P U S J A T A N. Iriansyah. AS ABSTRAK

Pusat Litbang Jalan dan Jembatan

TA

Jl. A. H. Nasution 264 Bandung Email : [email protected]

Diterima : 06 Juni 2011; Disetujui : 04 Agustus 2011

ABSTRAK

P

U

S

JA

Pada umumnya di propinsi Kalimantan Tengah sangat susah untuk mendapatkan bahan batuan (agregat) standar untuk digunakan sebagai bahan pondasi jalan, sehingga harus mendatangkan dari daerah lain seperti misalnya dari Serang Jawa Barat atau Palu Sulawesi Tengah, yang harga bahannya relatif cukup mahal sehubungan dengan biaya transportasi yang cukup tinggi. Sedangkan di Kalimantan Tengah sangat banyak terdapat pasir alam jenis kuarsa yang belum secara optimal dimanfaatkan untuk bahan jalan. Pemanfaatan pasir kuarsa di Kalimantan Tengah sebagai lapis pondasi jalan pada daerah yang tidak terdapat agregat standar untuk digunakan sebagai bahan jalan adalah sangat potensial untuk penghematan pengadaan bahan jalan. Bahan agregat pasir kuarsa ini banyak ditemui diberbagai pelosok daerah Kalimantan Tengah dan belum banyak dimanfaatkan. Umumnya jenis pasir kuarsa (siliceous agregat), merupakan agregat yang memerlukan perhatian khusus karena pelekatan yang kurang baik terhadap aspal (stripping), tetapi menurut beberapa sumber penelitian ada jenis pasir kuarsa yang mempunyai pelekatan yang cukup baik dengan aspal. Metoda yang dilakukan pada kajian ini adalah metode eksperimental di laboratorium dan lapangan. Hasil penelitian di Pusat Litbang Jalan dan Jembatan jenis pasir kuarsa yang ada di Kalimantan Tengah ini mempunyai pelekatan terhadap aspal cukup baik. Aplikasi perkerasan jalan dengan material pasir kuarsa sebagai lapis pondasi aspal emulsi telah dilaksanakan pada tahun 2009 di Kabupaten Sukamara Kalimantan Tengah pada jalan propinsi Sukamara – Riam Durian sepanjang 1,5 km. Pasir kuarsa yang digunakan berasal dari daerah Simpang Runci Kabupaten Sukamara Kalimantan Tengah, sebagai bahan lapis pondasi pasir aspal emulsi. Hasil pengujian laboratorium campuran dingin lapis pondasi pasir aspal emulsi menunjukkan bahwa sifat-sifat campuran Marshall telah memenuhi persyaratan konsep spesifikasi campuran lapis pondasi pasir aspal emulsi (LPPAE) Kata Kunci : pasir kuarsa, pelekatan, campuran dingin, lapis pondasi pasir, aspal emulsi, kinerja lapangan

ABSTRACT Standard aggregate as material for road base is hardly available in Central Kalimantan Province, therefore, it should be transported from other regions such as Serang, West Java or Central Sulawesi. Transported aggregate is very expensive due to the high cost of transportation. At the mean time, Central Kalimantan has incredible natural sand sources, in the form of quartz sand (silicious aggregate), which has been optimally unutilized for road construction. The utilization of quartz sand in Central Kalimantan as road base material is potential to replace standard aggregate mainly where

HAK CIPTA SESUAI KETENTUAN DAN ATURAN YANG BERLAKU, COPY DOKUMEN INI DIGUNAKAN DI LINGKUNGAN PUSJATAN DAN DIBUAT UNTUK PENAYANGAN DI WEBSITE, DAN TIDAK UNTUK DIKOMERSILKAN. DOKUMEN INI TIDAK DIKENDALIKAN JIKA DIDOWNLOAD

Iriansyah. AS

N

KAJIAN APLIKASI PASIR KUARSA SEBAGAI CAMPURAN LAPIS PONDASI PASIR ASPAL EMULSI (THE STUDY APPLICATION OF QUART SAND AS A MIXED SAND ASPHALT EMULSION BASE)

Keywords: quartz sand, adhesion, cold mix, sand base, asphalt emulsion, field performance

PENDAHULUAN

P

U

S

JA

Dalam rangka pengembangan kawasan daerah tertinggal atau perbatasan serta untuk meningkatkan efisiensi penyelenggaraan jalan, Puslitbang Jalan dan Jembatan telah melaksanakan uji coba skala penuh dengan teknologi pemanfaatan bahan lokal khususnya pasir kuarsa di Propinsi Kalimantan Tengah. Bahan lokal yang berpotensi untuk menjadi bahan perkerasan jalan adalah pasir kuarsa. Pada beberapa daerah di Kalimantan Tengah khususnya Kabupaten Sukamara sangat susah untuk mendapatkan bahan agregat standar untuk digunakan sebagai bahan jalan, sehingga harus mendatangkan dari daerah lain, seperti dari Serang Jawa Barat atau dari Palu Sulawesi Tengah yang harga bahannya cukup mahal sehubungan dengan biaya transportasi yang tinggi. Diharapkan hasil uji coba lapis pondasi pasir aspal emulsi tersebut dapat dimanfaatkan sebagai bahan jalan yang sesuai dengan persyaratan yang diinginkan, selain itu penggunaan bahan pengikat aspal emulsi yang di campurkan secara dingin akan memberikan beberapa keuntungan antara lain, menghemat pemakaian energi, mengurangi polusi udara, dapat dikerjakan dengan peralatan sederhana (Beton Molen atau Pan Mixer) dan dapat dikerjakan dengan swadaya masyarakat. Pemanfaatan agregat lokal khususnya pasir kuarsa dengan bahan pengikat aspal emulsi sangat potensial untuk dikembangkan di

Kalimantan Tengah ini terutama pada daerah terpencil/pedalaman dimana sangat susah mendapatkan bahan jalan yang standar dan peralatan berat untuk pembuatan jalan. Tujuan penulisan makalah dalam pengujian campuran pasir dengan bahan pengikat aspal emulasi CSS-1h, untuk mengetahui sifat-sifat campuran pondasi dengan menggunakan metode Marshall. Hasil pengujian di laboratorium telah diaplikasikan dilapangan pada jalan Sukamara – Riam Durian (Sta. 0+00 s/d 1+500) sepanjang 1,5 km dengan lebar jalan 5 meter di Kalimantan tengah dengan menggunakan pasir kuarsa lokal.

KAJIAN PUSTAKA Pasir kuarsa (quartz sands) merupakan pelapukan dari batuan beku asam seperti batu granit atau batuan beku lainnya yang mengandung mineral utama kuarsa. Kuarsa adalah mineral utama dari silica dan salah satu mineral pembentuk Kristal optik. Struktur atonomik dari kuarsa adalah tetra hidron yang satu atom silicon dikelilingi empat atom oksigen. Mineral pembentuk pasir kuarsa secara dominan tersusun oleh kristal silica (SiO2) yang membentuk pola heksagonal serta beberapa mineral pengotor yang bersenyawa dengan mineral tersebut. Material pengotor ini bersifat sebagai pemberi warna pada pasir kuarsa dan dari warna tersebut prosentasi derajat kemurnian dapat diperkirakan. Butiran


TA

N

standard aggregate is unavailable. Quartz sand (silicious aggregate) is largely found in many areas of Central Kalimantan but has been unutilized so far. Generally, quartz sand is aggregate that need special attention due to poor adhesion to asphalt (stripping), however, some research found out that some quartz has good adhesion to asphalt. Research result on quartz sand at IRE showed that quartz sand from Central Kalimantan hasgood adhesion to asphalt. Road pavement application with quartz sand as a sand asphalt emulsion base was implemented in 2009 in Sukamara Regency, Central Kalimantan along Sukamara – Riam Durian Road link with 1,5 km in length (km.0+000 – 1+500). Quartz sand used in the research was obtained from Simpang Runci, Sukamara Regency, Central Kalimantan as cold mix sand asphalt emulsion base. Laboratory research result indicated that Marshall mix properties in cold mix sand asphalt emulsion base met the specified requirement concept of sand asphalt emulsion base mixture.

S

U

P


TA

N

aspal emulsi, ketebalan padat antara 20 – 25 cm. Penelitian laboratorium di Puslitbang Jalan dengan menggunakan pasir standar Cimalaka Sumedang sudah pernah dilakukan dengan menggunakan jenis aspal emulsi CSS1h, hasil stabilitas Marshall 340 sampai 540 kg dan kelelehan antara 6,4 mm sampai 9,0 mm (Affandi, 1995). Penelitian laboratorium di Puslitbang Jalan menggunakan pasir kuarsa di Kalimantan Tengah dengan bahan pengikat aspal emulsi CSS-1H dan penambahan semen 1%, hasil stabilitas Marshall 593 kg dan kelelehan 3,0 mm, menggunakan pasir kuarsa Palu Sulawesi Tengah dengan bahan pengikat aspal emulsi CSS-1h dan penambahan semen 2% hasil stabilitas Marshall 234 kg dan kelelehan 3,2 mm (Purwadi A., et al, 1993). Lapis pondasi pasir aspal (LPPA) dengan menggunakan pasir kuarsa lokal sebanyak 90%, bahan pengikat jenis aspal keras 60-70 sudah pernah dilaksanakan di Kabupaten Gunung Mas Kalimantan Tengah pada ruas jalan Bukit Liti – Bawan (Sta. 2+500 s/d Sta. 5+650) sepanjang 3,150 km sampai saat ini kondisinya masih baik. Hasil pengujian sifat-sifat campuran LPPA menunjukan nilai stabilitas dapat mencapai 638 kg dan kelelehan 3,74 mm dapat memenuhi batasan spesifikasi LPPA dengan nilai Stabilitas min. 200 kg dan kelelehan 2-6 mm (Iriansyah. AS, 2009). Kuari pasir kuarsa di daerah Kalimantan Tengah ini cukup banyak yang dapat dimanfaatkan sebagai bahan perkerasan jalan, seperti ditunjukkan pada Gambar 1 dan kuari pasir kuarsa khususnya di daerah Simpang Runtu dan Seputihan di Kabupaten Sukamara dekat dengan jalan uji coba, seperti ditunjukkan pada Gambar 2 dan Gambar 3. Pemanfaatan bahan lokal pasir kuarsa tersebut perlu ditingkatkan yang aplikasinya dapat disesuaikan dengan kinerja jalan yang diharapkan dengan demikian biaya pembuatan jalan dapat dihemat serendah mungkin bila dibandingkan kalau digunakan pasir standar yang didatangkan dari daerah lain diluar Kalimantan Tengah, selain itu juga dapat meningkatkan pendapatan daerah.

JA

yang mengandung banyak senyawa besi akan terlihat berwarna kuning, kandungan unsur aluminium dan titan secara visual akan lebih jernih (putih), dan kandungan unsur kalsium, magnesium, kalium cenderung membentuk warna kemerahan. Komposisi pasir kuarsa secara umum terdiri dari unsur-unsur : SiO2 (55,30 - 99,87%) Fe2O3 (0,01 - 9,14%) AL2O3 (0,01 - 18,00%) TiO2 (0,01 - 0,49%) CaO (0,01 - 3,24%) MgO (0,01 - 0,26%) K2O (0,01 - 17,00%) Pada umumnya pasir kuarsa banyak terdapat di Indonesia bagian barat , karena batuan di daerah ini bersifat asam. Kualitas pasir kuarsa terbaik terdapat di Kalimantan dengan kadar silica (SiO2) berkisar antara 98,7 - 99,9% kemudian pasir kuarsa dari Bangka dan Belitung dengan kadar SiO2 antara 97,6 – 98,53). Khususnya Kalimantan Tengah mempunyai cadangan pasir kuarsa kurang lebih 90 juta ton cukup potensial di manfaatkan sebagai bahan jalan. Jenis pasir kuarsa (siliceous agregat), merupakan agregat yang memerlukan perhatian khusus karena pelekatan yang kurang baik terhadap aspal (stripping) karena umumnya mineralnya sebagian besar mengandung electron positif, tetapi menurut penelitian ada beberapa kuari deposit jenis pasir kuarsa mineralnya mengandung lebih besar electron negatinya sehingga mempunyai pelekatan yang baik terhadap aspal (Asphalt Institute MS-4). Pasir kuarsa di Kalimantan Tengah pada umumnya mempunyai pelekatan terhadap aspal cukup baik. Penggunaan bahan pengikat aspal emulsi yang di campurkan secara dingin akan memberikan beberapa keuntungan antara lain, menghemat pemakaian energi, mengurangi polusi udara, sangat sesuai bila diterapkan di Indonesia (Aly, 1990). Teknologi pembuatan jalan dengan menggunakan pondasi pasir dengan pengikat aspal emulsi (sand base emulsion) telah lama dikembangkan di Venezuela, Amerika selatan, dimana diatas tanah dasar diletakan lapisan pondasi pasir silicoaluminic tanpa plastisitas dengan pengikat

P. KALIMANTAN

LEGENDA :

LATERIT PASIR Sungai Dirawat INHUTANI

Saripoi 029

Batu Putih Sei Hanyu

Tewah 022

(Dipinjam)

PURUK CAHU Tb. Lahung

Ke Nanga Ela - Sintang

Muara Laung 030 008 2

Batas Propinsi

Papar Punjung

Tb. Senamang

Tbg. Jutuh

Tb. Hiran

020

Rahambang

Tb. Gagu

1

Lampeong

MUARA TEWEH 007 3

Tb. Manjul

Tbg. Talaken

Montalat

Bawan

1

4

024

Sp. Pangke

Kudangan 024

Takaras

Tb. Sangai

Pangkut

Rt. Pulut

006

Parenggean 010

Kujan

Kuala

Lupu

011

Runtu

4

Simpang Bangkal

Simpang Runtu 018

B. Belaman

Bereng Bengkel

Kereng Bangkirai

014

SAMPIT 2

Samuda Pangkoh 019

Mentangai

Dadahup Penda Ketapi

Prop. Kalsel

014

Palingkau

PULANG PISAU

Bapinang

Ke Banjarmasin

1

Km.35

012

Kubu

Kuala Jelai

Bentot

Kota Besi

Bangkal

Hayaping

Pasar Panas

002

011 1

Kumai

003

013

041

S. Pasir

Mandomai

KUALA KAPUAS

015

DINAS PEKERJAAN UMUM PROPINSI KALIMANTAN TENGAH

035

Barumba

JA

Pegatan Ujung Pandaran Kuala Pembuang

Kelurahan

Tamiang Layang

009

Asam Baru Pangkalan Lada

P. BUN

Sukamara

010

001

PALANGKARAYA

2

Ibukota Kecamatan/

Ampah

005

Dayu Belawa

Bukit Rawi

Tangkiling

011 2 3 011

Bukit Liti

032

Kasongan

Palantaran

1 024

K. Waringin Lama

1

Pundu

042

B. Kotam

Patas

007 1

BUNTOK

Timpah

Lahei

1

Nangabulik 024 2

Ibukota Kabupaten

007

Kalahien

032

2

043

Ajang

Riam Durian

Bukit Bamba 032

3

Penopa

Balai Riam

2

1

Kandui

TA

033

Ke Nanga Tayap Pontianak

Nomor Ruas Jalan

Ibukota Propinsi

Tongka

Ketapang 020

Tb. Samba

Garis Pantai

007

034

2

033

2

Batas Kabupaten

Tenggarong

Benangin

1 008

Kuala Kurun

Ke Damai-

2 034

023

Tb. Kaburai

N

Danau

Prop. Kalbar

017

Ke Banjarmasin

Bahaur Hilir

Lupak Dalam

PETA QUARRY

P. Damar

-

TAHUN 2006

LAUT JAWA

Tanjung Puting

KONTRAK APBN JUDUL :

PROPINSI KALIMANTAN TENGAH

PEMBANGUNAN JALAN

PROPINSI

KODE KEGIATAN/THN

JUMLAH LBR

NO. LEMBAR

BUKIT LITI - BAWAN

KALIMANTAN TENGAH

2006

1

1.

SUMBER MATERIAL

P

U

S

Gambar 1, Kuari pasir kuarsa di Kab. Sukamara

Gambar 2. Kuari pasir kuarsa di Simpang Runtu

Penggunaan campuran lapis pondasi pasir dengan aspal emulsi yang diolah secara dingin dapat meruduksi energi serta mengurangi terjadi pencemaran linggkungan seperti gas CO2 dan debu. HIPOTESIS Pasir kuarsa Kalimantan Tengah dapat digunakan sebagai Lapis Pondasi Pasir Aspal Emulsi.

METODOLOGI.

Gambar 3. Kuari pasir kuarsa di Seputihan

Metode yang digunakan dalam kajian ini adalah metode experimental di laboratorium dan lapangan. Perencanaan campuran menggunakan prosedur modifikasi Marshall (Asphalt Institute MS-19, 1979). Kegiatan pengamatan lapangan yang dilakukan adalah survai lalu lintas untuk


BATU GUNUNG

Prop. Kaltim PALANGKARAYA

N

Kekentalan Saybolt Furol pada 20 -100 20 -100 25°C, dtk Stabilitas penyimpanan 24 jam Maks.1 Maks. 1 (%) Muatan listrik partikel Positif Positif Analisa saringan tertahan Maks.0,1 Maks.0,1 No.200 (%) Penyulingan : - Kadar Residu Min. 57 Min. 57 Penetrasi Residu, 25°C, 0,1 mm 100 - 250 40 - 90 Daktilitas Residu 25°C cm Min. 40 Min. 40 Kelarutan residu dalam Min. 97,5 Min. 97,5 C2HCL3 (%) Sumber : Spesifikasi khusus Lapis Pondasi Pasir Aspal Emulsi (Puslitbang Jalan dan Jembatan, 2009)

Tabel 4. Jumlah dan komposisi kendaraan perhari

Persen lolos saringan

19,0

(3/4”)

9,5

(3/8”)

85 - 100

2,36

(no.8)

60 - 85

100

0,600 (no.30)

25 - 50

S

0,075 (no.200) 0 - 15 Sumber : Spesifikasi khusus Lapis Pondasi Pasir Aspal Emulsi (Puslitbang Jalan dan Jembatan, 2009)

U

Tabel 2. Sifat-sifat campuran lapis pondasi pasir emulsi (LPPAE) Pengujian

P

Jumlah tumbukan per bidang Rongga dalam campuran (%)

Min Max Min

Persyaratan Marshall 50 5 25 150

Stabilitas Marshall (kg) Stabilitas Marshall Sisa (%) setelah Min 50 perendaman selama 24 jam, 60°C Sumber : Spesifikasi khusus Lapis Pondasi Pasir Aspal Emulsi (Puslitbang Jalan dan Jembatan, 2009)

Persyaratan aspal emulsi yang digunakan seperti ditunjukkan pada Tabel 3. Jumlah dan komposisi kendaran yang melewati ruas jalan Sukamara – Riam Durian rata-rata perhari seperti ditunjukkan pada Tabel 4.

Jenis Kendaraan

Arah Sukamara – Riam Durian Riam Durian - Sukamara 32 kend/hr 36 kend/hr

Kendaraan Ringan Kendaraan Bus/Mini 12 kend/hr 6 kend/hr Truk Kendaraan Truk 2 Sumbu 100 kend/hr 94 kend/hr Sumber : Uji coba skala penuh pemanfaatan bahan local di Kalimantan Tengah (Iriansyah, 2009)

Ruas jalan Sukamara – Riam Durian (Sta. 0+000 – 1+500), eksisting jalan lama terdiri dari campuran tanah dengan agregat pecah dan untuk mengetahui kekuatan eksisting jalan lama dilakukan pengujian dengan alat Dinamic Cone Penetrometer (DCP). Hasil pengujian DCP seperti ditunjukkan pada Tabel 5. Tabel 5. Hasil pengujian eksisting jalan lama CBR (%) kedalaman 0,30 m Sebelum Sesudah dipadatkan dipadatkan 0+000 kiri 15,8 106,4 0+200 tengah 22,5 101,7 0+400 kanan 21,7 98,0 1+000 kanan 28,2 101,5 1+400 tengah 18,4 92,6 Sumber : Uji coba skala penuh pemanfaatan bahan local di Kalimantan Tengah (Iriansyah, 2009) STA

Posisi Titik


Ukuran saringan (mm)

Persyaratan CSS-1 CSS-1H

Jenis pengujian

JA

Tabel 1. Gradasi agregat untuk campuran lapis pondasi pasir emulsi (LPPAE)

Tabel 3. Persyaratan aspal emulsi

TA

mengetahui volume kendaraan, pengambilan contoh inti (core) untuk menghitung kepadatan lapisan perkerasan dan besarnya rongga dalam campuran dan survai kondisi perkerasan untuk menentukan jenis kerusakan permukaan yang terjadi pada perkerasan lentur dapat dikelompokan atas empat modus kejadian yaitu: retak, cacat permukaan, deformasi dan cacat tepi perkerasan. Spesifikasi gradsi pondasi pasir (sand Base) di ambil dari The Asphalt Institute MS No.1 (SS-1), kemudian dilakukan modifikasi yang di terangkan dalam Spesifikasi gradasi agregat lapis pondasi pasir aspal emulsi dan sifat-sifat campuran yang dipergunakan seperti ditunjukkan pada Tabel 1 dan Tabel 2.

CL A C BC As buton Hangat T 15/25 = 5 cm A ggregat Klas A = 15 cm

A ggregat Kl as B (Bahu) = 10 c m

A ggregat Klas B = 20 cm

Ti m bunan Pi l i han = 34 cm

N

A

4. 50 m

1.50 m

TA

1.50 m

5. 00 m

HRS-WC = 3 cm

AC WC = 4 cm AC BC = 5 cm

Aggregat Klas B (Bahu) = 10 cm

Aggregat Klas A = 15 cm

Sand Base (LPPAE) = 6 cm

Aggregat Klas B = 20 cm

JA

Agregat Klas A = 15 cm

Timbunan Pilihan = 34 cm

Gambar 4. Tepikal tebal konstrukasi perkerasan

sumber: Uji coba skala penuh pemanfaatan bahan local di Kalimantan Tengah (Iriansyah, 2009)

U

S

Tepikal tebal konstruksi perkerasan yang menggunakan bahan lokal pasir kuarsa di ruas jalan Sukamara – Riam Durian Kabupaten Sukamara Kalimantan Tengah, dengan menggunakan nilai kekuatan relatif lapis pondasi pasir aspal emulsi 0,24, seperti ditunjukkan pada Gambar 4.

HASIL DAN ANALISIS

P

Pengujian Laboratorium Mutu Bahan Campuran Pasir kuarsa Sifat kimia dari pasir kuarsa (SiO2) dapat diketahui cara metode XRD dengan sinar X dapat metentukan struktur dan pengenalan bahan berhablur seperti pasir kuarsa (Asmuni, 2002). Pengujian sifat kimia pasir kuarsa di kabupaten Sukamara yang dilakukan Laboratorium Pusat Survei Geologi di Bandung dengan uji kimia metode XRF hasilnya seperti ditunjukkan pada Tabel 6. Bahan untuk lapis pondasi pasir aspal menggunakan bahan lokal pasir kuarsa yang diambil dari kuari Simpang Runci Hasil

pengujian berat jenis pasir kuarsa untuk lapis pondasi pasir aspal, seperti ditunjukkan pada Tabel 7. Tabel 6. Sifat kimia fisik pasir kuarsa Oksida Satuan Jumlah SiO2 % 99,23 TiO2 % 0,210 Al2O3 % 0,114 Fe2O3 % 0,146 CaO % 0,0209 Na2O % 0,0728 ZrO2 % 0,0929 Ti % 0,126 Al % 0,0604 Zr % 0,0688 Fe % 0,102 Sumber : Hasil uji kimia metode XRF, Laboratorium Pusat Survei Geologi, 2009

Tabel 7. Berat jenis pasir kuarsa Jenis Pengujian Pasir Kuarsa Berat jenis Bulk 2,567 Berat Jenis kering permukaan (ssd) 2,581 Berat jenis semu (apparent) 2,604 Penyerapan (absorsi) 0,543 Sumber : Uji coba skala penuh pemanfaatan bahan lokal di Kalimantan Tengah, (Iriansyah, 2009)


A C WC A sbuton H angat T 15/25 = 4 c m

100

90

80

70

No.20

No.30

No.8

3/8"

3/4"

P

100 90 80

) (% ta w eL n es r e P

70 60

8

9

10

11

12

13

14

Kadar Air Total (%)

Gambar 6. Kadar air penyelimutan agregat Sumber : Uji coba pemanfaatan bahan lokal di Kalimantan Tengah (Iriansyah, 2009)

Kadar air pemadatan campuran Pengujian menentukan kadar air pemadatan dengan cara penguapkan kadar air penyelimutan. Hasil pengujian kadar air pemadatan seperti ditunjukkan pada Gambar 7, kadar air pemadatan optimum sebesar 8%. 2.300

Kepadatan (Gr/cc)

U

S

Gradasi campuran LPPAE Perencanaan gradasi campuran agregar lapis pondasi pasir aspal emulsi (LPPAE), menggunakan pasir kuarsa dan agregat pecah mesin yang diambil dari stock pile dan penambahan filler semen sebesar 1 %, hasil perencanaan gradasi campuran, kebutuhan pasir kuarsa sebesar 55%, agregat kasar ¾”, 10%, agregat sedang 3/8”, 34% dan semen 1%. Gradasi campuran agregat lapis pondasi pasir aspal seperti ditunjukkan Gambar 5.

60

2.100

1.900

50 1.700

40

3

30

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

Kadar Air Total (%)

20

Gambar 7. Kadar air pemadatan campuran

10 0 0.0

0.1

1.0 Ukuran Saringan (%)

10.0

Gambar 5. Gradasi lapis pondasi pasir aspal Sumber : Uji coba skala penuh pemanfaatan bahan lokal di Kalimantan Tengah (Iriansyah, 2009)

Sumber : Uji coba skala penuh pemanfaatan bahan lokal di Kalimantan Tengah, (Iriansyah, 2009)

Sifat-sifat campuran Marshall Pengujian benda uji campuran lapis pondasi pasir aspal emulsi (LPPAE) dengan variasi kadar residu dilakukan dengan cara metode Marshall dipadatkan 2 x 50 tumbukan.


110

JA

Kekentalan Saybolt Furol pada 26 20 -100 25°C Stabilitas penyimpanan 24 jam 1,8 Maks. 1 (%) Muatan listrik partikel Positif Positif Analisa saringan tertahan 0,02 Maks.0,1 No.200 (%) Penyulingan : - Kadar Residu 62,35 Min. 57 Penetrasi Residu, 25°C, 0,1 mm 84 40 - 90 Daktilitas Residu 25°C cm > 140 Min. 40 Kelarutan residu dalam C2HCL3 99,5 Min. 97,5 (%) Sumber : Uji coba pemanfaatan bahah lokal di Kalimantan Tengah (Iriansyah, 2009)

N

Aspal Emulsi CSS-1H Hasil Syarat

Jenis pengujian

Kadar air penyelimutan agregat Pengujian kadar air penyelimutan aspal emulsi terhadap permukaan agregat dengan cara membasahi agregat dengan air yang divariasikan penambahan kadar airnya. Hasil pengujian kadar air penyelimutan agregat 12% seperti ditunjukkan Gambar 6.

TA

Tabel 8. Sifat-sifat aspal emulsi

Campuran LPPAE

Penyelimtan (%)

Aspal emulsi Aspal emulsi yang dipergunakan jenis CSS-1h dan hasil pengujian aspal emulsi, seperti ditunjukkan pada Tabel 8.

U

S

N

JA

Kadar Stabilitas (kg) Residu Kepadatan Rongga Langsung direndam (%) (gr/cc) (%) 4,5 2,062 17,99 679 391 5,5 2,086 16,10 594 446 6,5 2,097 14,67 508 462 7,5 2,090 15,26 431 325 8,5 2,089 14,43 331 279 Sumber : Uji coba skala penuh pemanfaatan bahan lokal di Kalimantan Tengah (Iriansyah, 2009)

Gambar 8. Grafik sifat-sifat campuran LPPAE (lanjutan) Sumber : Uji coba skala penuh pemanfaatan bahan lokal di Kalimantan Tengah (Iriansyah, 2009)

Tabel 10. Campuran LPPAE kadar residu optimum Sifat-sifat Campuran

Syarat

Kadar aspal Residu optimum

%

6,5

-

Kadar aspal emulsi optimum

%

10,1

-

Gr/cc

2,10

-

Kepadatan

Min

-

5,0

Max

14,67

25,0

Stabilitas Marshall (kg)

Min

400kal

150

Stabilitas Marshall Sisa (%)

Min

85

50

Rongga dalam campuran (%)

P

Hasil

Sumber : Uji coba skala penuh pemanfaatan bahan lokal di Kalimantan Tengah.(Iriansyah, 2009)

Pelaksanaan Lapangan

Gambar 8. Grafik sifat-sifat campuran LPPAE Sumber : Uji coba skala penuh pemanfaatan bahan lokal di Kalimantan Tengah (Iriansyah, 2009)

Pencampuran LPPAE Pelaksanaan pencampuran lapis pondasi aspal emulsi dilakukan secara dingin dengan menggunakan unit peralatan campuran beraspal (asphalt mixing plant/AMP). Didalam spesifikasi lapis pondasi pasir aspal emulsi disebutkan alat pencampur dapat digunakan beton molen, pan mixer dan unit campuran beraspal (AMP) tetapi karena didaerah


Tabel 9. Sifat-sifat campuran LPPAE

TA

Pengujian sifat-sifat Marshall pada benda uji yang di test langsung dan yang di test telah direndam selama 4x24 jam. Contoh benda uji Marshall campuran yang tidak menggunakan campuran semen setelah di direndam 4x24 jam benda uji runtuhan/rusak tetapi benda uji yang menggunakan campuran semen 1 % setelah di rendam 4x24 jam benda uji masih dalam kondisi baik atau tidak mengalami keruntuhan, Hasil pengujian sifat-sifat campuran Marshall lapis pondasi pasir aspal emulsi (LPPAE) dan grafik sifat-sifat Marshall, seperti ditunjukkan pada Tabel 9, Gambar 8 dan hasil penentuan kadar aspal.ditunjukkan Tabel 10.

S U

Gambar 10. Cara memasukan aspal emulsi

Gambar 9. Cara memasukan agregat LPPAE

P

Karena modifikasi ini hanya menempatkan satu bin dingin, untuk mengatasi adanya beberapa fraksi agregat maka dilakukan pencampuran diluar yang disesuaikan dengan komposisi agregat hasil perencanaan campuran agregat, kemudian hasil campuran agregat lapis pondasi pasir aspal emulsi dimasukan kedalam satu bin dingin. Untuk mengatasi melekatnya agregat atau menutup lubang saringan yang disebabkan campuran agregat dingin maka semua saringan dibuka sehingga campuran agregat langsung masuk ke bin panas kemudian diteruskan kotak penimbang sesuai dengan kebutuhannya. Kapasitas pencampur (pugmill) 500 kg per batch. Pada tangki aspal tidak dilengkapi dengan alat pengaduk yang gunanya agar aspal

Penghamparan dan pemadatan LPPAE Penghamparan campuran lapis pondasi pasir aspal emulsi dilaksanakan dengan menggunakan alat penghampar (finisher) pada saat masih dalam kondisi kadar air pencampuran. Oleh karena itu pada saat mengangkut campuran dengan menggunakan truk, bila temperatur udara panas campuran harus ditutup terpal untuk menjaga penguapan kadar air campuran. Setelah campuran lapis pondasi pasir aspal dihampar tidak boleh langsung dipadatkan tetapi ditunggu dulu sampai hamparan mencapai kadar air pemadatan baru boleh dipadatkan. Lamanya waktu hamparan lapis pondasi pasir aspal emulsi untuk mencapai kadar air pemadatan tidak bisa ditentukan secara tepat karena waktu mencapai kadar air pemadat bervariasi tergantung dengan kondisi cuaca, kalau udara panas hamparan dapat mencapai kadar air


TA

N

emulsi tidak terjadi pengedapan. Untuk mengatasi hal tersebut aspal emulsi dimasukan kedalam tangki sirkulasi mempunyai kapisitas 150 liter. Keuntungan menggunakan tangki sirkulasi ini selain tidak terjadi proses pengedapan karena aspal emulsi cepat dipakai dan dapat diisi air untuk membersihkan semua pompa aspal setelah pelaksanaan pencampuran selesai. Cara pemasukan campuran agregat lapis pondasi pasir aspal emulsi dengan menggunakan bin dingin yang sudah dimodifikasi dan penempatan aspal emulsi pada tangki sirkulasi seperti ditunjukkan pada Gambar 10. Pencampuran lapis pondasi aspal emulsi dengan cara ini hanya menghasilkan 20 sampai 30 ton/jam setengah dari kapasitas AMP 60 ton/jam.

JA

Kabupaten Sukamara tidak didapatkan beton molen atau pan mixer yang mempunyai kapasitas yang cukup memadai sehubungan dengan waktu penguapan (setting) campuran lapis pondasi pasir aspal emulsi maka digunakan unit campuran beraspal yang sudah dimodifikasi cara pemasukan agregat lapis pondasi pasir aspal emulsi. Modifikasi pemasukan agregat dikarenakan pada saat uji coba (trial mix) di AMP memasukan agregat dari bin dingin yang dilewatkan di drum (drayer) tanpa dipanaskan akan terjadi sebagian material halus terutama pasir yang melekat pada dinding drum sehingga agregat yang masuk kedalam alat pengaduk (mixer) sudah tidak memenuhi spesifikasi. Modifikasi bin dingin dengan cara menempatkan bin dingin yang dilengkapi dengan conveyor langsung masuk kedalam elevator seperti ditunjukkan pada Gambar 9.

TA

N

Campuran LPPAE Untuk menjamin pelaksanaan lapis pondasi pasir aspal emulsi sesuai dengan spesifikasi dilakukan Pengendalian mutu harian selama pelaksanaan. Pengendaian mutu di unit campuran beraspal (AMP) selama proses pencampuran dengan mengambil contoh uji LPPAE dari atas truk untuk dilakukan pengujian ekstraksi menggunakan alat reflux dilaboratorium. Hasil pengujian laboratorium gradasi campuran agregat dan sifat-sifat campuran seperti ditunjukkan pada Gambar 13 dan Tabel 10. No.200

100

90

S U P

Gambar 11. Penghamparan campuran LPPAE

Gambar 12. Pemadatan hamparan LPPAE

No.8

3/8"

3/4"

Grad. Tgl. 12/10/2009

80

P ers en L ewat (% )

No.30

Grad. Tgl. 12/10/2009

70

Grad. Tgl. 12/10/2009

60

Grad. J MF

50 40 30 20 10

0 0,0

0,1

1,0

10,0

100,0

Ukura n S a ring a n (%)

Gambar 13. Gradasi campuran hasil ekstraksi sumber : Uji coba skala penuh pemanfaatan bahan lokal di Kalimantan Tengah (Iriansyah, 2009)

Tabel 10. Sifat-sifat campuran LPPAE lapangan Kadar Rongga Stabilitas Aspal Dalam Marshall residu Campuran (kg) (%) (%) 12-10-2009 6,42 16,6 615 15-10-2009 6,52 17,6 583 17-10-2009 6,55 17,6 688 Rata-rata 6,45 17,5 647 6,50 JMF 14,67 400 Sumber : Uji coba skala penuh pemanfaatan bahan lokal di Kalimantan Tengah.(Iriansyah, 2009) Tanggal Pengambilan contoh

Kepadatan lapangan LPPAE Satu hari setelah lapis pondasi pasir aspal emulsi dihampar dilakukan pengambilan benda uji inti dengan menggunakan alat core drill untuk pengukuran tebal dan mengujian kepadatan lapangan tetapi pada saat dilakukan core benda uji dalam keadaan hancur sehingga


Pengendaian Mutu

JA

pemadatan antara 15 sampai 20 menit tetapi bila udara mendung bisa mencapai waktu antara 1 sampai 2 jam. Bila hamparan sudah cukup panjang tapi belum mencapai kadar air pemadatan tiba-tiba turun hujan untuk menghindari rusaknya hamparan akibat air hujan dapat dilakukan penutupan dengan terpal. Pemadatan pertama hamparan lapis pondasi pasir aspal dilakukan dengan menggunakan mesin gilas roda besi (tandem roller) seberat 6 sampai 8 ton sebanyak 2 lintasan. Mesin gilas tidak boleh dibasahi dengan air karena dapat menambah kadar air dari hamparan yang akibatnya bisa memperlambat penguapan jika terjadi pelekatan campuran pada roda mesin gilas sebaiknya dibersihkan secara manual. Penggilasan kedua dilaksanakan dengan mesin gilas roda karet (pneumatic tire roller) berat 10 sampai 12 ton, sebanyak 12 lintasan dan pemadatan akhir (finishing) dilakukan dengan menggunakan mesin gilas roda besi 6 sampai 8 ton sebanyak 2 lintasan. Pelaksanaan penghamparan dan pemadatan seperti ditunjukan pada Gambar 11 dan Gambar 12.

Tebal Derajat Kepadatan (cm) (%) 0+100 5,51 102,1 0+200 5,99 101,9 0+400 6,86 103,2 0+600 6,41 102,3 0+800 5,76 99,6 1+000 5,34 101,5 1+200 5,82 100,8 Rata-rata 5,96 101,6 Sumber : Uji coba skala penuh pemanfaatan bahan lokal di Kalimantan Tengah.(Iriansyah, 2009)

JA

TA

STA

Pengukuran kerataan permukaan Pengukuran kerataan permukaan jalan dilaksanakan setelah LPAE dilapis dengan HRS-WC dengan bahan pengikat aspal minyak setebal 3 cm. Pengukuran kerataan dengan menggunakan mistar perata (straight edge) panjang 3 meter setelah umur perkerasan berumur 2 minggu. Hasil pengukuran kerataan permukaan Kerataan permukaan jalan atau alur pada arah Riam durian antara 0 – 3 mm dan

N

Tabel 11. Tebal LPPAE dan kepadatan lapangan

5,0 4,5 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0

S

Kedalaman alur (mm)

SUKAMARA - RIAM DURIAN (Arah Riam Durian) Umur Perkerasan 2 minggu

Kedalaman alur (mm)

P

U

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 02 04 06 08 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 52 0+ 0+ 0+ 0+ 0+ 0+ 0+ 0+ 0+ 0+ 0+ 0+ 0+ 0+ 0+ 0+ 0+ 0+ 0+ 0+ 0+ 0+ 0+ 0+ 0+ 0+ 0+

STA 0+000 - 0+520 Sta.0+000-0+520(OWT-RD)

Sta.0+000 - 0+520 (IWT-RD)

JALAN SUKAMARA - RIAM DURIAN (Arah Riam Durian) Umur Perkerasan 2 minggu

5,0 4,5 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 53 55 57 59 61 63 65 67 69 71 73 75 77 79 81 83 85 87 89 91 93 95 97 99 01 03 04 0+ 0+ 0+ 0+ 0+ 0+ 0+ 0+ 0+ 0+ 0+ 0+ 0+ 0+ 0+ 0+ 0+ 0+ 0+ 0+ 0+ 0+ 0+ 0+ 1+ 1+ 1+

STA 0+0530-1+040 Sta.0+530-1+050(OWT-RD)

Sta.0+530-1+050(IWT-RD)

Gambar 14. Kerataan permukaan arah Riam Durian Sumber : Uji coba skala penuh pemanfaatan bahan lokal di Kalimantan Tengah (Iriansyah, 2009)


pada arah Sukamara antara 0 – 4 mm. seperti ditunjukkan pada Gambar 16, arah Riam Durian dan Gambar 17 arah Sukamara.

tidak dapat dilakukan pengambilan contoh uji. Pengambilan contoh inti dengan menggunakan alat core dapat dilakukan setelah hamparan LPPAE berumur 15 hari. Hasil pengukuran tebal contoh inti dan derajat kepadatan lapangan seperti ditunjukkan pada Tabel 11.

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 05 07 09 + 11 + 13 + 15 + 17 + 19 + 21 + 23 + 25 + 27 + 29 + 31 + 33 + 35 + 37 + 39 + 41 + 43 + 45 + 47 + 49 + 51 + 53 + 55 + 57 1+ 1+ 1+ 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

TA

STA. 1+050 - 1+500 Sta.1+050-1+500(OWT- RD)

Sta.1+050-1+500(IWT-RD)

Gambar 14. Kerataan permukaan arah Riam Durian (lanjutan)

Sumber : Uji coba skala penuh pemanfaatan bahan lokal di Kalimantan Tengah (Iriansyah, 2009)

5,0 4,5 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0

JA

Kedalaman alur (mm)

SUKAMARA - RIAM DURIAN (Arah Sukamara) Umur Perkerasan 2 minggu

S

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 + 02 + 04 + 06 + 08 + 10 + 12 + 14 + 16 + 18 + 20 + 22 + 24 + 26 + 28 + 30 + 32 + 34 + 36 + 38 + 40 + 42 + 44 + 46 + 48 + 50 + 52 0+ 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

STA 0+000 - 0+520

U

5,0 4,5 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0

P

Kedalaman alur (mm)

JALAN SUKAMARA - RIAM DURIAN (Arah Sukamara) Sta.0+000-0+520(OWT-SM) Sta.0+000 - 0+520 (IWT-SM) Umur Perkerasan 2 minggu

0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 53 + 55 + 57 + 59 + 61 + 63 + 65 + 67 + 69 + 71 + 73 + 75 + 77 + 79 + 81 + 83 + 85 + 87 + 89 + 91 + 93 + 95 + 97 + 99 + 01 + 03 + 04 0+ 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1

STA 0+0530-1+040

Kedalaman alur (mm)

JALAN SUKAMARA - RIAM DURIAN (Arah Sukam ara) Sta.0+530-1+050(OWT-SM) Sta.0+530-1+050(IWT-SM) Um ur perkerasan 2 m inggu 5,0 4,5 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 05 + 07 + 09 + 11 + 13 + 15 + 17 + 19 + 21 + 23 + 25 + 27 + 29 + 31 + 33 + 35 + 37 + 39 + 41 + 43 + 45 + 47 + 49 + 51 + 53 + 55 + 57 1+ 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

STA. 1+050 - 1+500 Sta.1+050-1+500(OWT-SM)

Sta.1+050-1+500(IWT-SM)

Gambar 15. Kerataan permukaan arah Sukamara Sumber : Uji coba skala penuh pemanfaatan bahan lokal di Kalimantan Tengah (Iriansyah, 2009)


5,0 4,5 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0

N

Kedalaman alur (mm)

JALAN SUKAMARA - RIAM DURIAN (Arah Riam Durian) Umur perkerasan 2 minggu

KESIMPULAN

Tabel 12. Sifat-sifat aspal LPPAE umur 2 tahun

1. Jenis pasir kuarsa di daerah Kalimantan Tengah ini pelekatan terhadap aspal lebih baik karena mineralnya sebagian besar mengandung electron negatif. 2. Pasir kuarsa umumnya bersifat non plastis dan mempunyai gradasi yang hampir seragam, dan mempunyai pelekatan yang cukup baik terhadap aspal emulsi cationic hal ini dapat ditunjukkan setelah benda uji direndaman 4x24 jam nilai stabilitas sisa lebih besar dari 50. 3. Penambahan semen 1 sampai 2 persen sangat dipelukan dalam campuran untuk meningkatkan kekuatan awal, sehingga pada pengujian Marshall dimana benda uji direndam (soaking) dapat menghasilkan stabilitas optimum. 4. Sifat-sifat campuran benda uji Marshall untuk campuran pasir kuarsa dengan bahan pengikat aspal emulsi, sifat-sifat campuran dapat memenuhi persyaratan spesifikasi lapis pondasi. 5. Terjadi perubahan sifat-sifat aspal setelah perkerasan berumur 2 tahun, nilai penetrasi residu pada pelaksanaan awal 84 (0,1mm), titik lembek 49 (OC) dan daktilitas > 140 (cm), setelah umur 2,5 tahun nilai penetrasi menjadi 21 (0,1mm) , titik lembek 58,3 (OC) dan daktilitas 36,5 (cm). 6. Uji coba skala penuh lapangan yang dilaksanakan pada ruas jalan Sukamara – Riam durian (Km.0+000 – 1+500), sepanjang 1,5 km setelah berumur 2 tahun (2011) masih menunjukkan kondisi jalan cukup baik.

U

S

N

TA

JA

Aspal Emulsi CSS-1H Umur Jenis pengujian Awal 2,5 pelaksanaan tahun Muatan listrik partikel Positif Positif Penetrasi Residu, 25°C, 0,1 mm 84 21 Titik Lembek °C 49 58,3 Daktilitas Residu 25°C cm > 140 36,5 Sumber : Hasil pengujian laboratorium Puslitbang Jalan dan Jembatan 2011.

Dari uraian yang telah dikemukan dapat disimpulkan, pasir kuarsa berpotensi untuk dikembangkan sebagai salah satu alternatif bahan perkerasan jalan hal ini dapat dilihat dari:

P

Gambar 16. Kondisi jalan LPPAE, umur 1 minggu

SARAN Gambar 17. Kondisi jalan LPPAE, umur 2,5 tahun

Pasir kuarsa lokal yang banyak terdapat di Indonesia agar segera dimanfaatkan secara optimal untuk bahan perkerasan jalan.


Kondisi perkerasan jalan Kondisi jalan uji coba agregat lokal setelah pelaksanaan umur 2 minggu sampai umur 2 tahun masih dalam kondisi masih baik, hasil pengujian sifat-sifat residu aspal emulsi setelah umur LPPAE 2 tahun seperti ditunjukkan pada Tabel 12, Gambar 16 dan Gambar 17.

N


P

U

S

JA

Affandi, Furqon. 1995. Sandbase dengan aspal emulsi. Bandung: Pusjatan Aly, Moh. Anas. 1990. Pandangan dan rencana Ditjen Bina Marga tentang aspal emulsi. Jakarta: Departemen PU. Asphalt Institute. 1979. A basic asphalt emulsion manual. MS 19. Maryland: The Asphalt Institute. Asphalt Institute. 2007. The Asphalt handbook. MS 4. Maryland: The Asphalt Institute Bitumen General Information Application. 1991. Syndicat Des Fabricants D’emulsions routieres de Bitumen. Paris: BGIA.

Departemen Pekerjaan Umum. 1989. Asphalt Emulsion slurry seal design, construction and quality control. Report No. SD18. Jakarta: Departemen PU. Iriansyah, A.S. 2009. Kajian dan pengawasan uji coba skala penuh pemanfaatan agregat local di Kalimantan Tengah. Bandung: Pusjatan Kerb, Robert D and Richard D. Wolker. 1971. Highway Material. New York: McGraw-Hill. Purwadi, A., Iriansyah A.S. 2009. Penelitian penggunaan pasir kuarsa untuk bahan jalan. Bandung: Pusjatan. Pusat Penelitian dan Pengembangan Jalan. 2009. Spesifikasi khusus lapis pondasi pasir aspal emulsi. Bandung: Pusjatan

TA

DAFTAR PUSTAKA

P U S J A T A N. Iriansyah. AS ABSTRAK

Recommend Documents