BAB II TINJAUAN PUSTAKA
II.1. Bentuk butir agregat Agregat memiliki bentuk butir dari bulat (rounded) sampai bersudut (angular), sepertiyang diilustrasikan pada gambar 12. Bentuk butir agregat ini dapat mempengaruhi workabilitas campuran perkerasan selama penghamparan, yaitu dalam hal energy pemadatan yang dibutuhkan untuk memadatkan campuran, dan kekuatan struktur perkerasan selama umur pelayanannya.Bentuk partikel agregat yang bersudut memberikan ikatan antara agregat (agregatinterlocking) yang baik yang dapat menahan perpindahan (displacement) agregat yang mungkin terjadi. Agregat yang bersudut tajam, berbentuk kubikal dan agregat yangmemiliki lebih dari satu bidang pecah akan menghasilkan ikatan antar agregat yang paling baik. Dalam campuran beraspal, penggunaan agregat yang bersudut saja atau bulat saja tidak akan menghasilkan campuran beraspal yang baik. Kombinasi penggunaan kedua bentuk partikel agregat ini sangatlah dibutuhkan untuk menjamin kekuatan pada struktur perkerasan dan workabilitas yang baik dari campuran tersebut.
Gambar 2.1 Tipikal bentuk butir kubikal, lonjong, dan pipih
Universitas Sumatera Utara
Berdasarkan pengolahannya agregat dapat dibedakan atas agregat siap pakai dan agregat yang perlu diolah terlebih dahulu sebelum dipakai. Agregat siap pakai adalah agregat yang dapat dipergunakan sebagai material perkerasan jalan dengan bentuk dan ukuran sebagaimana diperoleh di lokasi asalnya, atau dengan sedikit proses pengolahan. Agregat ini terbentuk melalui proses erosi dan degradasi. Agregat siap pakai sering disebut sebagai agregat alam. Bentuk partikel agregat alam ditentukan berdasarkan proses yang dialaminya. Aliran air menyebabkan erosi pada agregat, sehingga partikel agregatnya cenderung bulat-bulat dengan tekstur permukaan licin. Proses degradasi agregat di bukit-bukit akan membentuk agregat bersudut dan kasar. Dua bentuk dan ukuran agregat alam yang sering dipergunakan sebagai material perkerasan jalan yaitu kerikil dan pasir. Agregat yang perlu diolah terlebih dahulu sebelum dipakai adalah agregat yang diperoleh di bukit-bukit, di gunung-gunung, ataupun di sungai-sungai. Agregat di bukit dan di gunung umumnya ditemui dalam bentuk massif, sehingga perlu dilakukan pemecahan dahulu supaya dapat diangkat ke tempat mesin pemecah batu (stone crusher). Sungai-sungai yang membawa agregat di musim hujan, umumnya membawa agregat berukuran besar sehingga tidak memenuhi persyaratan ukuran yang ditentukan. Guna dapat dipergunakan sebagai material perkerasan jalan, agregat ini harus diolah dahulu secara manual dengan mempergunakan tenaga manusia, atau melalui proses mekanis dengan mesin pemecah batu. Agregat yang berasal dari gunung, bukit, atau sungai yang perlu melalui proses pengolahan terlebih dahulu di mesin pemecah batu, umumnya lebih baik sebagai material perkerasan jalan, karena mempunyai bidang pecahan bertekstur kasar dan ukuran agregat sesuai yang diinginkan.
Universitas Sumatera Utara
Di samping itu terdapat pula agregat yang merupakan hasil olahan pabrik seperti semen dan kapur, atau limbah industri seperti abu terbang. Berdasarkan ukuran butirnya agregat dapat dibedakan atas agregat kasar, agregat halus, dan bahan pengisi (filler). Batasan dari masing-masing agregat ini sering kali berbeda, sesuai institusi yang menentukannya. The Asphalt Institute(MS-2) dan Depkimpraswil dalam Spesifikasi Baru Campuran Panas, 2002 membedakan agregat menjadi : •
Agregat kasar, adalah agregat dengan ukuran butir lebih besar dari saringan No.8 (=2,36 mm)
•
Agregat halus, adalah agregat dengan ukuran butir lebih halus dari saringan No.8 (=2,36 mm)
•
Bahan pengisi (filler), adalah bagian dari agregat halus yang lolos saringan No.30 (=0,60 mm) Bina Marga(Buku3 Second Nine) membedakan agregat menjadi :
•
Agregat kasar, adalah agregat dengan ukuran butir lebih besar dari saringan No.4 (=4,75 mm)
•
Agregat halus, adalah agregat dengan ukuran lebih halus dari saringan No.4 (=4,75 mm)
•
Bahan pengisi (filler), adalah bagian dari agregat halus yang minimum 75% lolos saringan No.200 (=0,075 mm)
Universitas Sumatera Utara
II.2. Stone Crusher Sebagai Penghasil Agregat Untuk Pekerjaan Jalan II.2.1. Umum Efesiensi dan efektivitas produksi agregat untuk campuran beraspal ditentukan oleh pengaturan dan pengawasan yang dilakukan pada unit stone crusher. Sebelum masuk ke unit stone crusher bahan baku batuan harus sudah memenuhi persyaratan kekerasan dan keawetan. Demikian juga setelah keluar dari unit produksi, harus memenuhi persyaratan sifat fisik yang ditentukan dalam spesifikasi. Jika bahan baku batuan tersebut mengandung tanah atau kotoran organik lainnya, maka harus dilakukan penanganan khusus terlebih dahulu untuk menghilangkan kotorannya. Sering dijumpai bahan baku batuan yang mengandung lempung masuk ke unit pemecah batu. Akibatnya kotoran dan tanah lempung tersebut bersatu dengan agregat hasil pemecahan. Secara visual fraksi abu batu akan terlihat menggumpal dan jika dimasukkan ke air akan terlihat kotor (air menjadi keruh). Dengan mengacu pada spesifikasi mengenai batas kandungan lempung maka agregat hasil produksi tersebut harus ditolak bila dipakai sebagai agregat untuk campuran beraspal. Pemakaian agregat yang kotor akan memberi pengaruh yang negatif pada kinerja campuran beraspal nantinya, salah satunya adalah campuran beraspal mudah mengalami retak akibat dari rendahnya ikatan antar agregat dengan aspal. Untuk membersihkan bahan baku batuan tersebut dapat digunakan beberapa cara, antara lain dengan pemisahan (scalping), pengerikan (scrubbing) atau dengan pencucian (dewatering). Pemisahan (scalping) dilakukan untuk memisahkan batuan yang kecil dan besar.Hal ini dilakukan untuk efesiensi alat dan dapat mengurangi masuknya lempung ke unit pemecah batu. Dengan penggunaan scalping, kapasitas produksi alat pemecah batu dapat ditingkatkan sampai dengan 15 %. Pengerikan (scrubbing)
Universitas Sumatera Utara
dilakukan dalam suatu alat pencuci yang prinsip kerjanya adalah melepaskan kotoran dan lempung yang menempel pada pasir dan kerikil dengan cara menyemprotkan air dan mengaduk-aduk. Setelah terlepas kemudian dilakukan penyaringan untuk memisahkan lempung tersebut dari pasir dan kerikil. Pencucian (cleaning) dilakukan dengan cara penyaringan basah. Saringan digetarkan dengan frekuensi yang tinggi. Saringan terbuat dari bahan dengan tahanan gesek yang rendah seperti dari bahan plastik atau karet, sehingga pasir dan kerikil dapat bergerak lebih bebas. Unit
produksi
agregat
dapat
diklasifikasikan
berdasarkan
urutan
pemecahannya, yaitu pemecah primer, sekunder, tersier dan seterusnya. Pemecah primer langsung menerima bahan baku dari kuari dan kemudian memperkecil ukuran bahan baku tersebut dengan cara dipecahkan. Hasil dari pemecah primer masuk ke pemecah sekunder dan demikian seterusnya sampai diperoleh ukuran butir yang disyaratkan. Pada umumnya jenis pemecah batu yang digunakan untuk tiap urutan tersebut adalah sebagai berikut : a) Pemecah primer
: digunakan pemecah batu jenis jaw, gyratory atau hammer mill
b) Pemecah sekunder
: digunakan pemecah batu jenis konus, roll atau hammer mill
c) Pemecah tersier
: digunakan pemecah batu jenis roll, rod mill atau ball mill.
Tipikal skema unit produksi agregat diperlihatkan pada Gambar 13. Bahan baku batuan disaring terlebih dahulu untuk memisahkan batuan berukuran kecil dengan yang berukuran besar. Batuan yang berukuran besar selanjutnya masuk ke pemecah primer. Metoda pemisahan ini (scalping) dapat meningkatkan efisiensi alat
Universitas Sumatera Utara
pemecah batu dan mengurangi kotoran dan lempung yang masuk ke unit pemecah batu.
Gambar 2.2 Tipikal skema unit produksi agregat
II.2.2 Jenis-jenis Stone Crusher Dalam pekerjaan konstruksi, baik itu konstruksi perkerasan jalan, pembuatan beton, bendungan diperlukan syarat-syarat khusus untuk gradasi butiranbutiran pengisinya.Dalam memenuhi gradasi yang sesuai untuk kebutuhan pekerjaan harus dilakukan pengolahan karena batuannya berasal dari alam.
Universitas Sumatera Utara
Untuk mendapatkan butiran yang juga disebut agregat diperlukan pemecahan-pemecahan lebih lanjut, sehingga didapatkan gradsi yang minimal mendekati gradsi yang diinginkan, maka dipergunakan apa yang disebut Stone Crusher. Stone crusher ini kadang-kadang dioperasikan menyerupai sebuah pabrik atau disebut Crushing plant. Pada pekerajaan crushing ini, biasanya diperlukan beberapa kali pengerjaan pemecahan, tahap-tahap pekerjaan itu beserta jenis crusher yang dipergunakan antara lain: 1. Pemecahan tahap pertama oleh jenis primary crusher 2. Pemecahan tahap kedua oleh jenis secondary crusher 3. Pemecahan tahap ketiga oleh jenis tertiary crusher Untuk pemecahan-pemecahan pertama biasanya dipergunakan : Jaw crusher (pemecah tipe rahang) Gyratory crusher (pemecah giratori) Impact crusher (pemecah tipe pukulan) Untuk pemecahan kedua (secondary), dipergunakan : Cone crusher (pemecah tipe konus) Roll crusher (pemecah tipe silinder) Hammer mill ( pemecah tipe pukulan) Sedangkan untuk pemecahan lanjutan, dipergunakan : Roll crusher (pemecah tipe silinder) Rod mill (pemecah tipe batang) Ball mill (pemecah tipe bola)
Universitas Sumatera Utara
II.2.2.a. Jaw Crusher Sebagai primary crusher banyak digunakan jaw crusher, pemecah batu ini dimaksudkan untuk mengurangi besar butiran pada tingkat pertama, untuk kemudian dipecah lebih lanjut oleh crusher lainnya. Pengisian dengan batu-batu yang terlampau kecil dalam pemecahan oleh jaw crusher, selain tidak ekonomis juga akan memberikan keausan pada jaw bagian bawah. Batu yang cocok untuk dipecahkan oleh jaw crusher berukuran 0.8 kali ukuran feed opening, hal ini berlaku untuk batuan yang tidak terlalu keras.
Gambar 2.3 Jaw Crusher Cara bekerjanya adalah sebagai berikut: Batu yang akan dipecahkan dimasukkan lewat feed opening (F), bagian moveble jaw (yang bergerak ke depan dan ke belakang dan turun naik), akibat excentric shaft yang digerakkan oleh fly wheel, batu tadi dihancurkan oleh dua buah jaw karena gerakan moveble jaw, batu
Universitas Sumatera Utara
yang telah hancur, keluar melewati discharge opening (S). discharge opening ini bias diatur dengan menyetel setting sedemikian rupa oleh suatu baut penyetel adjustment. Ukuran dari crusher ditentukan oleh jaw dan lebar feed opening (1), sebagai contoh jika lebar feed opening 24’’ dan lebar jaw 36’’, maka dikatakan bahwa ukuran 24’’x 36’’. Ukuran batu yang dapat dipecah oleh crusher jenis ini tergantung kepada ukuran feed opening, tanpa menyebabkan meloncatnya batu keluar pada waktu dipecahkan, tentu saja hal ini juga tergantung kepada kekerasan batu yang dipecahkan.
II.2.2.b. Cone Crusher Mesin jenis konus ini sama dengan jenis gyratory di atas kecuali mempunyai konus yang lebih pendek, bukaan yang lebih kecil, berputar lebih cepat (dari 430 rpm sampai 580 rpm), dan menghasilkan agregat dengan ukuran yang lebih seragam (lihat Gambar II-3).
Gambar 2.4 Cone Crusher Pemecah batu jenis konus digunakan secara luas sebagai mesin pemecah batusekunder dan tersier seperti halnya jenis jaw yang umum digunakan untuk
Universitas Sumatera Utara
pemecah batu primer. Pemecah jenis konus merupakan mesin serba guna untuk pasir dan kerikil serta material yang memiliki ukuran butir (sebelum dipecah) 20 cm - 25 cm, yang tidak memerlukan lagi pemecah primer. Untuk batu hasil ledakan, pemecah jenis konus berfungsi sebagai pemecah lanjutan dan/atau pemecah akhir setelah pemecah primer. Jenis pemecah batu konus yang standar dapat memecah batu dengan rasio pemecahan 6 - 8 : 1, mengurangi ukuran material menjadi minimum kurang dari 20 mm. Sementara jenis konus halus dapat mengurangi material menjadi kurang dari 6 mm dengan rasio pemecahan 4 - 6 : 1.
II.2.2.c. Gyratory Crusher Crusher ini masih jenis primary juga secondary. Bagian crusher pemecah berbentuk conis, karenanya juga kadang-kadang disebut cone crusher. Cone ini dipasang pada sumbu excentric yang berdiri tegak, sehingga apabila cone ini berputar akan memberikan gerakan kisaran. Bagian crusher yang lain berbentuk bowl merupakan crusher plate cekung yang berdiri vertical. Ketika bekerja, cone berputar excentric (membuat kisaran) sehingga celah antara cone dan bagian bowl akan melebar dan menyempit pada setiap putaran, pelebaran dan penyempitan inilah yang dipakai untuk memecahkan batu. Kalau melihat cara pemecahan batunya, maka gyratory crusher hamper sam dengan jaw crusher, perbedaannya terletak kepada cara pemberian tekana, untuk gyratory crusher tekanan diberiakan dari arah samping. Jika crusher ini akan dipergunakan sebagai secondary crusher maka terlebih dahulu harus diadakan perubahan-perubahan seperlunya agar dapat memberikan hasil seperti yang
Universitas Sumatera Utara
diharapkan. Hasil pemecahan crusher ini rata-rata berbentuk kubus dan agak uniform, ini karena bentuk lengkung dari cone dan bowl yang mempunyai permukaan cekung (concave). Setting dapat dilakukan dengan menyetel baut adjustment sedemikian rupa sehingga hasil-hasil pekerjaan pemecah batu mempunyai gradasi. seperti yang yang diharapkan. (lihat gambar 2.5
Gambar 2.5 Gyratory Crusher
II.2.2.d. II.2.2.d. Impact Crusher Sering kita melihat pemecahan batu secara manual dengan memakai suatu palu besi besar, tetapi cara ini tidak terkontrol ditinjau dari pemechannya (gradasinya), juga mungkin produksinya sangat kecil. Suatu cara yang prinsipnya sama dengan cara pukulan tadi, tetapi secara mekanis adalah dengan mem memakai akai “impact crusher”. Impact crusher juga biasa dipakai dalam pemecahan tingkat pertama (primary crusher), disini ada dua jenis yang dikenal yaitu :
1. Impact breaker 2. Hammer mill
Universitas Sumatera Utara
Kedua jenis tadi prinsipnya sama, perbedaannya terletak pada jumlah rotor dan ukurannya, impact breaker mempunyai satu atau dua buah rotor dan ukurannya lebih besar dari hammer mill. Prinsip kerjanya adalah sebagai berikut : Rotor yang dilengkapi oleh tiga buah row atau lebih yang ujung – ujungnya terbuat dari baja keras, berputar dengan kecepatan tinggi, kedalaman feed opening dimasukkan batu, batu – batu ini terpukul oleh row yang berputar tadi dalam ruang pemecahan (crusher chamber), dinding dari crusher chamber ini dibuat dari plat – plat baja. Dinding ini juga disebut breaker plate. Batu – btu yang terpukul oleh row tadi terbanting oleh breaker plate, pecahan – pecahan nya kembali dan dipukul oleh untuk kedua kalinya. Proses ini berlangsung dengan dan hasil pemecahan keluar dari discharge opening. (lihat gambar II-5)
Gambar 2.6 Impact Crusher
Universitas Sumatera Utara
Suatu hal yang perlu diperhatikan , adalah bahwa row- row tadi mudah aus, walau bagaimanapun kerasnya baja yang digunakan. Umur row- row tadi menurut pengalaman berkisar antara 100-200 jam kerja (1). Tetapi untuk jenis reversibek impactor, jika salah satu bidang telah aus, maka putarannya dibalik hingga bidang row yang lainnya bias dipergunakan.
II.2.2.e Roll Crusher (pemecahan tipe silinder) Setelah melampaui beberapa kali pemecahan, maka untuk pemecahan tahap akhir, jika ternyata belum didapatkan gradasi
yang diinginkan untuk keperluan
konstruksi. Untuk pemecahan tahap akhir ini digunakan roll crusher. Ada beberapa macam roll crusher, jika ditinjau dari jumlah rollnya (1), yaitu : single roll, double roll dan triple roll. Ketiga jenis roll crusher ini masing – masing memberikan keuntungan tersendiri, dalam tenaga tekanan yang diberikan oleh roll yang saling berdekatan itu. Permukaan roll ini dilapisi oleh baja keras, ada yang licin (plain) ada juga yang beralur (corrugated). Roll ini berputar sendiri – sendiri, yang digerakkan oleh belt. Masing – masing roll dilengkapi oleh pegas untuk keamanan bila ada benda keras seperti besi yang tidak dapat dipecahkan. Untuk penggunaan – penggunaan khusus dipakai single roll, sesuai dengan namanya single hanya mempunyai satu buah roll yang berbentuk silinder yang porosnya dipasang horizontal. Roll ini berputar diatas sebuah pelat yang dapat diatur, dan berfungsi sebagai pelayan roll dalam memecahkan batu. Crusher jenis ini ukurannya ditentukan oleh diameter roll dan panjangnya, dinyatakan dalam inchi.
Universitas Sumatera Utara
Twin atau triple roll dipakai untuk mendapatkan agregat dengan diameter dibawah ¼”. Twin roll mempunyai dua buah roll yangb dipasang horizontal, masing – masing berputar berlawanan arah. Ukuran twin roll crusher ditentukan oleh dua dimensi yaitu : diameter dan panjang dari roll. (lihat gambar II-6)
Gambar 2.7 Roll crusher Maksimum diameter batu yang dapat dihancurkan dapat dihitung dengan menggunakan rumus (1) : F = 0.085 R + S F = ukuran terbesar batu (inchi) R = jari – jari roll (inchi) S = Setting (inchi)
Gambar 2.8 Skema roll crusher
Universitas Sumatera Utara
Untuk mengatur setting, maka salah satu roll itu dapat diatur (adjustable) maju atau mundur.
II.2.2.f Pemecah Batu Lain Pemecah batu lainnya, yang sering dijumpai dalam pekrjaannya itu rod mill dan ball mill. Tipe ini termasuk kedalam impact crusher, tetapi dimaksudkan untuk mendapatkan material yang lebih halus. Jenis lain adalah centrifugal Crusher yang dipergunakan untuk menghasilkan gradasi batu hingga kurang dari 1” yang berbentuk pipih hingga bidang enam, cocok untuk aspal beton atau lapisan hot mix.
II.2.3. Alat Bantu Crusher Untuk mendapatkan material dan efesiensi yang sesempurna mungkin, maka diperlukan alat pembantu atau pelengkap pada unit crusher. Alat pelengkap ini dimaksudkan untuk mengatur dan mempercepat proses produksi material. II.2.3.a. Feeder Feeder adalah komponen dan peralatan pemecah batu yang berfungsi sebagai pengatur aliran, pemisah bahan dan penerima bahan baku. Tujuan pemisahan bahan (scalping) sebelum masuk ke pemecah primer adalah sebagai berikut : a) Menyeleksi ukuran partikel yang akan masuk ke alat pemecah batu sehingga efisiensi alat dapat ditingkatkan sampai dengan 15 %. Batu-batu yang terlalu besar disingkirkan agar tidak menyumbat pada bukaan crusher, dan demikian juga batu-batu kecil hasil peledakan yang sudah sesuai ukurannya dipisahkan.
Universitas Sumatera Utara
b) Hasil penambangan mungkin mengandung kotoran atau lempung, yang member pengaruh negatif pada campuran beraspal sehingga harus disingkirkan terlebih dahulu. Pemisahan (scalping) dapat dilakukan dengan pemasangan saringan, Saringan untuk pemisah dapat juga dibuat di lokasi. Saringan tersebut berbentuk persegi dengan ukuran minimum 3 m x 4 m dan dipasang miring dengan sudut 40 0 – 45 0. Jarak antar besi tulangan yang berfungsi sebagai saringan adalah 4,5 cm sampai 6,5 cm. Secara umum terdapat dua jenis pemasok (feeder), yaitu apron feeder dan mekanikal atau reciprocating plate feeder. Apron feeder umumnya digunakan untuk memasok batu belah (rock) ke pemecah primer. Lebar pemasok umumnya berkisar antara 76,2 cm s/d 243,84 cm dan panjang 2 s/d 3 kali lebarnya. Pemasok dapat digerakkan oleh motor bertenaga 5 horsepower s/d 20 horsepower (tergantung kapasitas yang ada). Mekanikal atau reciprocating plate feeder umumnya untuk material lebih halus (gravel pit). Reciprocating plate digerakkan oleh poros esentrik dengan tenaga motor sekitar 3 horsepower s/d 20 horsepower. Ukuran atau dimensi feeder dan kecepatannya sebaiknya diatur agar mempunyai kapasitas 25 % sampai 35 % lebih besar dari pada kapasitas pemecah.
a.Pemasok Pelat Recripocating
b.Pemasok Getar Grizzly
Universitas Sumatera Utara
c. Pemasok Getar Gambar2.9 Tipikal pemasok (feeders) alat pemecah batu
II.2.3.b Penyalur Penyalur berfungsi untuk memindahkan material dari satu unit ke unit lain atau ke tempat peyimpanan atau penimbunan (stockpile). Pada umumnya suatu unit penyalur terdiri atas komponen sabuk conveyor, dudukan conveyor, dan motor penggerak. Fungsi-fungsi conveyor pada peralatan pemecah batu biasanya terdiri atas fungsi penyambung atau perantara (joint conveyor), mendistribusikan (discharge conveyor), pemasok (feed conveyor ), dan fungsi balik untuk dipecah lagi (return conveyor)
II.2.3.c Saringan Saringan adalah komponen pada peralatan pemecah batu yang berfungsi untuk menyaring/memisahkan, membentuk gradasi, dan secara tidak langsung mengontrol penyaluran material ke unit stone crusher dan selanjutnya ke tempat penimbunan (stockpile). Tujuan utama penyaringan adalah pemisahan , yaitu untuk memisahkan ukuran material yang lebih besar (oversize) atau ukuran yang lebih kecil (undersize), atau untuk mendapatkan ukuran agregat yang disyaratkan. Tipikal saringan diperlihatkan pada Gambar II-9. Saringan pada unit pemecah batu yang
Universitas Sumatera Utara
portable biasanya terdiri atas 2 ½ dek atau lembaran saringan. Dek paling atas berfungsi penerima awal atau penerima yang pertama. Posisi dek atau lembaran saringan terpisah secara paralel dengan jarak yang cukup sehingga tidak mengganggu pergerakan material di atas dek. Material yang tertahan pada dek bagian atas akan dipecah lagi oleh pemecah primer, material yang lolos dari dek pertama dan yang tertahan pada dek bagian kedua akan dipecah oleh unit crusher selanjutnya. Untuk material berlebih yang halus (abu batu) akan melalui saringan paling bawah berukuran ½ dek. Pada umumnya saringan terbuat dari kawat baja yang dianyam berbentuk bidang persegi empat. Terdapat dua jenis saringan yang biasa dipakai, yaitu saringan getar (vibrating screen) dan saringan putar (revolving screen). Saringan putar terdiri atas lembaran atau dek yang rata dan miring ke bawah searah aliran agregat. Vibrating screen digetarkan oleh sebuah penggetar yang ditempelkan di atas atau di kiri dan kanan ayakan. Saringan putar biasanya terbuat dari drum yang dindingdindingnya berlubang dan berputar. Kedudukannya miring ke bawah searah aliran agregat. Saringan dengan bahan karet Saringan getar Grizzly dengan dek ganda.
Gambar 2.10 Tipikal saringan pemecah batu
Universitas Sumatera Utara
II.2.3.d Dump Truck Dump truck merupakan alat yang dapat memindahkan materialpada jarak menengah sampai jarak jauh (>500 m). Muatannya diisikan oleh alat pemuat, sedangkan untuk membongkar muatannya ia dapat bekerja sendiri. Dump truck ada dua golongan ditinjau dari besar muatannya : 1. On High Way Dump Truck, muatannya dibawah dari 20 m3. 2. Off High Way Dump Truck, muatannya diatas 20 m3.
II.2.3.e Wheel loader Wheel loader merupakan alat pemuat yang beroda karet atau ban. Penggunaannya mirip dengan Dozer Shovel, hanya beda landasan kenjanya saja. Wheel Loader efisien untuk daerah yang relatif rata, kering dan kokoh. Digunakan terutama apabila dituntut kerusakan permukaan landasan kerja seminimal mungkin, disertai mobilitas yang tinggi.
II.2.3.f Excavator Backhoe Merupakan alat yang digunakan untuk menggali, mengangkat dan memuat material. Istimewa untuk menggali parit-parit, saluran air atau pipa. Bagian alas dari mesin dimana muatan berada dapat berputar 360 derajat sehingga memungkinkan alat ini bekerja ditempat yang relatif sempit
II.2.3.g Generating Set Generating Set merupakan alat pembangkit tenaga listrik. Salah satu mesin penggeraknya adalah Diesel, bisa juga menggunakan angin atau air. Banyak
Universitas Sumatera Utara
merk genset yang dijual dipasaran dan dayanya tergantung kebutuhan konsumen, misal 150 KVA dll. Mesin generator adalah kombinasi dari sebuah generator listrik dan sebuah mesin (prime mover) yang dipasang bersama untuk membentuk satu peralatan.
II.2.3.h Timbangan Jembatan Jembatan timbang merupakan seperangkat alat untuk menimbang kendaraan barang/truk yang dapat dipasang secara tetap atau alat yang dapat dipindah-pindahkan
yang digunakan untuk mengetahui berat kendaraan beserta
muatannya, digunakan untuk pengawasan jalan ataupun untuk mengukur besarnya muatan pada industri, pelabuhan ataupun pertanian.
II.3. Kapasitas Stone Crusher. Kapasitas stone crusher adalah banyaknya atau jumlah agregat yang dapat diproduksi oleh setiap jenis stone crusher dalam setiap jam. Dengan demikian besarnya kapastas itu akan mempengaruhi lamanya waktu yang dibutuhkan untuk produksi agregat oleh stone crusher. Kapasitas ini akan berbeda-beda untuk tiap jenis stone crusher, karena adanya perbedaan dari dimensi stone crusher itu sendiri.
II.3.1 Kapasitas Jaw Crusher Kapasitas dari jaw crusher dirumuskan oleh Taggart adalah sebagai berikut :
Dimana : Q = Kapasitas crusher (ton/jam)
Universitas Sumatera Utara
b = Lebar jaw (cm) d = Ukuran rata-rata material hasil pemecahan Kapasitas dari jaw crusher dirumuskan oleh Lewenson adalah sebagai berikut :
Dimana : Q = Kapasitas crusher (ton/jam) n = Putaran poros penggerak (rpm) b = lebar swing jaw (m) s = amplitude swing jaw (m) d = ukuran rata-rata material hasil pemecahan (m) µ = konstanta (0,25 – 0,30) = berat jenis crusher feed (ton/m³) Kapasitas dari jaw crusher dirumuskan oleh Giesking adalah sebagai berikut :
Dimana : Q = kapasitas crusher (ton/jam) c = faktor pelat jawa (7,0 . 10-5 – 1,0 . 10-4) = Bulk density (kg/dm³) B = panjang bukaan (cm) S = slot crusher (cm) e = panjang amplitude jaw (m)
Universitas Sumatera Utara
n = jumlah angkatan permenit b = faktor koreksi untuk sudut jaw crusher, 26° = 1 = angka perbandingan kapasitas crusher antara teori dan praktek (0,8 – 0,9) Kapasitas dari jaw crusher untuk berbagai setting adalah sebagai berikut : Table 2.1 Kapasitas Jaw Crusher (ton/jam) S etting (inch)
ype
1/2
/4
1/2
0
S ize (inch)
1 0x20
0
7
4
3
0
8
0
3
0
0
3
3
3
2
2
1
7
3
25
25
50
00
1 0x36
0 1
5x30 1 8x36 3 0x42
50
00
30
15
80
55
80
20
10
80
80
70
60
4 2x48 4 2x48 4 8x60
Sumber : Rochmanhadi, Ir., Alat-Alat Berat dan Penggunaannya, Dep.Pekerjaan Umum, Jakarta 1982
Universitas Sumatera Utara
Keterangan : 1. Jaw crusher tipe overhead 2. Jaw crusher tipe blake - size 10x20 (lebar feed opening = 10, lebar jaw = 20) Hubungan antara tabel II-1 dengan rumus kapasitas giesking adalah bahwa setting pada tabel II-1 dan bukaan pada rumus giesking, berbanding lurus dengan kapasitas stone crusher. Tabel 22 .Kapasitas Jaw crusher Type Singel Toggle Model
05.03
57
67
08.06
09.07
10.08
12.10
13.11
Bukaa n (mm) 500 x 300 570 x 300 670 x 400 800 x 600 900 x 700 1000 x 800 1170 x 1000 1300
Setting min/max (mm)
30 – 70
40 – 90
50 – 100
70 – 140
90 – 170
90 – 200
100 – 240 120 –
Kapa sitas (tph) 16 – 19 2327 45 – 53 90 – 110 115 – 135 170 – 215 260 – 320 400 -
Settin g (mm)
50
60
70
100
120
140
170
200
Universitas Sumatera Utara
x1100
280
1500 x
15.13
500
140 –
1300
540
300
240
– 700
Sumber : Rochmanhadi, Ir., Alat-Alat Berat dan Penggunaannya, Dep.Pekerjaan Umum, Jakarta 1982
Tabel 2.3.Kapasitas Jaw crusher Type Granulator(7) Setting Bukaa Model
Kapasit
Settin
min/max n (mm)
as tph
g (mm)
(mm) 800 x
20
–
08.02 200
24 – 30
50
30 – 38
50
80 920 x
30
–
92 250
80
Sumber : Rochmanhadi, Ir., Alat-Alat Berat dan Penggunaannya, Dep.Pekerjaan Umum, Jakarta 1982
II.3.2. Kapasitas Gyratory Crusher Kapasitas gyratory crusher dirumuskan oleh GIesking sebagai berikut:
Dimana: Q= kapasitas crusher (ton/jam) c=factor crushing cone ( 7,0 . 10-5 – 1,0 . 10-4 ) = Bulk density (kg/dm³) S=slot crusher (cm)
Universitas Sumatera Utara
e = panjang amplitude cone,cm n = jumlah angkatan permenit b = Faktor koreksi untuk sudut antara crushing ring dan cone = Angka perbandingan kapasitas crusher antara teori dan praktek (0,8 – 0,9) Kapasitas gyratory crusher untuk berbagai setting adalah sebagai berikut: Tabel 2.4 Kapasitas Gyratory crusher (ton/jam) !
"
#
$
$
$
$
$
$ Sumber : Rochmanhadi, Ir., Alat-Alat Berat dan Penggunaannya, Dep.Pekerjaan Umum, Jakarta 1982
Universitas Sumatera Utara
Hubungan antara tabel II-4 dan rumus kapasitas gyratory gesking adalah bahwa setting pada tabel dan bukaan (B) pada rumus giesking berbanding lurus dengan kapasitas.
II.3.3 Kapasitas Cone Crusher Kapasitas cone crusher (3) adalah :
Q= kapasitas crusher (ton/jam) D=diameter dasar cone d=ukuran rata-rata material hasil pemecahan n=Stroke number,rpm =Berat jenis bukaan pemecah ,ton/m2 Kapasitas cone crusher untuk berbagai setting adalah sebagai berikut: Tabel 2.5.Kapasitas Cone Crusher (7) Openi ng open
Capacities
/closed side Mod
min setting
el
d (mm)
Tph
(mm
d tph
)
(mm )
56 71 2’
78 93
16
12.5
33
40
19
20
54
65
22
25
63
65
100 -
Universitas Sumatera Utara
111 103 115
3’
124 143 180 -
36
20
90
65
50
25
125
65
90
40
160
80
85
25
180
65
105
32
225
80
140
40
270
100
150
40
300
100
100
25
225
80
150
40
280
100
200
50
320
100
215
50
370
125
215
40
345
100
270
50
410
100
280
50
580
125
196 130 144 157 176 4’ 182 204 216 237 131 150 205 224 4’ ¼ 229 253 242 270 196 208 5’ ½ 219 241
Universitas Sumatera Utara
251 -
420
80
610
125
276 343 368 254 -
680
279 330
38
450
45
680
65
780
75
292 324
100 0
7 343 378 425 460
80 100
125 0 125
125 125
0
Sumber : Rochmanhadi, Ir., Alat-Alat Berat dan Penggunaannya, Dep.Pekerjaan Umum, Jakarta 1982
Hubungan antara tabel II-5 dan rumus kapasitas cone crusher adalah bahwa setting pada tabel dan ukuran rata-rata material hasil pemecahan (d),berbanding lurus dengan kapasitas.
II.3.4 Kapasitas Hammmermill Crusher Kapasitas Hammmermill Crusher (3)adalah sebagai berikut:
Q=kapasitas crusher ,m3/jam D=diameter rotor ,m L=panjang terpakai rotor,m
Kapasitas hammer mill crusher untuk berbagai setting adalah sebagai berikut:
Universitas Sumatera Utara
Tabel 2.6.kapasitas hammmermill crusher (ton/jam) !
%
&
&
&
&
&
#
# $
"
"
$
$
Sumber : Rochmanhadi, Ir., Alat-Alat Berat dan Penggunaannya, Dep.Pekerjaan Umum, Jakarta 1982
Hubungan antara tabel II-6 dan rumus kapasitas hammmermill adalah bahwa semakin besar diameter rotor semakin kecil kecepatan poros dan semakin besar pula kapasitas hammmermill.
II.3.5 Kapsitas Roll Crusher Rumus dari Kapsitas Roll Crusher (3) adalah sebagai berikut:
Dimana: Q = kapasitas crusher (ton/jam) L =panjang roll,(m) D =diameter roll,(m) n =Kecepatan rotasi roll,rpm
Universitas Sumatera Utara
d =Celah diantara roll,(m) = Bulk density material,t/m3
Kapasitas roll crusher untuk berbagai setting adalah sebagai berikut : Tabel 2.7.Kapasitas roll crusher (ton/jam) !
'
) ( * +*
&
&
&
"
"
, $
, ,
$
, ,
$
, ,
$
, ,
$
, Sumber : Rochmanhadi, Ir., Alat-Alat Berat dan Penggunaannya, Dep.Pekerjaan Umum, Jakarta 1982 .
Keterangan : -yang disebut pertama ( 16,24,30,40,dan 54) adalah diameter roll dan yang kedua (16,16,18,24,dan 24)
Universitas Sumatera Utara
Adalah panjang roll -feed factor = 0,085.R Hubungan antara tabel II-7 dan rumus kapasitas roll crusher adalah bahwa diameter (D) dan panjang roll pada tabel, berbanding lurus dengan kapasitas roll crusher.
II.4. Kriteria Pengaturan Stone Crusher Dalam pengaturan stone crusher perlu diketahui hal-hal sebagai berikut: a) Untuk perhitungan produksi stone crusher dapat dipergunakan rumus (6):
Dimana: P:Produksi per jam (ton/jam) Q:Kapasitas stone crusher (ton/jam) E:job efficiency Untuk job effeiciency ini dapat dilihat pada tabel II-8. Tabel 2.8 job efficiency Maintenance of machine
Oper ating Condition Exce llent Goo d Nor
Exce llent
0,38
0,78
0,72
Go od
Nor mal
0,8 1 0,7 5 0,6
0,76
0,71
0,65
Rat her poor
Po or
0,7 0
0,6 3
0,6 0
0,6 0
0,6
0,5
Universitas Sumatera Utara
mal
9
Rath er poor
Poor
0,63
0,52
0 0,6
0,57
1 0,5
0,47
0
4 0,5
0,4
2
5 0,4
0,3
2
2
Sumber: Dirjen Bina Marga,(2008). Peralatan, Dep.Pekerjaan Umum, Jakarta
b) Prinsip pekerjaan crusher Prinsip pekerjaan crusher merupakan rentetan-rentetan pengurangan ukuran batu,maka untuk mengetahui tingkat pemecahan itu ditunjukkan oleh suatu istilah yang disebut “ratio of reduction”.ratio of reduction adalah perbandingan antara ukuran maksimum feed(F) dari crusher dengan setting(s). Selain “ratio of reduction” pada pekerjaan crushing juga dikenal istilah “stage of reduction”,karena pada setiap langkah crushing terjadi pengurangan-pengurangan ukuran batu.Ratio of Reduction ini dikatakan sebagai selisih antara ukuran maksimum batu yang dihasilkan nya.lebih lanjut ratio of reduction untuk berbagai jenis crusher dapat dilihat pada tabel II-9.
Tabel 2.9 ratio of reduction Type crusher
Model kecil
Model besar
5 – 10
6 – 14
Gyratory crusher
3 -6
6 -8
Cone crusher
2–9
5 – 15
1 ½ -3 ½
1 ½ -9
6 -24
5 -48
Jaw crusher
Twin roll crusher Hammer mill
Universitas Sumatera Utara
C) Grid Chart untuk Output Crusher Setiap crusher mempunyai sifat –sifat yang berbeda dalam menghasilkan gradasi ,walaupun kita beri setting yang sama.Hasil-hasil pemecahan batu ini tentu saja dalam bermacam-macam ukuran sampai yang berukuran debu sekalipun.Untuk membantu pra penentuan hasil pemecahan dalam berbagai setting yang diberikan pada crusher,maka digunakan “Grid Chart” ,Hal ini juga penting untuk menentukan kapasitas tahap selanjutnya.Grid Chart ini dapat dilihat pada tabel II-10.
Universitas Sumatera Utara
Sumber : Rochmanhadi, Ir., Alat-Alat Berat dan Penggunaannya, Dep.Pekerjaan Umum, Jakarta 1982
Dari tabel dapat dilihat ,bahwa pada setting 1 ¾”,maka hasil crusher yang bergradasi lebih kecil atau sama dengan 5/8’ adalah sebesar 35%,sedang jika diberi setting 2” maka yang bergradasi di bawah 5/8” adalah sebesar 32% lolos (passing),atau sisanya (retained) lebih kurang 68% untuk diatas ukuran 5/8” .Dari sini dapat diperoleh keterangan bahwa jika suatu jenis crusher pada setting 2” mempunyai kapasitas 43 ton per jam dan gradasi yang diperlukan %/8”,maka pada setting 2” ini memerlukan secondary crusher dengan kapasitas minimal 68% × 43 ton/jam=29 ton/jam.
Universitas Sumatera Utara
II.5..Kombinasi Stone Crusher Dari beberapa jenis stone crusher yang ada perlu dikombinasikan antara satu jenis dengan yang lain.Hal ini tentunya untuk mendapatkan agregat dengan ukuran yang diinginkan atau gradasi yang minimal mendekati gradasi yang minimal mendekati gradasi yang diinginkan.Kombinasi yang umum adalah jenis primary crusher dengan jenis secondary crusher .Contohnya antara lain sebagai berikut: -
Jaw crusher + cone crusher + screen
-
Jaw Crusher +roll crusher +screen
-
Impact crusher + roll crusher + screen
Pada gambar II – 10 dapat dilihat salah satu proses pemecahan batu dengan kombinasi stone crusher.
Gambar 2.11 Proses Pemecahan Batu
Universitas Sumatera Utara
II.6.Dimensi Stone Crusher Dalam penempatan stone crusher tentunya diusahakan untuk tidak jauh dari quarry(sumber material).Disamping itu juga lokasi yang akan ditentukan ditentukan harus disesuaikan dengan dimensi stone crusher tersebut.Dimana dimensi disini adalah ukuran crusher.Hal ini adalah untuk menyesuaikan dengan luas lokasi dan kekuatan tanah dimana stone crusher akan ditempatkan.
Universitas Sumatera Utara