i
Prosiding Seminar Nasional Pembangunan Jembatan Panjang di Indonesia
Teknik Sipil Universitas Semarang, 27 Juni 2012
ii
Prosiding Seminar Nasional Pembangunan Jembatan Panjang di Indonesia ISBN 978–602–9019–74–2 224 halaman + vi
Tataletak: Bambang Tutuko Mukti Wiwoho Iin Irawati Disain grafis: Mukti Wiwoho Gambar sampul: Jembatan Akashi Kaikyo (http://commons.wikimedia.org) Jembatan Suramadu (http://wisata.kompasiana.com) Jembatan Straits Messina (http://ce.memphis.edu)
Hak cipta pada penulis-penulis dilindungi oleh Undang-Undang. Tidak ada bagian dari buku ini yang dapat dicetak ulang dalam bentuk apapun atau dengan cara apapun tanpa ijin tertulis dari penulis dan penerbit.
Penerbit: Semarang University Press 2012 Jalan Sukarno-Hatta, Tlogosari, Semarang 50196 Telepon 024 67027257 pesawat 116, Faksimili 024 6702272
iii
Kata Pengantar Assalamu’alaikum Warahmatullahi Wabarakatuh. Puji syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT, yang selalu melimpahkan rahmat dan karunianya bagi kita semua sehingga acara Seminar Nasional dengan tema “Pembangunan Jembatan Bentang Panjang di Indonesia” dapat diselenggarakan dengan baik pada Rabu, 27 Juni 2012 di Auditorium Ir. Widjatmoko Universitas Semarang. Seminar Nasional ini diselenggarakan atas kerjasama Fakultas Teknik Universitas Semarang dengan Kementrian Pekerjaan Umum Republik Indonesia dan Himpunan Pengembangan Jalan Indonesia, dengan fokus utama menghimpun pemikiran-pemikiran ilmiah mengenai hasil-hasil penelitian dari Perguruan Tinggi maupun ilmuwan dari instansi-instansi terkait, khususnya yang berkaitan dengan pembangunan jembatan bentang panjang di Indonesia dan sistim transportasi pada umumnya. Harapannya adalah adanya masukan-masukan konstruktif untuk pengembangan infrastruktur bidang transportasi. Pada kesempatan yang baik ini kami menyampaikan terima kasih kepada para pembicara utama, para penulis makalah, para penyunting, dan redaksi pelaksana serta berbagai pihak yang telah mendukung terselenggaranya seminar Nasional ini, sehingga seminar dapat berjalan dengan lancar dan prosiding ini dapat diterbitkan. Tentu saja prosiding ini tidak luput dari banyak kekurangan, baik isi maupun penyajian, oleh karenanya kritik dan saran akan kami terima dengan senang hati. Akhirnya, semoga prosiding ini bermanfaat bagi para pengambil kebijakan, para ilmuwan, masyarakat, dan pengembangan ilmu teknologi khususnya bidang transportasi. Wassalamu’alaikum Warahmatullahi Wabarakatuh.
Semarang, 27 Juni 2012
Fakultas Teknik Universitas Semarang Dekan,
Ir. H. Supoyo, M.T.
iv
Daftar Isi
Kata Pengantar ............................................................................................................................
iii
Daftar Isi .........................................................................................................................................
iv
Makalah Utama 1. Keynote speech, disampaikan oleh Wakil Menteri Pekerjaan Umum
Republik Indonesia: Pengembangan Kawasan Strategis dan Infrastruktur Selat Sunda | Dr. Ahmad Hermanto Dardak ...........................................................
1–16
2. Rencana Jembatan Selat Sunda | Prof. Dr. Ir. Wiratman Wangsadinata ...
17–46
3. Pengelolaan Resiko dalam Pembangunan Infrastruktur Skala Besar: Kasus
Jembatan Selat Sunda | Prof. Dr. Ir. Danang Parikesit, M.Sc. ..........................
47–61
4. Perbaikan Stabilitas Aerodinamik Lantai Jembatan Bentang Panjang |
Dr. Eng Sukamta, S.T., M.T. ............................................................................................
63–72
5. Pembangunan Jembatan Selat Sunda: Tantangan dalam Meningkatkan
Pelayanan Jaringan Jalan di Pulau Jawa dan Pulau Sumatera | Ir. Djoko Murjanto .................................................................................................................................
73–84
Makalah Pendamping 1. Jembatan Gantung pada Penanganan Tanggap Darurat Bencana Lahar
Dingin Gunung Merapi | Iskandar Yasin ...................................................................
85–92
2. Pengaruh Beban Muatan Berlebih Kendaraan terhadap Struktur Jembatan
Beton Prategang | Rosyid Kholilur Rohman dan Setiyo Daru Cahyono ..... 93–102 3. Nonlinear Model Sistem Transportasi dan Pengendalian Konsumsi BBM
Kota Sedang | Dr. Ir. Mudjiastuti Handajani, M.T. .............................................. 103–112 4. Analisis Faktor-Faktor Kebisingan Zona Koridor Jalan (Studi Kasus
Kawasan Jalan Kaligawe Kota Semarang) | Juang Akbardin ............................. 113–124 5. Pengaruh Populasi dan Jenis Kendaraan terhadap Faktor Kekuatan Emisi
Gas Buang (CO) (Kajian Wilayah Studi Jalan Gajah dan Jalan Sukun – Semarang) | Iin Irawati dan Mudjiastuti Handajani ......................................... 125–130 6. Analisis Prioritas Penanganan Perbaikan Prasarana SDA Wilayah Sungai
Bodri Kuto dengan AHP Expert Choice | Bambang Sudarmanto ................... 131–140 7. Sumur Resapan Sederhana dengan Dinding Berlubang | Edy Susilo, Diah
Setyati Budiningrum, dan Bambang Purnijanto ............................................... 141–155 v
8. Analisis Pemakaian Abu Vulkanik Gunung Merapi untuk Mengurangi
Pemakaian Semen pada Campuran Beton Mutu Kelas II | Agus Muldiyanto dan Purwanto ..................................................................................................................... 157–166 9. Kajian Pemodelan Rangka Kaku pada Analisis Struktur Gedung Bertingkat |
Bambang Purnijanto dan Mukti Wiwoho .............................................................. 167–176 10. Instalasi Pengolahan Lumpur Tinja (IPLT) | Budhi Dharma ............................ 177–188 11. Colocation Antena BTS untuk Mengatasi Pertumbuhan Hutan Menara
Telekomunikasi Seluler | Sulistyo Indriyanto ........................................................ 189–196 12. Analisis EMP Sepeda Motor Menggunakan Metode Kapasitas pada Simpang
Bersinyal: Studi Kasus Persimpangan Bersinyal Tlogosari Semarang | Iin Irawati dan Agus Muldiyanto ...................................................................................... 197–202 13. Pengaruh Posisi dan Jumlah Sambungan Longitudinal pada Balok Laminasi
Kayu Sengon terhadap Kekuatan dan Kekakuan | Sutarno ................................ 203–212 14. Inovasi Plat Lantai, Murah, dan Ramah Lingkungan | Ir. Sulistyana, M.T. . 213–221
Indeks Subjek ................................................................................................................................ Indeks Penulis ...............................................................................................................................
vi
222 224
ISBN 978–602–9019–74–2
Analisis Pemakaian Abu Vulkanik Gunung Merapi untuk Mengurangi Pemakaian Semen pada Campuran Beton Mutu Kelas II Agus Muldiyanto, dan Purwanto Jurusan Teknik Sipil Universitas Semarang
Abstrak Material yang dimuntahkan dari letusan gunung berapi salah satunya abu vulkanik dari Gunung Merapi, dapat digunakan dalam dunia konstruksi seperti dalam pembuatan beton. Abu vulkanik Merapi ini dicoba digunakan untuk mengurangi jumlah pemakaian semen dalam adonan beton untuk beton setara dengan mutu beton strukturil kelas II atau mutu beton K-175. Dengan membuat Trial Mix Design mutu K-175 maka campuran dari Mix Design K-175 nantinya digunakan sebagai patokan untuk mengurangi pemakaian jumlah semen dari 5% hingga 25%. Hasil dari percobaan untuk masing-masing percobaan untuk umur beton 28 hari rata-ratanya , yaitu untuk pengurangan penggunaan semen 5% sebesar 201,74 kg/cm2 , 10% sebesar 199,47 kg/cm2, 20% sebesar 210,80 dan 25% sebesar 136,60 kg/cm2 dari hasil tersebut dapat diambil kesimpulan bahwa pengurangan pemakaian semen dengan mengganti abu vulkanik untuk beton mutu K-175 maksimal dengan pemakaian abu vulkanik sebesar 20%. Perlunya diadakan penelitian lebih lanjut tentang kandungan sifat fisis maupun kimiwai dari abu vulkanik. Kata kunci: abu vulkanik, trial mix design, mix design
Pendahuluan Latar Belakang Gunung Merapi merupakan salah satu gunung berapi yang termasuk kategori aktif didunia. Akhir-akhir ini aktivitas vulkanik dari beberapa gunung berapi di Indonesia mulai naik. Kenaikan aktivitas vulkanik ditandai dengan beberapa kejadian sebelum terjadi letusan, awan panas yang diikuti hujan abu sering terjadi. Setelah terjadi letusan banyak material alam yang dimuntahkan oleh gunung berapi tersebut. Material yang terdapat dialam tersebut dapat digunakan secara langsung maupun tidak langsung. Dalam dunia konstruksi sebagian besar material mempergunakan material yang tersedia dialam, sebut saja dalam pembuatan beton. Beton adalah bahan yang diperoleh dengan mencampurkan agregat halus, agregat kasar, semen portland dan air (PBI 1971:hal 20). Menurut SK SNI T–15–1990–03, beton adalah campuran antara semen portland atau semen hidraulik yang lain, agregat halus, agregat kasar dan air, dengan atau tanpa bahan campuran tambahan membentuk masa padat. Mulyono (2006), mengungkapkan Mulyono dan Nugroho (2011) adalah Abu vulkanik (volcanic fly ash) sebagai bahan campuran beton dengan komposisi 0%, 10 %, 20%. Abu vulkanik berfungsi sebagai addiktif/ bahan tambahan dengan masih menggunakan agregat halus berupa pasir muntilan bahwa beton merupakan fungsi dari
157
bahan penyusunnya yang terdiri dari bahan semen hidrolik, agregat kasar, agregat halus, air, dan bahan tambah. Selama ini bahan muntahan dari kegiatan vulkanik gunung berapi yang banyak dimanfaatkan dalam dunia konstruksi adalah pasir dan batuan yang diolah lagi untuk mendapatkan campuran beton. Padahal akibat aktivitas vulkanik tersebut juga mengahasilkan material yang dalam jumlah relatif banyak yaitu abu vulkanik. Dengan demikian material abu vulkanik ini akan dikaji pemanfaatannya sebagai campuran semen (hidraulik) agar penggunaan semen menjadi lebih sedikit tentunya dengan mutu beton yang relatif sama kondisi apabila semen tidak dicampur dengan abu vulkanik. Permasalahan Letusan gunung Merapi yang banyak mengeluarkan abu vulkanik selaian material yang lain, maka kami akan mencoba memanfaatkan abu vulkanik tersebut digunakan sebagai bahan hidraulik (semen) beton. Penelitian ini menitik beratkan pada pemakaian abu vulkanik untuk mengurangi jumlah berat semen sebesar 5%, 10%, hingga 25% menggantinya dengan abu vulkanik. Dengan mengurangi pemakaian semen yang digantikan oleh abu vulkanik apakah campuran beton yang terdiri dari agregat halus berupa pasir muntilan, agregat kasar berupa batu split pecah, semen Portland (semen) itu masih dapat dikategorikan yang mempunyai kuat tekan sesuai mutu beton strukturil Kelas II . Maksud dan Tujuan Penelitian ini merupakan kajian material alam berupa abu vulkanik dalam campuran beton maksudnya adalah untuk mengetahui kelayakan abu vulkanik sebagai campuran beton ditinjau dari kuat tekan beton yang direncanakan yaitu beton strukturil Kelas II. Sehingga diharapkan material abu vulkanik dapat dimanfaatkan sebagai campuran beton, untuk berbagai konstruksi sesuai standard mutu beton Kelas II. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui kuat tekan beton dengan menggunakan material abu vulkanik dengan mengurangi jumlah berat semen sebesar 5%, 10%, 20%, dengan menggantinya dengan abu vulkanik. Manfaat 1. Bagi peneliti adalah mengaplikasikan ilmu yang didapat dalam perkuliahan 2. Bagi dunia konstruksi merupakan penelitian awal yang nantinya dapat dijadikan penelitian lanjutan 3. Memberikan sumbangan informasi kepada khalayak umum mengenai abu vulkanik
Studi Pustaka Pengertian beton Beton terdiri atas agregat, semen dan air yang dicampur bersama-sama dalam keadaan plastis dan mudah untuk dikerjakan. Karena sifat ini menyebabkan beton mudah untuk dibentuk sesuai dengan keinginan pengguna. Sesaat setelah pencampuran, pada adukan terjadi reaksi kimia yang pada umumnya bersifat hidrasi dan menghasilkan suatu pengerasan dan pertambahan kekuatan. Beton adalah bahan yang diperoleh dengan mencampurkan agregat halus, agregat kasar, semen portland dan air (PBI 1971:hal 20). Menurut SK SNI T–15–1990 –03 , beton adalah campuran antara semen portland atau semen hidraulik yang lain, agregat 158
halus, agregat kasar dan air, dengan atau tanpa bahan campuran tambahan membentuk masa padat. Agregat halus untuk beton dapat berupa pasir alam sebagai hasil disintegrasi alami dari batu-batuan atau berupa pasir buatan yang dihasilkan oleh alatalat pemecah batu. Beton terdiri atas agregat, semen dan air yang dicampur bersamasama dalam keadaan plastis dan mudah untuk dikerjakan. Karena sifat ini menyebabkan beton mudah untuk dibentuk sesuai dengan keinginan pengguna. Sesaat setelah pencampuran, pada adukan terjadi reaksi kimia yang pada umumnya bersifat hidrasi dan menghasilkan suatu pengerasan dan pertambahan kekuatan. Mulyono (2006), mengungkapkan bahwa beton merupakan fungsi dari bahan penyusunnya yang terdiri dari bahan semen hidrolik, agregat kasar, agregat halus, air, dan bahan tambah. Sedangkan Sagel dkk. (1994), menguraikan bahwa beton adalah suatu komposit dari bahan batuan yang direkatkan oleh bahan ikat. Sifat beton dipengaruhi oleh bahan pembentuknya serta cara pengerjaannya. Semen mempengaruhi kecepatan pengerasan beton. Selanjutnya kadar lumpur, kebersihan, dan gradasi agregat mempengaruhi kekuatan pengerjaan yang mencakup cara penuangan, pemadatan, dan perawatan, yang pada akhirnya mempengaruhi kekuatan beton. Sifat-sifat beton pada umumnya dipengaruhi oleh kualitas bahan, cara penger-jaan, dan cara perawatannya. Karakteristik semen mempengaruhi kualitas beton dan kecepatan pengerasannya. Gradasi agregat halus mempengaruhi pengerjaannya, sedang gradasi agregat kasar mempengaruhi kekuatan beton. Kualitas dan kuantitas air mempengaruhi pengerasan dan kekuatan (Murdock dan Brook, 2003). Pada saat keras, beton diharapkan mampu memikul beban sehingga sifat utama yang harus dimiliki oleh beton adalah kekuatannya. Kekuatan beton terutama dipengaruhi oleh banyaknya air dan semen yang digunakan atau tergantung pada faktor air semen dan derajat kekompakannya. Kuat tekan beton Kuat tekan beton adalah besarnya beban per satuan luas, yang menyebabkan benda uji beton hancur bila dibebani dengan gaya tekan tertentu, yang dihasilkan oleh mesin tekan.(SNI 03-1974-1990) Kuat tekan beton = P kg/ cm² A keterangan : P = beban maksimum (kg) A = luas penampang benda uji (cm²) Selanjutnya Mulyono (2006), mengemukakan bahwa kuat tekan beton mengidentifikasikan mutu sebuah struktur di mana semakin tinggi tingkat kekuatan struktur yang dikehendaki, maka semakin tinggi pula mutu beton yang dihasilkan. Kekuatan tekan karakteristik σ'bk dihitung σ'bk = σ'bm - 1,64 dengan taraf signifikan 5%. Adapun factor lain yang dapat mempengaruhi mutu kekuatan beton seperti yang dikemukakan oleh Mulyono (2006), yaitu: (1) proporsi bahan penyusun, (2) metode pencampuran, (3) perawatan, dan (4) keadaan pada saat pengecoran. Dalam Peraturan Beton Bertulang Indonesia 1971 N.I. - 2 (1971) dijelaskan kelas dan mutu beton yang disajikan pada Tabel .1. 159
Beton Kelas I adalah beton untuk pekerjaan nonstruktural. Untuk pelaksanaannya tidak diperlukan keahlian khusus. Pengawasan mutu hanya dibatasi pada pengawasan ringan terhadap mutu bahan-bahan, sedangkan terhadap kekuatan tekan tidak disyaratkan pemeriksaan. Mutu beton Kelas I dinyatakan dengan Bo. Beton Kelas II adalah beton untuk pekerjaan strukturil secara umum. Pelaksanaanya memerlukan keahlian yang cukup dan harus dilakukan di bawah pimpinan tenaga ahli. Beton Kelas II dibagi dalam mutu standar: Bl, K125, K175, dan K225. Pada mutu B1, pengawasan mutu hanya dibatasi pada pengawasan sedang terhadap mutu bahan, sedangkan terhadap kekuatan tekan tidak disyaratkan pemeriksaan. Pada mutu K125, K175, dan K225, pengawasan mutu terdiri dari pengawasan yang ketat terhadap mutu bahan dengan mengharuskan pemeriksaan kuat tekan beton secara kontinyu. Beton Kelas III adalah beton untuk pekerjaanstrukturil di mana dipakai mutu beton dengan kekuatan tekan karakteristik yang lebih tinggi dari 225 kg/cm2. Pelaksanaanya memerlukan keahlian khusus dan harus dilakukan di bawah pimpinan tenaga ahli. Disyaratkan adanya laboratorium beton dengan peralatan yang lengkap yang dilayani oleh tenaga ahli yang dapat melakukan pengawasan mutu beton secara kontinyu. Mutu beton kelas III dinyatakan dengan huruf K dengan angka di belakangnya yang menyatakan kekuatan karakteristik beton yang bersangkutan. Tabel 1 Kelas dan mutu beton Kelas
Mutu
σ'bk (kg/cm²)
σ 'bk
Tujuan
dgn s=46 (kg/cm²)
Pengawasan terhadap Mutu Agregat
KekuatanTekan
I
Bo
-
-
Non-strukturil
Ringan
Tanpa
II
B1 K125 K175
125 175
200 250
strukturil strukturil strukturil
Sedang Ketat Ketat
Tanpa Kontinyu Kontinyu
III
K225 K>225
225 >225
300 >300
strukturil Struktur
Ketat Ketat
Kontinyu Kontinyu
Benda Uji Benda Uji Silinder Benda uji silinder digunakan untuk berbagai macam pengujian seperti kuat tekan, modulus elastisitas, kuat tarik belah dan lain-lain, terdiri dari berbagai variasi ukuran dengan minimum berdiameter 50 mm dan panjang 100 mm. Bila diperlukan hubungan atau perbandingan dengan silinder yang digunakan di lapangan, ukuran silinder harus berdiameter 150 mm dan tinggi 300 mm. Benda Uji Berbentuk Prisma Benda uji berbentuk prisma seperti balok untuk kuat lentur, kubus untuk kuat tekan, kuat rekat, dan lain-lain harus dicetak dengan sumbu memanjang terletak horisontal dan harus sesuai dengan ukuran yang ditentukan untuk pengujian tertentu. Ukuran benda uji yang biasa digunakan dapat dilihat pada Tabel 2.
160
Tabel 2 Ukuran Benda Uji Berbentuk Prisma Jenis Benda Uji Kubus
Ukuran (mm) 150 x 150 x 150 200 x 200 x 200 500 x 100 x 100 600 x 150 x 150
Balok
Sumber: Peraturan Beton Bertulang Indonesia 1971 N.I. - 2 (1971)
Tabel 3 Daftar Konversi Kuat tekan Berbagai Benda Uji Bentuk benda uji Kubus : 15 cm x 15 cm x 15 cm : 20 cm x 20 cm x 20 cm Silinder : 15 cm x 30 cm *) 15 cm = diameter silinder ; 30 cm = tinggi silinder
Perbandingan 1,0 0,95 0,83
Metode Penelitian Bagan Alir Penelitian Penelitian ini dilaksanakan mengikuti diagram alir sebagai berikut: MULAI
Persiapan/Proposal
Mix design K-175 Normal Pembuatan benda uji Beton K-175 normal
Trial Mix 5%;10%;20% Abu vulkanik Pembuatan benda uji kubus 15x15x15
Perawatan benda uji
Uji kuat tekan
TIDAK
Perawatan benda uji
UJI Kuat Tekan
K-175 OK YA Analisis Data
Kesimpulan
SELESAI
Gambar 1 Bagan alir penelitian
161
Metode yang digunakan pada penelitian urutannya sesuai bagan alir tersebut diatas dengan pembuatan benda uji dan pengujiannya di laboratorium. Adapun bahan yang akan digunakan untuk uji beton sesuai yang akan diteliti yang meliputi antara lain : Semen tipe I (semen Gresik), agregat halus (pasir Muntilan), agregat kasar, batu split/kricak Semarang, Abu vulkanik gunung Merapidan air sumur. Acuan penelitian berdasarkan: 1) SK SNI T -15–1990-03, Tata Cara Pembuatan Rencana Campuran Beton Normal 2) SNI 03–2493–1991, Metode Pembuatan dan Perawatan Benda Uji Beton di Laboratorium 3) SNI 03–2458–1991, Metode Pengujian Pengambilan contoh untuk Sampel Beton Segar 4) SNI 03–1972–1990, Metode Pengujian Slump Beton 5) SNI 03–1974–1990, Metode Pengujian kuat Tekan Beton Dalam perencanaan campuran beton harus dipenuhi persyaratan sebagai berikut : 1) Perhitungan perencanaan campuran beton harus didasarkan pada data sifat-sifat bahan yang akan dipergunakan dalam produksi beton; 2) Susunan campuran beton yang diperoleh dari perencanaan ini harus dibuktikan melalui campuran coba yang menunjukkan bahwa proporsi tersebut dapat memenuhi kekuatan beton yang disyaratkan.
Analisis dan Pembahasan 1. Mix Design Beton K-175 Perencanaan beton (mix design) dihitung terlebih dahulu dengan memperhatikan daftar isian (formulir) perencanaan campuran beton dan hasilnya adalah sebagai berikut: Proporsi Semen ( kg) Air Agreg.halus Agreg.kasar Campuran (kg atau lt) (kg) (kg) - tiap m³ …… …308… 185… 661,13 1283,37 Dari proporsi berat campuran mix design, diperoleh perbandingan campuran Semen : Pasir : Split/kricak adalah 1 : 2,15 : 4,17 2. Trial Mix Design Penelitian ini menitikberatkan pada Mix design beton dengan menggunakan agregat halus berupa pasir muntilan, agregat kasar berupa batu split pecah (ex. Weleri), semen Portland dengan merek Semen Gresik untuk mendapatkan kelas mutu beton strukturil K-175, dengan mengurangi jumlah berat semen 5%, 10%, 20% dan 25 % menggantinya dengan abu vulkanik, untuk memudahkan analisis selanjutnya menggunakan penamaan sebagai berikut: 1. Variabel 1, yaitu proporsi campuran benda uji beton normal K-175, abu vulkanik 0%. 2. Variabel 2, yaitu proporsi campuran benda uji beton dengan mengurangi proporsi semen sebesar 5% dan menambah abu vulkanik 5% berat proporsi campuran semen 3. Variabel 3, yaitu proporsi campuran benda uji beton dengan mengurangi proporsi semen sebesar 10% dan menambah abu vulkanik 10% berat proporsi campuran semen 4. Variabel 4, yaitu proporsi campuran benda uji beton dengan mengurangi proporsi semen sebesar 20% dan menambah abu vulkanik 20% berat proporsi campuran 5. Variabel 5, yaitu proporsi campuran benda uji beton dengan mengurangi proporsi semen sebesar 25% dan menambah abu vulkanik 25% berat proporsi campuran 162
Setelah dihitung dan hasilnya seperti tercantum dalam Tabel 4. Tabel 4 Proporsi campuran trial mix design beton VARIABE L
1
2
3
4
5
PROPORSI
ABU VULKANIK 0% ABU VULKANIK 5% ABU VULKANIK 10% ABU VULKANIK 20% ABU VULKANIK 25%
ABU VULKANIK
SEMEN
PASIR
SPLIT
AIR
(kg)
(kg)
(kg)
(kg)
(kg) atau lt
0
10.5
22.5
43.6
6.29
0.5
9.95
22.5
43.6
6.29
1.05
9.42
22.5
43.6
6.29
2.1
8.38
22.5
43.6
6.29
2,65
7,85
22.5
43.6
6.29
Sumber : Hasil hitungan
Dari tabel diatas diketahui seberapa besar kebutuhan abu vulkanik yang akan digunakan sebagai bahan pengurangan pemakaian semen dalam pembuatan beton , sehingga kebutuhan pemakaian abu vulkanik dalam prosentase sebagai benda uji yang telah ditetapkan dapat diketahui, yaitu untuk 5% sebanyak 0,5 kg, 10% sebanyak 1,05 kg, 20% sebanyak 2,1 kg dan 25% sebanyak 2,65 kg. 3. Hasil Uji Tekan Kuat tekan beton adalah besarnya beban per satuan luas, yang menyebabkan benda uji beton hancur bila dibebani dengan gaya tekan tertentu, yang dihasilkan oleh mesin tekan.(SNI 03-1974-1990) Kuat tekan beton = P kg/ cm² A keterangan : P = beban maksimum (kg) A = luas penampang benda uji (cm²) Pengujian kuat tekan yang dilakukan adalah pada umur 3 hari, 7 hari, 14 hari, 21 hari, 28 hari. Hasil dari uji tekan disajikan dalam Tabel 5. Pada Tabel 5 hasil uji tekan rata-rata benda uji kubus pada umur 28 hari didapatkan: 1. Benda uji dengan komposisi abu vulkanik 0% didapat kuat tekan beton 249,33 kg/cm² 2. Benda uji dengan komposisi abu vulkanik 5% didapat kuat tekan beton 201,74 kg/cm² 3. Benda uji dengan komposisi abu vulkanik 10% didapat kuat tekan beton 199,47 kg/cm² 4. Benda uji dengan komposisi abu vulkanik 20% didapat kuat tekan beton 210,80 kg/cm² 5. Benda uji dengan komposisi abu vulkanik 25% didapat kuat tekan beton 132,60 kg/cm²
163
TABEL 5. HASIL UJI KUAT TEKAN BETON BERBAGAI VARIABEL BENDA UJI
VARIABEL BETON K-175
BETON K-175 ABU VULKANIK 5%
BETON K-175 ABU VULKANIK 10%
BETON K-175 ABU VULKANIK 20%
BETON K-175 ABU VULKANIK 25%
HARI 3 7 14 21 28 3 7 14 21 28 3 7 14 21 28 3 7 14 21 28 3 7 14 21 28
KOKOH BETON BENDA UJI A ( Kg/Cm² ) 145,07 158,67 172,27 190,40 253,87 113,33 179,07 163,20 204,00 217,60 92,93 126,93 172,27 167,73 194,93 126,93 145,07 167,73 172,27 204,00 75,71 95,20 104,27 124,67 129,20
KOKOH BETON BENDA UJI B ( Kg/Cm² ) 136,00 163,20 185,87 194,93 244,80 117,87 154,13 181,33 201,73 185,87 97,47 126,93 163,20 145,07 204,00 113,33 136,00 176,80 158,67 217,60 77,07 90,67 120,13 120,13 136,00
KOKOH BETON RATA-RATA ( Kg/Cm² ) 140,53 160,93 179,07 192,67 249,33 115,60 166,60 172,27 202,87 201,74 95,20 126,93 167,73 156,40 199,47 120,13 140,53 172,27 165,47 210,80 76,39 92,94 112,20 122,40 132,60
Sedangkan hasil uji tekan rata-rata berbagai variabel benda uji pada berbagai umur, yaitu benda uji dengan umur 3 hari, 7 hari, 14 hari, 21 hari, dan 28 hari yang ditampilkan dalam bentuk grafik, dapat dilihat pada grafik berikut ini:
164
GRAFIK HASIL UJI TEKAN BERBAGAI VARIABEL BENDA UJI
300,00
250,00
200,00 KUAT TEKAN (Kg/cm²)
BETON K-175 ABU VULKANIK 0% BETON K-175 ABU VULKANIK 5% BETON K-175 ABU VULKANIK 10%
150,00
BETON K-175 ABU VULKANIK 20% BETON K-175 VULKANIK 25 %
100,00
50,00
0,00 0
5
10
15
20
25
30
HARI
Gambar 2 Grafik hasil uji tekan berbagai variabel benda uji Dari grafik di atas dapat diketahui bahwa penggunaan abu vulaknik yang memenuhi standar mutu beton K-175 adalah pemakaian abu vulkanik sebagai bahan pengurang pemakaian semen yang memenuhi syarat adalah 5% s/d 20% , dimana hasilnya uji kuat tekannya lebih dari K=175 kg/cm2 , sedangkan untuk pemakaian abu culkanik yang sebesar 25% hasil sangat jauh dari mutu beton yang diharapkan yaitu hanya sebesar K=132,60 kg/cm2 atau lebih kecil dari K = 175 kg/cm2
Kesimpulan dan Saran Kesimpulan Dari data penelitian analisis dan pembahasan dapat ditarik beberapa kesimpulan, yaitu sebagai berikut : 1. Mix design K-175 dengan menggunakan semen tipe I (semen portland Gresik) agregat halus berupa pasir muntilan, agregat kasar berupa split (ex. Weleri), 165
didapat proporsi campuran untuk tiap m³ adalah dengan perbandingan 1 : 2,15 : 4,17 dengan faktor air semen 0,6 2. Trial mix menggunakan abu vulkanik untuk mengurangi semen pada proporsi campuran mix design beton kelas II yaitu K-175 dengan variasi 0%, 10%, 20% dan 25 % dari berat semen, ternyata menghasilkan kuat tekan beton dibawah kuat tekan beton mix design K-175 normal ( 0% abu vulkanik ), tetapi masih masuk kedalam mutu beton kelas II ( K-175) 3. Kuat tekan pada umur 28 hari pada benda uji kubus beton adalah sebagai berikut: a. K-175 normal ( 0% abu vulkanik ) didapat rata-rata 249,33 Kg/cm³ b. K-175 ( 5% abu vulkanik ) didapat rata-rata 201,74 Kg/cm³ c. K-175 ( 10% abu vulkanik ) didapat rata-rata 199,47 Kg/cm³ d. K-175 ( 20% abu vulkanik ) didapat rata-rata 210,80 Kg/cm³ e. K-175 ( 25% abu vulkanik ) didapat rata-rata 132,60 Kg/cm³ Campuran abu beton sebagai pengganti semen dianjurkan maksimal 20 % 4. Selama percobaan di laboratorium terdapat faktor yang mempengaruhi mutu beton yaitu antara lain campuran beton dan pengalaman dalam pencampuran beton, perlu kontrol terhadap faktor air. Saran Dalam analisis pemakaian abu vulkanik untuk mengurangi pemakaian semen pada mix design beton mutu kelas II yaitu K-175 penyusun memberikan saran 1. Perlu diadakan penelitian lanjutan mengenai karakteristik fisik dan kimiawi dari abu vulkanik tersendiri kaitannya dengan mix design beton, 2. Dalam pengerjaan sebuah campuran beton sebaiknya memperhatikan dengan seksama keadaan material campuran beton, agar diperoleh mutu sesuai dengan target mix design untuk mutu beton kelas II (K-175).
Daftar Pustaka Anonim. tt. Tata Cara Pembuatan Rencana Campuran Beton Normal SK SNI T- 1990-03, Bandung: Departemen Pekerjaan Umum, Yayasan LPMB. Anonim. tt. Metoda Pembuatan san Perawatan Benda Uji Beton di Laboratorium, SNI 032493- 1991, Pustran-Balitbang PU. Anonim. tt. Metoda Pengujian Pengambilan Contoh Untuk Sampel Beton Segar, SNI 032458- 1991, Pustran-Balitbang PU. Anonim. tt. Metoda Pengujian Slump Beton, SNI 03-1972- 1990, Pustran-Balitbang PU. Anonim. tt. Metoda Pengujian Kuat Tekan Beton, SNI 03-1974- 1990, Pustran-Balitbang PU. Mulyono, T., 2006, Teknologi Beton, Yogyakarta:Penerbit Andi. Murdock, L.J. dan Brook, K.M., 2003, Bahan dan Praktek Beton, Jakarta: Cetakan Ketiga, Erlangga. PBI, 1971, Peraturan Beton Bertulang Indonesia 1971 N.I.-2, Cetakan ke-7, Bandung: Departemen Pekerjaan Umum dan Tenaga Listrik Direktorat Jenderal Cipta Karya Direktorat Penyelidikan Masalah Bangunan. Sagel, R., Kole, P. dan Kusuma. G., 1994, Pedoman Pengerjaan Beton Berdasarkan SKSNI T-15-1991-03, Jakarta: Cetakan Keempat, Erlangga.
166
ISBN 978–602–9019–74–2
Analisis EMP Sepeda Motor Menggunakan Metode Kapasitas pada Simpang Bersinyal (Studi Kasus Persimpangan Bersinyal Tlogosari Semarang) Iin Irawati dan Agus Muldiyanto Jurusan Teknik Sipil Universitas Semarang, Jalan Soekarno Hatta–Tlogosari–Semarang
Abstrak Ekuivalen mobil penumpang (EMP) merupakan faktor konversi dari berbagai tipe kendaraan dibanding dengan kendaraan yang lain. Nilai EMP sangat penting untuk perhitungan kinerja jalan. Penelitian ini difokuskan pada kajian EMP sepeda motor di persimpangan bersinyal Tlogosari Semarang, dengan asumsi bahwa pada persimpangan tersebut sangat padat oleh kendaraan bermotor khususnya sepeda motor. Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah dengan metode Kapasitas, dengan rumus :S = a1 * LV + a2 * HV + a3 * MC + a4 * UM. Dari hasil analisis diperoleh hasil EMP sepeda motor sebesar 0.6. Nilai tersebut berbeda dengan nilai dalam MKJI 1997, sehingga perlu adanya revisi terhadap nilai parameter pembentuk kinerja jalan di Indonesia. Kata kunci: EMP, arus jenuh, lebar pendekat, dan kinerja jalan.
Pendahuluan Sepeda motor menjadi salah satu jenis kendaraan yang memiliki proporsi dominan dalam arus lalu lintas. Data empirik menyebutkan bahwa proporsi sepeda motor dalam komposisi kendaraan suatu jalan di Indonesia memiliki nilai sebesar 50% - 75% (Basuki; Riyanto, 2009; Kusnandar, 2009; Idris, 2010). Hal itu dipengaruhi oleh tingkat pertumbuhan sepeda motor yang tinggi, yaitu berkisar antara 23% - 30% per tahun (AISI, 2005 ; Idris, 2010). Selain jumlah dan proporsi yang tinggi dalam aliran lalu lintas, maka karakteristik perilaku pengendara sepeda motor juga mempengaruhi kinerja suatu persimpangan. Karakteristik perilaku pengendara sepeda motor pada kondisi existing di persimpangan adalah mengumpul di barisan terdepan dalam antrian kendaraan pada saat lampu merah dan bahkan sering melewati garis henti serta mengisi tempat-tempat kosong atau celah di antara kendaraan yang lain (Soegondo; Tumewu; Kosasih, 1983). Berdasarkan volume sepeda motor yang tinggi serta perilaku pengendara sepeda motor yang cenderung tidak disiplin, seperti yang disebutkan di atas, maka akan mempengaruhi nilai-nilai parameter analisis di persimpangan. Salah satu nilai parameter perhitungan kapasitas di persimpangan adalah EMP (ekuivalen mobil penumpang). Dalam Manual Kapasitas Jalan Indonesia 1997, EMP didefinisikan sebagai factor konversi dari berbagai tipe kendaraan dibanding dengan kendaraan ringan. EMP digunakan untuk menyeragamkan arus lalu lintas yang heterogen ke dalam arus lalu lintas yang homogen (Al-Kaisy, 2006). Data arus lalu lintas yang diperoleh dari survai pencacahan lalu lintas dan sudah tersaji dalam satuan kendaraan atau SMP (satuan
197
mobil penumpang) penumpang tersebut, diperoleh dengan cara mengalikan nilai EMP dengan volume lalu lintas yang ada (Irawati, 2006) Penelitian-penelitian penelitian yang sudah ada, dengan lokasi yang berbeda, menunjukkan bahwa besarnya nilai EMP sepeda motor untuk tiap simpang tidak selalu sama. Penelitian-penelitian penelitian tersebut terseb adalah sebagai berikut:: a) Penelitian yang dilakukan oleh Moertiono (2002)) dengan an nilai emp sepeda motor sebesar 0,5. b) Penelitian oleh Kasan tahun 2005 dengan nilai emp sepeda motor sebesar 0,5. c) Penelitian oleh Subandi tahun 2007 dengan emp sepeda motor sebesar 0,4. d) Penelitian oleh Kusnandar dengan nilai emp sepeda motor sebesar 0,33. Sedangkan dalam MKJI 1997, besarnya nilai EMP sepeda motor adalah 0,25; 0,35; 0,40 dan 0,50. Nilai EMP sepeda motor dalam MKJI 1997 tersebut dibedakan ber berdasarkan tipe jalan dan jumlah arus lalu lintas per jam. Berdasarkan perbedaan variasi nilai EMP sepeda eda motor antara kondisi eksisting e isting di persimpangan dengan MKJI 1997, maka peneliti akan mencoba menentukan besarnya nilai EMP sepeda motor di persimpangan dengan pemilihan lokasi studi di persimpangan bersinyal Jalan Tlogosari – Semarang. Lokasi Penelitian Lokasi penelitian dilakukan di persimpangan jalan Tlogosari – Semarang, kondisi geometrik persimpangan persimpa ditunjukkan pada Gambar 1..
Gambar 1 Lokasi penelitian
Metode Penelitian Bagan Alir Penelitian Bagan alir penelitian peneli ditunjukkan pada Gambar ambar 2 2. 198
MULAI
IDENTIFIKASI MASALAH KAJIAN PUSTAKA PENGUMPULAN DATA DATA SEKUNDER
DATA PRIMER
Data kependudukan
Geometrik simpang, volume tiap jenis kendaraan, waktu siklus
OLAH DATA
ANALISIS EMP dengan Metode Kapasitas KESIMPULAN/SARAN SELESAI Gambar 2 Bagan Alir Penelitian
Analisis Arus Jenuh Aktual Ada beberapa faktor yang mempengaruhi besar arus jenuh aktual, antara lain : a. Lebar lengan simpang. b. Perencanaan geometri simpang. c. Komposisi arus lalu lintas. Berdasarkan faktor-faktor tersebut di atas, maka persamaan yang digunakan untuk menentukan besarnya arus jenuh aktual adalah sebagai berikut : S = -12.33 W2 + 569.87 W+ 233.16 Keterangan : S = Arus jenuh actual (smp / jam) W = Lebar pendekat (lengan simpang) Dari persamaan di atas, maka besarnya arus jenuh actual untuk masing-masing lengan simpang tersaji dalam Tabel 1.
199
Tabel 1 Arus Jenuh Aktual No 1. 2. 3. 4.
Dari Arah Soekarno Hatta Supriyadi Medoho Tlogosari
Lebar Jalan (meter) 10 8 7 8
Lebar Lengan Simpang / Pendekat (W) (meter) 5 4 3.5 4
Arus jenuh aktual (s=-12.33 W2 + 569.87 W+ 233.16) (smp / jam) 2774.06 2885.23 2076.67 2885.23
Analisis Ekuivalen Mobil Penumpang untuk Sepeda Motor Untuk menghitung nilai emp sepeda motor digunakan persamaan dengan menggunakan metode kapasitas sebagai berikut : S = a1 * LV + a2 * HV + a3 * MC + a4 * UM Keterangan : a1,a2,a3,a4 = equivalen mobil penumpang (emp). LV = jumlah kendaraan ringan. HV = jumlah kendaraan berat. MC = jumlah sepeda motor. S = arus jenuh aktual (smp / jam). Besarnya nilai arus jenuh aktual tertera dalam Tabel 1 yang memiliki nilai berbeda-beda tergantung pada lebar lengan simpang (pendekat). Untuk nilai emp tiap jenis kendaraan kecuali sepeda motor, dianggap nilainya sama seperti yang tertera pada Manual Kapasitas Jalan Indonesia tahun 1997 untuk persimpangan bernyal, yaitu sebesar 1.3 untuk kendaraan berat, 0.2 untuk kendaraan tak bermotor dan 1 untuk kendaraan ringan. Nilai tersebut dianggap sama karena proporsi kendaraan berat dan kendaraan tak bermotor lebih kecil dibandingkan dengan jumlah mobil penumpang dan memiliki kebutuhan ruang yang tidak terlalu besar ketika bermanuver sehingga arus lalu lintas yang terjadi pada jenis kendaraan tersebut dianggap steady. Besarnya nilai EMP sepeda motor disajikan dalam Tabel 2. Tabel 2 Nilai EMP sepeda motor
Waktu
SENIN 06.00 – 08.00 12.00 – 14.00 16.00 – 18.00 06.00 – 08.00 12.00 – 14.00 16.00 – 18.00 06.00 – 08.00 12.00 – 14.00 16.00 – 18.00 06.00 – 08.00 12.00 – 14.00
Arah Simpang (dari...)
Arus Jenuh Aktual (smp / jam)
Arus lalu lintas dalam smp LV 1
HV 0.4
UM 0.2
USM
2774.06
Supriyadi
2885.23
Tlogosari
2076.67
Medoho
2885.23
322 397 557 707 858 856 1103 649 672 4 600
61.1 347.1 371.8 32.5 76.7 26 20.8 63.7 20.8 10.4
2.4 0.8 1.2 6.8 2.2 8.2 41.2 6.2 28.2 1.6 5.8
EMP Sepeda Motor Berdasarkan rumus : S = a1*LV+a2*HV+a3*MC+a4*UM
0.8 0.8 0.5 0.8 0.8 0.7 0.3 0.5 0.3 0.7
200
16.00 – 18.00 RABU 06.00 – 08.00 12.00 – 14.00 16.00 – 18.00 06.00 – 08.00 12.00 – 14.00 16.00 – 18.00 06.00 – 08.00 12.00 – 14.00 16.00 – 18.00 06.00 – 08.00 12.00 – 14.00 16.00 – 18.00 SABTU 06.00 – 08.00 12.00 – 14.00 16.00 – 18.00 06.00 – 08.00 12.00 – 14.00 16.00 – 18.00 06.00 – 08.00 12.00 – 14.00 16.00 – 18.00 06.00 – 08.00 12.00 – 14.00 16.00 – 18.00
USM
2774.06
Supriyadi
2885.23
Tlogosari
2076.67
Medoho
2885.23
USM
2774.06
Supriyadi
2885.23
Tlogosari
2076.67
Medoho
2885.23
671
32.5
9.6
0.6
358 489 466 629 691 945 768 519 595 670 8
208 340.6 213.2 39 65 18.2 49.2 200.2 62.4 18.2 3.9
7.8 3.8 4.4 3.4 2.2 2.2 59.6 8.4 17.6 14.6 1
0.6 0.8 0.8 0.7 0.7 0.7 0.5 0.7 0.4 Ada pengalihan arus lalu lintas 0.7 Ada pengalihan arus lalu lintas
214 403 324 672 660 873 407 601 614 5 669 1162
124.8 317.2 224.9 88.4 100.1 52 18.2 35.1 10.4 27.3 5.2
10.2 1.8 6 8 30.4 1.8 5.8 1.6 -
0.8 0.8 0.7 0.6 0.8 0.7 0.6 0.7 0.3 Arus lalu lintas dialihkan 0.7 0.6
Kesimpulan 1.Besarnya arus jenuh aktual yang terjadi pada tiap lengan simpang adalah sebagai berikut : - Dari arah Soekarno Hatta sebesar 2774.06 smp / jam. - Dari arah Supriyadi sebesar 2885.23 smp / jam. - Dari arah Medoho sebesar 2076.67 smp / jam. - Dari arah Tlogosari sebesar 2885.23 smp / jam. 2.Berdasarkan pengolahan dan analisis data, maka diperoleh nilai EMP rata – rata sepeda motor pada persimpangan Tlogosari Semarang yaitu sebesar = 0.6. Nilai tersebut berbeda dengan nilai yang tertera dalam MKJI 1997 yaitu sebesar 0.4. Perbedaan nilai EMP tersebut dipengaruhi geometrik simpang dan jumlah arus lalu lintas. 3.Dari analisis data yang ada, menunjukkan bahwa pengaruh sepeda motor, baik dari jumlah maupun perilaku pengendara sepeda motor di persimpangan memberikan kontribusi yang cukup besar terhadap nilai parameter kapasitas jalan. Saran 1.Perlunya pengkajian EMP untuk jenis kendaraan yang lain maupun di tempat yang berbeda. 2.Perlunya revisi terhadap nilai parameter untuk perhitungan kapasitas jalan, yang disesuaikan dengan kondisi lalu lintas yang ada.
201
Daftar Pustaka Al- Kaisyi, Ahmed; Jung, Younghan; Rakha, Hesham, 2005, Developing Passenger Car Equivalency Factors For Heavy Vehiclles during Congestion, Journal of Transportation Engineering. Basuki, Hari, Kami; Riyanto, Bambang. 2009, Analisis Kebijakan Menyangkut Pengaturan, Penggunaan dan Pengendalian Sepeda Motor di Indonesia, Media Komunikasi Teknik Sipil. Bina Marga, 1997, Manual Kapasitas Jalan di Indonesia, Dinas Pekerjaan Umum. Chang Chien, C,C, 1978. Saturation Flow at Signal Controlled Intersections in Bangkok, M. Eng, Thesis no 1270, Asian Institut of Technology, Bangkok, Thailand (Unpublished). Idris, Muhammad, 2010. Kriteria Lajur Sepeda Motor untuk Ruas Jalan Arteri Sekunder, Puslitbang Jalan dan Jembatan. Highway Research Board, 1965, Highway Capacity Manual, Natioanl Academy of Science National Research Council, Publication 1328. Irawati, Iin. 2006, Evaluasi EMP Kendaraan Berat di Persimpangan Bersinyal Jalan Raya Karanglo Malang, Tesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember 2006. Kusnandar, Edwin, 2009, Pengaruh Proporsi Sepeda Motor terhadap Kecepatan Arus Lalu Lintas, Puslitbang Jalan dan Jembatan. Moertiono, Eko, 2002, Pengaruh Sepeda Motor di Persimpangan Jalan dengan Pengatur Lampu Lalu Lintas di Kendal, Thesis, UNDIP. Salter, R,J, 1976, Highway Traffic Analysis and Design, Revised Edition, The Macmilan Press, Ltd. Soegondo, T; Tumewu, W; Kosasih, D. 1983, Saturation Flow, Proceedings Fourth Conference, Road Engineering Association of Asia and Australia, Volume 5, Jakarta. Subandi, Adi. 2004, Ekuivalen Mobil Penumpang untuk Kendaraan Berat dan Sepeda Motor yYang Belok Kanan pada Simpang Bersinyal, Tesis, Institut Teknologi Bandung 2004.
202
