 8 8,67 9,40 9,79 10,19 11,06 12,01 9 9,85 10,79 11,30 11,84 12,99 14,26 10 11,06 12,15 12,89 13,58 15,07 16,73 11 12.29 13,76 14,56 15,42 17,31 19,46 12 13.55 15,33 16,32 17,38 19,74 22,45 13 14.83 16,96 18,16 19,45 22,36 25,75 14 16.13 18,66 20,09 21,65 25,18 29,37 15 17.47 20,42 22,12 23,97 28,24 33,36 20 24.54 30,37 33,89 37,89 47,59 60,14 25 32.35 42,48 48,92 56,51 76,03 103,26 30 40.97 57,21 68,10 81,43 117,81 172,72 n (tahun) Sumber : Dinas Pekerjaan Umum Pd. T-05-2005-B II.3.3.2. Lendutan Lendutan yang digunakan dalam perhitungan ini adalah lendutan hasil pengujian dengan alat Falling Weight Deflectometer (FWD) atau Benkelman Beam (BB). Pengukuran lendutan pada perkerasan yang mengalami kerusakan berat dan deformasi plastis disarankan dihindari. Apabila pada waktu pengujian lendutan ditemukan data yang meragukan maka pada lokasi atau titik tersebut dianjurkan untuk dilakukan pengujian ulang atau titik pengujian dipindah pada lokasi atau titik disekitarnya. Karena pada kajian ini, penulis mengasumsikan data lendutan di dapat dari hasil pengujian alat Benkelman Beam maka pembahasan penulis difokuskan pada pengujian lendutan dengan alat tersebut. Gambar alat Benkelman Beam (BB) ditunjukkan pada Gambar B2 pada Lampiran B.  Lendutan dengan Benkelman Beam (BB) Lendutan yang digunakan untuk perencanaan adalah lendutan balik. Nilai lendutan tersebut harus dikoreksi dengan faktor muka air tanah (faktor musim), koreksi temperatur dan faktor koreksi beban uji (bila beban uji tidak tepat sebesar 8,16 ton). Besarnya lendutan balik adalah sesuai Rumus : dB = 2 X (d3 – d1) x Ft x Ca x FKB-BB dimana : dB = lendutan balik (mm) d1 = lendutan pada saat beban tepat pada titik pengukuran (mm) d3 = lendutan pada saat beban berada pada jarak 6 meter dari titik pengukuran Ft = faktor penyesuaian lendutan terhadap temperatur standar 35°C, didapat dari Tabel 2.9 atau pada Gambar 2.8 (Kurva A untuk HL < 10 cm dan Kurva B untuk HL cm ataupun dengan menggunakan rumus : = 4,184 x TL-0,4025 untuk HL < 10 cm = 14,785 x TL-0,7573 untuk HL ≥ 10 cm TL = temperatur lapis beraspal, diperoleh dari hasil pengukuran langsung dilapangan atau dapat diprediksi dari temperatur udara, yaitu : TL = 1/3 (Tp + Tt + Tb) Tp = temperatur permukaan lapis beraspal Tt = temperatur tengah lapis beraspal atau dari Tabel 2.10 Tb = temperatur bawah lapis beraspal atau dari Tabel 2.10 Ca = faktor pengaruh muka air tanah (faktor musim) = 1,2 ; untuk pemeriksaan pada musim kemarau atau muka air tanah rendah = 0,9 ; untuk pemeriksaan pada musim hujan atau muka air tanah tinggi FKB-BB = faktor koreksi beban uji Benkelman Beam (BB) = 77,343 x (Beban Uji dalam ton)(-2,0715) Gambar 2.8 Faktor Koreksi Lendutan Terhadap Temperatur Standar (Ft) Sumber : Dinas Pekerjaan Umum Pd. T-05-2005-B Tabel 2.9 Faktor koreksi lendutan terhadap temperatur standar TL (ºC) Faktor Koreksi (FT) Kurva A Kurva B (HL < 10 cm) (HL ≥ 10 cm) 1,25 1,53 20 TL (ºC) 46 Faktor Koreksi (FT) Kurva A Kurva A (HL < 10 cm) (HL ≥ 10 cm) 0,90 0,81 22 1,21 1,42 48 0,88 0,79 24 1,16 1,33 50 0,87 0,76 26 1,13 1,25 52 0,85 0,74 28 1,09 1,19 54 0,84 0,72 30 1,06 1,13 56 0,83 0,70 32 1,04 1,07 58 0,82 0,68 34 1,01 1,02 60 0,81 0,67 36 0,99 0,98 62 0,79 0,65 38 0,97 0,94 64 0,78 0,63 40 0,95 0,90 66 0,77 0,62 42 0,93 0,87 68 0,77 0,61 44 0,91 0,84 70 0,76 0,59 Sumber : Dinas Pekerjaan Umum Pd. T-05-2005-B Catatan : Kurva A adalah faktor koreksi (Ft) untuk tebal lapis beraspal (HL) kurang dari 10 cm Kurva A adalah faktor koreksi (Ft) untuk tebal lapis beraspal (HL) minimum 10 Tabel 2.10 Temperatur tengah (Tt) dan bawah (Tb) lapis beraspal berdasarkan data temperatur udara (Tu) dan temperatur permukaan (Tp) TU + TP Umum Bina Marga 2006 1171 2. Spesifikasi Umum Bina Marga 2010 1247 Universitas Sumatera Utara Stabilitas spesifikasi 2006 spesifikasi 2010 1120 1140 1160 1180 1200 1220 1240 1260 Gambar IV.18 Perbandingan Stabilitas Marshall 2. Kelelehan (Flow) Kelelehan atau flow merupakan parameter empirik untuk mengukur kelenturan campuran, yaitu kemampuan untuk mengikuti deformasi yang terjadi akibat lalu lintas, tanpa timbulnya retak dan perubahan volume. Suatu campuran yang memiliki kelelehan yang rendah akan lebih kaku dan kecenderungan untuk mengalami retak dini pada usia pelayanannya. Tabel IV.12 Perbandingan Flow NO Tipe Gradasi dan Penelitian Hasil 1. Spesifikasi Umum Bina Marga 2006 3.3 2. Spesifikasi Umum Bina Marga 2010 3.45 Universitas Sumatera Utara Flow spesifikasi 2006 spesifikasi 2010 3,2 3,25 3,3 3,35 3,4 3,45 3,5 Gambar IV.19 Perbandingan Flow 3. Hasil Bagi Marshall Hasil Bagi Marshall atau Marshall Quotient (MQ) adalah indikator terhadap kekakuan campuran secara empirik, yang merupakan hasil bagi stabilitas dengan kelelehan. Semakin tinggi nilai MQ, maka kemungkinan akan semakin tinggi kekakuan suatu campuran dan semakin rentan campuran tersebut terhadap keretakan. Tabel IV.13 Perbandingan Marshall Quotient NO Tipe Gradasi dan Penelitian Hasil 1. Spesifikasi Umum Bina Marga 2006 360 2. Spesifikasi Umum Bina Marga 2010 367 Universitas Sumatera Utara MQ spesifikasi 2006 spesifikasi 2010 356 358 360 362 364 366 368 Gambar IV.20 Perbandingan Marshall Quotient 4. Stabilitas Marshall Rendaman Pengujian rendaman Marshall dimaksudkan untuk mengetahui ketahanan atau keawetan campuran terhadap pengaruh air dan perubahan temperatur yang ditandai dengan hilangnya ikatan antara aspal dan butiran agregat. Parameter pengukurannya dinyatakan dengan nilai Indeks Kekuatan Sisa (IKS). Nilai IKS campuran didapat dari hasil perbandingan nilai stabilitas benda uji hasil rendaman 1 x 24 jam dengan nilai stabilitas benda uji standar (hasil rendaman 30 menit). Tabel IV.14 Perbandingan Stabilitas Marshall Sisa NO Tipe Gradasi dan Penelitian Hasil Batasan 1. Spesifikasi Umum Bina Marga 2006 79.7 75 2. Spesifikasi Umum Bina Marga 2010 92.1 90 Universitas Sumatera Utara Marshall Sisa spesifikasi 2006 spesifikasi 2010 70 75 80 85 90 95 Gambar IV.21 Perbandingan Stabilitas Marshall Sisa IV.3.3 Permasalahan (Kendala) Yang Dihadapi Dalam Pembuatan Benda Uji Dan Solusi Dalam pembuatan benda uji terdapat beberapa kendala yang dihadapi. Adapun kendala – kendala yang dihadapi diuraikan di bawah ini beserta solusinya. 1. Pemadatan yang sulit pada spesifikasi 2010 kadar aspal 4,5%. Pada pemadatan kadar aspal 4,5%, setelah selesai proses pemadatan, benda uji tidak boleh dikeluarkan dari dalam cetakan dikarenakan aspal belum terlalu mengikat agregat yang ada dalam cetakan. Pengujian di laboratorium menunjukkan bahwa besarnya jumlah partikel agregat halus yang berada dalam campuran tidak semuanya mengikat. Solusi yang dilakukan adalah dengan mendiamkan benda uji hasil pemadatan selama rentang waktu 30 – 60 menit dan kemudian dikeluarkan dalam cetakan. Universitas Sumatera Utara 2. Penambahan anti stiping Pada penambahan anti striping terdapat kesulitan bila di tambahkan pada setiap kadar aspal karena jumlahnya yang sangat sedikit. Solusi yang dilakukan adalah dengan menambahkan anti stiping pada jumlah aspal yang besar, selanjutnya pada pencampuran tinggal menambahkan jumlah kadar aspal dengan aspal yang telah bercampur anti striping. Universitas Sumatera Utara BAB V KESIMPULAN DAN SARAN V.1 Kesimpulan Berdasarkan hasil analisis data, maka dapat diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut : V.1.1 Pengujian Agregat Dari hasil pengujian agregat kasar dan agregat halus, yang meliputi kelekatan agregat terhadap aspal, Soundness Test, Lolos Ayakan no.200, Los Angeles, Partikel Pipih dan Lonjong, Angularitas, dan Nilai Setara Pasir didapatkan bahwa pengujian memenuhi spesifikasi Umum Bina Marga tahun 2006 dan 2010. V.1.2 Pengujian Aspal Dari hasil pengujian Aspal Penetrasi 60/70 yang meliputi pengujian Penetrasi, Titik Lembek, Berat Jenis, Daktilitas, Titik Nyala dan Titik Bakar, TFOT, dan Kelarutan Dalam Triclhor Ethylene menunjukkan bahwa pengujian tersebut memenuhi spesifikasi Umum Bina Marga tahun 2006 dan 2010. V.1.3 Hasil Gradasi Agregat gabungan Dari hasil gradasi agregat gabungan spesifikasi 2006 terhadap gradasi kasar dan halus spesifikasi 2010, diketahui bahwa gradasi kasar 2010 cenderung baik dikarnakan batasan yang diberikan menyerupai spesifikasi yang disarankan 2006. Namun gradasi halus 2010 cenderung berhimpit atau bahkan keluar dari batasan yang diberikan. Hal ini akibat setingan atau plot pada quarry masih menggunakan bentuk yang disarankan spesifikasi 2006. Universitas Sumatera Utara V.1.4 Pengujian Metode Marshall Berdasarkan pengamatan di Laboratorium dari hasil percobaan Marshall terhadap jenis aspal Penetrasi 60/70 dari 2 (dua) tipe campuran gradasi berdasarkan spesifikasi umum Bina Marga edisi Desember 2006 dan gradasi kasar spesifikasi edisi November 2010 menunjukan hasil yang baik dan memenuhi persyaratan untuk campuran laston . Hasil pengujian laboratorium perbandingan karakteristik marshall menunjukkan nilai stabilitas, kepadatan, VFB, flow dan MQ yang didapat dengan menggunakan spesifikasi edisi november 2010 lebih tinggi dibandingkan dengan menggunakan spesifikasi edisi desember 2006, sedangkan nilai VIM, VIM PRD, dan VMA menggunakan spesifikasi November 2010 lebih rendah dibanding dengan menggunakan spesifikasi Desember 2006. Nilai stabilitas sisa yang didapat memenuhi batasan yang diberikan spesifikasi baik spesifikasi 2006 maupun 2010. Nilai KAO yang didapat pada pengujian dengan spesifikasi umum Bina Marga edisi Desember 2006 adalah 5.695% sedangkan pada spesifikasi edisi November 2010 didapat nilai KAO 5.485%. V.2 Saran Berdasarkan hasil penelitian, diusulkan beberapa saran sebagai berikut : 1. Perlu dibuat panduan perencanaan campuran beraspal untuk Spesifikasi Umum Bina Marga 2010 yang dapat mempermudah pengujian di laboratorium. 2. Perlu dilakukan setingan kembali terhadap pemecah batu untuk menghasilkan gradasi halus spesifikasi umum Bina marga edisi November 2010 yang baik. Universitas Sumatera Utara Daftar Pustaka 1. Das, A, 2006, “On Bituminous Mix Design”, Department of Civil Engineering, IIT Kanpur, India. 2. Julaihi, A, 2007, “Perbandingan Ciri-Ciri Marshall Menggunakan Kaeda Pemadatan yang Berbeza”, PSM Tesis, Fakulti Kejuruteraan Awam Universiti Teknologi Malaysia. 3. Putrowijoyo, R, 2006, “Kajian Laboratorium Sifat Marshall dan Durabilitas Asphal Concrete - Wearing Course (AC-WC) dengan Membandingkan pengunaan antara Semen Portland dan Abu Batu Sebagai”, Tesis, Program Pasca Sarjana Universitas Dipenogoro. 4. Departemen Pekerjaan Umum, 2006, “Seksi 6.3 Spesifikasi Campuran Beraspal Panas”, Direktorat Jenderal Bina Marga. 5. Departemen Pekerjaan Umum, 2010, “Seksi 6.3 Spesifikasi Campuran Beraspal Panas”, Direktorat Jenderal Bina Marga. 6. RSNI M-01-2003. ”Metode Pengujian Campuran Beraspal Panas dengan Alat Marshall”, Badan Standardisasi Nasional. 7. Iriansyah, AS, 2003, ” Campuran Beraspal Panas”, Puslitbang Prasarana Transportasi. 8. Sukirman S, 2003, “Beton Aspal Campuran Panas”, Granit, Jakarta. 9. Attharuddin, M, 2011, “ Pengaruh Variasi Gradasi Agregat Beton Aspal Lapis Aus (AC- WC) dengan menggunakan Aspal Penetrasi 60/70, dan Aspal Retona Blend 55”, Tugas Akhir, Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. 10. Dirjen Bina Marga, 2010, “ Surat Edaran Penyampaian Spesifikasi umum edisi 2010” Kementrian Pekerjaan Umum Direktorat Jenderal Bina Marga. 11. Gor, R, 2005, “Effect of Antistripping Additives on PG Grades of Asphalt” Asphalt Magazine, 38-40. Universitas Sumatera Utara 12. Dybalsky, JN, 1982, “Cationic Surfaction In Asphalt Adhesion” Symposium AntiStripping Additives in Paving Mixtures, AAPT Annual Meeting, Kansas City Missouri. 13. Departemen Permukiman dan Prasarana Wilayah Direktorat Jenderal Prasarana Wilayah. 2002. Manual Pekerjaan Campuran Beraspal Panas. 14. Departemen Pekerjaan Umum. 1999. “Pedoman Perencanaan Campuran beraspal Dengan pendekatan kepadatan mutlak”, No. 025/T/BM/1999, Direktorat Jenderal Bina Marga. 15. Utomo, RA, 2008, “Studi Komparasi Pengaruh Gradasi Gabungan di Laboratorium dan Gradasi Hot Bin Asphalt Mixing Plant Campuran Laston (AC-Wearing Course) Terhadap Karakteristik Uji Marshall”, Tesis, Program Pasca Sarjana Universitas Dipenogoro. 16. Putman BJ cs, 2006, “Laboratory Evaluation of Anti-Strip Additivesin Hot Mix Asphalt”, Department of Civil Engineering, Clemson University. 17. Hunter, ER cs, 2002, “Evaluating Moisture Susceptibility of Asphalt Mixes”, Department Civil and Architectural Engineering, University of Wyoming Universitas Sumatera Utara
Kajian Metoda Perencanaan Pelapisan Ulang Campuran Beraspal (AC) Di Atas Perkerasan Beton ANALISA DAN DISKUSI 1. Analisa Lalu Lintas Faktor Beban dan Lalu Lintas Faktor Tanah Dasar Subgrade Material Perkerasan Kekuatan Beton FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI KINERJA PERKERASAN BETON KESIMPULAN KESIMPULAN DAN SARAN Kondisi Drainase Perkerasan Faktor Lingkungan Kriteria Suatu Perkerasan Jalan untuk di Lapis Tambah overlay Metoda AASHTO Perhitungan Overlay AC 1V.1.3.1. Metoda AUSTROADS Metoda AASHTO Perhitungan Volume Lalu Lintas Metoda Asphalt Institute ESAL = Metoda Asphalt Institute MS – 17 Metoda Asphalt Institute Perhitungan Overlay AC 1V.1.3.1. Metoda AUSTROADS Metoda AUSTROADS Perhitungan Volume Lalu Lintas MR = Resilient Modulus PELAPISAN ULANG CAMPURAN BERASPAL AC DI ATAS PEMBATASAN MASALAH METODOLOGI PEMBAHASAN SISTEMATIKA PENULISAN PERMASALAHAN MAKSUD DAN TUJUAN STRUKTUR PERKERASAN KAKU RIGID PAVEMENT UMUM FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI KINERJA
Aktifitas terbaru
Penulis
Dokumen yang terkait
Upload teratas

Kajian Metoda Perencanaan Pelapisan Ulang Campuran Beraspal (AC) Di Atas Perkerasan Beton

Gratis