KAJIAN SPESIFIKASI TEKNIS DAN METODE UJI BANTALAN KARET (ELASTOMER) UNTUK PERLETAKAN JEMBATAN

  Prosiding Seminar Nasional Kulit, Karet dan Plastik Ke-5 Yogyakarta, 26 Oktober 2016

  

KAJIAN SPESIFIKASI TEKNIS DAN METODE UJI BANTALAN KARET (ELASTOMER)

UNTUK PERLETAKAN JEMBATAN

1,

  1 Ike Setyorini * dan Emy Sulistyo Astuti

1 Balai Besar Kulit, Karet, dan Plastik

• *E-mail:

  

ABSTRAK

Tujuan dalam penulisan ini adalah untuk mengkaji dokumen SNI 3967:2013 Spesifikasi dan Metode Uji

Bantalan Karet (Elastomer) untuk Perletakan Jembatan dibandingkan dengan ISO 6446:1994 Rubber

products

• – Bridge bearings – Specification for Rubber Materials. Kajian ini dilakukan melalui studi literatur,

  deskriptif analitis, dan komparatif terhadap spesifikasi dan metode uji dalam standar yang terkait.

  Kesimpulan dari kajian ini adalah standar spesifikasi dan metode uji bantalan karet (elastomer) untuk

  perletakan jembatan menurut SNI 3967:2013 perlu dikaji ulang terkait persyaratan wajib maupun

  tambahan dan metode uji termutakhir yang digunakan baik SNI/SNI ISO maupun ISO.

  Kata kunci: elastomer bantalan jembatan, spesifikasi, metode uji, SNI, ISO

  Prosiding Seminar Nasional Kulit, Karet, dan Plastik Ke-5 Yogyakarta, 26 Oktober 2016

  

SPECIFICATIONS AND TEST METHODS RUBBER PADS (ELASTOMER) FOR BRIDGE

BEARINGS: A REVIEW

1,

  1 Ike Setyorini * dan Emy Sulistyo Astuti

1 Center for Leather, Rubber and Plastics

• *E-mail:

  

ABSTRACT

The objective is to review SNI 3967:2013 Spesification for Plain and Laminated Elastomeric Bridge Bearings

compare with ISO 6446:1994 Rubber products

• – Bridge bearings – Specification for rubber materials. The

  study was conducted through literature studies, descriptive and comparative to the specifications and test

  methods in the relevant standards. The conclusion of this review is the standard specifications and test

  methods rubber pads (elastomer) for bridge bearings according to SNI 3967: 2013 should be reviewed for

  additional relevant statutory requirements and test methods are used in both the latest SNI / SNI ISO and

  ISO.

   elastomer bridge bearing, spesifications, test methods, SNI, ISO Keywords:

  Prosiding Seminar Nasional Kulit, Karet dan Plastik Ke-5 Yogyakarta, 26 Oktober 2016 PENDAHULUAN

Jalan merupakan penghubung antar daerah yang mendukung seluruh mobilitas manusia. Sarana ini

mendukung kemajuan penyelenggaraan pemerintahan, sosial budaya, ekonomi dan pertahanan. Indonesia

merupakan negara dengan wilayah yang luas, memiliki banyak sungai dan kontur pegunungan sehingga

pembangunan infrastruktur jalan merupakan salah satu program utama pemerintah. Jembatan merupakan

salah satu bangunan pelengkap jalan yang penting. Jembatan secara umum adalah suatu konstruksi yang

berfungsi untuk menghubungkan dua bagian jalan yang terputus oleh adanya rintangan-rintangan seperti

lembah yang dalam, alur sungai, danau, saluran irigasi, jalan kereta api, jalan raya yang melintang tidak

sebidang dan lain-lain (Supriyadi dan Muntohar, 2000). Karena pentingnya fungsi jembatan, maka jembatan

harus mempunyai sistem konstruksi yang kuat dan tahan lama, serta tidak mudah rusak. Penggunaan

bantalan karet (elastomer) untuk perletakan jembatan merupakan bagian yang penting dalam konstruksi

suatu jembatan.

  

Bantalan karet (elastomer) untuk perletakan jembatan merupakan sebuah blok karet yang tervulkanisasi

dengan atau tanpa penguat internal yang ditempatkan di antara dek jembatan dan pilar jembatan dengan

tujuan untuk mengakomodir gerakan yang berpotensi bahaya dari dek jembatan sebagai akibat dari

ekspansi atau konstraksi panas, akibat dari lalu lintas, angin, maupun sebab lain (ISO 6446:1994). Fungsi

bantalan karet (elastomer) untuk perletakan jembatan adalah sebagai bantalan bagian jembatan yang

memiliki tugas untuk mentransfer tegangan dari struktur bagian atas jembatan ke struktur bagian bawah

jembatan yang dapat memberikan pergerakan pada bagian atas struktur jembatan. Bantalan karet

(elastomer) untuk perletakan jembatan juga berfungsi untuk mengakomodasi pergerakan translational dan

rotasional (Kaczinski, 2012).

Kualitas bantalan karet (elastomer) untuk perletakan jembatan sangat dipengaruhi oleh sifat-sifat

elastomer dan bahan-bahan aditif yang digunakan agar diperoleh vulkanisat yang memenuhi persyaratan

standar yang telah ditentukan. Elastomer yang umum digunakan sebagai bantalan jembatan yaitu

polychloroprene (neoprene) dan natural rubber (karet alam). Ada 2 (dua) tipe bantalan jembatan yaitu

bantalan polos dan bantalan laminasi (karet dengan lapisan pelat baja atau fabric). Lapisan baja atau fabric

dilekatkan pada elastomer dan berfungsi untuk membantu menahan beban. Pemilihan material karet dan

baja sebagai bantalan jembatan berdasarkan sifat-sifat yang menguntungkan dari material tersebut. Karet

memiliki elastisitas yang tinggi sehingga ketika diberi tegangan tarik dan tegangan tarik tersebut

dihilangkan akan kembali ke bentuk semula. Karet juga memiliki kuat tarik dan kemuluran yang baik. Karet

  Prosiding Seminar Nasional Kulit, Karet, dan Plastik Ke-5 Yogyakarta, 26 Oktober 2016

  

Standar Nasional Indonesia (SNI) yang telah ada dalam rangka menjamin kualitas bantalan karet

(elastomer) untuk peletakan jembatan dan berstatus valid, tercantum dalam Senarai BSN tahun 2014 kode

93.040: Konstruksi Jembatan yaitu SNI 3967:2013- Spesifikasi dan Metode Uji Bantalan Karet (Elastomer)

untuk Peletakan Jembatan; SNI 3966:2012- Cara Uji Kekakuan Tekan dan Kekakuan Geser Bantalan Karet

Jembatan; SNI 03-4816-1998- Spesifikasi Bantalan Karet untuk Perletakan Jembatan dan SNI 3045:1992-

Bantalan Karet Jembatan.

  

SNI 3967:2013 memuat spesifikasi dan metode uji bantalan karet (elastomer) tipe polos dan tipe berlapis

untuk perletakan jembatan. SNI 3967:2013 merupakan revisi dari SNI 3967:2008 untuk mengacu pada

AASHTO M251-06 Standard Spesification for Plain and Laminated Elastomeric Bridge Bearing, yang sudah

mengalami penyesuaian-penyesuaian dengan standar-standar terkait dan kondisi di Indonesia. SNI produk ini

masih bersifat sukarela dan belum diberlakukan sebagai SNI wajib. Akan tetapi apabila untuk kepentingan

ekspor terutama ke negara-negara empat musim, standar ini belum memuat parameter pengujian pada suhu

rendah. Produk bantalan karet (elastomer) untuk perletakan jembatan juga merupakan salah satu produk

yang dibahas sebagai isue harmonisasi standar produk di antara negara-negara ASEAN dengan standar ISO.

Standar ISO yang masih valid untuk bantalan jembatan adalah ISO 6446:1994 Rubber products

• – Bridge bearings
• – Specification for rubber materials. Dalam suatu dokumen standar, metode uji yang diacu perlu

  

dimutakhirkan sesuai dengan dokumen yang masih valid. Tujuan dalam penulisan ini adalah untuk mengkaji

spesifikasi dan metode uji bantalan karet (elastomer) untuk perletakan jembatan dalam SNI 3967:2013

dibandingkan dengan ISO 6446:1994 melalui studi literatur, deskriptif analitis, dan komparatif.

PEMBAHASAN KAJIAN

  

Berdasarkan kajian terhadap dokumen SNI 3967:2013 dan ISO 6446:1994 dihasilkan kelompok data

spesifikasi mutu dan metode uji yang digunakan masing-masing standar pada Tabel 1. Pada kedua standar

ini spesifikasi produk bantalan karet berdasarkan jenis elastomer yang digunakan yaitu karet alam (NR) dan

karet sintetis (neoprene). Pada ISO 6446:1994 juga disertakan spesifikasi untuk karet sintetis yang berbeda

yaitu jenis EPDM, Isobutene-isoprene copolymer (IIR), dan Chloro- Isobutene-isoprene (CIIR) pada Tabel 2.

Perbedaan yang mendasar pada SNI 3967:2013 dan ISO 6446:1994 adalah penentuan persyaratan wajib dan

persyaratan tambahan (optional) produk bantalan karet (elastomer) untuk perletakan jembatan yang

ditunjukkan pada Tabel 1. Terdapat 4 (empat) persyaratan wajib pada dokumen SNI 3967:2013 yaitu kekerasan,

modulus geser minimum, kekuatan tarik minimum dan perpanjangan ultimit (putus) minimum. Persyaratan fisik

  Prosiding Seminar Nasional Kulit, Karet dan Plastik Ke-5 Yogyakarta, 26 Oktober 2016

  

Tabel 1. Persyaratan Mutu dan Acuan Metode Uji Bantalan Karet Jembatan pada SNI 3967:2013 dan ISO 6446:1994

No Parameter uji Satuan SNI 3967 : 2013 Standar uji

  ISO 6446 : 1994 Standar uji Karet Alam Karet Sintetis Karet Alam Karet Sintetis (ISO) Nominal kekerasan (Shore A) Nominal kekerasan (IRHD)

  50

  60

  70

  50

  60

  

70

  50

  60

  70

  50

  60

  70 (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) (16) (17)

  I Persyaratan Wajib

  Toleransi kekerasan (maks) *) ± 5 ± 5 ± 5 ± 5 ± 5 ± 5 SNI 06 ± 5 ± 5 ± 5 ± 5 ± 5 ± 5

  ISO 48 : 2010

  1

• – 4999 – 1999

  2 Modulus geser (min) *) MPa 0,55 0,55 SNI 06 0,65 1,00 1,35 0,65 1,00 1,35

  ISO 1827 :

• – 4966 –

  3 Toleransi modulus geser MPa

  1999 - ± 15 ± 15 - ± 15 - - - -

  ± 15 ± 15 ± 15 2011 (maks), %

  [ASTM D412-06a (2013)]

  4 Kekuatan tarik (min) *) MPa 15,5 15,5 15,5 15,5 15,5 15,5 SNI 06 15,5 15,5 15,5 13,5 13,5 13,5

  ISO 37 : 2010

• – 4966 – 1999

  5 Perpanjangan putus (min), % 450 400 300 400 350 300 SNI 06 450 400 300 400 400 300

• )

  ISO 37 : 2010

• – 4966 –

  1999 Ketahanan pengusangan dipercepat

  6

  6.1 Waktu pengusangan Jam 168 168 168

  70

  70

  70 SNI 06 168 168 168

  70

  70

  70 ISO 188 :

• – 6315 – dipercepat

  2000 2011

  6.2 Temperatur pengusangan °C

  70

  70 70 100 100 100

  70

  70 70 100 100 100 dipercepat

• 15 +15 +15

  Perubahan nilai kekerasan

  IRHD +10 +10 +10 +15 +15 +15 SNI 06 ±10 ±10 ±10

  6.3

• – 4999 –

  ISO 48 : 2010

  −3 −3 −3

  dibandingkan dengan 1999 sebelum pengusangan dipercepat (maks) Perubahaan nilai kuat tarik -25 -25 -25 -15 -15 -15 -

  SNI 06 -15 -15 -15 -15 -15 -15

  ISO 37 : 2010

  6.4

• – 4966 – dibandingkan dengan

  1999 sebelum pengusangan dipercepat (maks), %

  6.5 Perubahan nilai perpanjangan -25 -25 -40 -40 - -25 -40 SNI 06 -20 -20 -20 -40 -40 -40

  ISO 37 : 2010

• – 4966 – putus dibandingkan dengan

  1999 sebelum pengusangan dipercepat (maks), %

  7 - Pampat tetap setelah 22 jam

  25

  25

  25

  35

  35

  35 SNI 06

  30

  30

  30

  20

  20

  20 ISO 815-1 :

• – 4889 – pada 70 °C (maks), %

  1998 2014

  Prosiding Seminar Nasional Kulit, Karet, dan Plastik Ke-5 Yogyakarta, 26 Oktober 2016

  

Tabel 1. Persyaratan Mutu dan Acuan Metode Uji Bantalan Karet Jembatan pada SNI 3967:2013 dan ISO 6446:1994 (lanjutan)

No Parameter uji Satuan SNI 3967 : 2013 Standa

  ISO 6446 : 1994 ruji Standaruji Karet Alam Karet Sintetis KaretAlam KaretSintetis (ISO) Normal kekerasan (IRHD) Nominal kekerasan (IRHD)

  50

  60

  70

  50

  60

  70

  50

  60

  70

  50

  60

  70 (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) (16) (17)

8 Kekuatan rekat

  8.1 Kekuatan reka tantara lapisan MPa 6,9 6,9 6,9 6,9 6,9 6,9 SNI 06

  7

  7

  7

  7

  7

  7 ISO 813 : karet dengan pelat metal (min) 2010

• – 4892

  8.2 Kekuatan rekat antara lapisan 5,2 5,2 5,2 5,2 5,2

  ISO 36 :

• – 1998 karet dengan pelat fabric (min) 5,2

  2011

9 Ketahanan ozon

  9.1 Konsentrasi pengozonan Pphm

  25

  25 25 100 100 100 SNI 06 25 | 25 | 25 | 25 | 25 | 25 |

  ISO 1431-1 :

  50

  50

  50

  50

  50 50 2012

• – 4894

  9.2 Temperatur pengozonan °C 37,7 37,7 37,7 37,7 37,7 37,7

  40

  40

  40

  40

  40

  40

• – 1998

  9.2 Waktu pengozonan Jam

  48

  48 48 100 100 100

  96

  96

  96

  96

  96

  96 Regangan 20 % Tidak Tidak Tidak Tidak Tidak - Tidak Tidak Tidak Tidak Tidak Tidak Tidak

  9.3

  retak retak retak retak retak retak retak retak retak retak retak retak

10 Low-temperature brittleness,

  No - No No No No No

  ISO grade 3,4,5 failur failur failur failur failur failur 812:2011 es es es es es es

• Low-temperature hardness,

  15 15 -

  15

  15

  15

  15 ISO 48:2010

  11

  grade 2-5, maximum increase

  II PersyaratanTambahan

1 Kekuatan sobek (min) MPa

  6

  6 - 6 - - - - - -

  6

  6

  6 ISO 34-1 : 2010

• Determination of creep in

  No No No - - No No No

  ISO 8013 :

  2

  compression or shear (maks) failur failur failur failur failur failur 2011 es es es es es es

• ) persyaratan wajib pada dokumen SNI 3967:2013

  Prosiding Seminar Nasional Kulit, Karet dan Plastik Ke-5 Yogyakarta, 26 Oktober 2016

Pada penentuan parameter kekuatan rekat antara lapisan karet dengan bahan laminasi baik pelat baja

maupun fabric di SNI 3967:2013 menggunakan SNI 06-4892-1998. SNI ini mengacu pada ISO 813:1986

sedangkan standar ISO sudah terbit baru ISO 813:210. Sedangkan metode uji penentuan kuat rekat

bantalan karet jembatan dengan bahan laminasi menurut ISO 6446:1994 mengacu pada ISO 813 untuk

bahan laminasi pelat logam dan ISO 36 untuk bahan laminasi fabric.

  

Penentuan parameter ketahanan ozon meliputi konsentrasi, temperatur, waktu, dan regangan pada SNI 06-

4894-1998 mengacu pada ISO 1431-1-1989, sedangkan saat ini sudah terbit SNI ISO 1431-1:2012 (IDT-2012).

Untuk persyaratan kerapuhan dan pertambahan kekerasan pada berbagai suhu dingin diatur dalam ISO

6446:1994 sedangkan pada SNI 3967 tidak dipersyaratkan. Hal ini disesuaikan dengan kondisi iklim di

Indonesia. Akan tetapi jika untuk persyaratan mutu ekspor seharusnya dicantumkan pada parameter uji

namun dengan penandaan khusus boleh tidak dilakukan pengujian disesuaikan dengan kebutuhan.

Untuk bahan polimer alternatif yang disebutkan dalam ISO 6446:1994 dengan spesifikasi tertentu disajikan

pada tabel 2.

  

Tabel 2. Persyaratan Bahan Polimer Alternatif dalam ISO 6446:1994

No Parameter uji Satuan

  ISO 6446 : 1994 StandarUji (ISO) KaretSintetis EPDM

  IIR CIIR Rentangkekerasan (IRHD) 60 – 75 55 – 65 55 – 65 (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7)

  I PersyaratanWajib

  1 Kekuatantarik (min) Mpa

  15 16,5 16,5

  ISO 37 : 2010

  2 Perpanjanganputus

  600 500

  ISO 37 : 2010 - - Pada 55 IRHD (min), %

  2.1

• 2.2 Pada 60 IRHD (min), % 400 550 450

  ISO 37 : 2010

  2.3 Pada 65 IRHD (min), % 350 550 400

  ISO 37 : 2010 -

  2.4 Pada 70 IRHD (min), % 300

  ISO 37 : 2010

  3 Pampat tetap setelah 22 jam

  25

  25

  20 ISO 815-1 : - 2014

  pada 70 °C (maks), %

  4 Ketahanan pengusangan dipercepat

4.1 Waktupengusangandipercepa Jam

  70

  70

  70 ISO 188 : 2011

  Prosiding Seminar Nasional Kulit, Karet, dan Plastik Ke-5 Yogyakarta, 26 Oktober 2016

  KESIMPULAN

Standar spesifikasi dan metode uji bantalan karet (elastomer) untuk perletakan jembatan menurut SNI

3967:2013 perlu direvisi dengan mengkaji metode uji dan diselaraskan dengan standar termutakhir yang

masih valid. Persyaratan teknis pada SNI 3967:2013 perlu dikaji ulang terkait jenis karet yang digunakan,

apakah dikhususkan untuk karet alam dan neoprene atau jenis polimer alternatif yang disebutkan dalam

  

ISO 6446:1994 yaitu EPDM, IIR, dan CIIR. Parameter yang dipersyaratkan diuji pada suhu dingin (kekuatan

sobek, penentuan retaan, kerapuhan, dan kekerasahan) perlu ditambahkan untuk mengantisipasi

keperluan ekspor.

UCAPAN TERIMA KASIH

• Seksi Standarisasi Balai Besar Kulit, Karet, dan Plastik (BBKKP) Yogyakarta  Laboratorium Pengujian Komoditi Kulit, Karet, Plastik dan Sepatu BBKKP Yogyakarta

DAFTAR PUSTAKA

  Supriyadi, B., & Muntohar, A.S.(2000). Jembatan.Beta Offset.Indonesia: Yogyakarta Kaczinski, M.(2012). Steel Bridge Design Handbook: Bearing Design. HDR Engineering, Inc. Pittsburg Ciesielski, A., 2000, An Introduction A Rubber Technology, Rapra Technology Limited, United Kingdom Chen, R., and Yura, J.(1995). Wax Buil Up on the Surfaces of Natural Rubber Bridge Bearing. Texas Departement of

  Transportation Research and Technology United States Steel Corporation.(2007). Highway Structures Design Handbook, Michigan Univercity. United States International Standard Organization. ISO 34-1.(2010) Rubber, vulcanized or thermoplastic - Determination of tear strength - Part 1: Trouser, angle and crescent test pieces.

  International Standard Organization. (2011). ISO 36: Rubber, vulcanized or thermoplastic - Determination of adhesion

  to textile fabrics;

  International Standard Organization. (2011). ISO 37: Rubber, vulcanized or thermoplastic - Determination of tensile

  stress-strain properties;

  International Standard Organization. (2010). ISO 48: Rubber, vulcanized or thermoplastic - Determination of hardness

  (hardness between 10 IRHD and 100 IRHD);

  Prosiding Seminar Nasional Kulit, Karet dan Plastik Ke-5 Yogyakarta, 26 Oktober 2016

  Badan Standardisasi Nasional (BSN). (2013). SNI 3967 : Spesifikasi bantalan elastomer tipe polos dan tipe berlapis untuk perletakan jembatan. Indonesia: Jakarta Badan Standardisasi Nasional (BSN). (1999). SNI 06

• – 4999: Penentuan Kekerasan karet vulkanisat dengan menggunakan durometer shore. Indonesia: Jakarta Badan Standardisasi Nasional (BSN). (1999). SNI 06
• – 4966: Penentuan sifat-sifat tegangan dan tegangan dari karet vulkanisat dan karet termoplastik. Indonesia: Jakarta Badan Standardisasi Nasional (BSN). (2000). SNI>– 6315 :Pengujian keusangan yang dipercepat atauketahanan panas dari karet vulkanisat. Indonesia: Jakarta Badan Standardisasi Nasional (BSN). (1998). SNI 06
• – 4889: Penentuan pampatan tetap karet vulkanisat atau karet termoplastik. Indonesia: Jakarta Badan Standardisasi Nasional (BSN). (1998). SN>– 4892: Penentuankuat rekat antara logam dengan karet vulkanisat
• – Metode satu pelat. Indonesia: Jakarta Badan Standardisasi Nasional (BSN). (1994). SNI
• – 4894: Ketahanan karet vulkanisat atau karet termoplastik terhadap keretakan oleh ozon (uji peregangan statik). Indonesia: Jakarta Badan Standardisasi Nasional (BSN). (2010). SNI ISO 37 :Karet, vulkanisatatautermoplastik
• – Penentuansifat- sifattegangan-regangan. Indonesia: Jakarta Badan Standardisasi Nasional (BSN). (2012). SNI ISO 48: Karet, vulkanisat atau termoplastik – Penentuan kekerasan

  (kekerasan antara IRHD 10 dan IRHD 100). Indonesia: Jakarta Badan Standardisasi Nasional (BSN). 2011. SNI ISO 815-1 : Karet, vulkanisat atau termoplastik

• – Penentuan pampatan tetap - Bagian 1 : Pada suhu kamar dan suhu yang dinaikkan. Indonesia: Jakarta Badan Standardisasi Nasional (BSN). 2010. SNI ISO 188 : Karet, vulkanisat atau termoplastik
• – Pengujian keusangan yang dipercepat dan ketahanan panas. Indonesia: Jakarta Badan Standardisasi Nasional (BSN). 2012. SNI ISO 1431-1 : Karet, vulknisat atau termopla
• – Ketahanan retak terhadap ozon - Bagian 1: Pengujian regangan statis dan dinamis. Indonesia: Jakarta

  Prosiding Seminar Nasional Kulit, Karet, dan Plastik Ke-5 Yogyakarta, 26 Oktober 2016