Artikel

Beranda Artikel Pemanfaatan Teknologi Campuran Beraspal Panas Daur Ulang untuk Pemeliharaan Jalan
Beranda Artikel Pemanfaatan Teknologi Campuran Beraspal Panas Daur Ulang untuk Pemeliharaan Jalan

Pemanfaatan Teknologi Campuran Beraspal Panas Daur Ulang untuk Pemeliharaan Jalan

  •  20 Sept 2021
  • Artikel/Artikel
  • 272 viewed
Pemanfaatan Teknologi Campuran Beraspal Panas Daur Ulang untuk Pemeliharaan Jalan
Foto: Pemanfaatan Teknologi Campuran Beraspal Panas Daur Ulang untuk Pemeliharaan Jalan
Oleh : Nono & Dani Hamdani

Metode daur ulang (recycling) dengan RAP merupakan salah satu cara dalam kegiatan rehabilitasi. Teknologi daur ulang merupakan suatu alternatif kegiatan rehabilitasi yang bisa mengembalikan kekuatan perkerasan, mempertahankan geometrik jalan serta mengatasi ketergantungan akan material baru.

Dengan bertambahnya kebutuhan terhadap pemeliharaan atau rehabilitasi berdampak terhadap kebutuhan ketersediaan sumber daya alam yang semakin menipis, maka metode rehabilitasi jalan yang lebih efektif dan efisien harus didapatkan. 

Daur Ulang dengan RAP

Salah satu kegiatan rehabilitasi jalan adalah dengan memperbaiki kerusakan pada lapis permukaan beraspal eksisting dengan spot-spot selanjutnya dilakukan peningkatan kapasitas jalan dengan cara penambahan lapis tambah.

Bila hal ini terus dilakukan, yaitu kondisi permukaan eksisting yang sudah tidak memiliki kekuatan yang seragam dapat menimbulkan kerusakan sehingga akan berdampak pada umur lapisan overlay baru yang ada di atasnya. Dengan metode pemeliharaan tersebut maka tebal lapis perkerasan semakin tebal dan memerlukan material yang cukup banyak.

Menyadari pentingnya peran jalan dan keterbatasan pemerintah dalam membiayai penanganan jalan, penurunan ketersediaan agregat standar dan terbatasnya aspal, maka salah satu alternatifnya adalah pemanfaatan penggunaan bahan sisa dan bahan limbah, yaitu berupa bahan garukan dari perkerasan beraspal yang diperbaiki (Reclaimed Asphalt Pavement, RAP).

Rehabilitasi dengan proses daur ulang menggunakan RAP akan menghasilkan bahan campuran yang nilai strukturnya dapat setara dengan campuran yang baru jika menggunakan bahan peremaja yang sesuai dan diproses serta ditunjang dengan peralatan yang memadai. Sehingga penggunaan daur ulang aspal ini, diharapkan mampu mengatasi kerusakan jalan yang terjadi dan meningkatkan mutu jalan.

Penggunaan teknologi daur ulang juga sesuai dengan Visium Kementerian PUPR 2030 bidang Bina Marga yang tertuang dalam Permen Menteri PUPR No. 26/ PRT/M/2017 yaitu, jalan 99% mantap yang terintegrasi antar moda yang memanfaatkan sebanyak-banyaknya material lokal dan menggunakan teknologi recycle.

Kinerja Perkerasan Beraspal

Perkerasan jalan disebut lentur apabila seluruh struktur perkerasan karena pengaruh beban kendaraan akan mengalami defleksi / lentur secara signifikan. Tipikal struktur perkerasan lentur terdiri atas beberapa lapisan.

Setiap lapisan menerima beban dari lapisan di atasnya dan beban tersebut tersebar pada lapisan di bawahnya. Gambaran tegangan yang terjadi pada setiap lapisan perkerasan lentur disajikan pada Gambar 1 (Nono, 2012).

Pada saat menggunakan jalan, tuntutan pengguna jalan adalah kenyamanan, keselamatan dan kecepatan (waktu tempuh) sehingga biaya perjalanan menjadi lebih murah. Di samping itu, pengguna jalan menuntut pula estetika dan kebersihan lingkungan (bebas bising dan polusi).Gambar 1. Ilustrasi tegangan yang terjadi pada lapisan perkerasan lentur

Untuk tercapainya tuntutan pengguna jalan, perkerasan harus memenuhi persyaratan kondisi fungsional dan kondisi struktural. Persyaratan kondisi fungsional menyangkut kerataan dan kekesatan permukaan perkerasan, sedangkan persyaratan kondisi struktural menyangkut kemampuan (dinyatakan dalam satuan waktu atau jumlah lalu lintas) dalam mempertahankan kondisi fungsionalnya pada tingkat yang layak.

Kondisi struktural ditunjukkan oleh kekuatan atau daya dukung perkerasan yang biasanya dinyatakan dalam nilai struktural (structural number) atau lendutan. Sebagaimana diketahui bahwa kinerja perkerasan pasti akan mengalami penurunan kondisi seperti disajikan pada Gambar 2.

Di samping pengaruh bahan yang kurang baik maka ada beberapa faktor yang mempengaruhi kinerja perkerasan seperti jenis tanah dasar, iklim dan lalu lintas (volume dan beban sumbunya).

Pemeliharaan Perkerasan Lentur

Tujuan utama penanganan/pemeliharaan perkerasan jalan, yaitu: Memperlambat penurunan kondisi sehingga jalan berfungsi sesuai umur rencana, mengurangi biaya operasi kendaraan, serta agar jalan selalu berfungsi sehingga dapat melayani penggunanya.

Kegiatan penanganan harus dilakukan mencakup perkerasan, bahu jalan, saluran samping, gorong-gorong, jembatan, marka dan talud atau lereng samping. Menurut jenis kegiatannya, penanganan jalan terdiri atas (Nono, 2012): 

  1. Pemeliharaan Rutin,
  2. Pemeliharaan Periodik,
  3. Rehabilitasi/Peningkatan, dan
  4. Rekonstruksi.

Pemeliharaan rutin adalah pemeliharaan yang dilakukan pada jalan mantap dan dilakukan terus menerus sepanjang tahun, yang meliputi perawatan dan perbaikan terhadap kerusakan-kerusakan ringan dan lokal.

Jenis kegiatannya antara lain adalah pemotongan rumput, pembersihan saluran samping dan gorong- gorong, pemeliharaan jembatan, pemeliharaan perambuan, penambalan lubang, pengisian celah retak (cracks sealing) dan perbaikan kerusakan tepi perkerasan.

Pemeliharaan berkala adalah pemeliharaan yang dilakukan pada jalan mantap dan dilakukan secara berkala, yang meliputi perawatan dan perbaikan terhadap kerusakan-kerusakan ringan yang bersifat luas. 

Adapun kegiatan yang dilakukan pada pemeliharaan berkala adalah: pelaburan, perbaikan bahu jalan dan perbaikan marka jalan.

Peningkatan adalah dimaksudkan untuk meningkatkan kemampuan struktur jalan dan atau peningkatan kapasitas jalan. Kegiatan yang dilakukan pada peningkatan adalah dapat salah satu atau gabungan kegiatan antara pemberian lapis tambah (overlay) dan penambahan lajur lalulintas atau pelebaran.

Rekonstruksi adalah upaya perbaikan terhadap struktur perkerasan yang lemah pada bagian bawah, sehingga tidak dapat diperbaiki dengan pemberian lapis tambah. Di samping itu dapat juga berupa upaya untuk memperbaiki struktur geometrik, baik alinyemen vertikal maupun horizontal.

Teknologi Perkerasan Beraspal Panas Daur Ulang

Teknologi perkerasan beraspal panas daur ulang adalah teknik di mana sebagian dari campuran beraspal panas yang disiapkan untuk memelihara jalan terdiri dari RAP dan diproses pada temperatur pencampuran dan pemadatan hangat atau panas (Texas A&M Transportation Institue, 2018). 

Berdasarkan Nono (2017) bahwa teknologi daur ulang perkerasan beraspal menjadi populer pada tahun 1970-an. FHWA melakukan uji coba teknologi daur ulang perkerasan beraspal tersebut pada sebanyak 39 proyek. 

NCHRP memublikasikan bahan daur ulang untuk jalan pada tahun 1978 dan Pedoman Daur Ulang Perkerasan Bahan pada tahun 1980. Pada awal 1990-an, FHWA dan Badan Perlindungan Lingkungan Amerika Serikat memperkirakan bahwa lebih dari 90 juta ton perkerasan beraspal direklamasi pada setiap tahunnya, dan lebih dari 80% dari RAP yang didaur ulang. 

Berdasarkan Nono (2018) yang merujuk pada NAPA (2015), Kementerian Konstruksi Jepang memulai penyelidikan tentang kinerja campuran daur ulang pada awal 1980-an, dan Japan Road Association menerbitkan publikasi pertamanya yang mencakup penggunaan RAP, Buku Pegangan Teknologi Daur Ulang Perkerasan, pada tahun 1984. 

Pada  tahun  1992,  dikonfirmasi  bahwa  kinerja  di  lapangan  untuk campuran beraspal panas daur ulang sama dengan kinerja campuran beraspal dengan bahan yang baru. Proporsi RAP yang digunakan pada 213 lokasi berkisar antara 30%-100%. 

Pada tahun 2013 The Japan Asphalt Mixture Association (JAMA) mengeluarkan buku panduan tentang penggunaan dan penanganan RAP untuk pengolah aspal. Penggunaan RAP di Jepang adalah sekitar 47% pada perkerasan jalan beraspal, dan pada beberapa wilayah menggunakan RAP rata-rata sekitar 50%. Upaya daur ulang aspal di Jepang didasarkan pada lima motif yaitu:

  • Meminimalkan jumlah limbah bahan perkerasan beraspal;
  • Penghematan sumber daya alam (bahan baku, terutama aspal dan agregat);
  • Konservasi energi (energi untuk mengekstraksi, mengolah, dan mengangkut bahan mentah);
  • Pengurangan karbon dioksida dengan menghemat energi; dan Pengurangan biaya pengaspalan aspal.

Pada teknologi perkerasan beraspal panas daur ulang agar dapat menggunakan RAP yang banyak (>20%) maka diperlukan bahan peremaja yaitu untuk memperbaiki sifat aspal yang sudah mengalami penuaan.

Peremajaan aspal adalah proses di mana sifat reologi aspal yang telah keras direstorasi ke titik di mana bahan pengikat dapat dianggap sebanding dengan bahan pengikat baru/segar (fresh). Pemulihan sifat reologi difasilitasi dengan penggunaan bahan peremaja (Rejuvenile). 

Bahan  peremaja  didefinisikan  sebagai  produk hidrokarbon  dengan  karakteristik  fisik  yang  dipilih untuk mengembalikan aspal tua dengan persyaratan spesifikasi  aspal  saat  ini.  Bahan  peremaja  juga disebut sebagai bahan pelunak, aspal “lunak”, minyak pelunak, dan minyak aromatik. 

Untuk  diklasifikasikan  sebagai  bahan  peremaja, selain memiliki komposisi kimia yang diperlukan untuk mengembalikan komponen pengikat tua yang diperlukan, bahan harus memiliki titik nyala yang tinggi, mudah untuk menyebar, memiliki kehilangan volatil yang rendah selama pencampuran panas, tahan pengerasan, dan seragam dari satu batch ke batch (O’Sullivan K. A., 2011).

Memproduksi campuran bearaspal panas daur ulang umumnya ada dua tipe, yaitu di unit produksi campuran beraspal panas daur ulang di tempat dengan menggunakan alat khusus, seperti contoh pada Gambar 3 dan di unit pusat pencampur aspal atau AMP (lihat Gambar 4).

Hasil Uji Coba di Lapangan

Upaya untuk mengevaluasi kinerja perkerasan beraspal daur ulang, pada tahun 2018 telah dilakukan kajian, baik di laboratorium maupun uji coba di lapangan. Jenis campuran beraspal yang telah dilakukan kajian tersebut adalah Laston lapis permukaan dengan 50%-70% RAP (ACWCRAP) dan lapis tipis beton aspal dengan 50% RAP (LTBARAP). 

Khusus untuk LTBA dengan 2 tipe gradasi (kasar dan halus), yaitu LTBA Kasar dan LTBA Halus. Bahan peremaja yang digunakan untuk campuran daur ulang ini adalah bahan peremaja produk Bina Teknik Jalan dan Jembatan (Eks Pusat Litbang Jalan dan Jembatan). Pelaksanaan uji coba campuran beraspal panas daur ulang ini menggunakan unit pencampur campuran beraspal  panas daur ulang sistem timbangan untuk RAP panas.

Sifat masing-masing jenis campuran beraspal panas daur ulang dan performa hasil uji coba lapangan sampai dengan bulan Agustus 2020 adalah sebagai berikut:

1. Laston Daur Ulang (ACWCRAP)

Sifat campuran beraspal panas daur ulang lapis permukaan (ACWCRAP) dengan menggunakan 50% dan 70% RAP yang dirancang untuk pelaksanaan uji coba di lapangan disajikan pada Tabel 1. Pada Tabel 1 terlihat bahwa sifat campuran ACWCRAP, baik yang menggunakan 50% RAP maupun dengan 70% RAP memenuhi persyaratan ACWC- Modifikasi.

Pelaksanaan uji coba ACWCRAP dilakukan ruas jalan Karawang- Cikampek arah Jakarta (daerah Purwasari), yaitu STA 88+950 s.d STA 89+300 yang terdiri dari 2 lajur per arah, dan denah lokasi disajikan pada Gambar 5. Adapun tebal penghamparan padat bervarias antara 4 - 5 cm. Gambaran kondisi perkerasan eksisting, foto pelaksanaan dan kondisi lapangan perkerasan ACWCRAP sampai dengan Agustus 2020 disajikan pada Gambar 6.

Berdasarkan hasil pengamatan visual di lapangan pada perkerasan ACWC-RAP, baik yang menggunakan 50% RAP maupun 70% RAP sampai dengan bulan Agustus 2020 atau sudah berumur lebih dari 2 tahun masih cukup baik,  dan  termasuk  retak  refleksi  (yang  sudah  di  beri sealant) terjadi pada saat setelah konstruksi di atas tutup lubang pipa kabel Telkom (mainhole). Kedalaman alur juga pada umumnya masih < 10 mm.

2. LTBA Daur Ulang (L LTBARAP)

Sifat campuran beraspal panas daur ulang lapis tipis beton aspal daur ulang (LTBARAP) dengan menggunakan 50% RAP, baik sifat LTBARAP-Halus maupun LTBARAP-Kasar yang dirancang untuk pelaksanaan uji coba di lapangan disajikan pada Tabel 2. Sifat campuran LTBARAP-Halus dan LTBARAP-Kasar memenuhi persyaratan untuk lalu lintas berat dengan nilai stabilitas dinamis diatas 2000 lintasan/mm.

Untuk mengevaluasi kinerja campuran beraspal panas daur ulang untuk tipe LTBARAP maka telah dilakukan uji coba lapangan pada 2 lokasi, yaitu:

  • Untuk LTBARAP-Halus di daerah Purwasari Ruas Jalan Pantura Karawang-Cikampek. Arah Cikampek STA. 88+300 s/d STA. 89+000 yang terdiri dari 2 lajur per arah. Tebal hamparan padat LTBARAP-Halus sekitar 2,5 cm.
  • Untuk LTBARAP-Kasar di daerah Jatisari Ruas Jalan Pantura Cikampek-Ciasem. Arah Ciasem/Cirebon STA. 102+900 s/d STA. 103+900 yang terdiri dari 2 lajur per arah. Tebal hamparan padat LTBARAP-Kasar sekitar 3,0 cm.

 Gambaran kondisi perkerasan eksisting, foto pelaksanaan dan kondisi lapangan perkerasan LTBARAP sampai dengan Agustus 2020 untuk LTBARAP-Halus disajikan pada Gambar 7 dan pada Gambar 8 untuk LTBARAP-Kasar.

Berdasarkan hasil survey, kondisi perkerasan dengan LTBARAP-Halus dan LTBARAP-Kasar sampai dengan bulan Agustus 2020 atau berumur hampir 2 tahun kondisinya tidak dijumpai kerusakan retak dan kedalaman alur masih di bawah 10 mm sehingga masih baik atau masih  stabil.

Penutup

Penggunaan teknologi daur mendukung tercapainya rencana kedepan (Visium Kementerian PUPR 2030) bidang Bina Marga yaitu, jalan 99% mantap yang terintegrasi antar moda yang memanfaatkan sebanyak-banyaknya material lokal dan menggunakan teknologi daur ulang.

Campuran beraspal panas daur ulang akan mengurangi penggunaan agregat dan aspal baru, terutama bagi daerah yang agregat baru yang memenuhi spesifikasi terbatas sehingga harus mendatangkan dari daerah (pulau) lain, serta akan mereduksi biaya campuran beraspal.

Kinerja campuran beraspal panas daur ulang (ACWCRAP dan LTBARAP) sampai bulan Agustus tahun 2020 (umur 2 tahun) masih dalam kondisi baik, tidak dijumpai kerusakan retak dan kedalaman alur masih dibawah 10 mm.

Perlu kebijakan dan sosialisasi teknologi campuran beraspal panas daur ulang sehingga kontraktor yang memiliki alat atau  unit pencampurnya semakin banyak.

Sumber : BINEKA, Vol 1 Edisi Oktober 2020