TEMPLATE UNTUK MENULIS DI JURNAL APLIKA FAKULTAS …sipil.ft.unmul.ac.id/uploads/1/0/6/5/106563607/jurnal_teknologi_sipil... · Diharapkan seluruh penulis makalah akan tetap setia

ii

Dewan Redaksi :

Penanggung Jawab

Dr. Hj. Mardewi Jamal, ST, MT (Ketua Program Studi S1 Teknik Sipil)

Pemimpin Redaksi

Rusfina Widayati, ST, MSc

Mitra Bestari / Reviewer

Prof. Dr. ing. Ir. Herman Parung, M.Eng (Universitas Hasanuddin)[email protected]

Dr. Erniati, ST, MT (Universitas Fajar)[email protected]

Dr. Tamrin, ST, MT (Universitas Mulawarman)[email protected]

Dr. Abdul Haris, ST, MT (Universitas Mulawarman)[email protected]

Dr. Ery Budiman, ST, MT (Universitas Mulawarman)[email protected]

Penyunting

Triana Sharly P. Arifin, ST, MSc

Administrator

Aspiah, SE

Alamat Redaksi

Program Studi Teknik SipilFakultas Teknik Universitas Mulawarman

Kampus Gunung Kelua, Jalan Sambaliung No. 9 Samarinda 75119Laman : http://sipil.ft.unmul.ac.id, Email : [email protected]

Telp. (0541) 736834, Fax (0541) 749315

TEKNOLOGI SIPILJurnal Ilmu Pengetahuan dan Teknologi

ISSN : 2252-7613

Volume 01 Nomor 2

November 2017

iii

JURNAL TEKNOLOGI SIPILEditorialRedaksi Jurnal Teknologi Sipil dalam edisi ke-2 volume 01 ini secara khusus mengucapkan terima kasihkepada Prodi Teknik Sipil dan Fakultas Teknik Universitas Mulawarman yang telah memberikandukungannya atas penerbitan Edisi Perdana Jurnal Teknologi Sipil. Pada kesempatan ini pula redaksimengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada semua pihak yang telah mendukung kemajuanJurnal Teknologi Sipil. Khususnya Kepada Alm. Bapak Akhmad Taufiq yang telah mendorong untukterbitnya edisi perdana.

Diharapkan seluruh penulis makalah akan tetap setia dan konsisten dalam mempublikasikan hasil-hasilpenelitian terbaru. Selain itu kami berusaha agar lingkup edar Jurnal Teknologi Sipil dapat semakinmeluas yang pada akhirnya juga akan memacu peningkatan kualitas dari Jurnal Teknologi Sipil.Akhir kata, redaksi mengucapkan terima kasih atas segala bentuk kontribusi serta kritik dan saran yangtelah diberikan oleh seluruh pendukung setia jurnal ini.

WassalamRedaksi

iv

JURNAL TEKNOLOGI SIPIL

Daftar Isi

Ery BudimanConstruction Challenge of Submerged Floating Tunnel In Indonesia ………..………….….….. 1

M. Jazir AlkasAnalisis Biaya Perjalanan Akibat Tundaan Lalu Lintas Pada Perjalanan Ke PusatPembelanjaan Berbasis Rumah di Kota Samarinda ………………………………………………………. 8

Heri SutantoPerencanaan Tebal Pekerasan Kaku Dengan Metode Naasra Dan Rencana AnggaranBiaya pada Jalan Sambera – Santan Kalimantan Timur …………..……….…………………………… 15

Triana Sharly Permaisuri Arifin1, Mardewi Jamal2, Ahmad Helmi Nasution3

Pemakaian Agregat Palu Pada Campuran Beraspal Asphalt Treated Base ……………….… 24

Ahmad1, Kisman2, Nofrizal3, Zainal Abidin4

Perilaku Fisik dan Mekanik Batu Bata yang Menggunakan Lumpur PDAM TanjungSelor …………………………………………………………………………………………………………………………….. 31

SulardiPerbaikan Bocoran Strom Water Basin Reservior Dengan Metode Anchor Knob SheetLinnin Di Pertamina RU V ………………………….………………………………………………………………… 37

Haryadi Indrianto1, Abdul Haris2, Rusfina Widayati3

Analisa Perilaku Dinamika Struktur Atas Jembatan Mahakam IV MYC Samarinda……… 43

Dewi Ciptasari Kusumaningrum1), Fachriza Noor Abdi2), Budi Haryanto3)

Pengaruh Penambahan Abu Sekam Padi Terhadap Kuat Tekan Beton Dengan AgregatKasar Koral Long Iram dan Agregat Halus Pasir Mahakam ………………………………………… 50

JURNAL TEKNOLOGI SIPILEry Budiman Jurnal Ilmu Pengetahuan dan teknologi sipil

1

Volume 1, nomor 2 November 2017

CONSTRUCTION CHALLENGE OF SUBMERGEDFLOATING TUNNEL IN INDONESIA

Ery Budiman1)

1) Departement of Civil Engineering, Faculty of Engineering, Mulawarman University, Gunung Kelua Campus,Jalan Sambaliung No.9, Samarinda, 75119

e-mail : [email protected]

ABSTRACT

Indonesia is an archipelagic country which consisting of many islands that require competitivecrossing technology. Submerged floating tunnel (SFT) responds to this challenge and comes as a competitivecrossing technology. SFT structure has superior advantages to conventional crossing technologies but it alsohas some disadvantages especially in keeping structural stability.

Structural stability of SFT is mainly effected by site characterization and environmental disturbances.Geographical combination of water depth, crossing distance and overall dimension is one of the mostimportant factors to decide the structu of Engimeeral design as well as environmental disturbances such aswave, current and earthquake.

This paper presents descriptions of SFT structures, some of the SFT structure challenges and theopportunities of using SFT structures for various purposes in Indonesia.

Keywords : Submerged Floating Tunnel, Site Characterization, Environmental Disturbances, StructuralDesign

1. INTRODUCTION

Submerged Floating Tunnel (SFT) is aninnovative transportation concept for crossing sea,straits, large lakes, deep rivers or waterways ingeneral (Mazzolani, 2007). By definition, SFT is atubular structure that floats at a certain depth belowthe surface of the water that exploits the carryingcapacity derived from the Archimedes force whichhas a fixed position through a pontoon system oranchor system made of tether connected to theseabed (Wahyuni, 2012). An SFT basically consistsof four parts : (i) the tunnel structure which is madeup of tunnel segments, (ii) the shore connectionstructures which connect SFT to shores, (iii) thecable systems which are anchored to the waterbed tobalance the net buoyancy, and (iv) the foundationstructures which are constructed at the waterbed toinstall cable systems In addition to being used as amode of human transportation, SFT can also be usedas a transportation mode for other stuffs such as oil,gas, electrical cable and communication cable(budiman, 2016). SFT structure has manyadvantages compared with conventional tunnel orbridge mainly in construction cost and constructiontime. Total length of SFT and longitudinal slopeespecially on land excavation side are much shorterthan that of immersed tunnel and underground tunnelas shown in Figure 1. Obviously, this will reduce theuse of energy consumption significantly. Futhermore,SFT structure is considered more competitive than

conventional bridges because SFT does not requirehigh cost pylons.

Figure 1. Illustration of water crossing comparison(Source: ITA/AITES,2006)

Martire et al. (2010) has conducted a costcomparison evaluation between the suspensionbridge and SFT where the Akashi Strait, crossed bythe suspension bridge featuring the largest main spanin the world (1991 m), and the Strait of Messina,where a suspension bridge having a main span of3300 m is planned to be built, are selected as casestudies, in order to perform a cost comparisonbetween the most advanced Suspension Bridge (SB)designs up to now and SFT preliminary proposals,assumed to be built in the same locations. The resultsshow that the SFTs total cost is largely lower, itbeing 25.6% (Messina) and 36.3% (Akashi) of thecost of the relative SB, basically due to the hugereduction of the cost of the supporting system. In


2


fact, SFT cable system cost is the 2.7% (Akashi) and8.6% (Messina) of the cost of the SB supportingsystem (cable plus pylons). Furthermore, the cost ofthe tunnel structure is pretty much the same one ofthe SB deck for the Strait of Messina crossing,whereas it is the 62.9% of the cost of the SB deck forthe Akashi Strait case. An approximate quantitativeestimate of the differences in tunnel length betweenSFT and traditional tunnel is shown in Table 1, for a1000-metre-wide crossing with 100 water depth(Forum of European National Highway ResearchLaboratories, 1996).

Table 1. Approximate total tunnel length

Type of structureApproximateTotal (km)

Road

Tunnel Length(km)

Railway

Undergroundtunnel

5.6 14

Immersed tunnel 4.5 10

SFT 2.2 4

However, a comparative evaluation can bemade with respect to suspension bridges as shown inFigure 2. It should be noted that the SFT cost perunit length is approximately constant while forbridge, it significantly increases with the span length.SFT will also allow better control of air pollution,since vehicle emissions, can be collected to SFTentrances, by the ventilation system, and can beeasily treated before discharge into the atmosphere.

Figure 2. Cost comparison between SFT and suspensionbridge.

All structures will have to be removed orreplaced sooner or later and as the amount ofstructures increase it is important to prepare for theseoperations already at the planning and design stage.Removal, recycling or reuse of materials or parts ofthe structures will become increasingly necessary inthe future, for both economic and environmentalreasons. SFT is in most cases a floating structure as awhole and may therefore be towed away to someplace where parts of the SFT may be reused. Onemay imagine such an operation by for instanceplacing bulkheads in the original elements and then

separating the SFT in suitable lengths to be perhapstowed to different locations for reuse or destruction.

2. FOUR PRINCIPLE TYPES of SFT

As well as other floating structures, the SFTstructure must be anchored or fixed against theexcessive movement. There are four different typesof anchoring as the following explanation.

2.1 Free Anchoring

SFT type in Figure 3 has no anchoring at all(tethers, pontoons, colomns) except at landfalls and isthen independent of depth. There is obviously a limitto the length because it could be imposed largeenvironmental load which cause excessivemovement.

Figure 3. Free anchoring SFT

This type is commonly used in calm waves andcurrents. Beside that, the loads acting on this type ofstructure should be relatively small so they arecommonly used only on pedestrian road or lightvehicle traffic. Based on at least some insight, thelength of this type is considered to range from 150 mto 300 m.

2.2 SFT supported on columns

SFT type in Figure 4 is similar with theconventional bridge with foundations on the bottom,in principle the columns are in compression but theymay also be a tension type which changealternatively. Water depth will play an important rolein this case and a few hundred meters depth isconsidered a limit at the present time.


3


Figure 4. SFT supported on colomns

This type of SFT certainly does not takeadvantage of its superior superiority which is aspecial feature of this structure. Because of thatreason, this type of SFT is not recommended torealized because tts construction costs will be highclose to conventional bridge construction costs.

2.3 SFT with pontoons

SFT type in Figure 5 is independent of waterdepth, the system is sensitive to wind, waves,currents and possible ships collision. Design shouldallow for one pontoon to be lost and the structureshould still survive.

Figure 5. SFT with pontoons

This type of SFT has weak link betweenpontoon and /or connections to SFT. It shouldarrange proper distance, size and shape of pontoons.This type of SFT is proper to deep water with theextreme sea depth contour. For very deep waters,additional anchoring methods may be necessary.Based on at least some insight, the length of this typeis considered to range from 1000 m to 3000 m.

2.4 SFT with tethers to the bottom

SFT type in Figure 6 is based on tethersbeing in tension in all future situations, no slack inthese ethers may be accepted in any future loadcases. The present practical depths for this type ofcrossing may be several hundred meters, whether thetethers are vertical or a combination of vertical andinclined.

Figure 6. SFT with pontoons

This type of SFT is the best choice to resistthe environmental load (wave, current andearthquake). However, a serious problem will beencountered by this type of structure that is theemergence of slack phenomena and snap force (LuW et al., 2010)

3. STRUCTURAL COMPONENTS

An SFT basically consists of four parts: (i)the tube structure which is made up of tunnelsegments and allows traffics and pedestrians to getthrough, (ii) the shore connection structures whichconnect SFT to shores, (iii) the anchoring systemconsist of pontoons system and the cable systemswhich are anchored to the waterbed to balance the netbuoyancy (the present paper concentrates on the SFTtype of tunnel buoyancy larger than tunnel weight),and (iv) the foundation structures which areconstructed at the waterbed to install cable systems(Long et al., 2008).

3.1 The Structure of Tube

The tube should accommodate traffic lanes(road and/or railway) and equipment. External shapecould be circular, elliptical or polygonal. The tubecould be steel or concrete. If the steel structure ofSFT is chosen, the buoyancy weight ratio (BWR)value will be high and structure stability of SFT willbe increased. SFTs that use steel structures require atunnel frame as shown in Figure 7. However, thecorrosion will threat for any structure located inwater included SFT structure so that the corrosionprotection should be given. If the steel structure ofSFT is chosen, the buoyancy weight ratio (BWR)value will be high and structure stability of SFT willbe decreased. A combination of both materials maybe a very interesting development as a compositestructure may combine the best of the two material.The tube is composed of elements having, in general,lengths of the order of magnitude from one hundredmetres to a alf kilometres. They are joined togetherand joints should be designed and constructed inorder to simplify installation procedures; joints mustalso provide sealing, strength and stiffness, at levelsnot less than those of the tube itself.

3.2 The anchoring System

In principle, there are three types ofanchoring for SFT where they are tension leg to theseabed, pontoons, and colomn support. The tensionleg method will make it possible to build acompletely invisible crossing. However, usingpontoons on the surface may, in some instances, bedesirable; perhaps to pontoon themselves may beused for specific purpose such as recreational activityor perhaps fish framing. In some cases, anchoring


4


should also provide transverse stiffness; in thesecases, they should be inclined. This is a typical casefor highly seismic areas and for crossing whereextreme wave and strong current exists. In less severeconditions, transvere stiffness can be provided by theshape of the tube itself, forming an arch in thehorizontal plane.

Figure 7. The frame of SFT’s tube

Pontoons are only able to provide verticalsupport and lead more to more flexible systems; the

can be applied in less severe environmental loadcondition.Pontoons have the advantage of being independent ofthe water depth but they have to cope with ship,waves and ice. Pontoons may be made of steel orconcrete, having several co mpartments to ensurebuoyancy in event of ship a collision. The fixed ofthe pontoons to the SFT should be made through thea “weak link” joints, which would save the SFT inthe event of a ship collision, i.e. the pontoon wouldbe sheared off and the tunnel tube would remainintact.

3.3 The anchoring System

The connection of the tube to the shore (Figure8) require appropriate interface elements to couple theflexible water tube with the much more rigid tunnelbored in the ground. This joint should be able to restraintube movement, without any sustanainable increase instress (therefore partially accommodating the tubedisplacement). On the other hand, the joint must bewater tight, in order to be able to prevent ingress water.Additional care in shore connection is required,especially in seismic area due to the risk of submarinelandslides).

Figure 8 Shore connection scheme(source: FEHRL, 1996)


5


3.4 The Foundation od SFT Structure

The foundation structures are constructed atthe waterbed to install cable systems. The pile cap ofthese foundation will be better located in the samedepth level so that the length and the inclinationangle of the tension leg would still remain fixed. Thepile foundation will experience a predominantlytension state but once in time will experiencecompression state in small quantities. Based on thatfact, the foundation should be designed as a tensionpile.

4. MAIN CHALLENGES of SFTCONSTRUCTION

Stability of SFT depends on the balancebetween dead load, moving load, buoyancy andanchoring force. Besides of those conventional loads,SFT is also subjected to environmental loads, such asthe action of wave, current and earthquake (Jian etal., 2010), which plays an important role in structuredesign, construction and durability. To build such abridge will encounter various scientific and technicaldifficulties, such as the tunnel architecture design, thecable system configuration, the connection designbetween tunnel tube and shores, the installation ofSFT structures, etc Some main challenges in SFTconstruction (Xiang Q, et al., 2016) is presented asthe following:1. The action of wave and current exerting on SFT

produce fluid-solid coupling vibration onstructure or components. Behaviour andmechanism of SFT are very complex under suchactions. They are the key points and difficultiesfor structure analysis.

2. Because SFT remains in the marine corrosiveenvironment, the materials of tube and anchorcables are easyto be corroded. In addition, anchor cables arevulnerable to fatigue damage under dynamicloads, which is a threat to the whole SFTstructure. Therefore, it is necessary to study thedurability and resistance-fatigue failuremechanism of SFT and put forwardcorresponding solution strategies.

3. SFT tube is generally immersed in the depth of20-30m under water, once collision accidentshappen during its operation, the consequence ismore serious. Therefore, how to improve safetydegree of SFT, reduce or avoid the risk ofaccidents, and take reasonable escape and rescuemeasures as soon as possible after accidents is acritical problem for ensuring SFT’s operationalsafety.

4. It is still a challenge to construct foundations in50-200m deep water with complex marinegeological conditions. Putting forward effectiveconstruction methods on the basis of existing

construction technology is the critical issue to thesafety and economic advantages of SFT.

5. There are many risks and uncertain factors existduring construction and operation. How torecognize and control these risks anduncertainties, including investment risk, designrisk, construction risk, natural disasters, extremeevents, operation management risk and so on, hasan important theoretical meaning and engineeringguidance.

5. CHALLENGES AND OPPORTUNITIES ofSFT IN INDONESIA

As an archipelagic country, Indonesia hasthe interest to connect one island to another island tocross the people and goods. This is important foreconomic growth, equity of the people's welfare aswell as political, economic, social and cultural unity.As discussed earlier, Submerged Floating Tunnel(SFT) offers many advantages compared withconventional tunnel and bridge. The main advantagesoffered are low construction cost, short constructiontime, removable, reuse and eco friendly. There aresome potential water crossings using SFT structure inIndonesia (Figure 9) to construct SFT fortransportation of human being and goods such asSunda strait which connect Sumatra Island to JavaIsland, Bali strait which connect Java Island to BaliIsland. The aforementioned waterways crossing is inorder to connect Java Island as a center of economicactivity and densest population in Indonesia toSumatra as the second largest of economiccontribution to Indonesia and Bali Island as a centerof tourism in Indonesia. SFT structures can also bebuilt outside of Java island such as Bangka strait thatconnect Bangka Island to Sumatra Island, Baligaustrait that connect Tarakan Island to KalimantanIsland and many other places in Indonesia where itdepends on budget belonged to each region.

Figure 9. Potential water crossing using SFT structure inIndonesia

SFT can also be used for tourism purposes,especially in exploiting underwater scenery whichcan be shown in Figure 10. SFT structure could beconstructed in some of beautiful underwater sceneryof tourist places in Indonesia such as Derawan Island,


6


Bunaken Island, Seribu Island, Raja Ampat Islandetc.

Figure 10. Illustration of SFT used as underwater scenerytourism: by Sachiko Asai

Besides being utilized as transportationinfrastructure for people and goods, SFT structure isalso used as transportation of other materials such asoil and gas (Budiman et al., 2017). The accelerationof the natural gas infrastructure is in line with theGovernment's efforts to continue increasing theallocation of natural gas to the domestic market. Inorder to realize that purpose, in several cases, naturalgas should be transported through the sea and thestrait using submarine pipeline. There are somegovernment’s projects in order to transport naturalgas which should pass through the sea or the strait.Kalija project (Figure 11) is one of natural gaspipeline which tranmits natural gas from Bontang(east kalimantan) to Semarang (central java) throughJava Sea.

Figure 10. Natural gas pipeline (onshore terminal-onshoreterminal)

In Kalija project, natural gas is transported bysubmarine pipeline from onshore terminal to otheronshore terminal. On the other hand, there aresubmarine pipeline projects constructed fromoffshore terminal (natural gas producing area) to

onshore terminal such as Malacca strait-Lhokseumawe as shown in Figure 11 and etc.

Figure 11. Natural gas pipeline (offshore terminal-onshoreterminal)

The submarine pipeline is commonlyconstructed on the sea bed. This construction hashigh risk level because if leakage of submarinepipeline occurs, the owner or operator must be spentmuch money to overcome marine pollution and torepair submarine pipeline. Based on that fact, SFTpresents to improve pipeline technology by placingpipeline into SFT structure. The SFT technologyappears more economical if some stuffs are alsotransmitted by SFT structure like electrical cable andcommunication cable. However, it is a challenge forIndonesia to start developing SFT technology to takemany advantages from this technology.

6. CONCLUSION

SFT structure is an innovative waterwayscrossing technology. It should be admitted that eventhough SFT structure has superior advantagescompared to conventional crossing technologies butit also has some disadvantages especially in keepingstructural stability. However, this is a challenge andan opportunity for Indonesia to develop and use thistechnology considering the amount of profits to begained by Indonesia because of the need of thiscountry as an archipelagic country to increaserevenue from the transportation of natural resourcesand tourism.

REFERENCES

1. Budiman, E., Wahyuni, E., Raka, I.G.P.,Suswanto B., 2016a. Conceptual Study ofSubmarine Pipeline using Submerged FloatingTunnel. ARPN Journal of Engineering andApplied Sciences, Volume 11(9), pp. 5842–5846

2. Budiman, E., Raka, IGP., 2017, Wahyuni, E.,Concept Application for Pipeline Using


7


Submerged Floating Tunnel for Use in Oil andGas Industry, International Journal ofTechnology (2017) 4: 719-727

3. FEHRL (1996/2a), Analysis of the submergedfloating tunnel concept, in: FEHRL (Forum ofEuropean National Highway researchlaboratories), Berkshire (crown town): transportResearch Laboratory, 1996P. B. Moore, J.Louisnathan. 1967. Science. 156: 1361.Phenomena

4. Jian Xiao, Guojun Huang (2010), “TransverseEarthquake Response and Design Analysis ofSubmerged Floating Tunnels with VariousShore Connections”, Elsevier, ProcediaEngineering 4 (2010) 233–242

5. Long, X., Ge, F., Wang, L., Hong, Y.S., 2008.Effect of Fundamental Structure Parameter onDynamic Response of Submerged FloatingTunnel under Dynamic Load. Acta MechanicaSinica, Volume 25(3), pp. 335–344

6. Lu W, Ge F, Wang L, Hong Y (2010).”SlackFenomena in Tethers of Submerged FloatingTunnel Under Hydrodynamic Loads “, Elsevier,Procedia Engenering 4(2010) pp. 243-251.

7. Martire G., Faggiano B., Mazzolani F.M.,(2010), “Compared cost evaluation amongtraditional versus innovative strait crossingsolutions”, ISAB-2010, Procedia Engineering 4(2010) 293–301, Elsevier

8. Mazzolani, F.M., Landolfo, R., Faggiano, B.,Esposto, M., 2007. A Submerged FloatingTunnel (Archimedes Bridge) prototype in theQiandao Lake (PR of China): researchdevelopment and basic design, Costru-zioniMetalliche, Vol.5, pp. 45-63

9. Xiang Q., Yang Y., (2016), Challenge in designand construction of submerged floatingtunneland state-of-art, Procedia Engineering 166(2016) 53 – 60, Elsevier

10. Wahyuni, E., Budiman, E., Raka, I.G.P., 2012.Dynamic Behaviour of Submerged FloatingTunnels under Seismic Loadings with DifferentCable Configurations. Journal for Technologyand Science, Volume 23(2), pp. 82–86.

JURNAL TEKNOLOGI SIPILM. Jazir Alkas Jurnal Ilmu Pengetahuan dan teknologi sipil

8


ANALISIS BIAYA PERJALANAN AKIBAT TUNDAANLALU LINTAS PADA PERJALANAN KE PUSAT

PERBELANJAAN BERBASIS RUMAHDI KOTA SAMARINDA

M. Jazir Alkas1)

1) Fakultas Teknik, Universitas Mulawarman, Jalan Sambaliung No.9, Samarinda, 75119e-mail : [email protected]

ABSTRAK

Kemacetan lalu lintas pada jalan perkotaan telah menjadi topik utama permasalahan di Negaraberkembang termasuk Indonesia. Jumlah pengendara bermotor di kota Samarinda pada tahun 2016 tercatatsebesar 93.355 unit. Banyaknya jumlah kendaraan ini berdampak pada bertambahnya volume lalu lintas.Gebang Perumahan Bumi Sempaja jalan P.M. Noor hingga Mall Lembuswana jalan M. Yamin merupakan jalanyang berperan penting dalam melayani arus lalu lintas yang cukup besar.

Penelitian ini dilakukan untuk menganalisis kinerja lalu lintas pada perjalanan dari gerbang PerumahanBumi Sempaja hingga Mall Lembuswana, mengetahui lama waktu tunda yang terjadi dan mengetahui selisihbesarnya biaya perjalanan akibat tundaan yang terjadi pada jaringan jalan tersebut. Penelitian ini dilakukanselama 4 hari pada hari-hari akhir pekan pada 3 jam puncak dan 3 jam tak puncak, tidak dilakukan verifikasivolume kendaraan pada ruas jalan, analisis kinerja jaringan jalan dengan menggunakan Manual Kapasitas JalanIndonesia (MKJI 1997), analisis biaya operasi kendaraan dilakukan dengan menggunakan metode LAPI-ITBdan hanya pada kendaraan golongan I.

Pada penelitian ini menunjukkan jalan yang diteliti yang memiliki derajat kejenuhan paling signifikanadalah pada jam puncak pada simpang gerbang Perumahan sebesar 1,01, simpang 4 Sempaja sebesar 1,08,simpang Pramuka sebesar 1,10 dan simpang Vorvo sebesar 1,24. Lama waktu tunda yang terjadi pada jampuncak sebesar 328,2 detik/smp pada arah pergi dan 403,3 detik/smp pada arah pulang, pada jam tak puncaksebesar 157,9 detik/smp pada arah pergi dan 221,3 detik/smp pada arah pulang. Besarnya selisih biaya tundaanyang terjadi sebesar Rp 8.368.669/hari pada arah pergi dan Rp 7.441.176/hari pada arah pulang.

Kata Kunci : Biaya Operasi Kendaraan, Biaya Perjalanan, Nilai Waktu, Ruas Jalan, Simpang Bersinyal,Simpang Tak Bersinyal, Tundaan

ABSTRACT

Traffic jam on the urban roads had been become main problem to the developing country, includeIndonesia. The amount of motorcycle rider in Samarinda city in 2016 registered as 93.355 units. The effect ofthis excessively was impacted to the process of increasingly traffic’s volume. Bumi Sempaja Housing complex’sgate on P.M. Noor street until Lembuswana Mall in M.Yamin street is one of the routes that have importantrole on serving heavy traffic specially with the origin and destination between housing-shopping center.

This research aims to analyze the traffic performance of the trip from Bumi Sempaja Housingcomplex’s gate to the Lembuswana Mall, and then to find out the duration of time delay that will be happenedand to know the difference between travel costs caused of time delay which is happened to the system of thestreet. This study have be done in 4 weekend days on the least of 3 hours on on-peak situation and the least of 3hours on off-peak situation, there was no treatment to the verification of vehicle’s mount on the roads, theanalysis of road’s system performance using Manual Kapasitas Jalan Indonesia (MKJI 1997), the operationcost analysis of the vehicles that using LAPI-ITB methods and only applicable to the vehicles level 1.

Based on this research, road segments which have the most significant Degree of Saturation on on-peak hours are Housing complex’s gate crossroad with DS value 1.01, Sempaja crossroad is 1,08, Pramukacrossroad is 1,10, and Vorvo crossroad is 1,24. The delay time that happened on on-peak hours is 328,2sec/units of passenger to the housing-shopping center route and 403,3 sec/units of passenger to the shoppingcenter-housing route. The differences of travel cost caused by traffic delays are approximately Rp.8.366.669/day to the housing-shopping center route and Rp. 7.441.176/day to the shopping center-housingroute.


9


Keyword : Vehicle Operating Costs, Travel Cost, The Value of Time, Roads, Singnal-Controlled Intersection,Uncontrolled Intersection, Delay.

1. Pendahuluan

Latar Belakang

Indonesia merupakan satu Negaraberkembang yang memiliki penduduk yang relatifbersifat konsumtif. Hal ini terlihat dari semakinbanyaknya jumlah kendaraan pribadi yang naik tiaptahunnya. Menurut data yang diperoleh dari BadanPusat Statistik Kota Samarinda, jumlah pengendarabermotor dari data tahun 2016 tercatat sebesar 93.355unit jumlah sarana angkutan baik bersifat umummaupun pribadi di Samarinda. Banyaknya jumlahkendaraan ini mau tidak mau berdampak padabertambahnya volume lalu lintas di jalan-jalan kota,khususnya kota Samarinda. Perkembangan kotaSamarinda yang pesat juga dilihat dari peningkatanjumlah penduduk dengan jumlah sebesar 828.303jiwa pada tahun 2016.

Kemacetan lalu lintas pada jalan perkotaantelah menjadi topik utama permasalahan di Negaraberkembang termasuk Indonesia. Secara umum adatiga faktor yang menyebabkan terjadinya kemacetan,yaitu terus bertambahnya kepemilikan kendaraan(Demand), terbatasnya sumber daya untukpembangunan jalan raya dan fasilitas transportasiyang lainnya (Supply), serta belum optimalnya sistempengoperasian yang ada (sistem operasi).

Peningkatan aksesibilitas pada suatu daerahtentu membutuhkan biaya yang tidak sedikit. Tetapibagaimana dengan kerugian yang ditimbulkanterhadap masyarakat setempat sebagai akibat kurangbaiknya aksesibilitas di daerah tersebut. Apakahkerugiannya jauh lebih besar dibandingkan investasidalam meningkatkan aksesibilitas pada daerahtersebut atau sebaliknya. Tentu saja denganpeningkatan jalan atau pembuatan jalan baru(peningkatan aksesibilitas) diharapkan akanmendapatkan manfaat yang lebih besar dari biayainvestasi yang dikeluarkan nantinya.

Selain volume kendaraan yang banyak,perilaku pengemudi juga turut menjadi salah satupemicu kemacetan di jalan. Kurangnya kesadaranpengemudi dalam mematuhi peraturan lalu lintasmenyebabkan berbagai pelanggaran danketidaknyamanan dalam melewati suatu ruas jalan.Kemacetan yang terjadi mau tidak mau menimbulkankerugian materiil maupun immateriil. Kerugianmateriil yakni adanya pemborosan bahan bakar yangbertambah akibat melewati jalan yang macet, dankerugian immateriil berupa kelelahan pengemudiyang bertambah dan tingkat polusi udara yangmeningkat. Akibat kemacetan ini sangatlah

merugikan berbagai pihak, baik dari segi aspekpengemudi, jalan itu sendiri dan juga kendaraan yangmelewati jalan tersebut, gerbang Perumahan BumiSempaja jalan P.M. Noor hingga Mall Lembuswanajalan M. Yamin merupakan jalan yang berperanpenting dalam melayani arus lalu lintas yang cukupbesar, sehingga layak apabila kita memperhitungkankerugian yang ditimbulkan pada jaringan jalantersebut.

Tujuan Penelitian

1. Menganalisis kinerja lalu lintas pada jaringanjalan (gerbang Perumahan Bumi Sempaja JalanP.M. Noor – Mall Lembuswana Jalan M.Yamin).

2. Mengetahui lama waktu tunda yang terjadi padajaringan jalan dengan tujuan pusat perbelanjaanberbasis rumah (gerbang Perumahan BumiSempaja Jalan P.M. Noor – Mall LembuswanaJalan M. Yamin).

3. Mengetahuiselisih besarnya biaya perjalananakibat tundaan yang terjadi pada jaringan jalanpada jam sibuk dan jam tidak sibuk (gerbangPerumahan Bumi Sempaja Jalan P.M. Noor –Mall Lembuswana Jalan M. Yamin).

Batasan Masalah

1. Pada perhitungan Biaya Operasi Kendaraan,objek penelitian hanya dilakukan padakendaraan pribadi saja.

2. Penelitian dilakukan pada jaringan jalan gerbangPerumahan Bumi Sempaja Jalan P.M. Noorsampai dengan Mall Lembuswana Jalan M.Yamin dan dilakukan selama 4 hari pada hari-hari akhir pekan jam puncak dan jam tak puncak.

3. Analisis kinerja jaringan jalan dilakukan denganparameter derajat jenuh, kapasitas, panjangantrian, waktu tempuh dan waktu tunda yangdikoreksi menggunakan Manual Kapasitas JalanIndonesia (MKJI 1997).

4. Analisis biaya operasional kendaraan dilakukandengan menggunakan metode LAPI-ITB (1996).

5. Tidak dilakukan verifikasi volume kendaraanpada ruas jalan.

6. Jumlah penduduk dan PDRB Kota Samarindaserta komponen harga dasar pada biaya operasikendaraan mengikuti data dan harga komponenpada tahun 2016.


10


2. TINJAUAN PUSTAKA

Waktu Tempuh Ruas Jalan Perkotaan

Waktu tempuh (TT) adalah waktu rata-ratayang dipergunakan kendaraan untuk menempuhsegmen jalan dengan panjang tertentu, termasuktundaan, waktu henti, waktu tempuh rata-ratakendaraan didapat dari membandingkan panjangsegmen jalan L (km) (MKJI 1997).Hubungan antarakecepatan (V) dan waktu tempuh (TT), dinyatakandalam persamaan berikut ini :

=Keterangan :TT = Waktu tempuh rata-rata LV panjang segmen

jalan (jam)L = Panjang segmen (km)V = Kecepatan rata-rata LV (km/jam)

Tundaan Simpang Bersinyal

Tundaan adalah waktu tempuh tambahanyang diperlukan untuk melalui simpang apabiladibandingkan lintasan tanpa simpang. Tundaanterdiri dari :

1. Tundaan Lalu Lintas

= ( × ) + ( × 3600)Keterangan :c = waktu siklus yang disesuaikan (detik)A = 1,5 x (1 – GR)2 / (1 – GR x DS)C = kapasitas simpang (smp/jam)NQ1 = jumlah smp yang tersisa dari fase sebelumnya

(smp/jam)

2. Tundaan Geometrik

DGj = (1 – Psv) x PT x 6 + (Psv x 4)

Keterangan :PSV = rasio kendaraan berhenti dalam kaki simpang

(=NS)PT = rasio kendaraan berbelok dalam kaki simpang

Tundaan rata-rata tiap pendekat (D) adalah jumlahdari tundaan lalu lintas rata-rata dan tundaangeometrik masing-masing pendekat :

D = DT + DG

Keterangan :D = tundaan rata-rata tiap pendekatDT = rata-rata tundaan lalu lintas tiap pendekat

(detik/smp)

DG = rata-rata tundaan geometrik tiap pendekat(detik/smp)

Tundaan Simpang Tak Bersinyal

1. Tundaan lalu lintas (DTI)

Tundaan lalu lintas simpang adalah tundaanlalu lintas, rata-rata untuk semua kendaraan bermotoryang masuk simpang. Tundaan lalu lintas ditentukandari kurva empiris antara DT dan DS dan didapatkan:

DT = 2 + 8,2078 x DS – (1 – DS) x 2 , untuk DS ≤0,6DT = 1,0504 / (0,2742 – 0,2042 x DS) – (1 – DS) x2, untuk > 0,6

2. Tundaan geometrik simpang (DG)

Tundaan geometrik simpang adalah tundaangeometrik rata-rata seluruh kendaraan bermotor yangmasuk simpang, dapat dihitung dari rumus sebagaiberikut :

untuk DS < 1,0DG = (1 – DS) x (PT x 6 + (1 – PT) x 3) + DS x 4(det/smp)Untuk DS ≥ 1,0 : DG = 4

Didapatkan tundaan simpang dengan rumus sebagaiberikut :

D = DG + DTI

Keterangan :DG = tundaan geometrik simpangDTI = tundaan lalu lintas simpang

U-turn

Secara harfiah gerakan u-turn adalah suatuputaran di dalam suatu sarana (angkut/kendaraan)yang dilaksanakan dengan cara mengemudi setengahlingkaran yang bertujuan untuk bepergian menujuarah kebalikan (Rohani, 2010).Kecepatan lalu lintaspada u-turndapat ditulis dengan persamaan berikut(Morlok, 1988 : hal. 190) :

V =

Keterangan :d = jarak yang ditempuh (km)t = waktu tempuh (jam)

Biaya Operasional Kendaraan

Biaya Operasional Kendaraan (BOK) adalahbiaya yang ekonomis yang terjadi dengandioperasikannya suatu kendaraan pada kondisi


11


normal untuk suatu tujuan tertentu. Pengertian biayaekonomi yang dimaksud disini yaitu biaya yangsebenarnya terjadi.

Perhitungan Biaya Operasional Kendaraanjenis kendaraan ringan dan berat pada studi inimenggunakan metode LAPI-ITB (1996) bekerjasama dengan KBK Rekayasa Transportasi, JurusanTeknik Sipil, ITB melalui kajian “Perhitungan BesarKeuntungan Biaya Operasi Kendaraan” yang didanaioleh PT Jasa Marga, sedangkan komponen bungamodal dikembangkan oleh Bina Marga melaluiproyek Road User Costs Model (1991). Secaraumum, komponen biaya operasi kendaraan terdiridari :1. Pemakaian bahan bakar2. Pemakaian minyak pelumas3. Pemakaian ban4. Biaya pemeliharaan5. Biaya penyusutan (Depresiasi)6. Bunga modal7. Biaya asuransi

Nilai Waktu

Nilai waktu perjalanan merupakangambaran layanan yang diberikan oleh jalan kepadapengguna jalan atau merupakan derajat kepentingandari waktu yang dihabiskan selama perjalanan.Waktu yang dihabiskan ini adalah waktu yang tidakproduktif sehingga pada umumnya pengguna jalaningin mempersingkat waktu perjalanannya. Gunanyaadalah untuk meminimalkan waktu perjalanansehingga waktu yang dihemat tersebut dapatdigunakan untuk kegiatan lain yang produktif.

Biaya Tundaan Lalu Lintas

Biaya tundaan lalu lintas merupakantambahan biaya perjalanan yang harus ditanggungoleh pengguna jalan akibat bertambahnya volumelalu lintas dan waktu perjalanan. Bentuk persamaanbiaya perjalanan adalah sebagai berikut :

Tc = (panjang segmen x BOK) + (D x nilai waktu)

Keterangan :Tc = biaya perjalanan per satu kendaraan

(kendaraan ringan)∆D = waktu tundaanBOK = biaya operasi kendaraanNW = nilai waktu perjalanan

3. METODOLOGI PENELITIAN

Gambar 3.1 Diagram alir penelitian

4. HASIL DAN PEMBAHASAN

Analisis Volume Lalu Lintas

Berdasarkan survey pendahuluan yangdilakukan selama 16 jam didapatkan 3 (tiga) waktupuncak diambil pada jam 11.00 – 12.00, 14.00 –15.00 dan 16.30 – 17.30 dan tak puncak diambil padajam 07.00 – 08.00, 13.00 – 14.00 dan 18.45 – 19.45untuk dilakukan survey inti selama 4 hari pada ruteperjalanan dari gerbang Perumahan Bumi Sempajamenuju Mall Lembuswana dan sebaliknya.

Dengan data lalu lintas yang dilakukanselama 4 hari dengan waktu puncak 3 jam per haridan tak puncak 3 jam per hari, volume kendaraanyang didapat didistribusikan sehingga didapat nilairata-rata volume kendaraan pada waktu puncak dantak puncak tersebut dan juga didapatkan volumererata.

Waktu Tempuh Ruas Jalan Perkotaan

Waktu tempuh (TT) untuk kondisi yangtelah diamati didapatkan berdasarkan perhitunganMKJI 1997dengan hasil sebagai berikut :


12


Tabel 4.1 Perhitungan Waktu Tempuh (detik/smp)

Jalan Pergi PulangP.M. Noor segmen 1 57,27 57,27P.M. Noor segmen 2 40,91 40,91P.M. Noor segmen 3 31,50 30,73K.H. Wahid Hasyim 1 115,69 118,34M. Yamin segmen 1 94,60 95,72M. Yamin segmen 2 12,29 18,00S. Parman segmen 1 - 18,00S. Parman segmen 2 kiri - 7,66S. Parman segmen 2 kanan - 10,72

Data pada tabel di atas merupakan data lalu lintaspada jam puncak sebagai contoh penjabaranperhitungan waktu tempuh dalam bentuk tabel.

Tundaan Simpang Bersinyal

Tundaan lalu lintas (DT) didapatkan denganberdasarkan perhitungan MKJI 1997 dengan hasilsebagai berikut :

Tabel 4.2 Perhitungan Tundaan Simpang Sempaja

Pendekat D(det/smp)

Total(smp.det)

Utara 233,6 205083Selatan 258,6 133678Timur 238,1 104320Barat 254,9 136131

∑ 679212Tundaan simpang rata-rata 243,707

Tabel 4.3 Perhitungan Tundaan SimpangLembuswana

PendekatD

(det/smp)Total

(smp.det)Utara 89,636 38364

Selatan 69,095 49818Timur 65,707 61436Barat 75,617 55578

∑ 205196Tundaan simpang rata-rata 72,790

Data pada tabel di atas diambil berdasarkan data lalulintas pada jam puncak pertama sebagai contohpenjabaran perhitungan tundaan dalam bentuk tabel.

Tundaan Simpang Tak Bersinyal

Tundaan simpang (D) didapatkanberdasarkan perhitungan MKJI 1997 dengan hasilsebagai berikut :

Tabel 4.4 Tundaan Simpang (D)

Simpang D (det/smp)Simpang Perumahan 19,5Simpang Perjuangan 14,4

Simpang Ahim 10,1Simpang Pramuka 26,6

Simpang Vorvo 53,4

Data pada tabel di atas diambil berdasarkan data lalulintas pada jam puncak sebagai contoh penjabaranperhitungan tundaan dalam bentuk tabel.

Analisis Perhitungan U-turn

Pada waktu puncak waktu tempuh reratasepeda motor dan mobil yang didapatkanberdasarkan survey langsung di lapangan adalahsebesar 10,9 detik dengan panjang segmen yangditempuh senilai 40 meter. Dengan menggunakanrumus diperoleh nilai kecepatan 13,182 km/jam padawaktu puncak dan 14.036 km/jam pada waktu takpuncak.

Waktu Perjalanan

Berdasarkan analisis MKJI 1997 dananalisis perhitungan u-turn, didapatkan waktuperjalanan dari gerbang Perumahan Bumi Sempajamenuju Mall Lembuswana dan sebaliknya pada jampuncak sebagai berikut :

Tabel 4.5 Waktu Perjalanan (detik/smp)

Uraian Pergi PulangOn Peak 672,5 813,1Off Peak 499,4 607,2Rerata 666,9 805,9

Biaya Operasional Kendaraan

Biaya operasional kendaraan adalah biayayang dikeluarkan oleh kendaraan. Analisismenggunakan metode LAPI-ITB 1996.

Tabel 4.6 Biaya Perjalanan Ruas

Uraian Pergi PulangOn Peak 10.422 11.976Off Peak 10.418 11.846Rerata 10.422 11.969

Analisis Nilai Waktu

Perhitungan nilai waktu dapat dilihat pada tabelberikut :


13


Tabel 4.7 Nilai Waktu Kendaraan

Gol.Kendaraan

Nilai Waktu(Rp)

FaktorKoreksi

Total(Rp)

Gol I 6.000 3,117 18.701

Biaya Perjalanan

Berdasarkan biaya operasional kendaraan,tundaan dan nilai waktu maka didapatkan biayaperjalanan sebagai berikut

Tabel 4.8 Biaya Perjalanan per Smp (Rp/trip/smp)

Uraian Pergi PulangOn Peak 12.079 14.083Off Peak 11.178 12.939Rerata 12.050 14.042

Untuk menghitung biaya operasi kendaraanselama satu hari dibutuhkan volume lalu lintas yangtereduksi dari perumahan ke mall. Pada penelitian iniverifikasi volume lalu lintas di ruas jalan tidakdilakukan, sehingga jumlah kendaraan yang pergi kemall maupun yang pulang diasumsikan denganskema teroptimis.Sesuai dengan asal dan tujuanperjalanan perumahan ke mall maka interval waktuyang digunakan untuk menghitung biaya perjalanantotal per hari untuk arah pergi dan pulang masing-masing 14 jam. Berikut biaya perjalanan total selamasatu hari :

Tabel 4.7 Biaya Perjalanan per Hari (Rp/hari)

Uraian Pergi PulangOn Peak 35.512.099 34.504.171Off Peak 27.228.848 26.991.085Rerata 32.896.547 31.846.610

Dengan diketahuinya masing-masing biayaperjalanan yang terjadi pada jam puncak dan jam takpuncak, maka didapatkan selisih biaya perjalananpada masing-masing arah selama satu hari sebagaiberikut :

Tabel 4.8 Selisih Biaya Perjalanan per Hari

Uraian Selisih Biaya Perjalanan(Rp/hari)

Pergi 8.283.251Pulang 7.513.086

5. KESIMPULAN DAN SARAN

Kesimpulan

1. Nilai derajat kejenuhan pada asal dan tujuanperjalanan dari gerbang Perumahan BumiSempaja Jalan P.M. Noor sampai dengan MallLembuswana Jalan M. Yamin Kota Samarindaada yang termasuk dalam nilai jenuh 13a nada

yang tidak, tergantung pada kondisi jam puncakdan tak puncak. Beberapa simpang yangmemiliki nilai jenuh yang signifikan (DS > 0,85)pada jam puncakadalah simpang gerbangPerumahan (1,01), simpang 4 Sempaja (1,08),simpang Pramuka (1,10) serta simpang Vorvo(1,24).

2. Lama waktu tunda yang terjadi pada asal dantujuan perjalanan dari gerbang Perumahan BumiSempaja Jalan P.M. Noor hingga MallLembuswana Jalan M. Yamin Kota Samarindapada arah pergi di jam puncak adalah sebesar318,9 detik/smp dan pada arah pulang sebesar405,6 detik/smp. Pada jam Tak Puncak padaarah pergi sebesar 146,1 detik/smp dan pada arahpulang sebesar 210,4. Dan pada jam rerata padaarah pergi sebesar 313,3 detik/smp dan pada arahpulang sebesar 399 detik/smp.

3. Besarnya selisih biaya tundaan lalu lintas yangterjadi antara jam puncak dan jam tak puncakpada arah pergi adalah Rp 8.283.251,- per hari.Sedangkan pada arah pulang adalah Rp7.513.086,- per hari.

Saran

1. Melaksanakan perhitungan simulasi pelebaran dibeberapa jalan untuk mencari solusi agarkapasitas jalan dapat memenuhi kebutuhansecara efektif.

2. Melakukan perubahan waktu hijau pada masing-masing pendekat untuk mengurangi derajatkejenuhan, tundaan dan antrian yang berakibatpada besarnya biaya perjalanan.

DAFTAR PUSTAKA

Ade Putra, Adris dan Ady Sarwono Sarewo. 2008.Jurnal: Pengaruh Pergerakan U-turn(Putaran Balik Arah terhadap KecepatanArus Lalu Lintas Menerus). MediaKomunikasi Teknik Sipil: Kendari)

Departemen Pekerjaan Umum. 1997. ManualKapasitas Jalan Indonesia. DirektoratJenderal Bina Marga.

Government of The Republic Indonesia Ministry ofRepublic Works Directorate General ofHighways. 1992. Road User Cost Model. Hoff& Overgaard. : Denmark & PT. Multhi PhiBeta : Indonesia

Jotin, Kristy C. dan B. Kent Lall. 2003. Dasar-dasarRekayasa Transportasi Jilid I. Erlangga:Jakarta.

Jotin, Kristy C. dan B. Kent Lall. 2003. Dasar-dasarRekayasa Transportasi Jilid II. Erlangga:Jakarta.

Munawar, Ahmad. 2006. Manajemen Lalu LintasPerkotaan. Beta Offset: Yogjakarta

Nasution, Ariany F. dan D.M. Priyantha. 2012.Jurnal: Analisis Biaya Perjalanan Akibat


14


Tundaan Lalu Lintas. Universitas Udayana:Denpasar.

Ortuzar, J. de D dan Willumsen. 1996. ModellingTransport Second Edition. John Wiley & SonsLtd: England.

Pasaribu, Rama Miranda dan Zulkarnain Muis. 2009.Jurnal: Analisa Biaya Tundaan Kendaraan diRuas Jalan Kota Medan (Studi Kasus : Jalan

Guru Patimpus Medan). Departemen TeknikSipil Universitas Sumatera Utara: Medan.

Tamin, O.Z. 2008 Perencanaan, Permodelan, danRekayasa Transportasi. ITB: Bandung

PT Jasa Marga. 1996. Laporan Akhir PerhitunganBiaya Operasi Kendaraan. LAPI-ITB:Bandung.

JURNAL TEKNOLOGI SIPILHeri Sutanto Jurnal Ilmu Pengetahuan dan teknologi sipil

15


PERENCANAAN TEBAL PERKERASAN KAKUDENGAN METODE NAASRA DAN RENCANAANGGARAN BIAYA PADA JALAN SAMBERA-

SANTAN KALIMANTAN TIMURHeri Sutanto1)

1) Fakultas Teknik, Universitas Mulawaran, Jalan Sambaliung No.9, Samarinda, 75119e-mail : [email protected]

ABSTRAK

Dalam perencanaan jalan, perkerasan merupakan salah satu hal utama yang perlu diperhatikan. Suatuperkerasan diperlukan untuk dapat mengetahui tebal perkerasan yang tepat. Pembangunan jalan di KalimantanTimur khususnya ruas jalan Sambera – Santan yang memiliki topografi berbukit dan terdapat beberapa ladangperkebunan, serta daerah rawa. Tujuan dari skripsi ini adalah untuk menentukan tebal perkerasan kaku bersertaanggaran biaya.

Perencanaan tebal perkerasan kaku menggunakan metode NAASRA. Langkah awal yaitu mencariCBR, LHR dan data pertumbuhan lalu lintas. Setelah data didapat semua, lalu dapat diolah untuk mendapatkantebal perkerasan. Selanjutnya dapat di hitung anggaran biaya yang dibutuhkan dengan mengacu pada HSPK2016 Kabupaten Kutai Kartanegara.

Hasil perhitungan yang telah dilakukan untuk umur rencana 20 tahun, diperoleh tebal pelat rencana190 mm dengan lapis pondasi bawah 125 mm. Dari hasil analisa biaya pada perkerasan kaku untuk panjangjalan 3500 m dan lebar jalan 7.00 m sebesar Rp. 25,129,236,050.10

Kata kunci : Analisa Biaya, Jalan Sambera-Santan, Metode NAASRA, Perkerasan Kaku

ABSTRACT

In road planning, pavement is one of the main things to be concerned. A pavement is required to knowthe exact pavement thickness. Road construction in East Kalimantan especially Sambera - Santan road hashilly topography and there are several plantation fields, as well as swamp areas. The purpose of this thesis is todetermine the thickness of rigid pavement along with budget cost.

Design of rigid pavement thickness using NAASRA method. The initial step is to look for CaliforniaBearing Ratio, daily line and traffic growth data. After the data got all, then can be processed to get thethickness of pavement. Furthermore can be calculated budget cost required by referring to price unit level 2016Kutai Kartanegara.

The calculation result that has been done for the age of 20 years plan, obtained thick plan plate 190mm with sub base of 125 mm. From result of cost analysis on rigid pavement for road length 3500 m and roadwidth 7.00 m equal to Rp. 25,129,236,050.10

Keywords : Cost Analysis, Sambera-Santan Street, NAASRA Method, Rigid Pavement

1. PENDAHULUAN

Seiring dengan berkembangnya sistemjaringan jalan yang berintegrasi antar kota dan desa,perlu kiranya pembangunan jalan sebagai saranatransportasi darat lebih ditingkatkan lagipembangunannya sebagai hal yang sangat pentingdidalam perkembangan ekonomi antar wilayah.

Dalam perencanaan jalan, perkerasanmerupakan salah satu hal utama yang perludiperhatikan. Suatu perkerasan diperlukan untukdapat mengetahui tebal perkerasan yang tepat.Keadaan tanah dasar, umur rencana, dan klasifikasijalan, penting untuk diperhatikan sebagai dasar untukmenentukan jenis perkerasan yang akan digunakanpada ruas jalan yang ada. Secara umum jenisperkerasan ada 2 macam yaitu perkerasan lentur


16


(flexible pavement) dan perkerasan kaku (rigidpavement).

Pada pembangunan ruas jalan Sambera-Santan direncanakan menggunakan perkerasan kaku(rigid pavement) dengan menggunakan metodeNAASRA (National Association State RoadAuthorities) dengan lebar jalan 7 meter dan panjang3,5 kilometer serta usia rencana 20 tahun.

Perencanaan pembangunan ruas jalan yangbaik diharapkan mampu dalam mengembangkanaspek-aspek kehidupan masyarakat, terutama dalamhal infrastruktur. Pembangunan jalan di KalimantanTimur khususnya ruas jalan Sambera – Santan yangmemiliki topografi berbukit dan terdapat beberapaladang perkebunan, serta daerah rawa. Diharapkandapat menunjang atau saling memenuhi kebutuhanantar daerah Sambera – Santan..

2. TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Jalan Raya

Jalan adalah prasarana transportasi daratyang meliputi segala bagian jalan, termasukbangunan pelengkap dan perlengkapannya yangdiperuntukkan bagi lalu lintas, yang berada padapermukaan tanah, di atas permukaan tanah, di bawahpermukaan tanah dan atau air, serta di ataspermukaan air, kecuali jalan kereta api, jalan lori,dan jalan kabel (UU no 38 tahun 2004)

2.2 Perkerasan

Menurut Hary Christady Hardiyatmo(2009), perkerasan dapat diklasifikasikan menjaditiga yaitu :a. Perkerasan lenturb. Perkerasan kakuc. Perkerasan komposit

Perkerasan lentur (flexible pavement) terdiridari lapisan batuan dipadatkan yang berada di bawahpermukaan aspal, dan perkerasan kaku (rigidpavement) terdiri dari pelat beton yang terletaklangsung di atas tanah atau di atas lapisan materialgranuler. Beda yang paling menonjol antara ke duatipe perkerasan ini adalah cara keduanya dalammenyebarkan beban di atas tanah-dasar (subgrade).Perkerasan kaku yang terbuat dari pelat beton, olehkekakuan dan modulus elastisnya yang tinggi,cenderung menyebarkan beban ke strukturperkerasan diberikan oleh pelat betonnya sendiri.Sedangkan pada perkerasan lentur, kekuatanperkerasan diperoleh dari ketebalan lapisan-lapisanpondasi bawah (subbase), pondasi (base) dan lapispermukaan (surface course). Perkerasan kompositadalah perkerasan gabungan antara perkerasan betonsemen portland dan perkerasan aspal

2.3 Faktor Pertumbuhan Lalu Lintas

Untuk Menghitung pertumbuhan lalu lintas selamaumur rencana dihitung sebagai berikut:R = ( . ). (1)

Dengan :R = Faktor pengali pertumbuhan lalu lintasi= Tingkat Pertumbuhan lalu lintas (%).UR = Umur Rencana (Tahun).

2.4 Kekuatan Beton

Fr = 0,62 x √ ′ (2)

2.5 CBR (California Bearing Ratio)

Dalam menentukan nilai CBR terdapat 2 cara yaitu :

1) Secara AnalitisCBRsegemen = CBRrata-rata – (CBRmaks –

CBRmin)/R (3)

Dimana nilai R tergantung dari jumlah data yangterdapat dalam 1 segmen. Besarnya nilai R dapatdilihat pada Tabel 1 dibawah ini

Tabel 1. Nilai R Untuk Perhitungan CBR

Jumlah Titik Pengamatan Nilai R2 1.413 1.914 2.245 2.486 2.677 2.838 2,989 3.08

>10 3.18

2) Secara Grafis

Prosedurnya sebagai berikut :1. Tentukan nilai CBR yang terendah2. Tentukan berapa banyak nilai CBR yang sama

atau lebih besar dari masing-masing nilai CBRdan kemudian disusun secara tabelaris mulaidari nilai CBR terkecil sampai yang terbesar

3. Angka terbanyak diberi nilai 100 % angka yanglain merupakan persentase dari 100%

4. Dibuat grafik hubungan antara harga CBR danpersentase jumlah

5. Nilai CBR segmen adalah nilai pada keadaan90 %.


17


2.6 Nilai Jumlah Sumbu Kendaraan Niaga

JSKN = 365 x JSKNH x R (4)

Dimana :

JSKN = Jumlah sumbu kendaraan maksimum

JSKNH = Jumlah sumbu kendaraan maksimumharian, pada tahun ke-0

R = Faktor pertumbuhan lalu-lintas yangbesarnya berdasarkan faktor pertumbuhanlalu-lintas tahunan (i) dan usia rencana (n)

2.7 Nilai Sumbu Repetisi Beban

Jumlah Repetisi Selama UR :

= persentase konfigurasi sumbu/100)x (JSKN x Cd )/100.000 (5)

Persentase Konfigurasi Sumbu :

= (jumlah kendaraan / jumlah sumbu) x 100(6)

Dimana :

Cd = Koefisien distribusi

Nilai Cd dapat dilihat pada tabel dibawah ini

Tabel 2. Koefisien distribusi kendaraan niaga padalajur rencana

Jumlah lajurKendaraan niaga

1 arah 2 arah1 lajur 1,00 1,002 lajur 0,70 0,503 lajur 0,50 0,4754 lajur - 0,455 lajur - 0,4256 lajur - 0,4

Tabel 3. Faktor Keamanan

Peranan Jalan Faktor KeamananJalan Tol 1,2

Jalan Arteri 1,1Jalan Kolektor/Lokal 1,0

1.8 Dowel

Dowel berfungsi sebagai penyalur bebanpada sambungan yang dipasang dengan separuhpanjang terikat dan separuh panjang dilumasi ataudicat untuk memberikan kebebasan bergeser.

Tabel 4. Ukuran Dan Jarak Batang Dowel YangDisarankan

2.9 Sambungan

1. Sambungan susut, atau sambungan pada bidangyang diperlemah dibuat untuk mengalihkantegangan tarik akibat : suhu, kelembaban,gesekan sehingga akan mencegah retak. Jikasambungan susut tidak dipasang, maka akanterjadi retak acak pada permukaan beton.

2. Sambungan muai, fungsi utamanya untukmenyiapkan ruang muai pada perkerasan,sehingga mencegah terjadinya tegangan tekanyang akan menyebabkan perkerasan tertekuk.

3. Sambungan konstruksi, diperlukan untukkebutuhan konstruksi (berhenti dan mulaipengecoran), jarak antara sambunganmemanjang disesuaikan dengan lebar alur ataumesin penghampar (paving machine) dan olehtebal perkerasan. Selain tiga jenis sambungantersebut, jika pelat perkerasan cukup lebar (> 7cm kapasitas alat), maka diperlukan sambunganke arah memanjang yang berfungsi sebagaipenahan gaya lenting (wraping) yang berupasambungan engsel, dengan diperkuat ikatanbatang pengikat (tie bar).

2.10 Tie Bar (Batang Pengikat)

Adalah potongan baja yang diprofilkan yangdipasang pada sambungan lidah alur dengan maksuduntuk mengikat pelat agar tidak bergerak horisontal.

L = (38,3 x ∅)+ 75(7)

Dimana :L = panjang batang pengikat (mm)∅ = diameter batang pengikat (mm)

2.11 Rencana Anggaran Biaya

Anggaran biaya merupakan harga daribangunan atau proyek yang dihitung dengan teliti,cermat dan memenuhi syarat. Anggaran biaya padabangunan jalan akan berbeda-beda di masing-masingdaerah dikarenakan perbedaan harga upah tenagakerja dan harga bahan. Adapun dalam mengestimasi

450 12

300300300300300300300300300

450 12450 12450 12450

1 1/2

32 1838 1838 1838 18

32 1832 18

12450 12

1 3/41 3/41 3/41 1/21 1/2

91011121314

175200225250275300325350

mmDiameter Panjang Jarak

Dowel

6 15078

3/411

450 12450 12450 12

19 1825 1825 18

Tebal PelatPerkerasaninci mm inci mm inci mm inci


18


biaya pekerjaan dihitung berdasarkan gambar-gambar dan spesifikasi atau persyaratan-persyaratanyang diinginkan, sedang dalam mengestimasi biayadapat dengan dua cara :

a. Anggaran biaya taksiranAnggaran biaya taksiran adalah anggaran biaya yangdihitung berdasarkan taksiran saja, baik volumemaupun totalnya biaya yang diperlukan.

b. Anggaran biaya telitiAnggaran biaya teliti adalah anggaran biaya yangdihitung berdasarkan perhitungan sebenarnya, artinyaanggaran biaya tersebut dibuat dengan teliti dengansecermat mungkin.

2.12 Perhitungan Volume Pekerjaan

1. Penyiapan Badan Jalan

V = p x l (8)

Dimana :p = panjang jalan (m)l = lebar jalan (m)

1. Lapis Pondasi Bawah

V = p x l x t (9)

Dimana :p = panjang jalan (m)l = lebar jalan (m)t = tebal lapis pondasi bawah (m)

2. Baja Tulangan

V = (¼ d2) x l x bj tulangan (10)

Dimana :d = diameter tulangan (m)l = panjang batang (m)Bj tulangan = 7850 kg/m3

3. Beton struktur

V = p x l x t (11)

Dimana :p = panjang jalan (m)l = lebar jalan (m)t = tebal lapis permukaan (m)

3. METODE PENELITIAN

Gambar 1. Bagan Alir Penelitian

Gambar 2. Bagan Alir Perencanaan Perkerasan Kaku


19


Gambar 3. Bagan Alir Rencana Anggaran Biaya

3.1 Pelaksanaan Penilitian

Lokasi Penelitian merujuk pada PekerjaanPerkerasan Jalan Sambera-Santan Kecamatan MuaraBadak Kalimantan Timur.Survey dilakukan 7x16Jam. Pada tanggal 9 Maret 2017 sampai 15 Maret2017

3.2 Tahapan Penelitian

1. Pengumpulan data primer, yang terdiri dari:a) Melakukan survey lalu lintas harian rata-rata

(LHR) di lokasi penelitian yaitu pada ruasjalan Sambera – Santan

2. Pengumpulan data sekunder yang terdiri dari :a) Data California Bearing Ratio (CBR)b) Daftar Harga Satuan Dan Jasa Kabupaten

Kutai Kartanegarac) Data pertumbuhan lalu lintas

4. PEMBAHASAN DAN ANALISA

Adapun metode yang digunakan dalamperencanaan tebal perkerasan adalah metodeNAASRA dan perhitungan RAB dengan metodeBina Marga

Yang akan dibahas pada bab ini antara lain :1. Rekapitulasi Lalu Lintas Harian (LHR)2. Menghitung CBR Segmen3. Menghitung Tebal Lapisan Perkerasan Kaku4. Menghitung Penulangan pada Perkerasan

Bersambung dengan Tulangan5. Menghitung Rencana Anggaran Biaya (RAB)

4.1 Analisis Lalu Lintas

Tabel 5 menunjukan hasil rekapitulasi survei lalulintas ruas jalan Sambera-Santan yang dilakukanselama 7x16 Jam.

Tabel 5. Hasil Rekapitulasi Survei LHR

4.2 CBR Segmen

Dari data yang didapatkan pada proyekJalan Sambera-Santan terdapat 36 titik dan akumulasidari semua CBR yaitu 265 %.

Diketahui :

Akumulasi CBR = 265 %Jumlah titik = 36 titik

CBR rata-rata =∑

=%

= 7,38

CBR max = 10,3 %

CBR min = 6 %

R = 3,18

CBR segmen =

= CBR rata-rata -

= 7,38 -,,

= 6,03 %

4.3 Modulus Reaksi Tanah Dasar Rencana (k)

Dari grafik Gambar 4didapat nilai korelasihubungan antara nilai (k) dan CBR. Nilai CBR 6,03% didapat nilai k sebesar 41 Kpa/mm.


20


Gambar 4. Modulus Reaksi Tanah Dasar

4.3 Mutu Beton Rencana

Beton yang digunakan dengan kuat tekan sebesar 350kg/cm2

= K 350 kg/ cm2 (30 MPa)= f’c = 350 / 10,2= 34 MPa> 30 MPa

Dimana : fr = 0,62 √ ′= 0,62 x √34

= 3,615 MPa> 3,5 MPa

4.4 Pertumbuhan Lalu Lintas

Tabel 6. Nilai Pertumbuhan Lalu Lintas

4.5 Koefisien Distribusi Kendaraan Niaga padaJalur Rencana

Pada jalan yang direncanakan 2 lajur 2 arah makapada Tabel 2 didapat nilai koefisien distribusi (Cd) =0,5

4.6Faktor Keamanan (FK)

Peranan jalan dari perencanaan adalah jalan kolektor,maka dari Tabel 3 didapatkan faktor keamanan (FK)= 1,0

4.7 Umur Rencana

Umur rencana untuk perencanaan perkerasan kakupada Jalan Sambera-Santan = 20 tahun

4.8 Beban Lalu Lintas Rencana Kendaraan

Tabel 7. Beban Lalu Lintas Rencana Kendaraan

Dari Tabel 7 diatas, dapat dilihat bahwa untukmetode NAASRA jenis kendaraan yang digunakanyaitu kendaraan niaga dengan berat total minimum 5ton sehingga hanya kendaraan bus dan truk yangmemenuhi kriteria. Total dari jumlah kendaraandiatas yaitu 167 kendaraan serta untuk jumlah sumbuyaitu 347 sumbu.

4.9 Menghitung Jumlah Sumbu Kendaran Niaga

JSKN = 365 x JSKHN x R

Terlebih dahulu mencari nilai R,

Diketahui :

Umur rencana = 20 tahun

Faktor pertumbuhan(i) = 0,0908

R =( )( )

=( . )( . )

=..

= 53.9314

JSKN = 365 x JSKHN x R

= 365 x 347 x 53.9314

= 6.833.496 buah

4.10 Jumlah Repetisi Beban

Tabel 8. Jumlah Repetisi Beban


21


4.11 Kekuatan Pelat Beton 19 cm

Tabel 8. Kekuatan Pelat Beton 19 cm

4.12 Lapis Pondasi Bawah

Gambar 5. Grafik Pondasi Bawah Minimum yangDiperlukan Untuk Perkerasan Kaku

Pada grafik Gambar 5 diatas, yangmerupakan grafik dari NAASRA dapat dilihatdengan nilai CBR 6,03 % dan nilai JSKN 6.8 x 106

didapatkan ketebalan pondasi minimum yangmendekati 125 mm sehingga dipilih tebal pondasibawah yaitu 125 mm.

4.13 Penulangan

Data perhitungan perencanaan penulangan beton :Tebal Pelat : 190 mm (19 cm)Lebar Pelat : 3,5 mPanjang Pelat : 5 m

a. Tulangan Memanjang

Diketahui =F = 1,8 (untuk stabilisasi semen)Fs = 230Direncanakan tulangan = ∅ 12

As =, . . .

=. .

= 87.43 mm2/m lebar

Luas tulangan minimum As = 0,14 % (SNI’91)

As minimum As∅ = x π x d2

= 0,0014 (190) (1000) = 266 mm2/m lebar

Jadi, digunakan As minimum karena As < Asminimum

= x 3.14 x 122

= 113.04 mm2

n = ∅ = , = 2.35 dibulatkan jadi 3

Untuk 1 meter dibutuhkan 3 buah tulangan :

S = = 333.33 mm→ diambil 250 mm

Jadi untuk tulangan memanjang digunakan tulangan∅ 12 – 250 mm → 453 mm2/m lebar

b. Tulangan Melintang

Dengan cara yang sama, didapatkan untuk tulanganmelintang digunakan tulangan :∅ 16 – 400 mm → 503 mm2/m lebar

4.14 Dowel

Tabel 9. Ukuran dan Jarak Batang Dowel yangDisarankan

Dari Tabel 9 diatas dapat dilihat bahwa kurang danjarak batang dowel yang disarankan, untuk tebal 190mm, maka ukuran Dowel :Diameter : 25 mmPanjang : 450 mmJarak : 300 mm

4.15 Tie Bar (Batang Pengikat)

Jarak antara sambungan memanjang harus dilengkapidengan batang ulir dengan mutu minimum BJTU-24dan berdiameter 16 mm

Diketahui :Tebal pelat = 19 cmJumlah lajur setiap arah = 2 lajur


22


Perencanaan tie bar dipilih dengan menghitungpanjang pengikat (sambungan memanjang) denganrumus sebagai berikut :

L = (38,3 x ∅) + 75= (38,3 x 16) + 75

= 687,8 mm ≈ 688 mm

Dengan tebal 190 mm maka digunakan ukuran tie bardengan diameter batang ulir 16 mm dengan panjang688 dan jarak maksimum 750 mm

4.16 Rencana Anggaran Biaya

Perhitungan rencana anggaran biaya akandihitung berdasaran tebal perkerasan pelat betonyang telah dihitung pada bagian diatas. Dimana lebarjalan 7 m dan total panjang jalan 3,5 km, dengantebal pelat 190 mm beserta tebal lapis pondasinya125 mm.

Semua rangkaian pekerjaan akan di analisaberdasarkan Analisa Harga Satuan Pekerjaan (AHSP)tahun 2016, serta Harga Satuan Pokok Pekerjaan(HSPK) Kutai Kartanegara tahun 2016. Dan data-data yang diperoleh adalah daftar harga upah, daftarharga bahan, dan harga peralatan (terlampir). Data-data ini digunakan untuk menghitung volumepekerjaan dan analisa unit price, sehingga didapatkan Rencana Anggaran Biaya (RAB) untukperkerasan kaku pada jalan Sambera – Santan.

4.17 Perhitungan Volume Pekerjaaan

Tabel 10. Perhitungan Volume Pekerjaan PerkerasanKaku

Tabel 10 diatas merupakan tabel perhitungan volumepekerjaan perkerasan kaku, dimulai dari penyiapanbadan jalan, lapis pondasi bawah, beton struktur danbaja tulangan.

4.18 Rekapitulasi Rencana Anggaran Biaya

Tabel 11. Rekapitulasi Rencana Anggaran Biaya

Dari Tabel 11 diatas yang merupakan perhitunganrencana anggaran biaya untuk pekerjaan perkerasankaku pada ruas jalan Sambera - Santan KabupatenKutai Kartanegara Kalimantan Timur sebesar Rp.25,129,236,050.10 termasuk keuntungan danoverhead 15% serta PPN 10%.

5 KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

Dari hasil data lapangan dan perhitunganperencanaan perkerasan kaku dan biayanya padajalan Sambera - Santan Kabupaten Kutai KartanegaraProvinsi Kalimantan Timur di peroleh kesimpulansebagai berikut:1. Dari hasil perhitungan CBR, didapatkan nilai

CBR sebesar 6,03 % dikarenakan CBR yangumum digunakan di Indonesia sebesar 6 % untuklapis tanah dasar yang mengacu pada peraturanDepartemen Pekerjaan Umum. Maka, tidak perludilakukan penangan khusus untuk lapis tanahdasar yang ingin direncanakan.

2. Tebal lapis perkerasan kaku dengan lebar jalan 7meter menggunakan mutu beton 30 MPa (K-350) adalah 19 cm dan untuk tebal lapis pondasibawah dengan mutu beton 9,8 MPa (K-125)adalah 12,5 cm.

3. Total biaya pekerjaan perkerasan kaku padaJalan Sambera-Santan adalahRp.25,129,236,050.10(dua puluh lima miliarseratus dua puluh sembilan juta dua ratus tigapuluh enam ribu lima puluh rupiah) termasukkeuntungan dan Overhead 15% serta PPN 10%.

5.2. Saran

Adapun saran yang dapat penulis berikandalam skripsi ini adalah sebagai berikut :1. Pada penelitian selanjutnya, untuk perhitungan

rencana anggaran biaya sebaiknya tidakmenggunakan HPSK melainkan denganmelakukan survey harga langsung ke lapangandan memperhitungkan jarak sehingga hasilrencana anggaran biaya lebih realistis.


23


2. Pada penelitian selanjutnya, disarankan untukmembandingkan metode NAASRA denganmetode terbaru yaitu Manual Desain PerkerasanJalan Nomor 02/M/BM/2013.

.DAFTAR PUSTAKA

1. Alamsyah, AA, 2006. Rekayasa Jalan Raya.UMM Press : Malang

2. Asiyanto,2010, Metode Konstruksi ProyekJalan, Universitas Indonesia, Jakarta

3. Hendarsin, SL, 2000. Perencanaan TeknikJalan Raya. Politeknik Negeri Bandung –Jurusan Teknik Sipil, Bandung

4. Hardiyatmo, HC, 2012. PerancanganPerkerasan Jalan dan Penyelidikan Tanah.Gajah Mada Press : Yogyakarta

5. Saodang Hamirhan, 2005, Konstruksi JalanRaya Buku 2 Perancangan Perkerasan JalanRaya , Penerbit NOVA, Bandung

6. Soedarsono Untung Djoko, 1985, KonstruksiJalan Raya, Badan Penerbit Pekerjaan Umum,Jakarta Selatan

7. Sukirman, Silvia, 1999. Perkerasan Lentur JalanRaya. NOVA : Bandung

8. Suryawan Ari, 2009, Perkerasan Jalan BetonSemen Portland (Rigid Pavement), Beta OffsetYogyakarta, Yogyakarta.

9. Dwi Andika Wati, Riski. 2016. StudiPerencanaan Perkerasan Kaku Metode BinaMarga Dan Biaya Pada Jalan Lembudud –Bario Kabupaten Nunukan – Kalimantan Utara.Malang : Skripsi Teknik Sipil Institut TeknologiNasional Malang.

10. Nurahmi Oktodelina, Anak Agung Kartika”Perbandingan Konstruksi Perkerasan Lenturdan Perkerasan Kaku serta AnalisisEkonominya pada Proyek Pembangunan JalanLingkar Mojoagung” Jurnal Teknik Sipil ITSVol. 1 (sept, 2012) ISSN:2301-9271.http://download.portalgaruda.org/article.php?article=53827&val=4186

11. Sanjaya, Arie. 2015. Perencanaan TebalPerkerasan Kaku dan Perhitungan Biaya AlatBerat untuk Pelaksanaan Proyek PeningkatanLoajanan – Batas Tenggarong ProvinsiKalimantan Timur. Samarinda : Skripsi TeknikSipil Politeknik Negeri Samarinda

12. Setiawan, Eka Eddy. 2012.Perencanaan TebalPerkerasan kaku (Rigid Pavement) denganMenggunakan Metode Naasra Pada JalanPendekat Mahkota II, Samarinda: Skripsi TeknikSipil Universitas Mulawarman

JURNAL TEKNOLOGI SIPILTriana Sharly P.arifinI1), Mardewi Jamal II2), AhmadHelmi Nasution3)

Jurnal Ilmu Pengetahuan dan teknologi sipil

24


PEMAKAIAN AGREGAT PALU PADA CAMPURANBERASPAL ASPHALT TREATED BASE

Triana Sharly Permaisuri Arifin 1), Mardewi Jamal2), Ahmad Helmi Nasution3

1) Fakultas Teknik, Universitas Mulawarman, Jalan Sambaliung No.9, Samarinda, 751172) Fakultas Teknik, Universitas Mulawarman, Jalan Sambaliung No.9, Samarinda, 751173) Fakultas Teknik, Universitas Mulawarman, Jalan Sambaliung No.9, Samarinda, 75117

ABSTRACT

Di dalam penggunaan campuran aspal panas untuk kondisi jalan dengan volume lalu lintas dan bebanlalu lintas yang cukup pesat, seringkali ditemukan masalah terutama dalam hal teknis yang disebabkan kinerjasehingga hasil lapisan permukaan tidak memuaskan dan mengakibatkan kerusakan secara dini.Penelitian ini akan difokuskan untuk mengkaji kelayakan penggunaan agregat palu sebagai bahan campuranberaspal ATB. Pada penelitian ini dilakukan dengan membuat 14 sampel, dimana 10 sampel aspal dengan 5variasi kadar aspal 5%, 5,5%, 6%, 6,5%,dan 7% untuk pengujian Marshall, sedangkan 4 sampel untukpengujian Marshall Immersion.

Dari hasil pengujian Marshall, nilai kadar aspal optimum untuk campuran kombinasi sebesar 6,2%dengan nilai stabilitas sebesar 1214,75 kg. Berdasarkan hasil pengujian bahan dan pengujian campuranaspal,agregat palu sebagai bahan campuran beraspal.

.ABSTRACT

In the use of hot mix asphalt for roads with traffic volume and traffic loads quite rapidly, often foundparticularly in terms of technical issues resulting performance so that the results are not satisfactory surfacelayer and cause damage early.

This study will focus on assessing the feasibility of aggregate combination use from the two districtsmaterial as AC-WC asphalt mixture. In this study, the researcher carried out by making 14 samples, of which10 samples with 5 asphalt content variations of 5%, 5.5%, 6%, 6.5%, and 7% for the Marshall test, while 4samples are forMarshall Immersion testing.From the result of Marshall Test, the value of the optimum asphalt content for the mixture combination is 6,2%with a value of 1214,75 kg stability. Based on the results of the testing materials and testing asphalt mixtureswith Palu’s aggregate can be used as an ingredientasphalt mixture of Asphalt treated base.

Keywords: Aggregate, Stability, Marshall, Optimum Asphalt Percentage, Asphalt Treated Base.

1. PENDAHULUAN

Perkerasan jalan merupakan lapisanperkerasan yang terletak di antara lapisan tanah dasardan roda kendaraan, yang berfungsi memberikanpelayanan kepada sarana transportasi, dan selamamasa pelayanannya diharapkan tidak mengalamikerusakan yang berarti.Supaya perkerasanmempunyai daya dukung dan keawetan yangmemadai, tetapi juga ekonomis, maka perkerasanjalan dibuat berlapis-lapis.Lapisan paling atas disebutjuga sebagai lapisan permukaan, merupakan lapisanyang paling baik mutunya.Dibawahnya terdapatlapisan fondasi, yang diletakkan di atas tanah dasaryang telah dipadatkan.

Material utama pembentuk lapisanperkerasan jalan adalah agregat, yaitu 90 - 95 % dariberat campuran perkerasan.Daya dukung lapisan

perkerasan ditentukan dari sifat butir-butir agregat,dan gradasi agregatnya.Bahan pengikat seperti aspaldan semen dipergunakan sebagai bahan pengikatagregat agar terbentuk perkerasan kedap air.

Perkerasan dengan mempergunakan aspalsebagai bahan pengikat disebut perkerasan lentur,dan perkerasan dengan mempergunakan semensebagai bahan pengikat disebut perkerasankaku.Lapisan perkerasan menggabungkan perkerasankaku dan perkerasan lentur dinamakan perkerasankomposit.

Untuk mendapatkan perkerasan jalan yangmemenuhi mutu yang diharapkan, maka diperlukanpengetahuan tentang sifat, pengadaan danpengolahan agregat.Disamping itu, pengetahuantentang sifat bahan pengikat seperti aspal dan semenmenjadi dasar untuk merancang campuran sesuai



25


jenis perkerasan yang diinginkan. Kendali mutuproses pelaksanaan perkerasan merupakan hal yangtak terpisahkan untuk mendapat mutu yangdiharapkan.1. Tujuan dari penelitian ini adalah : Untuk

mendapatkan komposisi campuran atau Job MixFormula (JMF) yang memenuhi spesifikasipada pengujian rencana campuran aspal ATB

2. Untuk mendapatkan perbandingan nilaistabilitas dan pelelehan dari komposisi rencanacampuran aspal ATB

3. Untuk mendapatkan kadar aspal optimum padapengujian rencana campuran aspal ATB

Gambar 1.1 Struktur lapis perkerasan lentur

2. TINJAUAN PUSTAKA

Struktur perkerasan lentur umumnya terdiridari lapisan permukaan, lapisan pondasi atas, lapisanpondasi bawah dan lapisan tanah dasar.Susunanlapisan perkerasan dapat dilihat pada Gambar 1.1.

Beton aspal adalah jenis pekerasan jalanyang terdiri dari campuran agregat dan aspal, denganatau tanpa bahan tambahan. Material-materialpembentukan beton aspal dicampur di instalasipencampur pada suhu tertentu, kemudian diangkut kelokasi, dihampar dan dipadatkan. Suhu pencampuranditentukan berdasarkan jenis aspal yang akandigunakan. Jika digunakan semen aspal, maka suhupencampuran umumnya antara 145o C-155o C,sehingga disebut beton aspal campuran panas.

Berdasarkan temperatur ketika mencampurdan memadatkan campuran, beton aspal dapatdibedakan atas :1. Beton aspal campuran panas (hotmix) adalah

beton aspal yang material pembentuknyadicampur pada suhu sekitar 140o C

2. Beton aspal campuran sedang (warm mix) adalahbeton aspal yang material pembentukandicampur pada suhu pencampuran sekitar 60o C

3. Beton aspal campuran dingin (cold mix) adalahbeton aspal yang material pembentukannya

dicampur pada suhu ruangan sekitar 25o C.Beton aspal campuran dingin ini biasanyadigunakan saat perawatan jalan yang tidakmembutuhkan banyak campuran

Jenis perkerasan yang diteliti adalah lastonsebagai lapisan aus dengan metode pencampuranhotmix.Laston adalah beton aspal bergradasi menerusyang umum digunakan untuk jalan-jalan denganbeban lalu lintas berat. Laston dikenal pula dengannama AC (asphalt concrete). Lapisan aspal betonmerupakan lapisan permukaan yang seringdigunakan.Karakteristik beton aspal yang terpentingpada campuran ini adalah stabilitas.Tebal nominalminimum laston 4-6 cm.

Sesuai fungsinya laston dibagi menjadi tiga,yaitu:1. Laston sebagai lapis aus, dikenal dengan nama

AC-WC (Asphalt Concrete-Wearing Course).Tebal nominal minimum AC-WC adalah 4 cm.Lapisan ini bersifat non struktural.

2. Laston sebagai lapis pengikat, dikenal dengannama AC-BC (Asphalt Concrete-Binder Course).Tebal nominal minimum AC-BC adalah 5 cm.Lapisan ini bersifat struktural.

3. Laston sebagai lapis pondasi, dikenal dengannama AC-Base (Asphalt Concrete-Base). Tebalnominal minimum AC-Base adalah 6 cm. Lapisanini bersifat struktural.


Hasil Pengujian Material

Pengujian material untuk campuran lastonlapis aus (ATB) terdiri dari:a. Analisa saringan agregat kasar dan halus (SNI 03-

1968-1990). Hasil dari analisa saringan inidigunakan untuk menentukan gradasi campuran.

b. Keausan agregat atau abrasi (SNI 03-2417-1991).Nilai abrasi ini merupakan indikador darikekerasan suatu agregat.

c. Berat jenis serta penyerapan agregat kasar (SNI03-1969-1990). Pengujian ini bertujuan untukmenentukan berat jenis campuran dankemampuan agregat untuk menyerap aspal.

d. Berat jenis serta penyerapan agregat halus (SNI03-1970-1990)



26


Tabel 4.1 Hasil Pengujian Agregat Kasar

Ket. CA ex. Palu Ma ex. Palu

Berat Sebelum dicuci : 1521,0

gr

Berat sebelum dicuci : 510,6 gr

Berat Sesudah dicuci : 1501,2

gr

Berat sesudah dicuci : 509,8 gr

Saringan Kumulatif Kumulatif

Jumlah

Berat

%

tertahan

%

lolos

Jumlah

berat

% tertahan %

lolos

1 ½ " 0,00 0,00 100,00 0,00 0,00 100,00

1 " 0,00 0,00 100,00 0,00 0,00 100,00

¾ " 0,00 0,00 100,00 0,00 0,00 100,00

½ " 1014,70 66,71 33,29 0,00 0,00 100,00

3/8 " 1402,60 92,22 7,78 62,80 12,30 87,70

No. 4 1472,30 96,80 3,20 413,60 81,00 19,00

No. 8 456,40 89,39 10,61

N0. 16

N0. 30

N0. 50

No.100

No.200

Pan 1478,40 97,20 2,80 468,00 91,66 8,34

Tabel 4.2 Hasil Pengujian Agregat halus

Ket.

FA ex. Palu Sand ex. Mahakam

Berat Sebelum dicuci : 1099,4 gr Berat sebelum dicuci : 836,9 gr

Berat Sesudah dicuci : 1097,2 gr Berat sesudah dicuci : 835,2 gr

Saringan

Kumulatif Kumulatif

Jumlah

Berat

%

tertahan

% lolos Jumlah

berat

%

tertahan

% lolos

1 ½ " 0,00 0,00 100,00 0,00 0,00 100,00

1 " 0,00 0,00 100,00 0,00 0,00 100,00

¾ " 0,00 0,00 100,00 0,00 0,00 100,00

½ " 0,00 0,00 100,00 0,00 0,00 100,00

3/8 " 0,00 0,00 100,00 0,00 0,00 100,00

No. 4 0,00 0,00 100,00 27,30 3,26 96,74

No. 8 188,60 17,15 82,85 183,60 21,94 78,06

N0. 16 401,60 36,53 63,47 369,80 44,19 55,81

N0. 30 543,80 49,46 50,54 514,50 61,48 38,52

N0. 50 653,70 59,46 40,54 655,70 78,35 21,65

No.100 751,80 68,38 31,62 757,60 90,52 9,48

No.200 823,80 74,93 25,07 784,90 93,79 6,21

Pan 856,70 77,92 22,08 795,50 95,05 4,95

Hasil Pengujian Abrasi

Persen Keausan = (A - B) x 100 %A

= (5000 - 3755) x 1005000

= 24,9 %

Perancangan Campuran Aspal ATB

Rancangan campuran adalah suatucampuran yang terdiri dari fraksi-fraksi agregat danbahan pengikat aspal dimana pencampurannyamelalui proses pemanasan. Perencanaan campuranyang baik perlu dilakukan untuk mendapatkancampuran aspal beton yang baik pula di sampingkualitas masing-masing material penyusuncampurannya. Rancangan campuran ini berperanpenting dalam pengendalian mutu perkerasan jalan.Data-data yang diperlukan untuk merancangcampuran aspal beton adalah gradasi agregat, beratjenis agregat dan kekerasan agregat.

Penentuan Perancangan Gradasi AgregatGabungan

Tahap ini bertujuan untuk menentukanrancangan campuran dari masing-masing fraksiagregat yang digunakan sehingga didapatkanproporsi agregat campuran yang sesuai denganspesifikasi campuran aspal panas. Rancangancampuran tersebut harus memenuhi spesifikasigradasi agregat yang direncanakan.

Tabel 4.3 Pembuatan Benda Uji

Kadar

Aspal

(%)

Coarse

Aggregate

(gr)

Medium

Aggregate

(gr)

Find

Aggregate

(gr)

Sand

(gr)

5 319,2 307,8 273,6 239,4

5,5 317,52 306,18 272,16 238,14

6 315,84 302,56 270,72 236,88

6,5 314,16 302,94 269,28 235,62

7 312,48 301,32 267,84 234,36

Penentuan Kadar Aspal Rencana

Penentuan kadar aspal rencana ditentukandengan menggunakan rumus yang berdasarkan padaRSNI 03-1737-1989.

Pb = 0.035(%CA) + 0.045(%FA) + 0.18 (%FF) + C

Berdasarkan hasil perhitungan, nilaikadaraspal rencana (Pb) untuk material campuran iniadalah 5%. Berdasarkan pedoman perencanaancampuran beraspal panas, pembuatan benda ujimenggunakan dua kadar aspal di bawah kadar aspalrencana (Pb). Hal itu menyebabkan benda uji dibuatdengan variasi kadar aspal mulai dari 4 % dengankenaikan setiap kadar aspal 0,5 %. Penggunaanvariasi kadar aspal yang berada di atas dari kadaraspal rencana, disesuaikan oleh kebutuhanpembuatan benda uji. Dalam penelitian ini digunakantujuh variasi kadar aspal untuk masing-masingcampuran, yaitu 5 %, 5,5 %, 6 %, 6,5 %, 7 %. Variasi



27


kadar aspal masing-masing akan digunakan untukmembuat benda uji atau briket sebanyak dua buah,sehingga total benda uji dari seluruh variasi kadaraspal untuk tiap campuran sebanyak 10 benda ujiatau briket.

Analisa Hasil Pengujian Benda Uji

a. Berat Isi

Gambar 4.1 Grafik Hubungan Berat Isi Terhadap KadarAspal

Berat isi merupakan tingkat kerapatancampuran setelah dipadatkan. Berat isi merupakanindikator dari kerapatan suatu campuran. Faktor-faktor yang mempengaruhi kepadatan adalah gradasiagregat, kadar aspal, berat jenis agregat, kualitasagregat serta proses pemadatan yang meliputi suhupemadatan dan jumlah tumbukan. Campuran denganberat isi yang tinggi akan lebih mampu menahanbeban yang lebih berat dibandingkan pada campuranyang mempunyai berat isi rendah. Campuran yangmemiliki tingkat kerapatan tinggi kemungkinanbleeding tinggi karena agregat tidak menyediakanrongga untuk pemadatan beban lalu lintas tambahan.Suatu campuran akan memiliki berat isi yang tinggiapabila mempunyai bentuk butir yang tidak seragam,kadar aspal tinggi, dan porositas butiran rendah.

b. Stabilitas

Gambar 4.2 Grafik Hubungan Stabilitas Terhadap KadarAspal

Stabilitas campuran dalam pengujianMarshall ditunjukan dengan pembacaan nilaistabilitas yang dikoreksi dengan angka koreksi akibatvariasi ketinggian benda uji. Nilai stabilitas adalah

nilai yang menyatakan beban maksimum yang dapatdicapai oleh bahan penyusun campuran beraspalpanas yang dinyatakan dalam satuan beban. Stabilitasmerupakan indikator kekuatan lapis perkerasandalam memikul beban lalu lintas tanpa mengalamiperubahan bentuk seperti gelombang atau alur. Nilaistabilitas diperoleh dari hasil geseran antara butir,penguncian antara partikel dan daya ikat yang baikdari lapisan aspal, proses pemadatan, mutu agregatdan kadar aspal juga dapat mempengaruhi nilaistabilitas. Semakin tinggi nilai stabilitas makasemakin besar pula beban yang mampu dipikul olehperkerasan tersebut. Begitu pula sebaliknya, semakinkecil nilai stabilitas maka semakin kecil beban yangmampu dipikul oleh perkerasan tersebut.

c. Flow

Gambar 4.3 Grafik Hubungan FlowTerhadap KadarAspal

Nilai kelelehan (Flow) adalah nilai yangmenyatakan besarnya penurunan campuran benda ujiakibat suatu beban sampai batas runtuh yangdinyatakan dalam satuan mm. Flow indikatorkelenturan campuran beraspal panas untuk menahanbeban lalu lintas. Campuran yang mempunyai flowrendah dengan stabilitas tinggi akan cenderungmenghasilkan campuran beraspal panas yang kakudan getas, sehingga campuran akan mudah retakapabila dilalui beban lalu lintas yang tinggi.Sebaliknya apabila campuran beraspal panasmempunyai flow tinggi maka akan bersifat plastissehingga mudah terjadi perubahan bentuk (deformasiplastis) akibat beban lalu lintas yang tinggi.

d. Marsall Quetient (MQ)

Gambar 4.4 Grafik Hubungan Marshall QuotientTerhadapKadar Aspal



28


Hasil bagi Marshall atau biasa disebutdengan Marshall Quetient (MQ) merupakan ratioperbandingan antara nilai stabilitas dan kelelehansuatu campuran. Nilai Marshall Quetient inidiperlukan untuk mengetahui kekakuan (stiffness)dari suatu campuran. Semakin besar nilai MQ berarticampuran semakin kaku dan sebaliknya semakinkecil MQ maka perkerasannya semakin lentur.Faktor-faktor yang mempengaruhi hasil bagimarshall yaitu nilai stabilitas, flow, kadar aspalcampuran, kualitas agregat, dan gradasi agregat.

e. VIM

Gambar 4.5 Grafik Hubungan VIMTerhadap Kadar Aspal

VIM adalah rongga udara di antara partikelagregat yang terselimuti aspal dalam suatu campuranberaspal yang telah dipadatkan.VIM dinyatakandalam persen terhadap volume total campuran.VIMdiperlukan sebagai tempat bergesernya butiran-butiran agregat akibat adanya pemadatan tambahanoleh beban lalu lintas serta mengakomodasi ekspansiaspal akibat naiknya temperatur tanpa mengalamibleeding dan turunnya stabilitas. Nilai VIMdipengaruhi oleh gradasi agregat, kadar aspal, danberat isi.

Nilai VIM pada campuran beraspal, tidakboleh terlalu besar atau terlalu kecil. Nilai VIM yangbesar akan mengakibatkan berkurangnya keawetandari lapis perkerasan dikarenakan rongga yang terlalubesar akan memudahkan masuknya air dan udarakedalam lapis perkerasan. Udara akanmengoksidasikan aspal sehingga selimut aspalmenjadi tipis dan kohesi aspal menjadi berkurangsehingga akan menimbulkan pelepasan butiran,sedangkan air akan melarutkan bagian aspal yangtidak teroksidasi sehingga pengurangan jumlah aspalakan lebih cepat. Nilai VIM yang kecil, juga tidakmenguntungkan karena tidak menyediakan ruangyang cukup untuk menerima penambahan pemadatanakibat beban lalulintas, sehingga pada akhirnyamemungkinkan terjadinya bleeding. Nilai VIM yangkecil akan menyebabkan kekakuan lapis perkerasansehingga mudah terjadinya retak apabila menerimabeban lalu lintas karena kurang lentur untukmenerima deformasi yang terjadi.

f. VMA

Gambar 4.6 Grafik Hubungan VMATerhadap KadarAspal

VMA adalah voume rongga di antara butir-butir agregat dalam campuran beraspal yang telahdipadatkan. Besarnya nilai VMA dipengaruhi olehkadar aspal, gradasi, jumlah tumbukan dan suhupemadatan. Nilai VMA yang tinggi akanmenyebabkan kekakuan campuran yang nantinyaberujung pada rentannya terjadi crack atau retakanpada campuran tersebut. Sebaliknya, jika VMAterlalu kecil maka campuran akan rapat, sehinggaaspal akan sulit mencapai rongga akibatnya apabiladiberikan beban lalu lintas akan terjadi deformasipada lapisan perkerasan tersebut berupa lendutan danterbentuknya alur ban kendaraan. Hal ini disebabkankarena ruang yang terisi aspal akan lebih sedikit.

g. VFA

Gambar 4.7 Grafik Hubungan VFATerhadap Kadar Aspal

Nilai VFA menunjukkan persentasibesarnya rongga campuran yang terisi olehaspal.VFA dinyatakan dalam persen terhadap volumetotal campuran. Nilai VFA yang besar menyatakanbanyaknya rongga udara yang terisi aspal sehinggakekedapan campuran terhadap air dan udara akansemakin tinggi namun akan menyebabkan lapisperkerasan mudah mengalami bleeding. Nilai VFAterlalu kecil akan menyebabkan kekedapan campuranterhadap air berkurang karena sedikit rongga yangterisi aspal sehingga menyebabkan air dan udara akanmudah masuk kedalam lapisan perkerasan sehinggakeawetan dari lapis perkerasan berkurang.



29


Penentuan Kadar Aspal Optimum

Setelah dilakukan serangkaian analisa, makaakan didapat nilai kadar aspal optimum. Kadar aspaloptimum merupakan kadar aspal yang dipakai dalamcampuran yang kemudian dihampar di lapangan. Halitu disebabkan kadar aspal optimum mampumewakili semua parameter kinerja aspal beton.Besaran kadar aspal optimum berbeda-beda,tergantung dari propertis aspal, agregat, gradasiagregat dan jenis campuran itu sendiri. Lapisperkerasan atas umumnya memiliki kadar aspal yangtinggi jika dibandingkan dengan lapisan yang beradadi bawahnya. Lapisan AC-WC yang berfungsisebagai lapisan aus, membutuhkan kadar aspal yanglebih tinggi daripada lapis perkerasan di bawahnya.Hal ini disebabkan karena aspal mampu mengisirongga-rongga dalam campuran. Pengisian rongga inidengan sendirinya akan memperkecil volume rongga,sehingga air tidak bisa masuk meresap ke lapisanaspal di bawahnya.

Gambar 4.8 Grafik kadar aspal optimum

Gambar 4.8 diatas terlihat bahwa rentangkadar aspal yang memenuhi persyaratan campuranlapis aspal beton untuk campuran AC-WC berkisarpada kadar aspal 5,3% -7%. Kadar aspal denganrentang 5,3% - 7% ini diambil nilai tengah untukmendapatkan nilai kadar aspal optimum sehingganilai kadar aspal optimum yang diperoleh untukcampuran kombinasi fraksi kasar agregat Karangandan fraksi halus agregat Senoniyaitu sebesar 6,2%.Nilai kadar aspal optimum ini maka akan digunakansebagai kadar aspal untuk pengujian MarshallImmersion.

Hasil Pengujian Marshall Immersion

Sampel untuk pengujian MarshallImmersion dibuat sebanyak 6 buah pada kadar aspaloptimum dari campuran kombinasi fraksi kasaragregat Karangan dan fraksi halus agregat Senoni.Kadar aspal optimum campuran kombinasi fraksikasar agregat Karangan dan fraksi halus agregatSenoni adalah 5,8 %. Selanjutnya sampel denganmasing-masing kadar aspal optimum direndam diwater bath dengan suhu 60oC selama 30 menit

sebanyak 3 sampel dan 24 jam sebanyak 3 sampeluntuk masing-masing campuran. Dilakukanperendaman dengan suhu 60oC karena dianggap suhupaling ekstrim permukaan lapis perkerasan adalah60oC.

Pengujian Marshall Immersionmengkondisikan rancangan lapis perkerasan dengankadar aspal optimum untuk dihampar di lapangan.Setelah dilakukan perendaman kemudian sampel diuji Marshall. Berdasarkan pada RSNI 2003–1737–1989 tentang pedoman pelaksanaan lapis campuranberaspal panas, persyaratan stabilitas sisa minimum75 %.

Nilai Stabilitas Pengujian Marshall Immersion

Stabilitas sisa =( )( ) 100 %

= 88,66 % > 75% ok

Berdasarkan RSNI 2003–1737–1989 tentangpedoman pelaksanaan lapis campuran beraspal panas,persyaratan stabilitas sisa minimum 75 %..

5. CONCLUSION AND RECOMMENDATION

Kesimpulan

1. Dari hasil pembuatan Job Mix Formula (JMF),didapatkan nilai pelelehan dan marshall quotientberturut-turut adalah 3,24 mm dan 377,955kg/mm dengan spesifikasi minimum 3,0 mm dan250 kg/mm.

2. Dari hasil pengujian marshall test, untuk nilaistabilitas didapatkan nilai stabilitas marshallsebesar 1214,75 kg dengan spesifikasi minimum800 kg.

3. Dari hasil pengujian, didapatkan nilai kadaraspal optimum sebesar 6,2 %.

4. Untuk Stabilitas Marshall Sisa setelahperendaman 24 jam, pada suhu 60°C dari hasilpengujian didapatkan nilai sebesar 88,66 %dengan spesifikasi minimum 75 %.

5. Dari hasil pengujian analisa saringan agregatkasar dan halus, pengujian berat jenis danpenyerapan agregat kasar dan halus, danpengujian abrasi, maka material tersebut dapatdigunakan sebagai bahan campuran aspal ATBkarena memenuhi syarat dan spesifikasi yangdigunakan.

Saran

Pelaksanaan praktikum ataupun adanyakekurangan pada alat-alat. Oleh karena itu Hasil daripengujian yang telah dilakukan, kadangkala tidaksesuai dengan literatur yang ada. Hal itu disebabkanoleh berbagai faktor seperti kurangnya ketelitian



30


pada, dalam pelaksanaan kegiatan perlu diperhatikanhal – hal berikut :1. Sebelum melaksanakan pengujian, bacalah

prosedur pelaksanaan agar dalampelaksanaan tidak terdapat kekeliruan.

2. Persiapkan bahan yang akan di uji sebaikmungkin.

3. Periksalah kondisi alat – alat yang akandigunakan dalam pengujian.

DAFTAR PUSTAKA

1. Asiyanto, 2008. Metode Konstruksi Proyek Jalan.Universitas Indonesia: Jakarta.

2. Departemen Pekerjaan Umum, Badan PenelitianDan Pengembangan PU, Standar NasionalIndonesia, Metode Pengujian Keausan Agregatdengan Mesin Abrasi Los Angeles, SNI 03-2417-1991

3. Departemen Pekerjaan Umum, Badan PenelitianDan Pengembangan PU, Standar NasionalIndonesia, Metode Pengujian Tentang AnalisisSaringan Agregat Halus dan Kasar, SNI 03-1968-1990

4. Departemen Pekerjaan Umum, Badan PenelitianDan Pengembangan PU, Standar NasionalIndonesia, Metode Pengujian Berat Jenis dan

Penyerapan Air Agregat Kasar. SNI 03-1969-1990

5. Departemen Pekerjaan Umum, Badan PenelitianDan Pengembangan PU, Standar NasionalIndonesia, Metode Pengujian Berat Jenis danPenyerapan Air Agregat Halus. SNI 03-1970-1990

6. Departemen Pekerjaan Umum, Badan PenelitianDan Pengembangan PU, Standar NasionalIndonesia, Metode Pengujian Campuran Aspaldengan Alat Marshall, SNI 06-2489-1991

7. Departemen Pekerjaan Umum, Badan PenelitianDan Pengembangan PU, Standar NasionalIndonesia, Pedoman Pelaksanaan LapisCampuran Beraspal Panas, Revisi SNI 03-1737-1989

8. Departemen Permukiman Dan PrasaranaWilayah, Spesifikasi dan Pelaksanaan campuranberaspal panas

9. Departemen Pekerjaan Umum, PedomanPerencanaan Campuran Beraspal denganPendekatan Kepadatan Mutlak

10. Ir. Tm Suprapto, 2004. Bahan dan Struktur JalanRaya. Universitas Gadjah Mada.

11. Sukirman, Silvia, 2003. Perkerasan Lentur JalanRaya. Granit : Bandung.

JURNAL TEKNOLOGI SIPILAhmad1), Kisman2), Nofrizal3), Zainal Abidin4) Jurnal Ilmu Pengetahuan dan teknologi sipil

31


PERILAKU FISIK DAN MEKANIK BATU BATA YANGMENGGUNAKAN LUMPUR PDAM TANJUNG SELOR

Ahmad1), kisman2), Nofrizal3), Zainal Abidin4)

1,2,3,4) Prodi Teknik Sipil, Universitas Kaltara, Jalan Semgkawit, Tanjung Selore-mail : [email protected]

ABSTRAK

Pengolahan air baku menjadi air bersih pada Instalasi Pengolahan Air (IPA) PDAM Tanjung Selorakan menghasilkan bahan buangan padat berupa lumpur yang seringkali tidak dimanfaatkan, dan dibuanglangsung kesungai yang dapat menimbulkan pencemaran sekaligus sedimentasi pada sungai. Dalam kaitan ini,diadakanlah sebuah penelitian untuk mengamati perilaku fisik dan mekanik batu bata yang menggunakanlumpur PDAM Tanjung Selor sebagai bahan campuran pembuat batu bata.

Penelitian ini bersifat experimental laboratorium. Benda uji berbentuk kubus dengan ukuran 15 cm x15 cm x 15 cm dan ukuran Panjang 15 cm, lebar 7,5 cm dan tinggi 7,5 cm sesuai dengan standar pasarTanjung Selor. Komposisi perbandingan massa lumpur PDAM dan massa lempung pada benda uji adalah 0 % :100 %, 3 % : 97 %, 5 % : 95 %, 8 % : 92 %, 10 % : 90 %, 13% : 87 %, dan 15 % : 85 %.

Hasil pengujian sifat fisik dan sifat mekanik menunjukkan bahwa benda uji dengan komposisi 3 % : 97% memiliki densitas dan kuat tekan tertinggi, penyerapan air dan penyusutan paling rendah, sedangkan warnadan sifat tampak semua benda uji memenuhi persyaratan SNI 15-2094-2000. Jika ditinjau dari kelas kuat tekandan karakteristik lainnya berdasarkan berdasarkan SNI 15-2094-2000, produksi batu bata untuk tujuan industridirekomendasikan pada komposisi 3 % : 97 %, 5 % : 95 %, dan 8 % : 92 % (kuat tekan >50kg/cm2).

Kata Kunci : Batu Bata, Lumpur, Sifat Fisik, Sifat Mekanis, Tanjung Selor

ABSTRACT

Processing raw water into clean water in water treatment plant (IPA) PDAM Tanjung Selor willproduce of solid waste of mud are often not used , and disposed directly into the river which could result inpollution and sedimentation on the river. In this regard, did a study to observe the physical and mechanicalbehavior of bricks made of solid waste PDAM Tanjung Selor.

The research is experimental laboratory. Test objects the cube shaped by the size of 15 cm x 15 cm x15 cm and a measure of length is 15 cm, the wide is 7.5 cm, and the height is 7.5 cm according to the standardof Tanjung Selor. A mass of mud comparison by mass of clay is 100 % 0 %: , 3 %: % 97 , 5 %: % 95 , 8 %: %92 , 10 %: % 90 , 13 %: % 87 , and 15 %: % 85 .

The result of physical properties and mechanical properties show that the specimen 3%: 97% has thehighest of density and compressive strength, the lowest of water absorption and shrinkage, while the color andthe visible properties of all sampel corresponding the requirements of SNI 15-2094-2000. According to thecompressive strength and other characteristics based on SNI 15-2094-2000, production of brick for thepurpose of industry recommended in composition 3 % : 97 %, 5 % : 95 %, and 8 % : 92 % (compressivestrength>50kg / cm2).

Keywords : Brick, Mud, Physical Properties, Mechanical Properties, Tanjung Selor


32


1. PENDAHULUAN

Proses pengolahan air baku menjadi airbersih pada instalasi pengolahan air (IPA) PDAMTanjung Serlor selain menghasilkan air bersih jugamenghasilkan bahan buangan padat berupa lumpuryang berasal dari unit filtrasi yang didahului olehproses pengendapan dengan menggunakan bahankoagulan. Koagulan merupakan bahan kimia, baikalami maupun sintetis, yang digunakan untukmenstabilisasi pertikel yang ada di dalam air,sehingga pertikel mudah untuk dipisahkan di baksedimentasi. Bahan koagulat yang sering digunakanadalah tawas atau alum.

Karakteristik lumpur yang masuk dankeluar instalasi sangat berbeda. Perbedaannya yangprinsip adalah adanya kandungan logamAluminium (dari pemakaian senyawa aluminiumsulfat atau alum) didalam lumpur endapan yangtergolong sebagai limbah bahan beracun danberbahaya. Lumpur yang dihasilkan oleh InstalasiPengolahan Air (IPA) seringkali tidakdimanfaatkan, dan lumpur endapan tersebut dibuang langsung kesungai yang dapat menimbulkanpencemaran dan sedimentasi pada sungai.

Berbagai teknik pemanfaatan lumpur hasilpengolahan air telah dilakukan, namum hal tersebuttetap dianggap sebagai ancaman bagi lingkungan.Dengan komposisi mineralogi yang sangat miripdengan lempung dan melalui proses sintering(pemanasan), pemanfaatan limbah lumpurpengolahan air menjadi bahan konstruksi, terutamabatu bata, dianggap sebagai pilihan yang palingekonomis dan ramah lingkungan karena suhu tinggipembakaran pada proses pembuatan batu bata tidakhanya mengkonsolidasi partikel lumpur danlempung, tetapi juga dapat memecah senyawaorganik terutama dalam fase silikat [7][8][3][5].Selain itu, pemanfaatan limbah lumpur pengolahanair menjadi bahan konstruksi telah merubah limbahmenjadi bahan yang lebih bermanfaat sekaligus

meminimalisir dampak dari penimbunan limbahtersebut (Lin and Weng, 2001).

Beberapa hasil penelitian menunjukkanbahwa pada suhu pembakaran optimum 1000UC,jumlah maksimum limbah lumpur pengolahan airyang dapat digunakan dalam pembuatan batu bataadalah sebesar 50% dari berat batu bata denganhasil optimum pada kadar 5% - 10% [4][6][1][7].

Penelitian ini bertujuan untukmemanfaatkan limbah lumpur pengolahan air dariIPA PDAM Tanjung Selor sebagai bahanpembuatan batu bata. Penelitian ini dirancang untukmengetahui karakteristik fisik-mekanik dari batubata yang dihasilkan.

2. RANCANGAN PENELITIAN

Material benda uji berupa lempung sedang,sedangkan material campuran benda uji berupalimbah lumpur yang berasal dari PerusahaanDaerah Air Minum (PDAM) Tanjung Selor,Kabupaten Bulungan, Kalimantan Utara.Tahapan penelitian dimulai dari studi pustakaberupa pengumpulan jurnal penelitian dan paperterkait sebagai literatur yang digunakan selamapenelitian, kemudian dilanjutkan dengan penyiapanmaterial benda uji untuk dilakukan uji karakteristik.Tahapan selanjutnya adalah dilakukan pembuatanbenda uji berbentuk kubus untuk sampel pengujiankuat tekan [15 cm x 15 cm x 15 cm] dan benda ujiberbentuk balok untuk pengujian lainnya sesuaidengan dimensi batu bata standar pasar KalimantanUtara [Panjang 15 cm, lebar 7,5 cm dan tinggi 7,5cm]. Variasi komposisi dan jumlah benda ujidiperlihatkan pada Tabel 1.

Tahapan berikutnya adalah pengeringanbenda uji selama 7 hari, kemudian dilanjutkandengan pembakaran mengunakan tanur selama2x24 jam. Langkah selanjutnya adalah pendinginanbenda uji kemudian dilanjutkan dengan pengujiansifat fisik dan sifat mekanis batu bata.

Tabel 1. Variasi sampel benda uji

No.Kode Benda

Uji

Komposisi CampuranLumpur PDAM : Lempung

[% Berat]

Jumlah Benda UjiBatu Bata [cm]

15 x 7,5 x 7,5Kubus [cm]15 x 15 x 15

1 A 0 : 100 7 3

2 B 3 : 97 7 3

3 C 5 : 95 7 3

4 D 8 : 92 7 3

5 E 10 : 90 7 3

6 F 13 : 87 7 3


33


7 G 15 : 85 7 3


Karakteristik Lempung dan Limbah LumpurPDAM

Pengujian karakteristik material dilakukandi Laboratorium Pengujian Bahan DPUPRKabupaten Bulungan dengan hasil seperti yangdisajikan pada Tabel 2. Hasilnya menunjukkanbahwa persentase butiran halus sebesar 61,00%,indeks plastisitas sebesar 23,16%, dan batas cairsebesar 58,50%, sehingga dikelompakkan sebagaiCH (Unified System).

Tabel 2. Karakteristik lempung dan limbahlumpur PDAM

No Karakteristik Material Sat. Hasil1 Kadar Air Lempung % 24,31

2Kadar Air LumpurPDAM

% 65,48

3 Berat Jenis Lempung Kg/cm³ 2,724 Berat Volume Lempung

- Derajat Kejenuhan- Isi Pori (e)- Angka Pori (e)

Kg/cm³%--

1,7684,4831,941,02

5 Batas-batas Atterberg- Batas Cair (LL)- Batas Plastis (PL)- Indeks Plastisitas (PI)

%%%

58,5035,3423,16

6 Persentase yang lolossaringan no. 200

% 61,00

Densitas

Uji densitas dilakukan untuk mengetahuibesaran kerapatan massa atau kepadatan benda ujiyang dinyatakan dalam berat benda per satuanvolume benda uji. Hasil penelitian seperti yang

diperlihatkan pada Tabel 3 dan Gambar 1menunjukkan bahwa nilai densitas semua sampelbatu bata memenuhi syarat SNI 15-2094-2000(minimal 1,2 gr/cm³).

Densitas benda uji tanpa penambahanlumpur sebesar 1,69 gr/cm3. Penambahan kadarlumpur sebesar 3% dan 5% didapatkan densitassebesar 1,80 gr/cm3 dan 1,75 gr/cm3 yang nilainyalebih tinggi dibandingkan dengan tanpamenggunakan campuran lumpur. Untukpenambahan kadar lumpur 8%, 10%, 13%, dan 15%, didapatkan densitas sebesar 1,64 gr/cm3, 1,56gr/cm3, 1,53 gr/cm3, dan 1,45 gr/cm3 yang nilainyalebih rendah dibandingkan dengan tanpamenggunakan campuran lumpur. Peningkatandensitas disebabkan oleh pori benda uji yangsemakin kecil karena diisi oleh butiran materiallumpur yang lebih halus, namun nilai densitas yangberkurang seiring dengan bertambahnya kadarlumpur karena bahan pembentuk benda uji semakinbanyak berasal dari lumpur dengan butiran materialyang lebih ringan.

Gambar 1. Hubungan antara kadar lumpur benda ujidengan densitas

Tabel 3. Densitas benda uji

No Kode SampelKomposisi Lumpur PDAM

: Lempung [%]

Hasil Pengujian Densitas

Jumlah SampelNilai Densitas Rata-

Rata [gr/cm³]1 A 0 : 100 7 1,692 B 3 : 97 7 1,803 C 5 : 95 7 1,754 D 8 : 92 7 1,645 F 10 : 90 7 1,566 G 13 : 87 7 1,537 H 15 : 85 7 1,45

Penyusutan Pengujian Ukuran dilakukan untuk mengetahuiseberapa besar perubahan ukuran yang terjadi dari


34


tiap benda uji yang diakibatkan oleh adanyaperubahan mikrostruktur benda uji. Hasil pengujianseperti yang diperlihatkan pada Tabel 4 danGambar 2 menunjukkan bahwa semua nilaipenyusutan ukuran sampel masih memenuhitoleransi perubahan ukuran yang dipersyaratkandalam SNI 15-2094-2000.

Penambahan kadar lumpur sebesar 3% dan5% memberikan penyusutan yang lebih kecildibandingkan dengan benda uji tanpa penambahankadar lumpur. Penyusutan terkecil (kadar lumpur3%) terjadi karena jarak antar butiran semakinrapat, namun akan terus meningkat padapenambahan kadar lumpur yang lebih besar. Hal inidisebabkan karena penambahan kadar lumpur yanglebih besar akan meningkatkan kadar air sehinggapenyusutan semakin besar pula.

Gambar 2. Hubungan antara kadar lumpur benda ujidengan nilai penyusutan

Tabel 4. Penyusutan benda uji

NoKode

Sampel JumlahPanjang [mm] Lebar [mm] Tinggi [mm]

Nilai Rata-Rata Nilai Rata-Rata Nilai Rata-Rata1 A 7 3,14 2,71 2,432 B 7 2,86 2,43 2,143 C 7 3,00 2,57 2,294 D 7 3,29 2,86 2,435 E 7 3,57 3,14 2,716 F 7 3,86 3,43 2,867 G 7 4,00 3,57 2,86

Warna dan Tampak

Pengujian warna dilakukan untukmengidentifikasi warna, tekstur, kerataan bidangdatar, kesikuan rusuk dan keretakan benda uji yangdihasilkan apa bila lempung dicampur denganlimbah lumpur PDAM. Hasil pengujian sepertiyang diperlihatkan pada Tabel 5 dan Gambar 3menunjukkan bahwa warna dan tampak dari semuabenda uji masih memenuhi kriteria yangdipersyaratkan dalam SNI 15-2094-2000. Hal inimenunjukkan bahwa lempung yang digunakandalam penelitian ini memiliki kemampuan bentukyang baik akibat bertambahnya sifat plastis dari

tanah, sehingga tidak terjadi perubahan bentuk padawaktu proses pembuatan maupun setelah prosespembentukan.

Gambar 3. Warna dan tampak benda uji

Tabel 5. Warna benda uji

NoKode

SampelKomposisi Lumpur

PDAM : Lempung [%]

Hasil Uji Warna dan Tampak Benda UjiJumlahSampel

Warna benda ujiJumlah tidak

Sempurna1 A 0 : 100 7 Orange Kecoklatan 12 B 3 : 97 7 Orange Kecoklatan 13 C 5 : 95 7 Orange Kecoklatan 14 D 8 : 92 7 Orange Kecoklatan 15 F 10 : 90 7 Orange Kecoklatan 1


35


Kuat Tekan

Pengujian kuat tekan dilakukan untukmengamati seberapa kuat benda uji menahan bebanatau tekanan hingga terjadi retak atau pecah. Hasilpengujian kuat tekan diperlihatkan pada Tabel 6dan Gambar 4. Nilai kuat tekan untuk benda ujitanpa penambahan lumpur sebesar 54,76 kg/cm2.Penambahan kadar lumpur sebesar 3% dan 5%didapatkan nilai kuat tekan sebesar 58.38 kg/cm2dan 57,02 kg/cm2 yang nilainya lebih tinggidibandingkan dengan tanpa menggunakancampuran lumpur. Untuk penambahan kadarlumpur 8%, 10%, 13%, dan 15 %, didapatkan kuattekan sebesar 53,09 kg/cm2, 46,36 kg/cm2, 44,29kg/cm2, dan 41,56 kg/cm2 yang nilainya lebih

rendah dibandingkan dengan tanpa menggunakancampuran lumpur.

Gambar 4. Hubungan antara kadar lumpur benda ujidengan nilai kuat tekan

Tabel 6. Kuat Tekan benda uji

Penyerapan Air

Pengujian penyerapan air sangat pentingdilakukan terhadap batu bata karena penyerapan airmerupakan faktor utama yang mempengaruhi dayatahan batu bata. Hasil pengujian penyerapan airdiperlihatkan pada Tabel 7 dan Gambar 5. Nilaipenyerapan untuk benda uji tanpa penambahanlumpur sebesar 10,40%. Penambahan kadar lumpursebesar 3% dan 5% didapatkan penyerapan sebesar

8,60% dan 9,30% yang nilainya lebih rendahdibandingkan dengan tanpa menggunakancampuran lumpur. Untuk penambahan kadarlumpur 8%, 10%, 13%, dan 15 %, didapatkanpenyerapan sebesar 11,60%, 13,10%, 14,50%, dan16,00% yang nilainya lebih rendah dibandingkandengan tanpa menggunakan campuran lumpur.Berdasarkan SNI 15-2094-2000, semua komposisibenda uji memenuhi kriteria untuk digunakansebagai pasangan dinding (maksimal 20%).

Tabel 7. Penyerapan air benda uji

No Kode SampelKomposisi Lumpur PDAM :

Lempung [%]Nilai Penyerapan Air Benda uji

[%]1 A 0 : 100 10,42 B 3 : 97 8,6

3 C 5 : 95 9,3

4 D 8 : 92 11,6

6 G 13 : 87 7 Orange Kecoklatan 17 H 15 : 85 7 Orange Kecoklatan 2

NoKode

SampelKomposisi Lumpur PDAM :

Lempung [%]

Hasil Pengujian Kuat TekanBatu Bata

Jumlah SampelNilai Kuat Tekan

Rata-Rata [Kg/Cm²]1 A 0 : 100 3 54,762 B 3 : 97 3 58.383 C 5 : 95 3 57,024 D 8 : 92 3 53,095 F 10 : 90 3 46,366 G 13 : 87 3 44,297 H 15 : 85 3 41,56


36


5 E 10 : 90 13,1

6 F 13 : 87 14,5

7 G 15 : 85 16,0

Gambar 5. Hubungan antara kadar lumpur benda ujidengan nilai penyerapan air

4. KESIMPULAN

Berdasarkan hasil pengujian yangdilakukan terhadap pengaruh penambahan limbahlumpur Instalasi Pengolahan Air PDAM TanjungSelor terhadap sifat fisik dan sifat mekanik batubata didapatkan hasil yang menunjukkan bahwabenda uji dengan komposisi 3 % lumpur : 97 %lempung memiliki densitas dan kuat tekan tertinggi,penyerapan air dan penyusutan paling rendah,sedangkan warna dan sifat tampak semua variasibenda uji memenuhi persyaratan SNI 15-2094-2000. Jika ditinjau dari kelas kuat tekan dankarakteristik lainnya berdasarkan SNI 15-2094-2000, produksi batu bata untuk tujuan industridirekomendasikan pada komposisi 3 % : 97 %, 5 %: 95 %, dan 8 % : 92 % (kuat tekan >50kg/cm2).

UCAPAN TERIMA KASIH

Penulis mengucapkan terima kasih kepada pihakLaboratorium Pengujian Bahan DPUPR KabupatenBulungan atas bantuan dan dukungannya selamapenelitian.

REFERENSI

1. Anderson, M., Biggs, A. and Winters, C. “Useof Two Blended Water Industry By-ProductWastes asA Composite Substitute forTraditional Raw Materials Used in Clay BrickManufacture”, Proceeding of the InternationalSymposium Recycling and Reuse of WasteMaterials, 417-426, 2003.

2. BSN. SNI 15-2094-2000 – Bata Merah PejalUntuk Pasangan Dinding . BadanStandardisasi Nasional, Jakarta, 2000

3. Chiang, KY., Chou, PH., Hua, CR., Chien,KL. & Cheeseman, C. “Lightweight BricksManufactured fromWater Treatment Sludgeand Rice Husks”. Journal of HazardousMaterials, 171. 76-82, 2009.

4. Chihpin, H., Ruhsing, P.J., Sun, K.D., Liaw,C.T. “Reuse of Water Treatment Plant Sludgeand DamSediment in Brick-Making”, WaterScience and Technology, 44. 273-277, 2001.

5. Hegazy, B. E., Fouad, H. A. & Hassanain, A.M. “Reuse of Water Treatment Sludge andSilica Fume inBrick Manufacturing”. Journalof American Science, 7(7). 569-576, 2011.

6. Lin, DF., and Weng, CH. “Use of SewageSludge Ash as Brick Material”. Journal ofEnvironmentalEngineering, 127(10). 225-230,2001.

7. Monteiro, S. N., Alexandre, J., Margem, J. I.,Sánchez, R. & Vieira, C. M. F., “Incorporationof sludge wastefrom water treatment plant intored ceramic”. Con. Build. Mat., in press,doi:10.1016/j.conbuildmat.2007.01.013.

8. Ramadan, M. O., Fouad, H. A. & Hassanain,A. M. “Reuse of Water Treatment PlantSludge in BrickManufacturing”. Journal ofApplied Sciences Research, 4(10). 1223-1229,2008

JURNAL TEKNOLOGI SIPILSulardi Jurnal Ilmu Pengetahuan dan teknologi sipil

37


PERBAIKAN BOCORAN STORM WATER BASINRESERVOIR DENGAN METODE ANCHOR KNOB

SHEET LINNIN DI PERTAMINA RU VSulardi1)

1) Prodi Teknik Sipil, Universitas Tridharma Balikpapan, Jalan A.W. Syahrani No.7, Balikpapan, 76126e-mail : [email protected]

ABSTRACT

The purpose of this study is to provide an overview of material specifications and working methods ofinstallation of anchor knob sheets (AKS) as an internal protection of concrete storm water basin structure. Theresearch method used in this research is the research method used by case study approach to solve leakageproblem in the internal of concrete structure of tub storm water basin in wastewater treatment unit (EWT) PPT. Pertamina RU V Balikpapan. The results show that the specification of HDPE type material is elastomericreactive polyurethane water proofing (ERPW) which has the function of chemical damage, chemical resistance,onsite weldability, high resistance to chemical damage, long life and low maintenance. The successfulapplication of material specifications and methods of installing HDPE AKS has been replicated as a protectionlining system in the demeniralized water plant process unit and is proven to work well and safely.

Kata kunci : Anchor knob sheet, chemical resistance, water proofing.

ABSTRAK

Tujuan penelitian ini adalah memberikan gambaran spesifikasi material dan metode kerjapemasangan anchor knob sheet (AKS) sebagai proteksi internal struktur beton storm water basin. Metodepenelitian yang digunakan pada penelitian ini adalah metode penelitian terpakai dengan metode pendekatanstudi kasus mengatasi masalah bocoran pada internal struktur beton bak storm water basin di Unit pengolahanair limbah (EWT)P PT. Pertamina RU V Balikpapan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa spesifikasi materialHDPE jenis elastomeric reactive polyurethane water proofing (ERPW) yang memiliki fungsi sebagai lapisanpelindung chemical damage, chemical resistance, onsite weldability, high resistance to chemical damage, longlife dan low maintenance. Keberhasilan aplikasi spesifikasi material dan metode pemasanga HDPE AKS initelah direplikasi sebagai protection lining system pada Unit process demeniralized water plant dan terbuktidapat berfungsi dengan baik dan aman.

Kata kunci : Anchor knob sheet, tahan senyawa kimia, kedap air.

1. PENDAHULUAN

Salah satu peralatan penting pada unitpengolahan air limbah (effluent water treatmentplant) Kilang Pertamina (RU V) Balikpapan adalahbak pengumpul air limbah (storm water basinreservoir). Peralatan ini dirancang dengan kapasitasdaya tampung yang sangat besar sehingga dapatmenampung seluruh air limbah dari seluruh areakilang, selanjutnya diproses dan dinetralisasisehingga kualitasnya aman untuk dilepaskankepepairan umum (laut). Bak sour water basin(SWB) dibuat dengan konstruksi beton bertulangdengan mutu beton K-300 dan dilapis dengan cementlinning (cement coating) tebal. 1.5mm sebagaiconcrete protection lining [4].

Permasalahan yang dihadapi adalah setelahbak SWB diisi air limbah (sour water) dan difungsikanselama tiga tahun mulailah terindikasi adanyarembesan-rembesan kecil hingga adanya embun disisiluar bak. Kondisi ini tidak berhenti hingga tahunkeempat dan memasuki tahun kelima kondisi bocoranbertamah besar dan bak SWB dihentikan darioperasinya, dikosongkan, diamankan dan dilakukanpemeriksaan. Dari hasil pemeriksaan diketahuiinternal selimut beton mengalami retak rambutberbentuk guratan tak beraturan berwarna kehitamandengan lokasi hampir merata diinternal bak SWB.

Hasil pemeriksaan dengan UPVT diketahuilebar retak adalah 0.1mm dengan kedalaman<0.2mm, selimut beton spalling dibeberapa lokasidan kondisi beton terindikasi porus, yang berartikerusakan yang terjadi bukan saja dilapisan cement


38


coating tetapi juga telah merusak struktur dindingbeton. Terhadap temuan penyimpangan tersebutdilakukan perbaikan dengan menchipping retakandan menambal bagian-bagian beton yang spallingdan melakukan recoating cement dengan spesifikasimaterial semen yipe 5 (semen tahan asam). Hasilperbaikan menunjukan secara visual kondisi internalbeton cukup baik dan tidak lagi terindikasi retakanataupun bentuk kerusakan yang lain.

Setelah bak SWB diisi sour water dandioperasikan kembali diketahui bahwa bak SWBmengalami rembesan dibeberapa lokasi dan padasambungan terlihat adanya indikasi mulai bocor.Terhadap kejadian ini dilakukan pemeriksaan dankajian lanjut dengan pemeriksaan visual lebih luassecara random, uji non destruktive test (NDT) beruparebar test, uji tekan permukaan beton dengan hammertest, uji tebal selimut beton uji homogenitas betonterpasang dengan UPVT, uji destructive test (DT)yaitu dengan pengambilan sampel beton terpasangdengan metode cor drilled dan uji karbonasi denganlarutan phenoptalaein.

Dari hasil visual chek diketahui bahwaspalling dinding yang terjadi semakin bertambah dandari hasil uji NDT, DT serta investitasi permasalahandengan metode 5 why dapat disimpulkan bahwa bakSWB di Unit EWTP pada kondisi sub standard,unsafe condition dan tidak layak dioperasikan. Jikaperalatan tetap dioperasikan maka diperkirakankerusakan akan semakin meluas dan paparan bocoranlimbah sour water berpotensi mencemari lingkungan.

Gambar. 1 Kondisi kerusakan internal struktur beton

Storm water basin di Unit EWTP

Dari uraian dan analisa diatas dapatdiketahui bahwa faktor dan penyebab maslahankebocoran internal beton terpasang adalah karena :

1. Faktor penyebab kebocoran bak SWB adalahmaterial, yakni material coating linning internalbak SWB rusak, tidak resistance terhadapkandungan chemical dalam sour water

2. Penyebab permasalahan adalah paparan chemicaldalam sour water merembes kedalam pori-poridan retakan beton sehingga menyebabkandegradasi material selimut beton (karbonasi) daninternal dinding beton bak SWB

Dari uraian faktor dan penyebab diatasdiketahui bahwa faktor penyebab dominan (badactor) permasalahan adalah material yakni materialproteksi internal bak SWB (coating cement linning)yang digunakan tidak sesuai, tidak kedap air dantidak resistance terhadap kandungan chemicalterkandung pada sour water.

Untuk itu maka penelitian ini diperlukandalam rangka mencari jawab tentang material apayang cocok dan sesuai digunakan sebagai proteksiinternal beton bak SWB sehingga dapat memproteksiterhadap paparan kandungan chemical didalam sourwater sehingga bak SWB dapat dioperasikan denganbaik dan aman dalam waktu yang panjang. Metodeperbaikan yang digunakan juga sekaligus merupakanproblem solving terbaik sehingga permasalahansejenis tidak terulang kembali. Jika permasalahantidak segera diselesaikan berpotensi dapatmengganggu kelancaran operasional kilang danpaparan bocoran limbah sour water berpotensimencemari lingkungan.

Dengan telah diketahuinya bad actorpenyebab dominan permasalahan maka fokus metodeperbaikan guna mengatasi permasalahan denganmenyelesaikan faktor dan penyebab material, yaknimemperbaiki proteksi internal bak SWB denganmaterial yang kedap air (water proof), chemicalresisitance dan memiliki umur pakai yang panjangsehingga sebagai jawaban atas pertanyaanpermasalahan untuk dapat mengatasi permasalahansecara tuntas dan permasalahan sejenis tidak terulangkembali.

Metode perbaikan yang diggunakan adalahmelapis internal bak SWB dengan material yangkedap yaitu material high density poly ethyline(HDPE) yang dilengkapi dengan angker-angkerpengikat HDPE sheet terhadap struktur beton bakSWB terpasang. Metode proteksi beton denganHDPE yang dilengkapi dengan angker pengikat ini


39


selanjutnya dikenal dengan metode Anchor KnobSheet HDPE lining (AKS HDPE lining).

Perbaikan bocoran bak SWB dengan metodeAKS didasarkan atas beberapa asumsi sebagaiberikut [4] :1. Penanganan bocoran bak SWB terpasang

menggunakan metode perbaikan konvensionaldengan penambalan (patching) dan injeksi retak(injection) tidak efektif karena lokasi bocoranantidak teridentifikasi secara detail dan diprediksikejadian sejenis dapat terulang kembali

2. Perbaikan bocoran bak SWB dengan metodeAKS menggunakan spesifikasi material HDPEyang kedap air, resistance terhadap bahan-bahankimia, dapat melekat dengan baik pada strukturbeton dengan sistim angker dan memiliki usiapakai yang panjang.

Tujuan penelitian adalah :1. Memberikan gambaran spesifikasi material

anchor knob sheet (AKS) sebagai proteksistruktur bangunan beton SWB di PT PertaminaRU V Balikpapan

2. Memberikan gambaran metode pemasangan,metode pemeriksaan dan hasil perbaikan bocoranSWB dengan metode anchor knob sheet (AKS) diPertamina RU V.

Target dan sasaran perbaikan :1. Perbaikan internal bak SWB dengan metode AKS

dapat diselesaikan dengan baik dan aman2. Metode kerja pemasangan AKS dapat digunakan

dengan baik dan aman3. Unit effluent water treatment plant (EWTP) dapat

difungsikan kembali dengan baik dan aman4. Metode kerja protection lining system dengan

metode anchor knob sheet (AKS) dapatdireplikasi untuk mengatasi permasalahan sejenisdi lingkungan PT.Pertamina RU V dan unit kerjalain yang mengalami permasalahan sejenis.

2. KAJIAN PUSTAKA

Anchor knob sheet HDPE lining (AKSHDPE Lining) adalah sistem liner perlindunganstruktur beton yang dirancang untuk melindungistruktur beton di lingkungan yang agresif secarakimia. Metode pelapis (lining) cetak ditempat (cast-in) dibuat dari dengan spesifikasi materialpolyethylene kepadatan tinggi (HDPE) sehinggakedap air, bersifat elastis sehingga dapat dibentuksesuai dengan kustomisasi sesuai bentuk, dimensidan konfigurasi disite sesuai dengan berbagai macamdan persyaratan aplikasi disite [1] [3].

Anchor knob sheet lining sebagai proteksi internalstruktur beton SWB berfungsi sebagai pelindungterhadap korosi, memiliki ketahanan yang baikterhadap abrasi, memiliki proteksi yang baikterhadap lingkungan kimia yang ekstrim dan dapatdipasang secara integritas dan menyatu dengan baikdengan permukaan struktur beton.

Kelebihan lainnya adalah AKS liningsystem adalah sambungan yang sangat aman karenasambungan HDPE dapat disenyawakan (securejointing) dengan proses pemanasan (butt fusionwelding), bersih tanpa ada karat, ringan sehinggamemudahkan transportasi, lentur (flexible) sehinggamemudahkan pengemasan dan pemasangan, hightahan (resistance) terhadap bahan-bahan kimiaekstrim, permukaan halus sehingga tidakmenghambat proses pengaliran, usia pakai dapatmencapai 70 tahun dan tahan terhadap cuaca sertatidak bereaksi dengan cairan yang melewatinyasehingga lebih effisien [2].

Spesifikasi material HDPE tergolongsebagai material yang umum digunakan dilingkungankilang, oleh karena itu aplikasi AKS lining systemdilingkungan kilang dilakukan dengan terlebihdahulu melalui proses manegement of change (MOC)dengan mempertimbang potensi manfaat penggunaanAKS HDPE sebagai internal lining struktur betonSWB menggantikan spesifikasi material cementlining yang secara kualitas tidak cocok digunakan.Hasil kajian enjiniring (No.MOC-127/E15240/2013-S2) [4]. telah merekomendasikan teknologi anchorknob sheet HDPE lining sebagai lapis pelindunginternal lining struktur beton bak SWB, sewer danstruktur beton reservoir lain yang digunakan sebagaitempat berlangsung proses di kilang. Spesifikasimaterial AKS HDPE lining digunakan karenabersifat elastomeric reactive polyurethane waterproofing (ERPW) sebagai lapisan pelindung strukturbeton terhadap chemical damage. Secara mekanikalspesifikasi material anchoe knob sheet adalahchemical resistance, onsite weldability, highresistance to chemical damage, long life, lowmaintenance, tear resistance, water tight, freeze thawresistance, root and microbial attack resistance,exxelent adhision, chloride penetration addision,impact resistance, weather resistance, crack andrecycling resistance dan heat agent resistance [2].


40


Tabel 1. Spesifikasi material AKS Lining


Metode penelitian yang digunakan padapenelitian ini adalah metode penelitian terpakaidengan metode pendekatan studi kasus yakni kasusmengatasi masalah bocoran pada internal strukturbeton bak storm water basin (SWB) di Unit EWTPPT. Pertamina RU V Balikpapan. Penanganan kasuskebocoran bak SWB yang dilakukan dengan metodeanchor knob sheet merupakan metode proteksiinternal lining reservoir yang pertama kalidiaplikasikan di lingkungan PT. Pertamina RU Vsehingga penelitian ini merupakan catata succes storykebersilan aplikasi metode AKS di lingkungan PT.Pertamina RU V Balikpapan [4][5][6][7].

Bahan Penelitian :a. Anchor knob sheet jenis elastomeric reactive

polyurethane water proofing (ERPW)b. Cooper wirec. HDPE H profiled. Flowable microconcretee. HDPE welding rodf. Bahan lain sesuai kebutuhan disite.

Peralatan digunakan :a. Alat kerja preparasi dan pembersihanb. Alat kerja pembetonanc. Alat pengelasan sambungan HDPE AKSd. Alat pemeriksaan hasil pengelasan (spark tester)e. Bekisting/ form workf. Scaffoldingg. Alat ukur topografih. Alat keselamatan kerja & Alat pelindung dirii. Alat bantu kerja lainnya.

Metode pemasangan Anchor Knob Sheet :a. Lakukan persiapan pasangan AKS dengan

pembersihan untuk menjamin keberhasilaninstalasi menjamin perekatan (bonding) yang baikantara lantai beton eksisting dengan materialbeton grouting

b. Bersihkan permukaan beton, dibasahi dandilaburi terlebih dahulu dengan bonding agent

dan material beton grouting harus dapat kontaklangsung dan bonding dengan baik

c. Perletakkan AKS panel dengan metoda grid harusdigunakan untuk pelaksanaan panel yang terpisah,gunakan panel kayu (tebal 12 mm) untukmenutup semua ujung dari panel lantai AKSdengan perkuatan scaffolding pipa baja yangcukup kokoh dan stabil

d. Pastikan ketegakan (verticality) pemasanganAKS pada struktur dinding beton dengan alattopografi

e. Lakukan mixing pada material beton grouting dantuangkan secara berkesinambungan ke area/seksiyang akan diaplikasikan panel dinding AKSsetebal kebutuhannya diatas antara betoneksisting dengan panel AKS. Pastikan panel AKSdengan gigi angkurnya menancap pada materialgrouting.

f. Pastikan bahwa material beton grouting telahmencapai seluruh bagian yang akan digroutingdan pastikan pula tidak ada udara yangterperangkap (void dan bebas dari honeycomb)

g. Pastikan bahwa material groutingnya telahsetting/kering sebelum counter formwork danscaffolding dilepas

h. Setelah semua panel dinding beton AKS terpasang,semua sambungan akan dilas denganmenggunakan extrusion welder, dimanasebelumnya telah dipasang kawat tembaga padasemua sambungannya.

i. Setelah pengelasan sambungan pada panel lantaiAKS dilaksanakan, maka akan dilakukan QC daninspeksi dengan NonDestructive Testing (NDT)menggunakan high voltage spark tester, untukmengecek kesempurnaan sambungan lasnya.

Metode pengujian Spark Test hasil pengelasan AKSa. Hubungkan alat spark tester T-50 ke arus sumber

power listrik dengan tegangan 220 Vb. Pekerja yang melakukan test dengan Spark tester

harus menggunakan sepatu boot karet dan sarungtangan kain yang kering.

c. Seksi atau area yang akan ditest dengan sparktester, harus kering.

d. Menyetel voltage regulator yang berada padabagian belakang spark tester kearah kanan, makinke kanan makin besar tegangannya dan makinpeka pendeteksiannya.Penyetelan voltagenyamaks hanya setengah setelan maksimumnya.

e. Maksimum setelan voltage pada Buckley sparktester adalah 55 KVA dan untuk pengetesanwelding seam , maks, adalah 20 KVA.( sesuaidengan anjuran dari pabrikan AKS)

f. Arahkan flexible probe sepanjang welding sectionAKS, jika ada pinhole atau extrusion weldingnyakurang sempurna, maka akan terjadi locatanlistrik berwarna biru kekawat tembaga yangdipasang didalam extrusion welding section, yangmenyatakan adanya bocoran.


41


g. Jika ada loncatan listrik , maka bagian tersebutdiberi tanda untuk dilakukan perbaikkan.

h. Perbaikkan seksi yang bocor, adalah sebagaiberikut (a) lakukan pembersihan seksi tersebutmenggunakan hamplas bundar menggunakanhand grinder) grade 60, sampai permukaan yangteroksidasi bersih dari kotoran dan kering (b)Setelah dilap dengan lap majun yang bersih,lakukan penambalan dengan extrusion welder,kemudian bisa langsung dilakukan pengetesankembali dengan spark tester.

Indikator dan ukuran keberhasilan :a. Persiapan bahan, peralatan, tenaga kerja dan

metode untuk pemasangan AKS lining systemdiselesaikan dengan baik dan aman

b. Metode kerja pemasangan dan pemeriksaananchor knob sheet (AKS) dapat diselesaikandengan baik dan aman

c. Bak SWB dan peralatan yang telah dipasang AKSdapat difungsikan kembali dengan baik dan aman

d. Mentaati peraturan keselamatan kerja denganbaik tanpa terjadi kecelakaan kerja/ accident.


Spesifikasi material AKS HDPE liningadalah material yang bersifat elastomeric reactivepolyurethane water proofing (ERPW) sebagai lapispelindung struktur beton terhadap chemical damage,chemical resistance, onsite weldability, highresistance to chemical damage, long life, lowmaintenance, tear resistance, water tight, freeze thawresistance, root and microbial attack resistance,excelent adhision, chloride penetration addision,impact resistance, weather resistance, crack andrecycling resistance dan heat agent resistance.Spesifikasi material AKS dengan beberapa kelebihansebagaimana telah diuraikan sebelumnya memenuhisyarat sebagaimana material proteksi internal strukturbeton bak SWB di Unit EWTP Plant sesuai hasilmanagement of change dari fungsi Engineering &Development No. MOC No.127/E15240/2013-S2,(2013). Metode AKS terbukti efektif dan diyakinimemiliki serviability lebih baik dan lebih handaldibandingkan metode proteksi yang digunakansebelumnya yakni cement lining.

Gambaran metode kerja pemasangan anchorknob sheet (AKS) sebagai lapis pelindung internalstruktur bak SWB meliputi pembersihan danpreparasi, chipping permukaan struktur beton yangrusak dan terkontaminasi minyak, cleaning denganwater jeting dan angin, pasang AKS lining systemdan H profle conecting, pasang cooper wire indicator,pasang scaffolding dan shoring system, laburi

permukaan beton eksisting dengan bonding agent,grouting dengan spesifikasi material flowablemicroconcrete, curring time, pengelasan sambungandengan metode welding fuse, pemeriksaan hasilpengelasan sambungan dengan metode spark test,leak test dan pengisian bak SWB dengan air secarabertahap. Metode kerja pemasangan AKS lining yangtelah disusun dapat diaplikasikan dengan baik, amandan telah teregister sebagai metode kerja baku di PT.Pertamina RU V Balikpapan dengan No. TKI No.C-049/E15143/2014-S9 Rev.0 dan berlaku untukseluruh unit kerja PT. Partamina di Indonesia.Metode kerja pemasangan proteksi lining internalconcrete bak SWB ini telah direplikasi padapekerjaan sejenis di Unit Demineralized Plant di RUV Balikpapan dan di Unit Effluent Water TreatmentPlant di RU IV Cilacap dan hingga saat ini berfungsidengan baik dan aman.

Hasil implementasi teknologi anchor knobsheet lining system dapat memberikan manfaat dariaspek panca mutu adalah, secara Quality Unit EWTPdioperasikan pada kondisi standard dan safecondition dengan spesifikasi material HDPEelastomeric reactive polyurethane water proofing(ERPW). Secara Cost dapat menekan biayamaintenance senilai Rp 350.000.000,00 pertahun.Secara Delivery telah tersedia metode kerja bakupemasangan AKS lining system sehingga dapatmencegah potensi kegagalan hasil pekerjaan.SecaraSafety dapat terhindar dari tuntutan hukumankurungan selama 10 tahun dan terhindar dari potensidenda sebesar Rp 500.000.000,00 karena potensipaparan limbah air telah dapat tanggunlagi. Dan dariaspek Moral hasil perbaikan ini dapat meningkatkankonfidensi level pekerja terkait pekerjaan modifikasianchor knob sheet lining karena telah dapatmengatasi permasalahan dilingkungan kerjanyadengan baik dan aman untuk waktu yang lama.


42


Gambar 2. Hasil pemasangan AKS inter lining protectionbak SWB Unit EWTP

5. KESIMPULAN DAN REKOMENDASI

Berdasarkan uraian permasalahan, metodepenelitian dan hasil penelitian dapat disimpulkansebagai berikut :1. Spesifikasi material anchor knob sheet (AKS)

type elastomeric reactive polyurethane waterproofing (ERPW) terbukti cocok diguynakansebagai lapis pelindung struktur beton sebagaiproteksi struktur bangunan beton SWB danterbukti dapat berfungsi dengan baik dan amanmendukung operasional Unit EWTP di RU VBalikpapan

2. Metode kerja pemasangan proteksi internal liningstruktur beton bak SWB dengan metode anchorknob sheet (AKS) dapat diaplikasikan denganbaiak dan aman serta telah teregister sebagaipedoman kerja baku di Pertamina RU V dan telahdireplikasi untuk mengatasi permasalahan sejenisdi RU V Balikpapan dan RU IV Cilacap.

Berdasarkan keberhasilan implementasianchor knob sheet lining sebagai proteksi pelindunginternal struktur beton bak SWB dpat disampaikanrekomendasi sebagai berikut :1. Spesifikasi material anchor knob sheet (AKS)

type elastomeric reactive polyurethane waterproofing (ERPW) adalah modofikasi yang telahtelah lolos evaluasi management of change No.MOC No.127/E15240/2013-S2, (2013) dan cocokdigunakan sebagai lapis pelindung struktur betonsebagai proteksi internal struktur beton SWBdapat diterima sebagai material dan terdaftar padaapproval manufacture list di PT.Pertamina RU V

2. Metode kerja pemasangan proteksi internal liningstruktur beton dapat diaplikasikan sebagai liningprotection peralatan proses di Unit Wax Plant,Water treatment plant, Sour water treatment plant,CPI Unit, CWI Unit dan unit-unit proses lainyang lain yang mengalami permasalahan sejenisdengan mengacu kepada metode kerja bakuTKI No.C-049/E15143/2014-S9 Rev.0.

UCAPAN TERIMAKASIH

Dengan selesainya penelitian ini Penulismengucapkan terimakasih kepada Bapak Ridwan S

Tedja dari PT. Mandala Artha Graha, Bapak EdwardHartono dari PT.Punjas, Mr. Allan Wong dari AKSTechnology Singapore dan Bapak Rahendrafedyselaku Stationary Inspection Engineer PT. PertaminaRU V Balikpapan yang telah banyak memberikansupportnya sehingga kelancaran penelitian ini.

DAFTAR PUSTAKA

[1] AKS Technology, (2013), Evolution of ConcreteProtection Systems, AKS Technology System,Cape Town, South Africa, [email protected]

[2] Anchor Knob Sheet technology, (2007),Corrosion protection for manholes, Pits, shafts &pumping station utilising anchor knob sheet(AKS), EPTEC, [email protected]

[3] Humes, (2013), Corrosion protection linings, ADivision of Holcim Australia,[email protected]

[4] Sulardi., (2015), Mengatasi bocoran bakreservoir D-34-10 Unit EWTP RU V Balikpapan,Sharing Knowledge PT. Pertamina RU VBalikpapan, Non Publikasi

[5] Sulardi., (2015), Mengatasi offset padapemasangan anchor knob sheet dengan metodeshoring scaffolding di Unit EWTP RU VBalikpapan,http://ptmkpwab81.pertamina.com/komet/SearchResult.aspx?ptm,Kodefikasi AB9957.

[6] Sulardi., (2015), Perbaikan beton reservoirD034-10 dengan metode grouting flowablemicroconcrete di Unit EWTP RU V Balikpapan,Sharing Knowledge PT. Pertamina RU VBalikpapan, Non Publikasi

[7] Sulardi., (2015), Mengatasi kegagalanpengelasan annchor knob sheet dengan copperwire indicator controll pada pekerjaan perbaikanSWB D-34-10 di Unit EWTP RU V Balikpapan,Sharing Knowledge PT.Pertamina RU V, Nonpublikasi

JURNAL TEKNOLOGI SIPILHAryadi Indrianto1), Abdul Haris2), Rusfina Widayati3) Jurnal Ilmu Pengetahuan dan teknologi sipil

43


ANALISA PERILAKU DINAMIK STRUKTUR ATASJEMBATAN MAHAKAM IV MYC SAMARINDA

Haryadi Indrianto1), Abdul Haris2), Rusfina Widayati3)

1,2,3) Fakultas Teknik, Universitas Mulawarman, Jalan Sambaliung No.9, Samarinda, 75119e-mail : [email protected], [email protected], [email protected]

ABSTRAKPengaruh gempa harus ditinjau sebagai bagian dari proses perencanaan struktur jembatan.Akibat pengaruh gempa baik kuat maupun lemah, struktur jembatan secara keseluruhan harus masihberdiri walaupun sudah dalam kondisi di ambang keruntuhan. Secara umum standar analisis strukturgempa adalah SNI 03-1726-2012 yang merupakan pembaruan dari peraturan gempa SNI 03-1726-2002.Adapun peraturan lainnya yang digunakan yaitu standar perencanaan struktur baja untuk jembatanRSNI T-03-2005. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui perilaku dinamik struktur jembatanMahakam IV MYC Samarinda apabila diberi beban gempa.Penelitian ini dilakukan dengan menggunakan Software SAP2000. Struktur dimodelkan dalampermodelan tiga dimensi. Struktur tersebut kemudian di analisis dengan analisis respon spektrum.Adapun permodelan yang dilakukan meliputi pergantian tumpuan dari tumpuan rol ke sendi sertapergantian pemeriksaan struktur yang dilakukan oleh SAP2000 menggunakan IBC2003 dan LRFDkemudian kedua hasil tersebut dibandingkan untuk menentukan mana yang lebih efisien. Parameter-parameter dinamik yang dihasilkan selanjutnya dievaluasi untuk menentukan perilaku struktur.Hasil menunjukkan bahwa perilaku dinamik serta kemampuan kapasitas dari profil yangdigunakan pada jembatan Mahakam IV MYC Samarinda memenuhi persyaratan yang disyaratkan dandinyatakan aman. Adapun persyaratan yang dimaksud adalah persyaratan pada peraturan gempa yaituSNI 03-1726-2012 dan peraturan perencanaan baja untuk jembatan RSNI T-03-2005.Kata Kunci : Respon Dinamik, Respon Spektrum, Jembatan Baja.ABSTRACT

The effects of earthquake has to be analysed as the part of process in planning a bridge structure.As the aftermath of a strong or weak earthquake, the whole bridge structure has to stand still even thoughit is on a verge of collapse. The analysis standard of earthquake-resistant structure is SNI 03-1726-2012,which is the update of SNI 03-1726-2002. Another guidance that commonly used is RSNI T-03-2005, whichstandardised the planning of steel bridge structure. This research aims to perceive dynamic response ofMahakam IV MYV bridge structure in Samarinda by loading it with seismic loads.

This research is conducted using SAP2000 software. The structure is modeled in a 3-dimensionalmodel. The structure itself will be analysed using spectrum response analysis. The modelling process isconsist of modifying the bearing from roller bearing to joint bearing, replacing structural examinationpreviously using SAP2000 with IBC2003 and LRFD, and comparing both examination results to determinewhich one is more efficient. Dynamic parameters generated will be evaluated to determine structureresponse.

The result shown that dynamic response and holding capacity of profiles used on Mahakam IV MYCbridge in Samarinda fulfill the required spesifications and are considered as safe. The specifications referredare seismic regulation in SNI 03-1726-2012 and the regulation of steel bridge planning in RSNI T-03-2005.

Keywords : Dynamic Response, Spectrum Response, Steel Bridge

1. PENDAHULUAN

Untuk makin memperlancar arus pergerakanpenduduk baik anatar kota maupun dikota Samarinda

sendiri, dibutuhkan suatu jaringan jalan yang mampumemberikan aksesbilitas yang baik, diantaranyadengan mengembangkan sistem jaringan jalan yangefisien. Sebagaimana diketahui, pada saat ini di


44


kotamadya Samarinda hanya terdapat 3 jembatanpenghubung yang menghubungkan Samarinda Kotadengan Samarinda seberang, yaitu JembatanMahakam I dan Mahakam Ulu serta jembatanMahkota 2 yang belum dapat digunakan. Khususuntuk Jembatan Mahakam I, saat ini dirasakan sudahterlalu padat arus lalu lintasnya. Arus pergerakanpada jalan primer (antar kota) dan jalan sekunder(dalam kota Samarinda) yang saat ini bergantungpada dua jembatan tersebut, khususnya jembatanMahakam I untuk melintasi sungai Mahakam,ternyata telah menimbulkan masalah kurangnyaaksesibilitas sistem jaringan jalan yang secara jelasdirasakan penduduk ketika sering harus mengantriuntuk melintasi sungai Mahakam.

Masalah lain yang terutama dialami olehkota Samarinda akibat kondisi seperti ini adalahlambatnya pengembangan wilayah di Samarindaseberang karena relatif jauh dari fasilitas-fasilitaspelayanan masyarakat, dan sulit dijangkau oleh suatusistem transportasi yang cepat dan murah dari dan kewilayah didalam kota samarinda. Hal ini makinmengakibatkan daerah Samarinda seberang menjadikurang menarik. Untuk mengatasi masalah tersebutmaka diperlukan akses tambahan berupa jembatanyang menghubungkan Samarinda Kota danSamarinda Seberang. Jembatan yang direncanakanharus sesuai dengan kondisi layan yangdirencanakan.

Berdasarkan penelitian sebelumnya, yanghanya memperhitungkan beban statik saja padaperencanaan suatu struktur jembatan tanpamemperhitungkan beban dinamiknya, oleh karena itupada penelitian ini akan diperhitungkan beban statikdan beban dinamik yang terjadi pada suatu strukturjembatan. Seperti yang kita tahu bahwa yang duluKalimantan dikatakan tidak pernah terjadi gempanamun sekarang terjadi gempa, seperti halnya yangterjadi di Tarakan pada tahun 2015.

Untuk itu pada penelitian ini akan dilakukananalisa perilaku dinamis pada struktur atas jembatandengan mempertimbangkan factor gempa. Dengandemikian, hasil penelitian ini diharapkan dapatmenjadi acuan dan gambaran untuk perencanaankonstruksi jembatan panjang lainnya di Kalimantan.

2. TINJAUAN PUSTAKA

Tinjauan Umum Jembatan Pelengkung RangkaBaja

Jembatan pelengkung mempunyai sifatmenyalurkan reaksinya melalui pelengkungnya, yangkemudian disalurkan ke perletakkannya (abutment /pier). Hal ini menyebabkan arah gayanya searahdengan sudut dari pelengkungnya. Saat menerima

beban sendiri dan beban lalu lintas setiap bagian darijembatan pelengkung akan selalu berada dalamkeadaan tertekan. Keadaan tersebut mengharuskanmenggunakan material yang kuat terhadap tekan.

Dengan mekanisme tekan struktur jembatanpelengkung dapat mencapai bentang 3.900 meterseperti jembatan Lupu yang berada di ShanghaiChina

Bagian – Bagian Jembatan Pelengkung RangkaBaja

Bagian-bagian dalam jembatan pelengkung rangkabaja antara lain :1. Deck atau lantai kendaraan

Bagian ini yang menerima langsung beban lalulintas dan melindungi terhadap keusan. Untukkonstruksi jembatan biasanya deckmenggunakan pelat dari beton atau pelat baja.

2. Wing Stringer dan StringerBerfungsi sebagai penopang struktur lantaikendaraan yang dilalui oleh kendaraan maupunpejalan kaki

3. Cross GirderBerfungsi sebagai penahan struktur lantaikendaraan yang meneruskan beban ke pilar dankemudian diteruskan lagi ke pondasi

Parameter Yang Mempengaruhi PerilakuJembatan Pelengkung Busur

1. Panjang bentangJembatan busur tidak cocok digunakan

untuk bentang yang relatif pendek. Hal ini akanmenyulitkan dalam pembangunannya. Oleh karenaitu jembatan busur sering digunakan untuk jembatanbentang panjang.

2. Ketinggian busur (Rise)Secara teori, semakin tinggi busur maka

gaya horizontal pada perletakan akan semakin kecil,sehingga beban pada perletakan dapat diperkecil. Halini akan mengakibatkan semakin berkurangnyamomen pada busur tersebut. Dengan demikian kitadapat mengurangi dimensi komponen busur.

3. Jarak antar HangerBeban dari super struktur akan ditransfer

oleh hanger ke arah pelengkung sehingga jarakhanger akan mempengaruhi pendistribusian bebantersebut.

Kriteria Pembebanan

Standar peraturan yang menjadi acuanperencanaan jembatan baja antara lain:


45


a. SNI-T-02-2005: Standar Perencanaanpembebanan untuk jembatan

b. SNI 1726-2012: Tata cara perencanaan gempauntuk struktur bangunan gedung dan nongedungPola Parkir Satu Sisi

Beban mati (Dead Load)

Berat Sendiri

Berat sendiri struktur jembatan adalah berat bahandan bagian jembatan yang merupakan elemenstruktur dan elemen non-struktural yang menyatu dantetap berada di jembatan, yang dapat dihitungberdasarkan Tabel 1 dibawah ini.

Tabel 1. Berat sendiri bahan

Rangka Baja 3186 Ton

Beton 2400 Kg/m3

Aspal 2300 Kg/m3

Air 1000 Kg/m3

Beban Lalu Lintas

Beban lalu lintas untuk perencanaan jembatan terdiridari beban “D” dan beban truk “T”.

a. Beban Lajur D

Gambar 1. Beban Lajur D

BTR atau beban terbagi merata mempunyai intesitasq kPa, dimana nilai q tergantung pada bentang totalyang dibebani L sebagai berikut:L≤ 30 m: q = 9,0 kPaL > 30 m : q = 9,0 (0,5+15/L) kPa

BGT atau beban garis dengan intensitas P kN/mharus ditempatkan tegak lurus dari arah lalu lintaspada jembatan. Besarnya intensitas P adalah 49,0 kN.

b. Beban Truk

Gambar 2. Beban Truk

Posisi dan penyebaran pembebanan truk Tdalam arah melintang. Terlepas dari panjangjembatan atau susunan bentang, hanya ada satukendaraan truk “T” yang bisa ditempatkan pada satulajur lalu lintas rencana.

c. Gaya Rem

Pengaruh percepatan dan pengereman darilalu lintas harus diperhitungkan sebagai gaya dalamarah memanjang dan dianggap bekerja padapermukaan lantai jembatan

Gambar 3. Gaya Rem

Beban Gempa (Earthquake Load)

Beban gempa termasuk beban dinamis yangdiberikan ke pondasi. Indonesia menggunakan SNI03 – 1726 – 2012 sebagai pedoman tata caraperencanaan ketahanan gempa untuk struktur gedungdan non gedung.

Analisa Dinamik

Dinamika struktur adalah salah satu bagianilmu mekaninka yang secara khusus membahasrespon struktur terhadap beban dinamik, misalnyaakibat gempa. Dalam bahasan dinamika struktur,


46


beban maupun respon struktur tidak hanyaditentukan oleh arah, lokasi dan besarnya, tetapi jugaoleh variable waktu. Dalam penelitian inimenggunakan analisa perilaku dinamik denganbantuan respon spectra desain.Kombinasi Beban

Struktur harus dirancang sedemikian hinggakuat rencananya sama atau melebihi pengaruh beban-beban terfaktor dengan kombinasi yang akandigunakan, adapun kombinasi beban pada penelitianini adalah sebagai berikut :1. 1,4 DL2. 1,2 DL + 1,6 LL3. 1,23 DL + 1 LL + 0,39 EX + 1,3 EY4. 1,17 DL +1 LL + (-0,39) EX + (-1,3) EY5. 1,18 DL + 1 LL + 0,39 EX + (-1,3) EY6. 1,22 DL + 1 LL + (-0,39) EX + 1.3 EY7. 1,23 DL + 1 LL + 1,3 EX + 0,39 EY8. 1,17 DL + 1 LL + (-1,3) EX + (-0,39) EY9. 1,22 DL + 1 LL + 1,3 EX + (-0,39) EY10. 1,18 DL + 1 LL + (-1,3) EX + 0,39 EY11. 0,87 DL + 0 LL + 0,39 EX + 1,3 EY12. 0,93 DL + 0 LL + (-0,39) EX + (-1,3) EY13. 0,92 DL + 0 LL + 0,39 EX + (-1,3) EY14. 0,88 DL + 0 LL + (-0,39) EX + 1,3 EY15. 0,87 DL + 0 LL + 1,3 EX + 0,39 EY16. 0,93 DL + 0 LL + (-1,3) EX + (-0,39) EY17. 0,88 DL + 0 LL + 1,3 EX + (-0,39) EY18. 0,92 DL + 0 LL + (-1,3) EX + (0,39) EY

2.7 Batas Layan Pada Aspek Lendutan

Lendutan balok dan pelat akibat beban layanharus dikontrol sebagai berikut :a. Geometrik dari penampang harus direncanakan

untuk melawan lendutan akibat pengaruh tetapsehingga sisa lendutan (positif dan negative)masih dalam batas yang dapat diterima.

b. Lendutan akibat beban hidup layan termasukkejut harus dalam batas yang sesuai denganstruktur dan kegunaannya. Kecuali dilakukanpenyelidik lebih lanjut, dan tidak melampauiL/800 untuk bentang tengah.


Gambar 4. Diagram alir penelitian


47


4. ANALISIS DAN PEMBAHASAN

Data Teknis Jembatan Mahakam

1. Data Perencanaan Jembatan KembarSamarinda adalah sebagai berikut :

2. Panjang total jembatan : 400 meter3. Jumlah bentang : 3 bentang4. Panjang bentang tengah: 220 meter5. Lebar jembatan : 17.02 meter

Permodelan Struktur

Gambar 5. Modelisasi Struktur

Total segmen dari struktur jembatanMahakam IV MYC yaitu sebanyak 75 segmen,dengan panjang segmen berbeda – beda, dari 5 meterhingga 7 meter.

Pembebanan

1. Beban Mati

Pada penelitian ini di desain ada 3 tipebeban mati antara lain :a. Beban Mati Lajur Kendaraan

Beton = 2400 x 0.3 = 720 kg/m2Aspal = 2300 x 0.05 = 115 kg/m2Air = 1000 x 0.05 = 50 kg/m2Berat Total = 885 kg/m2

b. Beban Mati KerbBeton = 2400 x 0.6 = 1440 kg/m2Air = 1000 x 0.05 = 50 kg/m2Berat Total = 1490 kg/m2

c. Beban Mati Lajur Pejalan KakiBeton = 2400 x 0.3 = 720 kg/m2Air = 1000 x 0.05 = 50 kg/m2Berat Total = 770 kg/m2

2. Beban Lalu Lintasa. Beban Lajur D

Beban lajur D terdiri dari beban tersebar merata(UDL) dan beban garis (KEL).

b.Beban tersebar merata (UDL)L > 30 m

q = 9.0 (0.5 + 15/L) Kpaq = 9.0 (0.5 + 15/400) Kpaq = 4.84 Kpa = 4.84 kN/m2

c. Beban tersebar merata (UDL)Berdasarkan RSNI-T-02-2005 beban garis (KEL)Besarnya intensitas P adalah 49.0 kN/m

3. Beban TrukBeban Truk 500kN dengan jarak 4 – 9 m

7. Gaya RemUntuk L > 180 m ; gaya Rem (TtB) = 500 kN.Panjang jembatan = 400 mMaka gaya rem = 500 kN x 2 (untuk 2 jalurkendaraan)

8. Beban Gempa

Gambar 6. Grafik Respon Spektra

Pemeriksaan Keamanan Struktur

1. Batasan Lendutan

Berdasarkan struktur perencanaan struktur bajauntuk jembatan, lendutan yang diijinkan sebesarL/800.

Tabel 2. Batasan Lendutan.

2. Perhitungan Kapasitas Profil Baja BatangTekan dan tarik

Adapun hasil perhitungan batang tarik dantekan dapat dilihat pada table rekapitulasi berikut :

Tabel 3. Rekapitulasi Batang Tarik

00.2

0 2 4

Respon SpektraDesain

ResponSpektraDesain


48


Tabel 4. Rekapitulasi Batang Tekan

Pemeriksaan Struktur Dengan IBC2006 PadaSAP2000

Dari SAP2000 diperoleh ratio terbesar padabatang-batang antara lain :

Ratio = 0.956Gambar 7. Ratio Batang Tegak dengan IBC2006 WF

450x425x12x25

Pemeriksaan Struktur Dengan LRFD99 PadaSAP2000

Dari SAP2000 diperoleh ratio terbesar padabatang-batang antara lain :

Ratio = 2.025Gambar 8. Ratio Batang Tegak dengan LRFD99 WF

450x425x12x25

Dari pemeriksaan LRFD dapat disimpulkanbahwa ratio yang terjadi sangatlah besar, maka perludiberikan bracing atau penambahan ukuran profil

penampang pada batang yang mengalami ratio >1.00.Dilakukan penambahan bracing denganmenggunakan profil DWB 450 x 550 x 12 x25.

Ratio = 0.390Gambar 9. Ratio Batang Tegak Setelah diberi Tambahan

Bracing

Analisa Dinamik Struktur Jembatan DenganTumpuan Sendi-Rol

T = 5.47320 ; f = 0.18271Gambar 10. Mode 1 Sendi-Rol

Analisa Dinamik Struktur Jembatan DenganTumpuan Sendi-Sendi

T = 0.67877 ; f = 1.47326Gambar 11. Mode 1 Sendi-Sendi


49


5 ANALISA DINAMIL STRUKTURJEMBATAN DENGAN TUMPUAN SENDI-SENDI

Kesimpulan

1. Dari hasil analisa yang telah dilakukan pada babiv dan dibantu oleh program SAP2000 makadiperoleh perilaku struktur jembatan MahakamIV akibat gempa adalah sebagai berikut :a. Berdasarkan hasil analisa perilaku dinamik

struktur atas jembatan Mahakam IV dapatdisimpulkan bahwa tumpuan sendi-rolmemiliki periode yang lebih besardibandingkan tumpuan sendi-sendi yaitusebesar 5.47 detik > 0.67 detik, dengangerakan dominan ke arah Y di mode 1 yaitusebesar 0.483.

b. Mode yang digunakan sebanyak 30 mode,pada mode – mode tersebut tidak ditemukanmode lokal yang artinya struktur bila terkenagempa maka tidak akan terjadi kegagalanstruktur.

2. Setelah dilakukannya pemeriksaan makajembatan Mahakam IV ini dinyatakan aman,dengan pemeriksaan sebagai berikut:a. Batasan lendutan

Lendutan yang terjadi adalah sebesar 84.65mm dengan lendutan ijin sebesar 275 mm,sehingga jembatan Mahakam IV dapatdinyatakan aman.

b. Pemeriksaan Profil Jembatan Mahakam IVBerdasarkan hasil analisa yang telahdilakukan pada profil tarik dan tekan terbesar,maka diperoleh tarik dengan efisiensi terbesaryaitu terletak pada profil Strand 60 mmdengan nilai tegangan sebesar 1704477.99dan tegangan ijin sebesar 3680892.00 sertaefisensi sebesar 46.31%. Sedangkan padaprofil tekan didapat efisiensi terbesar padaprofil Pipa OD 219 x 9 dengan tegangansebesar 12111400.20 dan tegangan ijinsebesar 12688623.00 serta efisiensi sebesar95.45 %.

c. Pemeriksaan pada SAP2000Dari hasil analisa dan perbandingan yangdilakukan pada Software SAP2000 denganmenggunakan koreksi IBC2006 dan LRFD99dapat disimpulkan bahwa permodelan yangdikoreksi menggunakan LRFD99 lebih borosdibandingkan IBC2006 karena memerlukanbracing tambahan berupa profil DWB450x550x12x25.

Saran

1. Untuk pengembangan penelitian selanjutnya bisaditerapakan sistem kabel.

2. Dilakukan analisa terhadap beban dinamik angindan gempa di daerah dengan zona gempa yangtinggi.

3. Pada penelitian selanjutnya diharapkan dapatmenggunakan software Midas Civil agar dapatmembandingkan hasil perhitungan pada softwareMidas Civil dan SAP2000.

DAFTAR PUSTAKA

1. Anonim, 2005, RSNI T-03-2005: Perencanaanstuktur baja untuk jembatan, BSN, Jakarta.

2. Anonim, 2005, RSNI T-02-2005: Pembebananuntuk jembatan, BSN, Jakarta.

3. Anonim, 2008, SNI 2833:2008 : Standarperencanaan ketahanan gempa untukjembatan,BSN, Jakarta.

4. Anonim, 2012, SNI 1726-2012: Tata CaraPerencanaan Ketahanan Gempa untuk StrukturBangunan Gedung dan Non Gedung, BSN,Jakarta.

5. Anonim, 2017, Peta Zonasi Gempa, Litbang PU,http://puskim.pu.go.id/peta-zonasi-gempa/(Diakses pada hari Rabu tanggal 7 Juni 2017)

6. Agus Setiawan,2008, Perencanaan Struktur BajaDengan Metode LRFD (Sesuai SNI 03-1729-2002, PT.Erlangga, Jakarta.

7. Kementrian Pekerjaan Umum Direktorat JenderalBina Marga, 2009, Pemeriksaan JembatanRangka Baja BSN, Jakarta.

8. Rachmawati Asri, “Studi Perilaku Tekuk TorsiLateral Pada Balok Baja Bangunan GedungDengan Menggunakan Program Abaqus 6.7Jurnal Teknik Sipil-ITShttp://digilib.its.ac.id/public/ITS-paper 19383-3109106044-Paper.pdf. diakses 16 September2017.

9. Wiryanto Dewobroto, 2010, Struktur BajaPerilaku Analisis & Desain – AISC 2010 Edisike-2, PT RISEN ENGINEERINGCONSULTANT, Depok.

10. William T. Segui, Fourth Edition, Steel Design,The University Of Memphis 2007, Thomson,United States.

JURNAL TEKNOLOGI SIPILDewi Ciptasari K.1), Fachriza N.A.2), Budi Haryanto3) Jurnal Ilmu Pengetahuan dan teknologi sipil

50


PENGARUH PENAMBAHAN ABU SEKAM PADITERHADAP KUAT TEKAN BETON DENGANAGREGAT KASAR KORAL LONG IRAM DAN

AGREGAT HALUS PASIR MAHAKAMDewi Ciptasari Kusumaningrum1), Fachriza Noor Abdi2), Budi Haryanto3)

1,2,3) Fakultas Teknik, Universitas Mulawarman, Jalan Sambaliung No.9, Samarinda 75119e-mail: [email protected]

ABSTRAK

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh bahan tambah abu sekam padi terhadap kuattekan beton, mengetahui prosentase optimal abu sekam padi pada campuran beton, serta mengetahuikelayakan material lokal sebagai bahan penyusun campuran beton.

Material yang digunakan adalah agregat kasar koral Long Iram dan agregat halus pasirMahakam, semen type I (Bosowa) dan abu sekam padi. Benda uji berbentuk kubus dengan ukuran 15 cmx 15 cm x 15 cm, dengan perbandingan komposisi berat aktual beton sebesar 3,68 koral Long Iram : 1,68pasir : 1 semen : 0,39 air. Prosentase penambahan abu sekam padi yaitu 3%, 6%, 9%, 12%, 15% dan 18%dari berat semen. Setiap prosentase abu sekam padi dibuat 3 benda uji dengan umur perawatan 14 dan 28hari. Untuk beton normal dibuat 20 benda uji, 5 benda uji untuk umur 3, 7, 14 dan 28 hari.

Kesimpulan dari penelitian ini adalah penambahan abu sekam padi dapat meningkatkan kuattekan beton, yang ditunjukkan dengan nilai kuat tekan yang berada di atas kuat tekan rencana yaitu 18,68Mpa. Prosentase optimal penambahan abu sekam padi adalah sebesar 6 %, dengan nilai kuat tekansebesar 19,44 MPa yang mengalami peningkatan sebesar 2,2 % dibanding beton normal. Dari hasilpengujian laboratorium didapatkan bahwa material lokal cocok digunakan sebagai bahan campuran beton.

Kata Kunci : Beton, Abu Sekam Padi, Kuat Tekan

ABSTRACT

This research is aimed to know the effect of rice husk ash in compressive strength of concrete,obtain the optimal percentage of rice husk ash in concrete mixture, as well as to know the suitable oflocal material as matter of concrete mixture.

Materials used are Mahakam fine sand aggregate and Long Iram coarse aggregate, cement typeI Bosowa brand and rice husk ash. Cube-shaped test object with size 15 cm x 15 cm x 15 cm, with acomparison of actual weight of the composition of 3,68 gravel : 1,68 sand : 1 cement : 0,39 water. Ricehusk ash increase percentage is 3%, 6%, 9%, 12%, 15% and 18% of the cement weight. Each percentageof rice husk ash was made in 3 test objects. This according to the age of concrete soaked planned namelyis 14 and 28 days. For normal concrete was made in 5 test objects and the age of concrete soakedplanned namely is 3, 7, 14 and 28 days.

Conclusion of this research is the addition of rice husk ash can improve the compressive strengthconcrete, that shown in compressive strength value are above the compressive strength planned is 18,68Mpa. Optimal percentage of rice husk ash addition is 6% and compressive strength value is 19,44 Mpa,the increase is 2,2% of normal concrete. From laboratory test, obtained the local material is suitable touse as matter of concrete mixture.

Keywords : Concrete, Rice Husk Ash, Compressive Strength


51


1. PENDAHULUAN

Latar Belakang

Pembangunan di Indonesia dewasa ini terusmenerus mengalami peningkatan, hal ini menuntutdibangunnya konstruksi-konstruksi yang tepat guna,baik secara teknis maupun jika ditinjau dari sisiekonomis. Konstruksi tersebut dapat berupajembatan, bangunan gedung bertingkat tinggi, jalan,dan fasilitas lainnya. Dari sekian banyak konstruksiyang ada beton merupakan komponen yang hampirselalu digunakan, sebagai kombinasi arsitektural,bangunan pondasi, kolom, balok, pelat, bendungan,saluran drainase, rigid pavement (lapis keraspermukaan kaku), saluran samping, gorong-gorongdan lainnya, sehingga tuntutan akan penggunaanbeton semakin tinggi.

Sebelum adanya perancangan suatu beton,perlu dilakukan penyelidikan terhadap bahan-bahanpenyusun beton yang akan dibuat. Penyelidikan inidimaksudkan untuk memahami sifat-sifat dankarakteristik bahan-bahan tersebut serta untukmenganalisis dampaknya terhadap sifat-sifat dankarakteristik beton yang dihasilkan, baik padakondisi beton segar atau beton yang telah mengeras.Campuran beton merupakan perpaduan darikomposit material penyusunnya. Karakteristik dansifat bahan akan mempengaruhi hasilrancangan,sehingga muncul berbagai ide danpenelitian mengenai alternatif rancangan campuranbeton, agar beton yang dibuat harus dapat memenuhikriteria aspek ekonomi yaitu penekanan terhadapbiaya produksi dan memenuhi aspek teknik di manadapat memenuhi kebutuhan struktur, dan fokusutama tetap ditujukan terhadap kekuatan beton.

Bila dikaitkan dengan perkembangan zamanyang juga mengakibatkan bertambahnya limbah yangtidak seluruhnya dapat di daur ulang, maka perludilakukan pemberdayaan terhadap limbah tersebut,selain dapat mengurangi pencemaran lingkungan,juga dapat dimanfaatkan sebagai bahan penggantimaupun campuran dalam pembuatan beton. Salahsatunya adalah limbah abu sekam padi. Hingga saatini padi merupakan produk utama pertanian diIndonesia, hal ini tidak terlepas dari kenyataanbahwa padi menghasilkan beras yang merupakanbahan makanan pokok masyarakat Indonesia. Sekampadi yang merupakan produk sampingan dari prosespenggilingan padi yang selama ini hanya menjadilimbah dan belum dimanfaatkan secara optimal,padahal dari beberapa penelitian yang telahdilakukan menunjukkan bahwa abu sekam padibanyak mengandung silica.

Beton memiliki rongga udara (air voids)dalam setiap volumenya, dan hanya butiran-butiranhalus yang dapat mengisi rongga tersebut. Dengan

demikian maka penggunaan bahan tambah abusekam padi perlu dianalisa dan diteliti lebih lanjut.Penelitian ini menggunakan agregat kasar koral LongIram dan agregat halus pasir Mahakam, bahan-bahantersebut merupakan agregat lokal yang terdapat diKalimantan Timur. Beton yang dibuat kemudiandiuji seberapa besar kuat tekannya.Penelitian terhadap abu sekam padi sebagai bahantambah pada pembuatan beton telah beberapa kalidilakukan. Pada tahun 2009, Dodi Suwarno,melakukan penelitian penambahan abu sekam padipada campuran beton dengan agregat halus pasirMahakam dan agregat batu pecah Jongkang.Persentase penambahan abu sekam padi 0%, 6%,9%, 12%, 15% dan 18% dari berat semen. Daripenelitian ini diketahui pada beton normal terjadipeningkatan kuat tekan beton dari umur awal sampaiumur 14 hari, pada umur 21 hari mengalamipenurunan sedikit dan pada umur 28 hari kuattekannya meningkat. Penambahan abu sekam padidapat meningkatkan kuat tekan beton. Persentaseoptimal penambahan abu sekam padi adalah sebesar9% dari berat semen.

Dari hal-hal tersebut di atas mendasaridipilihnya judul skripsi ini. Selain untukmengoptimalkan penggunaan agregat lokal, jugauntuk memanfaatkan penggunaan limbah abu sekampadi sebagai bahan tambah dalam pembuatan beton.Abu sekam padi merupakan salah satu sumber silicayang mudah didapat dan murah, sehingga diharapkanbeton yang dihasilkan memiliki mutu yang baikdengan tidak menurunkan kekuatan beton tersebutdan dengan biaya produksi yang lebih ekonomis.

Perumusan Masalah

Berdasarkan uraian di atas, maka rumusanmasalah yang dikaji dalam tulisan ini adalah sebagaiberikut:1. Seberapa besar pengaruh penambahan abu

sekam padi terhadap kuat tekan beton denganagregat kasar koral Long Iram dan agregat haluspasir Mahakam.

2. Seberapa besar komposisi optimumpenambahan abu sekam padi pada campuranbeton.

3. Apakah agregat lokal ini layak untuk dijadikanmaterial penyusun campuran beton.

Tujuan Penelitian

Tujuan dari diadakannya skripsi ini ialah :a. Untuk mengetahui pengaruh penambahan abu

sekam padi terhadap kuat tekan beton denganagregat kasar koral Long Iram dan agregat haluspasir Mahakam.

b. Untuk mengetahui berapa komposisi optimumpenambahan abu sekam padi pada campuranbeton.


52


c. Untuk mengetahui kelayakan material lokalsebagai bahan penyusun campuran beton.

Batasan Masalah

Batasan masalah di dalam penelitian ini adalahsebagai berikut:1. Pengujian beton normal dilakukan pada umur

beton 3, 7, 14 dan 28 hari dan masing-masingterdiri dari 5 buah benda uji.

2. Pengujian beton yang menggunakan abu sekampadi dilakukan pada umur beton 14 dan 28 haridan masing-masing terdiri dari 3 buah bendauji. Dengan persentase penambahan abu sekampadi sebanyak 3%, 6%, 9%, 12%, 15%, dan18%.

3. Benda uji yang digunakan berbentuk kubusukuran 15x15x15 cm sebanyak 56 buah bendauji, terdiri dari 20 buah benda uji pada umur 3,7, 14 dan 28 hari, 18 buah benda uji pada umur14 hari dan 18 buah benda uji pada umur 28hari.

4. Material yang di gunakan :Semen : Semen Portland Type I (Bosowa)Agregat Kasar : Koral Long IramAgregat Halus : Pasir MahakamAir : Air PDAMBahan Tambah Mineral: Abu sekam padi

5. Kuat Tekan Rencana Mutu Beton K-225.

2. LANDASAN TEORI

Beton

Beton didapat dari pencampuran bahan-bahan agregat halus dan kasar yaitu pasir, kerikil,batu pecah, atau bahan semacam lainnya, denganmenambahkan secukupnya bahan perekat semen, danair sebagai bahan pembantu guna keperluan reaksikimia selama proses pengerasan dan perawatan betonberlangsung.

Semen

Semen berasal dari kata cement dalambahasa asing/inggris yang berarti pengikat/perekat.Perkataan cement itu sendiri diambil dari kata latincementum yaitu nama yang diberikan kepada batukapur yang serbuknya telah dipergunakan sebagaibahan adukan (mortar) lebih dari 2.000 tahun yanglalu di negara Italia.

Agregat Halus

Agregat halus ialah agregat yang semuabutirnya menembus ayakan berlubang 4,8 mm(SII.0052,1980) atau 4,75 mm (ASTM C33,1982)atau 5,0 mm (BS.812,1976).

Agregat Kasar

Agregat kasar ialah agregat yang semuabutimya tertinggal di atas ayakan 4,8 mm(SII.0052,1980) atau 4,75 mm (ASTM C33,1982)atau 5,0 mm (BS.812,1976).

Air

Air untuk campuran beton harus tidakmengandung minyak, larutan asam, garam alkali,material organik, maupun bahan-bahan lain yangdapat mengurangi kekuatan beton. Air padacampuran mortar berfungsi sebagai media untukmengaktifkan pada reaksi semen, pasir, dan kapuragar saling menyatu. Air juga berfungsi sebagaipelumas antara butir-butir pasir yang berpengaruhpada sifat mudah dikerjakan (workability) adukanmortar.

Bahan Tambah Mineral (additive)

Bahan mineral pembantu saat ini banyakditambahkan ke dalam campuran beton denganberbagai tujuan, antara lain untuk mengurangipemakaian semen, mengurangi temperatur akibatreaksi hidrasi, mengurangi bleeding atau menambahkelecakan beton segar. Cara pemakaiannya punberbeda-beda, sebagai bahan pengganti sebagiansemen atau sebagai bahan tambahan pada campuranuntuk mengurangi pemakaian agregat.

Abu Sekam Padi (Rice Husk Ash)

Abu sekam padi adalah limbah industri yangdi hasilkan dari pembakaran sekam padi dan terdiridari partikel yang halus. Abu sekam padi termasukmaterial yang disebut dengan pozzolanic karena abusekam padi mengandung bahan-bahan pozzolan,berarti abu tersebut dapat bereaksi dengan kapurpada suhu kamar dengan media air membentuksenyawa yang bersifat mengikat. Dengan adanyasifat pozzolan tersebut abu sekam padi mempunyaiprospek untuk digunakan untuk berbagai keperluankonstruksi.

3. METODOLOGI PENELITIAN

Waktu pelaksanaan penelitian ini dimulaidari bulan Juni 2012 sampai Agustus 2012. Tempatpenelitian dan pengujian kuat tekan dilaksanakan diLaboratorium Fakultas Teknik UniversitasMulawarman, Samarinda, Kalimantan Timur.

Pada tahapan ini identifikasi data yangdilakukan yaitu :1. Persiapan material yang antara lain :

a. Agregat Kasar Koral Long Iramb. Agregat Halus Pasir Mahakamc. Semen Portland tipe I


53


d. Aire. Abu Sekam Padi

2. Pelaksanaan Laboratorium :a. Pemeriksaan Kadar Air Agregatb. Pemeriksaan Kadar Lumpur Agregatc. Pemeriksaan Berat Jenis dan Penyerapan

SSD Agregatd. Analisa Saringan Agregat Halus dan

Agregat Kasare. Pemeriksaan Keausan Agregat Kasarf. Rancangan campuran agregat menggunakan

agregat kasar Long Iram, agregat halus pasirMahakam, dan Abu Sekam Padi

3. Pembuatan Benda Ujia. Sampel beton normal dengan variasi 0%

Abu Sekam Padi dengan umur perawatan 3hari, 7 hari, 14 hari, dan 28 hari = 20 sampel

b. Sampel beton campuran dengan variasi 3%,6%, 9%, 12%, 15% dan 18% dengan umurperawatan 14 hari dan 28 hari = 36 sampel

c. Total sampel = 564. Uji kuat tekan5. Analisis Hasil6. Kesimpulan

4. ANALISA DAN PEMBAHASAN

Kuat Tekan Beton dengan Abu Sekam Padi Umur14 Hari (Estimasi 28 Hari)

Dari hasil pengujian kuat tekan beton umur14 hari (estimasi 28 hari) yang telah dilakukan,didapatkan hasil bahwa beton mengalamipeningkatan dengan penambahan abu sekam padipada variasi 3% dan 6%. Nilai kuat tekan maksimumterdapat pada benda uji dengan variasi penambahanabu sekam padi sebesar 6 %, yaitu dengan nilaisebesar 19,26 Mpa yang

Kuat tekan benda uji perlahan menurundengan semakin bertambahnya presentase variasi abusekam padi. Penurunan mulai terjadi pada presentase9%- 18%. Hal ini dikarenakan semakinbertambahnya abu sekam padi dalam campuran,semakin menambah fraksi halus yang membuat kuattekan beton menjadi menurun. Di samping itu, hallain yang menyebabkan penurunan nilai kuat tekanadalah kelecakan adukan beton. Dengan penambahan

lebih dari 6% yang sangat pekat menyebabkan betonsangat sulit untuk dikerjakan dan memungkinkanterjadinya rongga di dalam beton yang dapatmenurunkan nilai kuat tekan beton.

Kuat tekan benda uji pada perawatan umur14 hari (estimasi 28 hari) yang memiliki kuat tekandi atas kuat tekan rencana, yaitu 18,68 Mpa hanyabenda uji dengan variasi penggunaansekam padisebesar 3%, 6%, 9%, 12% dan 15 %.

Kuat Tekan Beton dengan Penambahan AbuSekam Padi pada Umur 28 Hari

Dari hasil pengujian kuat tekan beton umur28 hari yang telah dilakukan, didapatkan hasil bahwabeton mengalami peningkatan dengan penambahanabu sekam padi sebesar 3% dan 6%. Nilai kuat tekanmaksimum terdapat pada benda uji denganpresentase variasi abu sekam padi sebesar 6 %, yaitudengan nilai sebesar 19,44 Mpa yang mengalamipeningkatan sebesar 4,07 % dari kuat tekan betonrencana.

Kuat tekan benda uji perlahan menurundengan semakin bertambahnya presentase variasi abusekam padi Penurunan mulai terjadi pada presentase9 % - 18 %. Hal ini disebabkan penambahan lagi abusekam padi membuat kelebihan fraksi halus yangtidak memiliki sifat penyemenan. Dengan adanyakelebihan fraksi halus ini membuat semen tidakmampu mengikat maksimal dengan material dalamvolume benda uji beton secara keseluruhan. Halinilah yang membuat benda uji cenderungmengalami penurunan pada kuat tekannya.

Dari grafik yang telah dibuat, dapat dilihatbahwa semua benda uji pada perawatan umur 28hari, baik yang ditambahkan abu sekam padi maupunyang tidak ditambahkan abu sekam padi, memilikikuat tekan di atas kuat tekan rencana, yaitu 18,68Mpa.


54


Perbandingan Kuat Tekan Beton pada Umur 14Hari dan 28 Hari

Penambahan abu sekam padi dapatmeningkatkan kekuatan beton yaitu padapenambahan abu sekam padi sebesar 3% dan 6%,dimana didapatkan kadar optimum pada penambahan6%. Pada umur 14 hari, beton mengalamipeningkatan sebesar 3,10 % dari kuat tekan betonrencana. Sedangkan pada umur 28 hari, betonmengalami peningkatan sebesar 4,07 % dari kuattekan beton rencana.

Pada umur sampai dengan 7 hari, perubahanfisik abu sekam padi akan memberikan konstribusiterhadap perubahan kekuatan yang terjadi padabeton, sedangkan pada umur 7 sampai dengan 28hari, penambahan kekuatan beton merupakan akibatdari kombinasi antara hidrasi semen dan reaksipozzolan.

Selain itu, ukuran abu sekam padi yangberbutir halus dapat memungkinkan mengisi rongga-rongga udara dalam beton yang akan menambahinternal kohesi dan mengurangi porositas daerahtransisi yang merupakan daerah terkecil dalam beton,sehingga beton menjadi lebih kuat.

Penambahan abu batubara juga berpengaruhterhadap kelecakan beton, karena denganbertambahnya fraksi halus ini, kemungkinanterjadinya bleeding pada beton segar akan berkurangkarena kelebihan air akan terserap oleh partikelhalus.

Akan tetapi, jika penambahan abu sekampadi lebih dari 6%, maka akan membuat kekuatanbeton menurun. Hal itu terjadi karena adanyakelebihan fraksi halus dan sifat abu sekam padi yangmenyerap air, sehingga jumlah air dalam campuranbeton berkurang, hal ini membuat semen tidakmampu mengikat maksimal material dalamcampuran beton, sehingga kekuatan beton yangdiperoleh pun berkurang.

5. KESIMPULAN DAN SARAN

Kesimpulan

1. Berdasarkan penelitian kuat tekan betonmenggunakan Abu Sekam Padi sebagai bahantambah dengan agregat kasar koral Long Iramdan halus pasir Mahakam, penggunaan AbuSekam Padi berpengaruh terhadap peningkatankuat tekan benda uji beton. Hal ini ditunjukkandengan penggunaan Abu Sekam Padi dengankadar 3%, 6%, 9%, 12%, 15% dan 18% dari beratsemen pada umur 28 hari memiliki kuat tekanyang lebih tinggi nilainya dari pada beton normaldan seluruhnya berada di atas nilai kuat tekanrencana yaitu 18,68 MPa.

2. Kuat tekan benda uji pada perawatan umur 28hari menunjukkan kuat tekan optimum padabenda uji dengan variasi penggunaan Abu SekamPadi sebesar 6%, dengan nilai kuat tekan sebesar19,44 Mpa yang mengalami peningkatan sebesar2,2% dibanding beton normal sebesar 19.022MPa.

3. Hasil pemeriksaan agregat halus pasir Mahakamdan agregat kasar koral Long Iram adalah sebagaiberikut :a. Agregat halus (pasir alami) memiliki

modulus kehalusan 1.94 (zona IV batasgradasi agregat halus) memenuhi syaratMHB SII.0052= 1,5-3,8, berat jenis SSD2,42, penyerapan 2,63%, kadar air 10,59%,dan kadar lumpur 2,56% bisa digunakankarena batas kadar lumpur tidak boleh lebihdari 5%.

b. Agregat kasar (koral) memiliki moduluskehalusan 7,69 masuk syarat MHB sekitar5,0-8,0 sehingga baik digunakan dalampembuatan beton, berat jenis SSD 2,59,penyerapan 0,69%, kadar air 2,12%, kadarlumpur 0,79% dan keausan agregat 17,60%kurang dari syarat mutu kekuatan agregatkasar sesuai SII.0052-80 untuk beton kelasII dengan mutu K-225, batas bagian hancurmenembus ayakan no.12, yaitu 27-40%,yang berarti cocok digunakan padacampuran beton.

Saran

1. Penelitian lebih lanjut diperlukan untuk lebihmendalami dan mengetahui nilai penggunaanvariasi Abu Sekam Padi secara lebih spesifikterhadap kuat tekan beton dengan variasipenambahan sebesar 5%, 5,25%, 5,5%, 5,75%,6%, 6,25%, 6,5%, 6,75% dan 7%.

2. Perlu diadakan penelitian dengan bahan tambahlain, yang diharapkan dapat meningkatkan kuattekan beton dengan menggunakan agregat haluspasir Mahakam dan agregat kasar koral LongIram.


55


DAFTAR PUSTAKA

1. Anonim, (1971), Peraturan Beton BertulangIndonesia (PBI 71), Departemen PekerjaanUmum.

2. Anonim, (1990), Tata Cara PembuatanRencana Campuran Beton Normal (SNI 03-2834-2000), Badan Standardisasi Nasional.

3. Mulyono, Tri. 2004. Teknologi Beton. Andi,Yogyakarta.

4. Murdock, L.J. dan Brook, K.M., (1999), BahanDan Praktek Beton, Edisi ke Empat, Erlangga,Jakarta.

5. Nugraha, P dan Antoni., 2007 , TeknologiBeton (dari Material Pembuatan ke BetonKinerja Tinggi), Andi, Yogyakarta.

6. Syarifuddin, H. 2011, Pengaruh PenambahanAbu Sekam Padi Pengganti Sebahagian SemenTerhadap Sifat Mekanis Mortar. Jurnal STTHEdisi 012.

v

DAFTAR PENULISJURNAL TEKNOLOGI SIPIL

VOLUME 01 NOMOR 2 NOVEMBER 2017

Abdul Haris, Universitas Mulawarman SamarindaAhmad, Universitas Kalimantan Utara

Ahmad Helmi Nasution, Universitas Mulawarman SamarindaBudi Haryanto, Universitas Mulawarman Samarinda

Dewi Ciptasari Kusumaningrum, Universitas Mulawarman SamarindaEri Budiman, Universitas Mulawarman Samarinda

Fachriza Noor Abdi, Universitas Mulawarman SamarindaHaryadi Indrianto, Universitas Mulawarman Samarinda

Heri Sutanto, Universitas Mulawarman SamarindaKisman, Universitas Kalimantan Utara

Mardewi Jamal, Universitas Mulawarman SamarindaM. Jazir Alkas, Universitas Mulawarman Samarinda

Nofrizal, Universitas Kalimantan UtaraRusfina Widayati, Universitas Mulawarman Samarinda

Sulardi, Universitas Tridharma BalikpapanTriana Sharly Permaisuri Arifin, Universitas Mulawarman Samarinda

Zainal Abidin, Universitas Kalimantan Utara

vi

UCAPAN TERIMA KASIH KEPADA MITRA BESTARI/REVIEWERJURNAL TEKNOLOGI SIPIL

Volume 01 Nomor 2 November 2017

Herman Parung, Universitas HasanuddinErniati, Universitas Fajar

Tamrin, Universitas MulawarmanAbdul Haris, Universitas Mulawarman

Ery Budiman, Universitas Mulawarman

vii

Informasi BerlanggananApabila Saudara berkeinginan mendapatkan Jurnal Teknologi Sipil secara berkala setiap tahun, yaitu2 (dua) kali penerbitan, maka :Jurnal Teknologi Sipil – Unmul terbit 2 (dua) kali dalam setahun (Mei dan November)Biaya sebesar Rp. 150.000,00 per eksemplar (sudah termasuk biaya pengiriman) dibayar sekaligus pertahunEdisi back issue (terbitan lama) tersedia dengan harga Rp. 75.000,00 per eksemplar atau Rp. 300.000,00per bundle berisi 4 edisi (harga tidak termasuk biaya pengiriman, persediaan terbatas).Biaya pengiriman per bundel : Rp. 35.000,00 untuk Kalimantan Timur Rp. 55.000,00 untuk luar Kalimantan TimurMengisi Formulir Berlangganan di bawah ini dengan jelas.Kirimkan Formulir dan Biaya Berlangganan ke alamat :Redaksi JURNAL TEKNOLOGI SIPIL – UNMULProgram Studi Teknik Sipil, Gedung IV Lantai 1 Fakultas TeknikJalan Sambaliung No. 9 Kampus Gn. Kelua, Samarinda – 75119, Kalimantan TimurTelp./Fax : (0541) 736834 / 749315, Website : sipil.ft.unmul.ac.id, email : [email protected] dapat dilakukan melalui Pos/Biro Pengiriman/Cek dan dianggap sah bila telah diuangkan.Pembayaran melalui Bank dapat dialamatkan ke :BNI 46 Cabang Unmula.n.No. Rekening :

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------Mohon dikirimkan Jurnal Teknologi Sipil sebanyak 2 (dua) kali dalam setahun, untuk selama……… (………………….) tahun, Sejak Vol………….. No……………. Tahun……..……. Kepada :Nama : ………………………………………………………………………………………………..Alamat : ………………………………………………………………………………………………..…………………………………………………………...… Kode Pos : ……………………Telp/Faks : …………………………………………………………………………………...Kiriman sebesar :Rp. …………………………………………… untuk sejumlah ………………. EksemplarRp. …………………………………………… untuk biaya pengirimanMelalui : Pos/Biro Pengiriman/Bank/Langsung

Form ini dapat di fotokopi

viii



Documents

TEMPLATE UNTUK MENULIS DI JURNAL APLIKA FAKULTAS …sipil.ft.unmul.ac.id/uploads/1/0/6/5/106563607/jurnal_teknologi_sipil... · Diharapkan seluruh penulis makalah akan tetap setia