REKAYASA (TERBARU) PERKERASAN JALAN

LAPISAN PERKERASAN LENTUR

1. Lapis permukaan (surface course)
2. Lapis pondasi atas (base course)
3. Lapis pondasi bawah (subbase course)
4. Lapis tanah dasar (subgrade)

BAHAN PERKERASAN BETON ASPAL

1.  Mineral Agregat

2.  Bahan Bitumen / Aspal

       a.       Aspal Minyak (ASMIN)

       b.      Aspal Buton (ASBUTON), aspal dari Pulau Buton

3.  Campuran Beton Aspal

KONSEP DASAR PERKERASAN JALAN

1.   Mempunyai tebal total yang cukup

2.   Mampu mencegah masuknya air, baik dari luar maupun dari dalam

3.   Mempunyai permukaan yang rata, tidak licin

4.   Awet terhadap distorsi oleh lalu-lintas dan cuaca.

KONSEP DASAR DESAIN LAPIS PERKERASAN JALAN

1.  Memperbaiki / meningkatkan harga CBR dari subbase ataupun base course, dengan bahan yang           lebih baik.

2.  Meng-improve (memperbaiki mutu) lapis tanah dasar dengan cara :

      -          Stabilisasi kimia

      -          Stabilisasi mekanis

      -          Menimbun tanah dasar asli dengan bahan tanah 

3.  timbunan yang lebih baik (CBR yang lebih tinggi).

4.  Mempertebal lapisan subbase maupun base course.

5.  Dengan cara-cara modern, antara lain dengan menambah lapisan penguat tipis antara tanah dasar 

     (subgrade) dan lapisan pondasi (base/subbase) dengan menggunakan bahan-bahan geosintetik 

     (geotextile, geogrid, dll.)

JENIS-JENIS PERKERASAN JALAN

1. PERKERASAN LENTUR (Flexible pavement)

a.       Perkerasan JAPAT/AWCAS

b.      Perkerasan Tellford

c.       Perkerasan Macadam (Makadam)

d.      Perkerasan Beton Aspal

e.       Perkerasan Paving Block

       2. PERKERASAN KAKU (Rigid pavement)

a.       Perkerasan Beton Semen

b.      Perkerasan Komposit (perkerasan beton  semen dan permukaan aspal)

PERBANDINGAN PERKERASAN BETON ASPAL & BETON SEMEN

      1. PERKERASAN BETON ASPAL

a.       Bila dibebani melentur ; beban hilang, lenturan kembali.

b.      Fungsi perkerasan terutama sebagai penyebar tegangan

c.       dari roda kendaraan langsung ke tanah dasar.

d.      Biaya perkerasan relatif lebih murah.

e.       Pemeliharaan harus teratur dan kontinyu berkala ; biaya

f.        pemeliharaan relatif lebih mahal.

g.      Bahan aspal dan material lapis pondasi akan mudah

h.      rusak bila jalan tergenang air (banjir).

i.        Lapisan perkerasan dapat menerima perbedaan

j.        penurunan (differential settlement) yang agak besar dari

k.      tanah dasar.

2. PERKERASAN BETON SEMENb. PERKERASAN BETON SEMEN

1          a.   Bila dibebani, praktis tidak melentur (lenturan kecil)

2          b.   Fungsi perkerasan terutama untuk mendukung sebagian besar beban roda kendaraan.

3          c.   Biaya perkerasan relatif mahal.

4          d.   Pemeliharaan minimal dan biaya pemeliharaan relative murah.

5          e.   Bahan beton perkerasan tidak begitu terpengaruh oleh adanya genangan air (banjir).

6        f. Lapisan perkerasan tidak dapat menerima perbedaan penurunan yang agak besar dari tanah dasar.

7         g.  Sebaiknya, problema penurunan tanah dasar harus telah diselesaikan dahulu.

PONDASI PERKERASAN JALAN PONDASI PERKERASAN JALAN

1    Flexible Pavement

FUNGSI UTAMA :

·         Sebagai lapisan pendukung beban

·         Menjadi/merupakan lapisan penyebar tegangan dari lapisan permukaan ke tanah dasar (subgrade). Jadi makin tebal base & subbase, makin kecil tegangan  akibat beban roda yang terjadi di permukaan (surface)

·         Fungsi utama subbase ialah untuk mempertebal base dengan biaya relatif lebih murah.

2    FUNGSI TAMBAHAN :

·      Lapisan penghubung antara tanah dan lapisan perkerasan.

·     Subbase juga berfungsi sebagai lapisan filter (penahan) terhadap. “larinya” butiran-butiran tanah halus ke atas diantara agregat base bila tanah saturated dan terendam air.

·      Sebagai lapisan drainase untuk air yang dari surface atau dari bawah tanah.

·      Lapisan proteksi terhadap “frost action”.

PONDASI PERKERASAN JALANPONDASI PERKERASAN JALAN

1     Rigid Pavement• Rigid Pavement

FUNGSI-FUNGSI :

•         mencegah terjadinya “pumping” (butiran tanah halus ke permukaan)

•         proteksi (perlindungan) terhadap “frost action”

•         sebagai lapisan drainase

•         mencegah terjadinya perubahan volume pada subgrade

•         memberikan kenaikan kekuatan structural terhadap perkerasan secara keseluruhan

•         lantai kerja untuk pengecoran pelat beton

LAPISAN TANAH DASAR (SUBGRADE)

1            Subgrade ialah lapisan tanah dasar dibawah perkerasan. Satu-satunya fungsi subgrade (lapisan tanah dasar) pada  perkerasan ialah untuk mendukung perkerasan.

3     Untuk jalan raya, subgrade dapat berupa :

a.       Tanah asli setempat yang dipadatkan.

b.      Tanah urugan badan jalan yang dipadatkan :

- bila jalan terletak pada peninggian

- bila perkerasan jalan harus terletak pada suatu jarak (ketinggian) dari daerah sekitarnya.

4    Biasanya material tanah urug ini lebih baik dari tanah aslinya.

5   Tanah-tanah subgrade yang menjadi lebih kokoh dibandingkan dengan aslinya, akibat pemadatan atau karena  adanya tanah urug dengan material yang lebih baik, disebut sebagai “improved subgrade”.

TEST-TEST PADA SUBGRADE :

1     1. TEST DAYA DUKUNG

•         CBR & DCPT ( Dynamic Cone Penetrometer Test )

•         Plate Loading Test

•         Triaxial

•         Dan lain-lain ( tidak terlalu penting untuk jalan raya 

2     2. TEST KEPADATAN

•         Sand cone method

•         Water balloon method

•         Ultrasound method

KONSEP DASAR DESAIN LAPIS PERKERASAN BETON ASPAL

1     1. Memperbaiki / meningkatkan harga CBR dari subbase  ataupun base course, dengan bahan yang lebih baik.

2     2.  Memperbaiki mutu lapis tanah dasar dengan cara :

·         Stabilisasi kimia

·         Stabilisasi mekanis

·         Menimbun tanah dasar asli dengan bahan tanah timbunan yang lebih baik (CBR yang lebih tinggi).

4    3.   Mempertebal lapisan subbase maupun base course.

5   4.  Dengan cara-cara modern, antara lain dengan menambah lapisan penguat tipis antara tanah dasar (subgrade) dan lapisan pondasi (base/subbase) dengan menggunakan  bahan-bahan geosintetik (geotextile, geogrid, dan lain-lain).

Read More

PEMISAHAN ALUMINIUM DARI ZEOLIT ALAM SUMBAWA

A.    Pengertian Zeolit

      Ziolit adalah mineral kristal alumina silikat berpori terhidrat yang mempunyai struktur kerangka tiga dimensi terbentuk dari tetrahedral (SiO₂) dan (AIO₄). Kedua tetrahedral dihubungkan oleh atom-atom oksigen, menghasilkan struktur tiga dimensi terbuka dan berongga yang di dalam nya diisi oleh atom-atom logam biasanya logam-logam alkhali atau alkhali tanah dan molekul air yang dapat bergerak bebas.

     

      Struktur zeolit memiliki rumus umum M_x/n, [(AIO₂)x(SiO₂)y]. WH₂Odimana M adalah kation alkhali atau alkhali tana, n adalah jumlah valensi kation, w dalah banyaknya molekul air persatuan unit sel, x dan y adalah angka total tetrahedral per satuan unit sel, dan nisbah y/x biasanya bernilai 1 sampai 5, meskipun ditemukan juga zeolit dengan nisbah y/x antara 10 sampai 100.

B.     Zeolit Alam Sumbawa

      Istilah zeolit atau zeolit berasal dari dua suku kata yaitu “Zein” yang artinya membuih dan “Lithos” artinya batu, sehingga dikenal dengan batuan berbuih. Zeolit merupakan suatu kelompok mineral yang dihasilkan dari proses hidrotermal pada batuan beku basa. Mineral ini sering ditemukan dengan mengisi celah – celah bebatuan. Selain itu zeolit juga merupakan endapan dari aktivitas volkanik yang banyak mengandung unsur silika.

      Zeolit sintetik adalah zeolit yang dibuat secara rekayasa yang sedemikian rupa sehingga diperoleh mineral zeolit yang memiliki karakteristik lebih baik dibandingkan zeolit alam. Prinsip pembuatan zeolit sintetik adalah komponennya yang terdiri dari silika dan alumina, sehingga dapat disintesis dari berbagai bahan baku yang mengandung silika dan alumina.

      Analisis kandungan unsur dan komposisi dari zeolit alam yang digunakan dalam penelitian ini ditunjukkan pada tabel dibawah ini yang menjelaskan bahwa kandunganAluminium oksida dalam mineral zeolit alam adalah 21.1%, lebih besar dibandingkan dengan logam oksida lainnya selain silikon oksida. Sehingga mineral zeolit alam sangat potensial dalam sintesis aluminium oksida.

C.    Aluminium Oksida

      Aluminium oksida (alumina; Al2O3) memiliki kelebihan diantaranya ketahanan pada suhu tinggi dan ketahanan terhadap korosi. Hal ini mendukung alumina digunakan pada bidang yang sangat luas sebagai bata tahan api dan material abrasif. Dalam dunia industri, lebih dari 45 juta ton alumina diproduksi di dunia, yang umumnya dimanufaktur dengan metode Bayer menggunakan bauksit, dan sekitar 40 juta ton diolah menjadi aluminum murni (K.Nakano, 2001), sehingga lebih dari 5 juta ton Al3O3 diproduksi sebagai material yang bermutu tinggi dan digunakan dalam beberapa aplikasi seperti biomaterial, katalis, stasiun luar angkasa dan perhiasan (kidney jewelry). beberapa kegunaan alumina seperti di bidang katalis, sebagai adsroben di bidang pengendalian pencemaran lingkungan dan di bidang komposit.

  

D.    Aktivasi Zeolit

1.      Aktivasi secara fisika

            Aktivasi dilakukan dengan cara pemanansan denga temperatur antara 300 sampai dengan 400 derajat celcius dengan udara panas atau dengan sistim vakum untuk melepas molekul atau hidrat alkhali. Proses pemanasan zeolit atau biasanya disebut kalsinasi harus terkontrol, artinya temperatur dan waktunya harus benar-benar terjaga. Pemanasan yang berlebihan akan menyebabkan terjadinya kerusakan pada struktur zeolit.

2.      Aktivasi secara kimia

            Dilakukan dengan mencuci zeolit mengunakan larutan-larutan asam anorganik seperti HCL, HF, dan H₂SO₄ atau dengan larutan NaEDTA. Larutan-larutan ini dapat menghilangkan oksida pengotor yang terdapat pada permukaan pori-pori zeolit. Aktivasi asam menyebabkan terjadinya dekationisasi. Kation-kation akan lepas dari pori-pori zeolit. Untuk aplikasi tertentu atau khusus kation dapat ditukar dengan kation lainnya. Hilangnya pengotorjuga akan menyebabkan permukaan zeolit menjadi lebih luas.

E.     Metode Aktivasi Zeolit Dalam Ekstraksi Aluminum

Tahapan-tahapan dalam megekstraksi aluminum dari zeolit adalah :

1.      Cumunising

            Tahap ini adalah tahap pereduksi ukuran zeolit dari bongkahan menjadi ukuran butiran yang lebih kecil dari sebelumnya yaitu dengan cara menggerus bijih zeolit dan selanjutnya mengayaknya dengan ayakan yang berkisar ayakan ukuran 80 mesh (0.177).

2.      Aktivasi dengan asam HCL

            Tahapan kedua adalah proses aktivasi secara kimia dilakukan dengan cara penambahan asam klorida (HCL) dengan variasi kosentrasi-konsentarsi selama 80 menit sambil diaduk, setelah itu dilakukan pencuian dengan aquades hingga didapt pH netral.

3.      Kalsinasi

            Tahapan terakhir adalah dengan melakukan kalsinasi dalam oven pada suhu 300oC selama 2 jam. Proses kalsinasi mengunakan temperatur antar 300^oC sampai dengan 600^oC cukup efektif dan tidak sampai merusak struktur awal dari zeolit.

Read More