BAB II Kontrol Kualitas (Quality Control) dalam Pekerjaan Jalan PDF

Preview

Summary

BAB II Kontrol Kualitas (Quality Control) dalam Pekerjaan Jalan II.1. Umum Perkerasan merupakan struktur lapisan yang terletak di atas tanah dasar, yang bersifat konstruktif sehingga memiliki nilai struktural dan fungsional. Nilai struktural berkaitan dengan daya dukung perkerasan untuk mendukung re...

Description

BAB II Kontrol Kualitas (Quality Control) dalam Pekerjaan Jalan

II.1. Umum Perkerasan merupakan struktur lapisan yang terletak di atas tanah dasar, yang bersifat konstruktif sehingga memiliki nilai struktural dan fungsional. Nilai struktural berkaitan dengan daya dukung perkerasan untuk mendukung repetisi beban lalu lintas kendaraan dan kemampuannya untuk tetap stabil, mantap dan aman terhadap pengaruh infiltrasi air permukaan dan perubahan cuaca. Nilai fungsional berkaitan dengan performansi permukaan jalan dalam melayani lalu lintas kendaraan dengan aman dan nyaman yang meliputi aspek – aspek teknis, antara lain: kerataan, kekesatan dan kemiringan permukaan.[12] Menurut Yoder, E. J dan Witczak (1975), pada umumnya jenis konstruksi perkerasan jalan ada 2 jenis :  Perkerasan

Lentur

(Flexible

Pavement),

yaitu

pekerasan

yang

menggunakan aspal sebagai bahan pengikat.  Perkerasan Kaku (Rigid Pavement), yaitu perkerasan yang menggunakan semen (portland cement) sebagai bahan pengikat.[19] Perkerasan jalan yang dibahas adalah perkerasan lentur. II.2. Struktur Perkerasan Lentur Perkerasan lentur merupakan perkerasan yang dibangun di atas tanah dasar (subgrade). Susunan struktur lapisan perkerasan lentur jalan dari bagian atas ke bawah seperti gambar 2.1 di bawah ini : [4]

24

Gambar 2.1.Struktur Perkerasan Lentur 1. Lapis permukaan/penutup (surface course) 2. Lapis pondasi (base course); 3. Lapis pondasi bawah (subbase course); 4. Lapisan tanah dasar (subgrade) Perkerasan lentur di atas didukung dengan bahan – bahan konstruksi sebagai kekuatan struktur perkerasan. Bahan konstruksi dicampur di unit pencampuran aspal, agar kualitas dapat diperoleh sesuai harapan dan disebut campuran beraspal. II.2.1. Campuran beraspal Campuran beraspal merupakan campuran yang terdiri dari kombinasi agregat yang dicampur dengan aspal. Pencampuran dilakukan sedemikian rupa sehingga permukaan agregat terselimuti aspal dengan seragam. Campuran beraspal terdiri dari dua keadaan : panas (hotmix) dan dingin (coldmix). Namun, campuran beraspal yang sering digunakan yaitu dalam keadaan panas (hotmix) atau disebut sebagai campuran beraspal panas.[6] Campuran beraspal yang umum digunakan di Indonesia, antara lain : [12] -

AC (Asphalt Concrete) atau laston (lapis beton aspal)

-

HRS (Hot Rolled Sheet) atau lataston (lapis tipis beton aspal)

-

HRSS (Hot Rolled Sand Sheet) atau latasir (lapis tipis aspal pasir). 25

Pada campuran beraspal diperoleh sifat-sifat mekanis yang disebut sifat friksi dan kohesi dari bahan-bahan pembentuknya. Sifat friksi terdapat pada agregat yang diperoleh dari ikatan antar butir agregat (interlocking), dan kekuatannya tergantung pada gradasi, tekstur permukaan, bentuk butiran dan ukuran agregat maksimum yang digunakan. Sedangkan sifat kohesinya diperoleh dari aspal yang digunakan. II.2.1.1. Agregat Agregat adalah sekumpulan batu – batu pecah, kerikil, pasir atau mineral lainnya baik berupa hasil alam maupun hasil buatan. Agregat merupakan komponen utama dari lapisan perkerasan jalan yaitu mengandung 90 – 95 % agregat berdasarkan persentase berat atau 75 – 85 % agregat berdasarkan persentase volume. Dengan daya dukung, keawetan dan kualitas perkerasan jalan ditentukan juga dari sifat agregat dan hasil campuran dengan material lain. Secara umum agregat yang digunakan dalam campuran beraspal dibagi atas 2 (dua) fraksi, yaitu : a. Agregat Kasar b. Agregat Halus a. Agregat Kasar Agregat Kasar adalah agregat yang tertahan saringan pada ayakan nomor 8 (diameter 2,36 mm). Agregat kasar terdiri dari batu pecah atau kerikil pecah yang bersih, kering, kuat dan awet dan bebas dari bahan lain yang mengganggu. Bahan yang pecah bila berulang-ulang dibasahi dan dikeringkan tidak boleh digunakan. Agregat kasar cukup berperan penting dalam menentukan stabilitas campuran perkerasan. Pada umumnya semakin bertambahnya kandungan agregat kasar maka

26

semakin tinggi pula stabilitas dari perkerasannya. Akan tetapi hal tersebut juga dapat memperbesar void yang terjadi pada perkerasan beraspal. b. Agregat halus Agregat Halus adalah agregat yang lolos saringan ayakan nomor 8 (diameter 2,36 mm). Agregat halus terdiri dari pasir alam dan pasir buatan atau gabungan antara dari bahan – bahan tersebut. Agregat halus juga dapat berasal dari batu kapur pecah yang hanya boleh digunakan apabila dicampur dengan pasir alam dalam perbandingan yang sama. Agregat halus harus bersih, kering, kuat, dan bebas dari gumpalan – gumpalan lempung serta bahan – bahan lain yang mengganggu serta terdiri dari butiran – butiran yang bersudut tajam dan mempunyai permukaan kasar.[6] II.2.1.2. Aspal Aspal atau bitumen merupakan material yang berwarna hitam kecoklatan yang bersifat viskoelastis sehingga akan melunak dan mencair bila mendapat cukup pemanasan dan sebaliknya. Sifat viskoelastis inilah yang membuat aspal dapat menyelimuti dan menahan agregat tetap pada tempatnya selama proses produksi dan masa pelayanannya. Pada dasarnya aspal terbuat dari suatu rantai hidrokarbon yang disebut bitumen. Oleh sebab itu, aspal sering disebut material berbituminous. Umumnya aspal dihasilkan dari penyulingan minyak bumi, sehingga disebut aspal keras. Tingkat pengontrolan yang dilakukan pada tahapan proses penyulingan akan menghasilkan aspal dengan sifat-sifat yang khusus yang cocok untuk pemakaian yang khusus pula, seperti untuk pembuatan campuran beraspal, pelindung atap dan penggunaan khusus lainnya.

27

Aspal terdiri dari : Asphaltenes, Malthenes, dan Oils. Asphaltenes adalah komponen utama dari aspal sekitar 80 %, Malthenes terdiri dari zat – zat yang memberikan stabilitas pada Asphaltenes yang mempengaruhi viskositas dan kelelehan (berfungsi sebagai flux). Dan Oils memberi sifat adhesif dan pemuluran (daktalitas). Fungsi aspal pada perkerasan jalan adalah : •

Sebagai bahan pengikat antara agregat maupun antara aspal itu sendiri.

•

Sebagai bahan pengisi, mengisi rongga antara butir – butir agregat dan pori – pori yang ada dari agregat itu sendiri. Jenis aspal terdiri dari aspal keras, aspal cair, aspal emulsi, dan aspal alam,

yaitu : a. Aspal keras Aspal keras merupakan aspal hasil destilasi yang bersifat viskoelastis sehingga akan melunak dan mencair bila mendapat cukup pemanasan dan sebaliknya. b. Aspal cair Aspal cair merupakan aspal hasil dari pelarutan aspal keras dengan bahan pelarut berbasis minyak. c. Aspal emulsi Aspal emulsi dihasilkan melalui proses pengemulsian aspal keras. Pada proses ini partikel-partikel aspal padat dipisahkan dan didispersikan dalam air. d. Aspal alam

28

Aspal yang secara alamiah terjadi di alam. Berdasarkan depositnya aspal alam dikelompokkan ke dalam 2 kelompok, yaitu aspal danau dan aspal batu.[6] Campuran beraspal di atas harus memenuhi spesifikasi yang telah dibuat sebagai standar pekerjaan jalan. Namun, tidak jarang perkerasan jalan di atas mengalami tingkat penurunan pelayanan jalan yang disebabkan terjadinya kerusakan dini perkerasan di awal umur pelayanan. Akibatnya tingkat keamanan dan kenyamanan berkendaraan berkurang karena kondisi bentuk dari hasil pemeliharaan rutin maupun peningkatan jalan tidak memenuhi spesifikasi yang disyaratkan. Oleh sebab itu, dilakukan evaluasi dengan cara mengontrol kualitas perkerasan kontruksi pada spesifikasi yang ditetapkan pada pekerjaan jalan. Kontrol kualitas perkerjaan jalan telah dipelajari di beberapa negara seperti Amerika Serikat, Belanda, Australia, Spanyol, Prancis, dan negara lainnya selama beberapa tahun dengan menggunakan penerapan teknik statistik kontrol kualitas. Meskipun terkadang ada kesulitan, namun manfaat dari pendekatan statistik sepenuhnya dapat meningkatkan perekonomian.[15] II.3. Kontrol kualitas (quality control) Kontrol dapat didefenisikan sebagai usaha dalam melakukan uji evaluasi, dan pengawasan untuk menjaga produk. Kualitas dapat didefenisikan sebagai karakteristik yang dibutuhkan untuk tingkat keunggulan yang diinginkan dan disesuaikan pada spesifikasi. Maka, kontrol kualitas (quality control) adalah usaha – usaha yang dilakukan dengan teknik dan kegiatan operasional untuk mendapatkan produk yang sesuai dengan tingkat spesifikasi yang ditetapkan.

29

Teknik dan kegiatan operasional meliputi pemeriksaan hasil perencanaan, pengujian yang dilakukan selama konstruksi, pengujian bahan, kalibrasi mesin dan peralatan pengujian. Dalam hal ini, kontrol kualitas diperlukan untuk menghasilkan indikator pada berbagai tahap proyek untuk memperlihatkan bahwa persyaratan dan spesifikasi dipenuhi. Ini berguna sebagai pendeteksi dini dari kerusakan atau ketidaksesuaian yang membutuhkan perhatian atau perbaikan akibat berkurangnya kualitas produk. Kualitas produk sering dianggap sebagai alat pemeriksaan akhir. Namun, pendapat demikian dapat menimbulkan biaya pengerjaan kembali yang cukup tinggi. Karena kontrol kualitas (quality control) seharusnya dilaksanakan mulai dari proses pengolahan pada titik – titik kritis kualitas, dimana sering terjadi penyimpangan kualitas. Oleh karena itu, dibutuhkan data dalam proses kontrol kualitas tersebut. Untuk memperoleh data tersebut, diperlukan metode yang cukup agar analisa yang dilakukan mendekati yang sebenarnya. Metode yang digunakan adalah metode statistik.[7] Penerapan metode statistik pada kontrol kualitas (quality control) disebut kontrol kualitas statistik (quality control statistic). Kontrol kualitas statistik berperan penting dalam memenuhi spesifikasi, yaitu : − Sebagai konsep, merupakan batas statistik yang dapat membuat peningkatan keseragaman kualitas, − Sebagai teknik untuk mencapai kualitas, dan − Sebagai pengambilan keputusan.[20]

30

II.3.1. Tujuan kontrol kualitas Tujuan kontrol kualitas adalah memperoleh jaminan kualitas (quality Assurance) sebagai parameter dan pengukuran pembayaran yang dapat dilakukan dengan penerimaan kontrol kualitas (quality control acceptance) dan menjaga konsistensi kualitas. Adapun keuntungan menggunakan kontrol kualitas, antara lain:  Untuk mempertinggi kualitas atau mengurangi biaya.  Menjaga kualitas lebih seragam (uniform).  Penggunaan alat produksi lebih efisien.  Mengurangi pekerjaan kembali (rework) dan pembuangan.  Inspeksi yang lebih baik.  Memperbaiki hubungan produsen-konsumen.  Spesifikasi lebih baik. Menerapkan kontrol kualitas juga dimaksudkan untuk menggunakan metode pengawasan dalam dua tahapan kontrol kualitas (quality control) dalam pekerjaan jalan, yaitu pada : 1. Proses kontrol kualitas (quality control processes), dan 2. Penerimaan kontrol kualitas (quality control acceptance).[18] II.3.2. Proses Kontrol Kualitas (quaility control processes) Proses kontrol kualitas (quality control processes) dalam pekerjaan jalan didefenisikan sebagai kegiatan yang berhubungan dengan mengontrol pekerjaan jalan melalui semua tahapan proses perencanaan pekerjaan jalan dengan cara memeriksa kualitasnya. Metode kontrol kualitas digunakan dalam mengontrol batas – batas yang harus sesuai dengan spesifikasi.[18]

31

Proses kontrol kualitas (quality control processes) dalam pekerjaan jalan dilakukan dengan pemeriksaan sebagai berikut : II.3.2.1. Kontrol agregat Agregat berperan penting dalam stabilitas campuran bergradasi menerus. Salah satu penyebab utama masalah teknis yang terjadi dengan aspal adalah perbedaan antara perencanaan di lapangan dengan perencanaan di laboratorium. Untuk itulah pentingnya kontrol kualitas terhadap agregat saat proses pemilihan material itu sendiri, hingga proses pencampuran dengan aspal untuk memastikan keseragaman dari campuran yang diproduksi. Adapun yang perlu diperhatikan pada kontrol kualitas agregat, meliputi : 1. Pengujian agregat. Pengujian diperlukan untuk mengetahui karakteristik fisik dan mekanik agregat sebelum digunakan sebagai bahan campuran beraspal. 2. Metode pengambilan contoh (sampling)  Standar pengambilan contoh, yaitu berdasarkan standar pekerjaan jalan.  Segregasi agregat, yaitu fraksi agregat yang terpisah akibat dari selama proses

pemecahan,

proses

penyimpanan

bahan

(stockpiles),

pengangkutan, penghamparan, atau hal lainnya.  Pengambilan contoh agregat dari sumbernya. 3. Pengujian analisa ukuran butir (gradasi) Gradasi agregat adalah pembagian ukuran butiran yang dinyatakan dalam persen dari berat total dan ditentukan dengan penyaringan bahan menggunakan ayakan nomor terkecil hingga terbesar lalu ditimbang, agar diperoleh konstruksi campuran yang bermutu tinggi.

32

Tabel 2.1. Ukuran saringan No. Saringan 1 ½ in. 1 in. ¾ in. ½ in. 3/8 in. No.4 No.8 No.16 No.30 No.50 No.100 No.200

Lubang saringan inch mm 1.50 38.1 1.00 25.4 0.75 19.0 0.50 12.7 0.375 9.51 0.187 4.76 0.0937 2.38 0.0469 1.19 0.0234 0.595 0.0117 0.297 0.0059 0.149 0.0029 0.074

Sumber : Manual Pekerjaan Campuran Beraspal Panas (2005). Hal.54.

[6]

Gradasi agregat juga harus dianalisa ukuran butirannya dengan analisa saringan. Analisa saringan ada 2 jenis yaitu :  Analisa saringan kering digunakan pada agregat normal untuk pekerjaan rutin.  Analisa saringan dicuci (analisa saringan basah) dilakukan bila agregat tersebut mengandung abu yang sangat halus atau mengandung lempung. 4. Berat Jenis (specific gravity) dan penyerapan (absorpsi) -

Berat Jenis (specific gravity) adalah perbandingan berat dari suatu satuan volume bahan terhadap berat air dengan volume yang sama pada temperatur 200 – 250C (680 - 770F). Dikenal beberapa macam Berat Jenis agregat, yaitu : a. Berat jenis semu (apparent specific gravity), Gsa =

ws (v s + v i )γ w

33

b. Berat Jenis bulk (bulk specific gravity),

ws ws = (v p + v i + v s )γ v x γ w

Gbs =

c. Berat Jenis efektif (effective specific gravity),

Gse =

ws (v s + v c )γ w

Dengan pengertian : Ws = Berat agregat kering γw = Berat Isi air= 1 g/cm3 Vp = volume pori yang meresap air Vi = volume pori yang tidak meresap air Vs = volume agregat padat Vc = volume pori meresap air yang tidak meresap aspal (volume total) -

Penyerapan (absorpsi) adalah agregat yang seharusnya sedikit berpori agar dapat menyerap aspal. Karena jika agregat berpori banyak, maka akan menyerap aspal besar sehingga tidak ekonomis dan tidak dapat digunakan sebagai bahan campuran beraspal.

5. Pemeriksaan keausan dengan mesin abrasi. Pada pekerjaan jalan, agregat akan mengalami proses tambahan seperti pemecahan, pengikisan akibat cuaca, pengausan akibat lalu lintas. Agregat

34

dengan nilai keausan yang besar mudah pecah selama pemadatan atau akibat pengaruh beban lalu-lintas atau hal lainnya tidak diijinkan karena beberapa sebab : a. Gradasi akan berubah karena agregat yang kasar akan menjadi butiran yang halus dan tidak memadai. b. Agregat yang lemah tidak akan menghasilkan lapisan yang kuat karena bidang pengunci yang bersudut mudah pecah. Pengujian keausan agregat dilakukan dengan mesin abrasi Los Angeles. Seperti terlihat pada gambar 2.2 di bawah ini.

Gambar 2.2. Mesin abrasi Los Angeles 6. Pengujian setara pasir (sand equivalent) Pengujian dilakukan untuk menentukan perbandingan relatif dari bagian yang dapat merugikan (seperti butiran lunak dan lempung) terhadap bagian agregat yang lolos saringan No.4. 7. Pemeriksaan gumpalan lempung dan butiran yang mudah pecah dalam agregat Agregat yang tertahan saringan 1,18 mm diperiksa dan dipisahkan dengan diremas jari guna melihat agregat tersebut mudah pecah atau tidak. Sehingga menjadi beberapa fraksi, lalu direndam sekitar 24 jam. Butiran halus yang terjadi disaring dan ditimbang.

35

8. Pemeriksaan daya lekat agregat terhadap aspal (affinity) Pemeriksaan yang dilakukan dengan cara menguji kelekatan agregat terhadap aspal. 9. Angularitas Merupakan suatu pengukuran penentuan jumlah agregat berbidang pecah. Pengujian angularitas agregat terbagi 2, yaitu : a. Angularitas agregat kasar adalah persentase dari berat partikel agregat lebih besar dari 4,75 mm (No.4) dengan satu atau lebih bidang pecah. b. Angularitas agregat halus adalah persentase rongga udara yang terdapat pada agregat padat lepas dan lolos pada saringan 2,36 mm (No.8). Makin besar nilai rongga udara berarti makin besar bidang pecah yang terdapat pada agregat halus. 10. Pemeriksaan kepipihan agregat Bentuk butir (particle shape) agregat salah satunya adalah berbentuk pipih dan akan mudah patah apabila mendapat beban lalulintas. Untuk itu diuji dengan alat uji kepipihan seperti terlihat pada gambar 2.3. Kepipihan dinyatakan dalam persentase berat contoh agregat sebanyak minimum 200 butir agregat.

Gambar 2.3. Alat uji kepipihan agregat

36

11. Pengujian partikel ringan dalam agregat Partikel ringan pada agregat berjumlah besar yang digunakan sebagai campuran aspal panas akan mengganggu stabilitas campuran. Partikel ringan yang dimaksud adalah partikel yang mengapung di atas larutan yang berat jenisnya 2. Pengujian dilakukan untuk agregat halus yang lolos saringan No. 4 (4,75 mm) dan tertahan di atas saringan No.50 (0,30 mm) serta agregat kasar yang lolos saringan 3” (76,20 mm) dan tertahan di atas saringan No.4 (4,75 mm). Bahan yang digunakan untuk memisahkan partikel ringan adalah larutan seng khlorida (ZnCl2) berat jenis 2.[6] II.3.2.2. Kontrol aspal Pada umumnya aspal diperoleh dari sumber yang telah diuji dan diterima oleh direksi pekerjaan jalan. Sangat sedikit uji pengawasan untuk aspal, namun telah dilakukan oleh orang yang terlibat pada kontrol kualitas secara manual. Masalah yang sering terjadi pada aspal adalah mencari masalah yang berkaitan dengan lapisan aspal. Sehingga pentingnya dilakukan uji kontrol kualitas sebelum memasukkan ke dalam campuran aspal, meliputi : 1. Pengambilan contoh bahan aspal Pengambilan contoh aspal untuk pengujian harus diwakili dan dijaga agar tidak terkontaminasi oleh bahan lain sebelum pengujian. Pemeriksaan meliputi : a. Ukuran contoh, b. Pengambilan contoh dari mobil tangki, truk penyemprot aspal atau tangki penyimpanan aspal yang dilengkapi alat sirkulasi,

37

c. Pengambilan contoh dari tangker atau tongkang, d. Pengambilan contoh dari pipa selama pemuatan dan pembongkaran, e. Pengambilan contoh dari drum terpilih secara random seperti Tabel 2.2. Tabel 2.2. Jumlah contoh yang dipilih secara acak Dalam pengiriman 2–8 9 – 27 28 – 64 65 – 125 126 – 216 217 – 343 344 – 512 513 – 729 730 – 1000 1001 – 1331

Yang diambil 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Sumber : Manual Pekerjaan Campuran Beraspal Panas (2005). Hal.67.

[6]

f. Pengambilan contoh bahan semi padat atau bahan padat yang belum dipecah diambil dengan akar tiga dari jumlah kemasan dilokasi, g. Pengambilan contoh bahan hasil pemecahan atau berbentuk tepung, h. Pengambilan contoh di tempat tujuan pengiriman. 2. Titik nyala dengan Cleveland Open Cup Penentuan titik nyala dilakukan untuk memastikan bahwa aspal cukup aman untuk pelaksanaan. Jika rendah, maka adanya minyak ringan dalam aspal seperti terlihat pada gambar 2.4.

38

Gambar 2.4. Pengujian titik nyala dengan Cleveland Open Cup 3. Penetrasi bahan bitumen Pengujian ini dimaksudkan untuk menetapkan nilai kekerasan aspal. Kekerasan aspal diukur dengan jarum penetrasi standar yang masuk kedalam permukaan bitumen pada temperatur 25 0C, beban 100 gram dan waktu 5 detik. Alat pengujian ditunjukkan pada gambar 2.5.

Gambar 2.5. Pengujian penetrasi 4. Titik lembek Konsistensi bitumen ditunjukkan oleh temperatur dimana aspal berubah bentuk karena perubahan tegangan. Hasilnya digunakan untuk menentukan temperatur kelelehan dari aspal. Alat pengujian ditunjukkan pada gambar 2.6.

39

Gambar 2.6. Pengujian titik lembek aspal 5. Daktilitas bahan bitumen Daktilitas ditunjukkan oleh panjangnya benang aspal yang ditarik hingga putus. Pengujian dilakukan dengan alat yang terdiri atas cetakan...