Analisa Koefisien Grip Antara Ban Dan Permukaan Jalan Chapter III V

BAB 3
METODE PENELITIAN

3.1.

Kajian Nilai Koefisien Grip Permukaan Jalan
Untuk mengetahui nilai koefisien grip kontak tapak ban yang dipengaruhi

oleh kekasaran (IRI) dan kelendutan (dL) permukaan jalan aspal dan permukaan
jalan beton pekerjaan tahun 2014 dilakukan secara eksperimen. Alat ukur yang
digunakan untuk mengetahui nilai kekasaran permukaan jalan aspal dan beton adalah
NAASRA Roughness meter ARRB dan untuk nengetahui

nilai kelendutan

permukaan jalan aspal dan beton adalah Falling Weight Deflectometer (FWD).
3.1.1. Membangun parameter design
Untuk melakukan kajian koefisien grip dan koefisien gesek kinetis
permukaan jalan aspal dan jalan beton perlu dilakukan pengujian terhadap parameter
yang mempengaruhi performance pemindahan daya sentuh antara permukaan jalan
dan tapak ban. Secara teori kajian tersebut dapat dirujuk pada bahagian dari bab II.

Secara eksperiment parameter yang terlibat dapat dilihat dalam Gambar 3.1 dibawah
ini
W , T, B
IRI , V , Pban,

∆T , dL

Gambar 3.1 Parameter design eksperiment

Universitas Sumatera Utara

Parameter yang masuk untuk mengkaji gaya gesek (Ff) dan koefisien gesek
kinetis (µk) kontak ban terhadap permukaan jalan adalah kekasaran permukaan jalan
(IRI), kecepatan gerak ban di atas jalan (V), tekanan udara ban (Pban) dan kelendutan
permukaan jalan (dL).
Dari proses trasformasi parameter masuk ini akan dihasilkan selisih waktu
(∆t) dan defleksi jalan (dL). Parameter hasil (output) ini dikendalikan oleh berat
kendaraan (W), temperatur udara (T) dan

pola tapak ban yang digunakan (B).

Berdasarkan dari uraian Gambar 3.1 diatas maka parameter eksperimental dapat
diuraikan dalam Tabel 3.1 di bawah ini.
Tabel 3.1 Parameter design eksperimental
INPUT

IRI
[mm]

V
[km/jam]

Pban
[psi]

OUTPUT

W
[N]

T
[°C]

B

∆t [dt],
dL [mm]

Dari data ukur pada Tabel 3.1 tersebut maka dapat disimpulkan gaya gesek
(Ff) dan koefisien gesek kinetis (µk) antara ban terhadap permukaan jalan. Untuk
menganalisa data parameter input dan output eksperimen digunakan alat ukur seperti
pada Tabel 3.2 dibawah ini.

Universitas Sumatera Utara

Tabel 3.2 Parameter alat ukur eksperimen
PARAMETER EKSPERIMEN

ALAT UKUR

Kekasaran permukaan jalan (IRI)

NAASRA Roughness meter ARRB

Kecepatan kendaraan (V)

Speedometer

Tekanan udara ban (Pban)

Alat ukur tekanan udara ban

Kelendutan permukaan jalan (dL)

Falling Weight Deflectometer (FWD)

Berat kendaraan (W)

Timbangan

Temperature udara (T)

Data cuaca meteorologi

Pola tapak ban (B)

Mistar baja

Selisih waktu tempuh (∆t)

Stopwatch

3.1.2. Membangun model experiment
Untuk mendapatkan data seperti pada tabel 3.1 diatas perlu dibangun model
eksperimen seperti tempat, bahan, metode, alat-alat yang digunakan dan prosedur
eksperimen.

3.2.

Tempat dan Waktu

3.2.1. Tempat

Universitas Sumatera Utara

Penelitian dilaksanakan pada jalan AH. Nasution Medan jalur kiri arah fly
over Jamin Ginting terhadap permukaan jalan aspal dan permukaan jalan beton
pekerjaan tahun 2014. Penelitian meliputi pengukuran tekanan udara ban (Pban) 28
psi,30 psi, 32 psi, 34 psi dan 36 psi, pengukuran kelendutan ban (dban) akibat tekanan
udara ban terhadap permukaan jalan,

pengukuran lebar kontak tapak ban (Akb)

terhadap material permukaan jalan, pengukuran kekasaran (IRI) permukaan jalan
aspal dan permukaan jalan beton, pengukuran kelendutan (dL) permukaan jalan aspal
dan permukaan jalan beton dan pengujian koefisien grip (Ff) ban kontak permukaan
jalan aspal dan permukaan jalan beton. Aktivitas dan Instansi pendukung untuk
menjawab permasalahan penelitian ditunjukkan pada Tabel 3.3 di bawah ini.
Tabel 3.3 Pendukung kegiatan penelitian
No.

Aktivitas

1.

Setup alat uji Naasra
Roughness meter ARRB

Instansi Pendukung dan
Tempat

2.

Kementerian Pekerjaan
Umum Direktorat Jenderal
Bina Marga Balai Besar
Setup alat uji Falling
Pelaksanaan Jalan Nasional-I
Weight
Deflectometer

Jl. Sakti Lubis Medan (KPU150 (FWD)
DJBM-BBPJN-I)

4

Analisa data/Olah data

Medan

Keterangan
Untuk mendapatkan nilai
kekasaran (IRI)
permukaan jalan
Untuk mendapatkan
nilai kelendutan,(dL)
permukaan jalan
Software MS. Office
Software Image-J

3.2.2. Waktu

Waktu penelitian diselesaikan selama 2 tahun mulai dari persetujuan
pelaksanaan eksperimen.

Universitas Sumatera Utara

3.3.

Material Jalan, Peralatan Eksperimen dan Metode Penelitian

3.3.1. Material jalan
Material jalan meliputi material aspal dan material jalan beton pekerjaan
tahun 2014 AH. Nasution Medan.
3.3.1.1. Material jalan aspal pekerjaan tahun 2014
Perkerasan lentur terdiri dari aspal beton (Hotmix) adalah campuran agregat halus
dengan agregat kasar dan bahan pengisi ( Filler ) dengan bahan pengikat aspal [20].
Gambar 3.2, di bawah ini merupakan susunan lapis perkerasan jalan aspal.

4 Cm
6 Cm
7, 5 Cm

Material AC-WC
Material AC-BC
Material AC-BASE

Gambar 3.2 Susunan lapis perkerasan jalan aspal
pekerjaan tahun 2014 AH. Nasution Medan
Susunan lapis perkerasan jalan AH. Nasution Medan terdiri dari lapis pertama
yaitu Material AC-WC (Asphalt Concrate Wearing Course) data material pada Tabel

Universitas Sumatera Utara

4.1, lapis kedua yaitu Material AC-BC (Asphalt Concrate Binder Course) data
material pada Tabel 4.2 dan lapis ketiga yaitu Material AC-BASE (Asphalt Concrate
Base) data material pada Tabel 4.3.
3.3.1.2. Material jalan beton pekerjaan tahun 2014
Perkerasan jalan beton terdiri dari campuran semen, agregat halus dan agregat kasar
yang dapat dilihat pada Tabel 4.4, 4.5, 4.6. Berikut Gambar 3.3 di bawah ini
merupakan susunan lapis perkerasan jalan beton.

5 cm

Gambar 3.3 Susunan lapis perkerasan jalan beton
pekerjaan tahun 2014 AH. Nasution Medan [19]

3.3.2. Peralatan eksperimen
Peralatan yang digunakan untuk mendukung penelitian ini adalah Roughness
Meter, Speedometer, Falling Weight Deflectometer 150 (FWD), Stopwatch, Alat
ukur tekanan udara ban dan Meteran.

Universitas Sumatera Utara

3.3.2.1. Alat ukur IRI permukaan jalan NAASRA Roughness meter ARRB
Untuk terlaksananya pengujian kekasaran permukaan jalan aspal dan permukaan
jalan beton pekerjaan tahun 2014 AH. Nasution Medan menggunakan peralatan
Roughness meter seperti terlihat pada Gambar 3.4 di bawah ini terdiri dari beberapa
komponen pendukung. Alat Roughness meter yang digunakan adalah milik KPUDJBM-BBPJN-I jalan Sakti Lubis Medan.

Gambar 3.4 Peneliti dan perlengkapan alat uji IRI
Komponen alat ukur kekasaran permukaan jalan NAASRA Roughness meter ARRB
meliputi Roughness Sensor adalah alat untuk mendeteksi kekasaran permukaan jalan,
Controller adalah alat untuk pengendali, Interface Module dan Kabel-kabel konektor.
3.3.2.2 Alat ukur dL permukaan jalan Falling Weight Deflectometer
Pengujian kelendutan permukaan jalan aspal pekerjaan tahun 2014 dan pengujian
kelendutan permukaan jalan beton pekerjaan tahun 2014 AH. Nasution menggunakan
alat uji FAVE FWD 150 seperti terlihat pada Gambar 3.5 dan 3.6, milik KPU-DJBMBBPJN-I Jalan Sakti Lubis Medan. Komponen alat ukur Falling Weight
Deflectometer 150 (FWD) meliputi Falling Mass (Sebuah massa yang dijatuhkan dari

Universitas Sumatera Utara

ketinggian untuk menghasilkan beban), Buffers (Karet bantalan digunakan untuk
modifikasi bentuk dari pulsa), Strike Plate (Piring yang mentransmisikan gaya antara
buffer & load cell), Load Cell (Sebuah transduser dipasang antara plat dan pelat beban
yang mengukur beban dan diterapkan ke perkerasan), Load Plate (Sebuah piring di
mana beban diterapkan ke perkerasan), Deflectors (Sensor-sensor yang mengukur
respons deformasi dari perkerasan ke beban yang diterapkan), Micro-Processor (The
Dynatest 9000 Sistem Processor adalah kontrol berbasis mikroprosesor dan sinyal unit
pengolahan, dihubungkan dengan Trailer FWD dan Laptop), Laptop (Laptop ini
dilengkapi dengan Program Lapangan untuk mengoperasikan FWD melalui MicroProcessor dan log data uji FWD).

Gambar 3.5 Alat uji FWD milik Bina Marga Balai
Besar Pelaksanaan Jalan Nasional I Medan

Universitas Sumatera Utara

Gambar 3.6 Trailer FWD
3.3.2.2. Alat ukur koefisien grip
Agar terlaksananya pengujian koefisien grip, didukung dengan beberapa peralatan
seperti terlihat pada Gambar 3.7, 3.8 di bawah ini.

(a)

(b)

(c)

Gambar 3.7 Alat ukur (a) Timer dan Spidometer,
(b) Alat tekanan udara ban, (c) Meteran
a. Timer berfungsi untuk mengukur waktu tempuh (∆T) selama kecepatan (V)
berjalan.
b. Tekanan udara berfungsi untuk mengukur tekanan udara ban 28 psi, 30 psi,
32 psi, 34 psi dan 36 psi.
c. Meteran berfungsi untuk mengukur tinggi ban dari permukaan jalan aspal dan
dari permukaan jalan beton serta mengukur luas tapak ban.
d. Mistar dan software image-J untuk mengukur lebar kontak ban terhadap
permukaan jalan aspal dan permukaan jalan beton.

Universitas Sumatera Utara

Gambar 3.8 Pengukuran lebar kontak ban
menggunakan software image-J
3.3.3. Metode peneltian
Penelitian ini terdiri dari beberapa tahapan eksperimen meliputi:
a. Pengukuran kekasaran permukaan jalan (IRI) AH. Nasution Medan (Peneliti
melakukan eksperimen dibantu Pegawai Kementerian Pekerjaan Umum Direktorat
Jenderal Bina Marga Balai Besar Pelaksanaan Jalan Nasional-I Jl. Sakti Lubis
Medan.
b. Pengukuran defleksi

permukaan jalan (dL) AH. Nasution Medan (Peneliti

diberikan penjelasan penggunaan alat ukur. Data kelendutan jalan adalah hasil
pengujian yang dilakukan Pegawai Kementerian Pekerjaan Umum Direktorat
Jenderal Bina Marga Balai Besar Pelaksanaan Jalan Nasional-I Jl. Sakti Lubis
Medan tahun 2014.
c. Pengukuran defleksi ban (dban) akibat tekanan udara (dban) 28 psi, 30 psi, 32 psi, 34
psi dan 36 psi terhadap pemukaan jalan aspal dan permukaan jalan beton.

Universitas Sumatera Utara

d. Pengukuran luas permukaan jalan (Akb) aspal dan permukaan jalan beton yang
kontak terhadap permukaan ban.
e. Pengukuran waktu tempuh (∆t) laju kendaraan pada kecepatan 0 – 50 m/dt.
3.3.3.1. Prosedur pengukuran kekasaran (IRI) permukaan jalan aspal dan permukaan
jalan beton.
Tujuan dilakukannya pengukuran terhadap kekasaran permukaan jalan aspal dan
permukaan jalan beton adalah untuk mengetahui pengaruh kekasaran permukaan
jalan terhadap koefisien grip. Berikut langkah – langkah pengukuran kekasaran
permukaan jalan aspal dan permukaan jalan beton pekerjaan tahun 2014, seperti
dilihat pada Gambar 3.9 sampai 3.18 di bawah ini.
(a)

(b)

(c)

(d)
(e)

Gambar 3.9 Persiapan penelitian kekasaran permukaan jalan AH.
Nasution Medan (a) Alat ukur kekasaran (b) Peneliti (c) Pegawai
(d) Kantor KPU-DJBM-BBPJN-I (e) Mobil Xenia 2015
Kegiatan penelitian meliputi:
a. Pemasangan sensor IRI
1. Siapkan Sensor IRI, Interface, Controller, dan Waterpass.

Universitas Sumatera Utara

Gambar 3.10 Penyiapan alat

Gambar 3.11 Kalibrasi sensor

2. Hubungkan sensor, Interface, dan Controller dengan kabel-kabel pendukung.
3. Hidupkan Controller dan lakukan kalibrasi Sensor IRI pada posisi 0° (tanda
↓
menghadap ke bawah) dan 180° (tanda ↑ menghadap ke atas).
4. Gunakan Waterpass untuk meperoleh posisi horisontal.

Gambar 3.12 Pengukuran
horizontal sensor

Gambar 3.13 Pembukaan
roda belakang

5. Pasangkan Sensor IRI pada sumbu roda belakang.
6. Bila pemasangan Sensor IRI pada posisi 0° tidak dapat dilakukan, maka gunakan
posisi 90°. Jangan lupa untuk memindahkan Sensor IRI dari klemp sensor,
sehingga tanda ↓ tetap menghadap ke bawah.

Universitas Sumatera Utara

Gambar 3.14 Pemasangan sensor
sumbu roda belakang

Gambar 3.15 Pemasangan sensor

7. Gunakan Waterpass untuk memperoleh posisi horisontal.

b. Pemasangan Sensor Jarak
1. Pasang penghubung Sensor Jarak dengan baut roda belakang kanan.
2. Pasang Sensor Jarak pada roda belakang kanan. Jangan lupa gunakan posisi
Common terlebih dulu.
3. Untuk menghindari terlepasnya Sensor Jarak dari roda belakang kanan, gunakan
baut roda dengan ukuran minimum 5 cm.

Gambar 3.16 Pemasangan baut penghubung
4. Pasangkan kabel sensor jarak dan tongkat indikator serta penahan tongkat
indikator.

Universitas Sumatera Utara

Gambar 3.17 Pemasangan
sensor jarak

Gambar 3.18 Pemasangan
tongkat indikator

5. Melakukan pengujian IRI permukaan jalan aspal 2014 dan IRI permukaan
jalan beton 2014.
6. Analisa hasil pengujian IRI permukaan jalan.
3.3.3.2. Prosedur pengukuran kelendutan (dL)

permukaan jalan aspal dan

permukaan jalan beton
Tujuan mengetahui kelendutan permukaan jalan aspal dan permukaan jalan beton
adalah untuk menganalisa pengaruh kelendutan terhadap koefisien grip. Data
pengukuran defleksi permukaan jalan aspal dan data defleksi permukaan jalan beton
tahun 2014, diperoleh dari hasil pengukuran yang dilaksanakan oleh Pegawai
Kementerian Pekerjaan Umum Direktorat Jenderal Bina Marga Balai Besar
Pelaksanaan Jalan Nasional-I Jl. Sakti Lubis Medan pada tahun 2014 seperti terlihat
pada Gambar 3.19,

3.20 di bawah ini. Berikut langkah – langkah pengukuran

kelendutan permukaan jalan.

Universitas Sumatera Utara

Gambar 3.19 Pengukuran kelendutan jl. AH. Nasution Medan
Parameter metode pengukuran FWD sebagai berikut :
a. Diameter pelat : 300 mm dan 450 mm
b. Berat Beban Pelat (P): beban setengah as dua ban adalah 41 kN, dan tekanan ban
sebesar 580 kPa
c. Tinggi Jatuh Beban (TJB): 81 mm, 135 mm, 196 mm, dan 361 mm.
d. Jarak Antar Deflektor (JAD): Untuk tebal total perkerasan = 300-700 mm
(normal), digunakan jarak deflector: 0; 300; 600; 750; 900; 1200; 1500 (mm).

Gambar 3. 20 Uji kelendutan jalan
1. Menyiapkan Laptop, Micro-prosesor, FWD Trailer Urutan
Urutan yang tepat dalam menyalakan dan mematikan peralatan harus dalam berikut:
a. Nyalakan FWD trailer.

Universitas Sumatera Utara

b. Microprocessor.
c. Laptop.
2. Program lapangan dan Pengaturan Standar
Untuk memulai Program Field, pergi ke DOS. Set Interface ke COM
a. Pindahkan Trailer FWD ke titik awal dan dilanjutkan dengan setup Lapangan.
Program meliputi:
1. Mengatur jalur direktori untuk penyimpanan data
2. Buka file baru atau file yang ada untuk penyimpanan data.
3. Masukkan identifikasi jalan dan deskripsi ayat.
4. Mengubah Data setup, jika perlu
5. Pilih kategori trotoar. FLEX untuk Fleksibel atau JCP untuk Beton Jointed
atau CRCP untuk Terus Diperkuat Pavements Beton
6. Masukkan in-situ suhu aspal
7. Rekam data lain seperti cuaca, sinar matahari, trotoar dan retak dan lainnya
informasi jalan di jendela utama
8. Masukkan komentar seperti posisi mulai uji, arah tes dan jumlah jalur
9. Tekan 'Mulai' untuk memulai pengujian trotoar
10. Pindahkan Trailer FWD ke titik tes berikutnya sampai tes selesai

Universitas Sumatera Utara

11. Masukkan komentar untuk posisi tes akhir
12. Tutup file tersebut dan keluar
13. Membuat salinan cadangan dari file disket, jika perlu
3.3.3.3. Prosedur pengukuran kelendutan ban (dban) terhadap permukaan jalan aspal
dan permukaan jalan beton
Untuk mendapatkan besar kelendutan ban terhadap permukaan jalan aspal dan
permukaan jalan beton yang disebabkan pengaruh tekanan udara ban 28 psi, 30 psi,
32 psi, 34 psi dan 36 psi dilakukan dengan menggunakan alat meteran. Dengan
mengetahui besar kelendutan yang terjadi maka diperoleh diameter ban mobil.
Langkah-langkah pengukuran sebagai berikut:
a. Persiapan peralatan penelitian
Agar terlaksannya pengukuran maka dipersiapkan alat ukur yang diperlukan seperti
terlihat pada Gambar 3.21 di bawah ini.

(a)

(b) (c) (d) (e) (f)
Gambar 3.21 Alat ukur

Universitas Sumatera Utara

(a) Mobil Toyota Kijang 2.4 D GLX 2003 (b) Tekanan angin ban
(c) Meteran (d) Mistar (e) Waterpass (f) Siku
b. Analisa ban yang digunakan
Untuk memastikan bahwa ban masih layak pakai maka dilakukan pengukuran dengan
menggunakan mistar seperti terlihat pada Gambar 3.22. Tipe ban yang digunakan
adalah ban radial dengan pola rib-lub simetris dengan dimensi 195/70R14 dengan
kedalam alur ban 2 mm, yakni masih layak untuk digunakan.

 1, 6

`
Gambar 3.22 Pola rib lub simetris
(a) Pola Rib-Lug Simetris (b) Ukur kedalam alur [mm]
c. Analisa kelendutan ban
Pengukuran kelendutan ban dilakukan dengan variasi tekanan udara yang berbedabeda yakni 28 psi, 30 psi, 32 psi, 34 psi dan 36 psi sehinga diperoleh selisih tinggi
ban dari permukaan jalan aspal dan dari permukaan jalan beton seperti terlihat pada
Gambar 3.23 di bawah ini.

Universitas Sumatera Utara

Diameter ban

+

Lendutan ban
Permukaan jalan

Gambar 3.23 Mengukur kelendutan ban terhadap
permukaan jalan akibat tekanan udara ban

3.3.3.4. Prosedur pengukuran luas ban kontak permukaan jalan aspal dan permukaan
jalan beton
Untuk mendapatkan luas kontak ban terhadap permukaan jalan aspal dan permukaan
jalan beton yang disebabkan pengaruh tekanan udara ban 28 psi, 30 psi, 32 psi, 34 psi
dan 36 psi dilakukan dengan menggunakan alat ukur mistar. Langkah-langkah
pengukuran sebagai berikut:
a. Analisa panjang dan lebar tapak ban
Untuk mengetahui panjang dan lebar tapak ban dilakukan dengan pengukur
menggunakan mistar seperti terlihat pada Gambar 3.24 di bawah ini.
1. Tempatkan mistar ukur

tepat

pada sisi depan dan belakang ban untuk

mendapatkan panjang tapak ban terhadap permukaan jalan.
2. Tempatkan mistar ukur tepat pada sisi samping kanan dan kiri untuk
mendapatkan lebar tapak ban terhadap permukaan jalan.
3. Ukur kesikuan dengan menggunakan waterpass.
4. Ukur panjang dan lebar tapak ban dan catat hasil pengukuran.

Universitas Sumatera Utara

8

30

25

16

7
25
30

Gambar 3.24 Mengukur dimensi dan kedalaman tread ban
b. Analisa luas kontak permukaan jalan terhadap tapak ban
Untuk mendapatkan luas kontak permukaan jalan aspal dan permukaan jalan beton
yang kontak langsung terhadap pola tapak ban digunakan pengukuran dengan kertas
milimeter seperti terlihat pada Gambar 3.25 di bawah ini. Langkah-langkah
pengukuran sebagai berikut:
1. Letakkan kertas milimeter tepat berada diatas panjang dan lebar ban yang telah
dilakukan pengukuran sebelumnya.
2. Goreskan pencil diatas kertas milimeter seperti gambar (a).
3. Hasil goreskan permukaan jalan aspal akan terlihat seperti gambar (b).
4. Hasil goresan permukaan jalan beton akan terlihat seperti gambar (c).

(a)

(b)

(c)

Universitas Sumatera Utara

Gambar 3. 25 Hasil luas kontak
Permukaan jalan terhadap pola tapak ban
c. Analisa luas kontak permukaan jalan terhadap pola tapak ban menggunakan
software image-J
Untuk mendapatkan hasil luas kontak permukaan jalan terhadap pola tapak ban
menggunakan software image-J seperti terlihat pada Gambar 3.26 sampai 3.33 di
bawah ini. Langkah – langkah pengukuran sebagai berikut:
1. Klik start menu dan pilih Image-J.
2. Klik File  Open  Pilih gambar yang sudah dipotong dengan software
Adobe Photoshop.

Gambar 3.26 Analisa luas kontak permukaan jalan
terhadap pola tapak ban menggunaka software image-J
3. Klik icon Line dan buatlah garis secara horizontal dari sisi kiri ke sisi kanan.

Garis kuning horizontal

Gambar 3.27 Membuat garis horizontal

Universitas Sumatera Utara

4. Klik Analyze  Set Scale  Knowndistance = 10  Unitoflength adalah mm
 OK.
5. Klik Image  Adjust  Threshold  Thresholdcolor B & W  Closewindow.

Gambar 3.28 Menampilkan aplikasi bolt
6. Klik Analyze  Analyzeparticles  Pada Show pilih Bare Outlines  Centang
Display resul t OK.

Gambar 3.29 Hasil pengukuran luas kontak
permukaan jalan terhadap pola tapak ban
7. Simpan file dalam format Microsoft Excel.

(a)

(b)

(c)

(d)

(e)

Gambar 3.30 Hasil luas kontak ban (Akb) terhadap permukaan

Universitas Sumatera Utara

jalan aspal (a) 28 psi (b) 30 psi (c) 32 psi (d) 34 psi (e) 36 psi

(a)

(b)

(c)

(d)

(e)

Gambar 3.31 Hasil perhitungan Akb terhadap permukaan
jalan aspal (a) 28 psi (b) 30 psi (c) 32 psi (d) 34 psi (e) 36 psi
dengan menggunakan softwate image-J

(a)

(b)

(c)

(d)

(e)

Gambar 3.32 Hasil luas kontak ban (Akb) terhadap permukaan
jalan beton (a) 28 psi (b) 30 psi (c) 34 psi (d) 32 psi (e) 36 psi

(a)

(b)

(c)

(d)

(e)

Gambar 3.33 Hasil perhitungan Akb terhadap permukaan
jalan beton (a) 28 psi (b) 30 psi (c) 32 psi (d) 34 psi (e) 36 psi

Universitas Sumatera Utara

dengan menggunakan software image-J
3.3.3.5. Prosedur pengukuran waktu tempuh∆t)( terhadap kecepatan pada
permukaan jalan aspal dan permukaan jalan beton
Untuk mendapatkan ∆t terhadap kecepatan (V) mobil 0 – 50 km/jam di permukaan
jalan aspal dan permukaan jalan beton seperti terlihat pada Gambar 3.34 di bawah ini.
Langkah – langkah pengukuran sebagai berikut:
a. Lajukan mobil dengan kecepatan 0 – 50 km/jam.
b. Gunakan stopwatch untuk mengetahui waktu yang diperlukan.
c. Catat hasil yang diperoleh.

Gambar 3.34 Mengukur ∆t

Universitas Sumatera Utara

Universitas Sumatera Utara

BAB 4
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1.

Pendahuluan
Penelitian ini difokuskan kepada analisa koefisien grip permukaan jalan aspal

dan permukaan jalan beton yang dipengaruhi oleh kekasaran permukaan jalan (IRI)
dan kelendutan permukaan jalan (dL). Untuk mendapatkan hasil dari tujuan
penelitian ini maka dilakukan penelitan awal meliputi pengukuran terhadap IRI,
pengukuran terhadap dL dan pengukuran koefisien grip {F, Ff, µk=ƒ (IRI),
µk=ƒ(dL)}.
4.2

Material Jalan Aspal dan Material Jalan Beton AH. Nasution Medan
Material jalan aspal dan material jalan beton pekerjaan tahun 2014 AH.

Nasution Medan tertera pada Tabel 4.1, 4.2, 4.3, 4.4, 4.5 dan 4.6 di bawah ini.
Tabel 4.1 Material jalan aspal tahun 2014 AC-WC
(Asphalt Concrete Wearing Course) Jl. AH. Nasution Medan
SUMMARY TEST RESULT OF ASPHALT CONCRETE AC-WC
Test Description
Result
Spec

Vibration test los angeles
Kelekatan
Kepipihan
Kelonjongan
Lolos saringan no 200 agregat kasar
Lolos saringan no 200 agregat halus
Specific gravity of agregat
Bulk specific gravity of agregat

%
%
%
%
%
%

19,78
95 +
7,92
9,93
0,500
5,30
1,0248
2,541

40 Min
>95
25 – Max
10 – Max
1 – Max
8 – Max
-

Universitas Sumatera Utara

Tabel 4.1 (Sambungan)
SUMMARY TEST RESULT OF ASPHALT CONCRETE AC-WC
Test Description
Result
Spec
Mix specific of total mix (vacuum pump)
2,372
Effective specific gravity of aggregat
2,577
Trial mix laboratorium
Bulk density
gr/cc
2,285
Asphalt content by weight of mix
%
5,90
Absorbtion bitumen by weight of mix
%
0,54
Max 1,2
Mold in mix aggregate (VMA)
%
16,10
Min 15
Air void content (VIM)
%
4,15
3.0 - 5.0
Void filled ith bitumen (VFB)
%
74,50
Min 65
Marshall stability
kg
1100,00
Min 800
Flow
mm
3,65
Min 3
Sisa Marshall
%
91,97
Min 90
Prd
%
2,88
Min 2.5
Asphalt efectic
%
5,42
Min 5.1
Marshall quantity
kg/mm
303,00
Min 250
Standart density
gr/cc
2,263
_-

Tabel 4.2 Material jalan aspal tahun 2014 AC-BC
(Asphalt Concrete Binder Cource) Jl. AH. Nasution Medan
SUMMARY TEST RESULT OF ASPHALT CONCRETE AC-BC
Test Description
Result
Spec
Vibration test los angeles
%
19,78
40 Min
Kelekatan
%
97
>95
Kepipihan
7,92
25 – Max
Kelonjongan
%
9,93
10 – Max
Lolos saringan no. 200 aregat kasar
%
0,505
1 – Max
Lolos saringan no. 200 agregat halus
%
5,299
8 – Max
Specific of bitumen (60/70)
1,0501
Bulk specific gravity of agregat
2,551
Mix specific of total mix (vacum pump)
2,391
Effective specific gravity of agregat
2,586
Trial mix laboratorium
Bulk density
gr/cc
2,293
-

Universitas Sumatera Utara

Tabel 4.2 (Sambungan)
SUMMARY TEST RESULT OF ASPHALT CONCRETE AC-BC
Test Description
Result
Spec
Vibration test los angeles
%
19,78
40 Min
Kelekatan
%
97
>95
Kepipihan
7,92
25 – Max
Kelonjongan
%
9,93
10 – Max
Lolos saringan no. 200 aregat kasar
%
0,505
1 – Max
Lolos saringan no. 200 agregat halus
%
5,299
8 – Max
Specific of bitumen (60/70)
1,0501
Bulk specific gravity of agregat
2,551
Mix specific of total mix (vacum pump)
2,391
Effective specific gravity of agregat
2,586
Trial mix laboratorium

Tabel 4.3 Material jalan aspal pekerjaan
tahun 2014 AC-BASE Jl. AH. Nasution Medan
SUMMARY TEST RESULT OF ASPHALT CONCRETE (Subbase Cource)
Test Description
Result
Spec
Vibration test los angeles
%
19,78
40 Min
Kelekatan
%
95 +
>95
25 – Max
Kepipihan
%
7,92
10 – Max
Kelonjongan
%
9,93
Lolos saringan no. 200 aregat kasar
%
0,500
1 – Max
Lolos saringan no. 200 agregat halus
%
5,30
8 – Max
Specific of bitumen (60/70)
1,0501
Bulk specific gravity of agregat
2,560
Mix specific of total mix (vacum pump)
2,415
Effective specific gravity of agregat
2,594
Trial mix laboratorium
Bulk density
gr/cc
2,311
Asphalt content by weight of mix
%
5,10
Absorbtion bitumen by weight of mix
%
0,50
Max 1,2
Mold in mix agregat (VMA)
%
14,30
Min 13
Air void content (VIM)
%
3,95
3.5 - 5.0
Void filled with bitumen (VFB)
%
72,00
Min 60
2065,00 Min 1800
Marshall stability
kg

Universitas Sumatera Utara

Tabel 4.3 (Sambungan)
SUMMARY TEST RESULT OF ASPHALT CONCRETE (Subbase Cource)
Test Description
Result
Spec
Flow
Sisa marshall
Prd
Asphalt efektif
Marshall Quentien

mm

5,50

Min 5

%
%
%
mg/mm

92,34
3,19
4,60
375

Min 90
Min 2.5
Min 3,5
Min 300

Tabel 4.4 Material jalan beton pekerjaan
tahun 2014 Jl. AH. Nasution Medan
Semen

Semen padang Type I

Aggr. Halus

Pasir Alam Sei Selayang/Binjai

Aggr. Kasar

Bt. Pecah Sei Selayang/Binjai

Air

WTP

Slump

5 ± 2 cm

Retarder

1,41 ltr

Mix Design

FS 45 kg/cm²

Kuat Tekan

350 kg/cm²

Tabel 4.5 Faktor air semen jalan beton
pekerjaan tahun 2014 Jl. AH. Nasution Medan
Jenis agregat

Kuat tekan berdasarkan umur beton

Kasar

3

7

28

91

Alam

17

23

33

40

Batu pecah

19

27

37

45

Universitas Sumatera Utara

Tabel 4.6 Faktor air bebas (kg/cm²) jalan beton
pekerjaan tahun 2014 Jl. AH. Nasution Medan
Aggregat Kasar
ɸ maks
Jenis
10 mm
20 mm
40 mm

Alam Bt. Pecah
Alam Bt. Pecah
Alam Bt. Pecah

Kadar Air
Bebas
Semen
Yang
Diperlukan

4.3.

0-1 cm

1-3 cm

3-6 cm

6-18 cm

150

180

205

225

180

205

230

250

135

160

180

195

170

190

210

225

115
155

140
175

160
190

175
205

170,0 lt/m³ beton

404,8 kg/m³ beton

Pengukuran Kekasaran Permukaan Jalan AH. Nasution Medan
Pengukuran IRI dilakukan terhadap permukaan jalan aspal dan permukaan

jalan beton pekerjaan tahun 2014, yang berfungsi untuk mengetahui pengaruh IRI
terhadap koefisien grip. Hasil pengkuran IRI tertera pada Tabel 4.7, 4.8, dan
Gambar 4.1, 4.2. di bawah ini.
Tabel 4.7 Hasil IRI permukaan
jalan aspal pekerjaan tahun 2014
SecID
1
2
3
4
5
6
7

SubDist
0,100
0,200
0,231
0,100
0,200
0, 300
0,400

IRI (mm)
11,8
12,4
11,3
4,3
4,1
4,6
5,9

V (km/jam)
31,6
24,4
26,5
29,9
30,6
30,3
29,6

Universitas Sumatera Utara

Tabel 4.7 (Sambungan)
SecID

SubDist

8
0,500
9
0,600
10
0,700
11
0,800
12
0,900
13
1,000
14
1,100
15
1,200
16
1,300
17
1,400
18
1,500
19
1,587
20
0,100
21
0,108
Average value

Pengukuran IRI

IRI (mm)
5,1
5,3
6,3
5,5
5,9
4,9
5,0
4,9
4,7
3,6
5,0
5,4
14,8
12,3
6,4 mm

V (km/jam)
31,1
31,1
29,6
28,1
31,3
28,9
28,4
30,6
29,8
28,3
32,3
32,9
27,3
19,4

jalan aspal dilaksanakan pada tanggal 26 Maret 2016 Pukul

00:14:27
WIB suhu 28 °C bersama Pegawai KPU-DJBM-BBPJN-I Medan.

KEKASARAN PERMUKAAN JALAN ASPAL

Sec…
Sec…
Sec…
Sec…
Sec…
Sec…
Sec…
Sec…
Sec…
Sec…
Sec…
Sec…
Sec…
Sec…
Sec…
Sec…
Sec…
Sec…
Sec…
Sec…
Sec…

IRI

20
15
10
5
0

Gambar 4.1 Hubungan antara SecID dengan kekasaran
permukaan jalan aspal pekerjaan tahun 2014

Universitas Sumatera Utara

Pengukuran IRI

jalan aspal pekerjaan tahun 2014 dimulai dari simpang

empat Sejati (Jl. Karya Jasa – Jl. AH. Nasution) ke simpang tiga Karya Wisata – Jl.
AH. Nasution sejauh 1,926 meter. Pengukuran dilakukan sebanyak 21 secID.
Kekasaran tertinggi yaitu 14, 8 mm. Nilai rata – rata kekasaran permukaan jalan aspal
sebesar 6,4 mm.

Dari hasil pengukuran dapat disimpulkan bahwa keadaan

permukaan jalan adalah cukup, sangat sedikit atau tidak ada lubang tetapi permukaan
tidak teratur.
Pengukuran IRI jalan beton dilaksanakan pada tanggal 26 Maret 2016 Pukul
00:02:00 WIB suhu 28 °C bersama Pegawai KPU-DJBM-BBPJN-I Medan.
Tabel 4.8 Hasil IRI permukaan
jalan beton pekerjaan tahun 2014
SecID

SubDist

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10

0,068
0,100
0,200
0,300
0,400
0,500
0,600
0,700
0,800
0,900

11
1,000
12
1,100
13
1,200
14
0,083
Average value

IRI (mm)
9,9

V (km/jam)
39,3

7,9
8,2
7,0
6,0
8,0
6,9
7,1
6,7
5,2

45,5
41,1
43,0
42,3
39,6
42,9
43,2
43,1
43,0

5,5
5,8
5,3
4,6

41,3
44,4
43,9
42,7
6,7

Universitas Sumatera Utara

IRI

KEKASARAN PERMUKAAN JALAN BETON

SecID 1
SecID 2
SecID 3
SecID 4
SecID 5
SecID 6
SecID 7
SecID 8
SecID 9
SecID 10
SecID 11
SecID 12
SecID 13
SecID 14

12
10
8
6
4
2
0

Gambar 4.2 Hubungan antara SecID dengan kekasaran
permukaan jalan beton pekerjaan tahun 2014.
Pengukuran kekasaran permukaan jalan beton pekerjaan tahun 2014 dimulai
dari simpang tiga Jl. Karya Wisata - Jl. AH. Nasution ke simpang empat Jamin
Ginting sejauh 1, 351 meter. Pengukuran dilakukan sebanyak 14 secID dengan
subDist pengukuran 100 m. Pada gambar 4.2, secID 01

merupakan kekasaran

tertinggi yaitu 9, 9 mm. Nilai rata – rata kekasaran untuk permukaan jalan beton
pekerjaan 2014 sebesar 6, 7 mm. Dari hasil pengukuran dapat disimpulkan bahwa
keadaan permukaan jalan adalah cukup, sangat sedikit atau tidak ada lubang tetapi
permukaan tidak teratur.
4.4.

Pengukuran Kelendutan Permukaan Jalan AH. Nasution Medan
Pada tahun 2014 KPU-DJBM-BBPJN-I Medan melakukan pengukuran

kelendutan terhadap permukaan jalan aspal dan permukaan jalan beton pekerjaan
2014. Hasil pengukuran kelendutan tertera pada Tabel 4.9, 4.10 dan Gambar 4.3, 4.4
di bawah ini.

Universitas Sumatera Utara

Tabel 4.9 Hasil kelendutan permukaan
jalan (dL) aspal tahun 2014 AH. Nasution Medan
Sta. ID

P(kN)

D1

D2

D3

D4

D5

D6

D7

D8

D9

1

41,60

254,80

206,20

170,90

138,60

107,50

69,40

50,40

42,30

36,90

2

41,30

398,40

324,90

265,30

218,50

171,30

117,40

87,00

69,30

57,30

3

40,88

262,80

204,30

156,40

110,90

70,30

35,40

26,20

21,70

17,60

4

41,23

210,20

162,30

124,50

92,20

58,70

28,40

19,90

16,40

14,90

5

41,14

388,40

314,00

255,60

204,70

158,00

108,00

82,80

66,70

56,10

6

41,44

328,60

227,80

160,50

114,30

83,00

59,30

47,20

38,20

32,00

7

41,21

232,70

176,80

151,60

131,70

107,70

77,60

56,90

44,20

39,80

8

41,23

260,40

197,60

169,50

151,90

128,00

95,90

72,00

56,50

46,00

9

41,23

229,20

184,90

161,40

141,00

119,20

87,10

65,80

51,90

42,70

10

41,58

241,30

174,70

144,60

124,10

100,60

70,10

52,10

40,50

34,70

11

41,02

235,40

175,30

148,70

130,20

108,30

79,80

59,40

46,60

39,60

12

41,14

218,60

169,00

148,20

132,90

112,70

86,30

67,20

54,50

45,50

13

41,25

234,40

193,50

169,90

151,40

125,80

93,30

71,10

58,20

49,50

14

41,23

197,20

137,60

114,10

97,80

80,90

59,50

47,00

38,70

33,00

15

40,04

351,40

286,30

230,30

176,40

127,00

74,70

55,10

45,10

38,20

16

41,30

260,30

188,20

154,50

116,50

81,10

43,90

26,40

21,40

17,80

17

41,25

272,40

218,00

195,00

171,90

141,10

100,90

73,70

54,90

42,60

18

41,34

282,00

214,50

179,10

153,50

127,40

95,10

72,00

55,80

44,50

Avarage value

38,26

D1, D2, D3, D4, D5, D6, D7, D8 dan D9 merupakan sensor pengukur kelendutan
jalan. D9 merupakan sensor pengukur kelendutan permukan jalan.

Universitas Sumatera Utara

mm

KELENDUTAN PERMUKAAN JALAN ASPAL

Sta.ID 1
Sta.ID 2
Sta.ID 3
Sta.ID 4
Sta.ID 5
Sta.ID 6
Sta.ID 7
Sta.ID 8
Sta.ID 9
Sta.ID 10
Sta.ID 11
Sta.ID 12
Sta.ID 13
Sta.ID 14
Sta.ID 15
Sta.ID 16
Sta.ID 17
Sta.ID 18

70
60
50
40
30
20
10
0

Gambar 4.3 Hubungan stationID dengan kelendutan
permukaan jalan aspal pekerjaan tahun 2014
Pengukuran kelendutan permukaan jalan aspal pekerjaan tahun 2014 dimulai
dari simpang empat Sejati dilakukan sebanyak 18 StationID dengan subDist
pengukuran 200 m. Pada gambar 4.3, kelendutan terbesar yaitu pada stationID 2
sebesar 57, 30 mm. Nilai rata – rata

kekasaran untuk permukaan jalan aspal

pekerjaan 2014 sebesar 38, 26 mm.
Tabel 4.10 Hasil kelendutan permukaan
jalan beton tahun 2014 AH. Nasution Medan
Sta.ID

P(kN)

D1

D2

D3

D4

D5

D6

D7

D8

D9

1

41,55

159,00

154,70

157,60

133,30

117,40

91,10

68,60

51,90

40,70

2

41,41

81,60

79,60

75,00

71,00

64,80

54,00

45,10

37,50

31,80

3

41,21

122,70

116,80

119,10

113,90

100,60

82,10

65,90

55,70

45,90

4

41,16

119,60

112,00

112,90

106,90

96,50

82,40

67,00

55,80

45,00

Avarage value

40,85

Universitas Sumatera Utara

mm

KELENDUTAN PERMUKAAN JALAN BETON

50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
Sta.ID 1

Sta.ID 2

Sta.ID 3

Sta.ID 4

Gambar 4.4 Hubungan stationID dengan kelendutan
permukaan jalan beton pekerjaan tahun 2014
Pengukuran kelendutan permukaan jalan beton pekerjaan tahun 2014
dilakukan sebanyak 4 StationID dengan subDist pengukuran 200 m. Pada gambar
4.4, kelendutan terbesar yaitu pada stationID3 sebesar 50, 90 m. Nilai rata – rata
kekasaran untuk permukaan jalan beton pekerjaan 2014 sebesar 40, 85 mm.
4.5. Pengujian Koefisien Grip Terhadap Permukaan Jalan Aspal dan
Permukaan Jalan Beton AH. Nasution Medan Menggunakan Mobil
Toyota Kijang 2.4 D GLX 2003
Pada tanggal 9 Desember 2016 Jam 22:00 – 03.30 WIB, Peneliti melakukan
pengujian koefisien grip terhadap permukaan jalan aspal dan permukaan jalan beton
AH. Nasution Medan pekerjaan tahun 2014 dengan kecepatan mobil 0 – 50 km/jam.
Pengujian ini meliputi pengukuran kelendutan ban (dban), pengukuran luas tapak ban

Universitas Sumatera Utara

(Atb), pengukuran luas kontak tapak ban (Akb) dan pengukuran koefisien grip dengan
variasi tekanan udara ban 28 psi, 30 psi, 32 psi, 34 psi dan 36 psi. Untuk spesifikasi
data mobil Toyota kijang 2.4 D GLX 2003 tertera pada Tabel 4.11 di bawah ini.
Tabel 4.11 Data mobil Toyota Kijang 2.4 D GLX 2003
Tipe Kendaraan

Toyota Kijang GLX 2003

Massa mobil + 2 Org (m)

1500 kg (untuk empat ban)

Berat mobil (W)

14715 N (untuk empat ban)

Jumlah ban /Merk ban yang digunakan

4/Bridgestone

Spesifikasi ban

195/70R14 (Radial)

Diameter ban (Dban)

610 mm

Tipe Tread

Pola Rib-Lug Simetris

Kedalaman tread ban

>1, 6 mm

Tekanan udara ban (Pban)

28 psi, 30 psi, 32 psi, 34 psi, 36 psi

Kecepatan mobil (V)

0 – 50 km/jam

Alat Survey

Stopwatch

Suhu udara (T)

28 °C

4.5.1. Pengukuran kelendutan ban terhadap permukaan jalan aspal dan permukaan
jalan beton.
Pengukuran kelendutan ban (dban) terhadap permukaan jalan aspal dan jalan
beton adalah untuk menganalisa pengaruh kelendutan ban yang disebabkan tekanan
udara 28 psi, 30 psi, 32 psi, 34 psi dan 36 psi terhadap koefisien grip antara ban

Universitas Sumatera Utara

dengan permukaan jalan sehingga diketahui pemakaian tekanan udara ban yang aman
saat melaju dipermukaan jalan aspal dan jalan beton. Dari hasil pengukuran secara
eksperimen, kelendutan ban termuat pada Tabel 4.12 dan Gambar 4.5 di bawah ini.
Tabel 4.12 Hasil kelendutan ban terhadap
permukaan jalan aspal dan permukaan jalan beton
Tekanan udara (Pban)

28
psi

30
psi

32
psi

34
psi

36
psi

Hasil pengukuran kelendutan ban
(dban) diatas permukaan jalan aspal
pekerjaan tahun 2014

20 16 12 10
5
mm mm mm mm mm

Hasil pengukuran kelendutan ban
(dban) diatas permukaan jalan beton
pekerjaan tahun 2014

20 15 12
8
1
mm mm mm mm mm

mm

KELENDUTAN BAN

25
20
15
10
5
0

Permukaan jalan aspal
pekerjaan tahun 2014
Permukaan jalan
beton pengerjaan
tahun 2014

28 psi 30 psi 32 psi 34 psi 36 psi

Gambar 4.5 Hubungan tekanan udara ban (Pban) dengan
kelendutan ban (dban) menggunakan mobil Toyota kijang GLX 2003
Dari Gambar 4.5 dapat dilihat bahwa setiap kenaikan tekanan udara pada ban,
akan terjadi penurunan kelendutan ban. Kelendutan

ban tertinggi terjadi pada

tekanan ban paling rendah yaitu 28 psi sebesar 20 mm.

Universitas Sumatera Utara

4.5.2. Pengukuran luas tapak ban (Atb) terhadap permukaan jalan aspal dan
permukaan jalan beton
Pengukuran ini dilakukan untuk mengetahui luas tapak ban (Atb) yang
disebabkan tekanan udara ban 28 psi, 30 psi, 32 psi, 34 psi dan 36 psi terhadap
permukaan jalan aspal dan permukaan jalan beton. Pengukuran luas tapak ban
menggunakan alat ukur mistar. Dari hasil pengukuran secara eksperimen termuat
pada Tabel 4.13 dan Gambar 4.6 di bawah ini.
Tabel 4.13 Data hasil pengukuran luas
tapak ban (Atb) disebabkan tekanan udara ban (Hal.70)
P ban
(psi)

p(mm)

28
30
32
34
36

148
145
142
137
134

mm²

Jalan Aspal
l (mm)
Atba (mm²)
140
137
134
129
126

p(mm)

20,720
19,865
19,028
17,673
16,884

139
135
133
129
124

Jalan Beton
l (mm)
Atbb (mm²)
136
127
125
121
116

18,904
17,145
16,625
15,609
14,384

LUAS TAPAK BAN

25000
20000
15000
10000
5000
0

Luas tapak ban [Atb]
pada permukaan jalan
aspal
Luas tapak ban [Atb]
pada permukaan jalan
beton

28 psi 30 psi 32 psi 34 psi 36 psi

Gambar 4.6 Hubungan tekanan udara ban dengan luas tapak
bandapat
( Atb)dilihat
pada bahwa
permukaan
aspal dan
betonudara pada ban,
Dari Gambar 4.6
setiapjalan
kenaikan
tekanan
akan terjadi pengurangan luas tapak ban. Luas tapak ban terbesar terjadi pada tekanan
udara ban 28 psi sebesar 20,720 mm² pada permukaan jalan aspal.

Universitas Sumatera Utara

4.5.3. Pengukuran luas kontak tapak ban (Akb) terhadap permukaan jalan aspal dan
permukaan jalan beton
Pengukuran ini dilakukan untuk mengetahui luas kontak tapak ban (Akb) yang
disebabkan tekanan udara ban 28 psi, 30 psi, 32 psi, 34 psi dan 36 psi terhadap
permukaan jalan aspal dan permukaan jalan beton. Perhitungan luas kontak tapak ban
ini mengunakan software image-J.
Berikut hasil analisa luas kontak tapak ban terhadap kekasaran permukaan
jalan aspal (Akb1, Akb2, Akb3 dan Akbn) menggunakan software image-J tertera pada
Tabel 4.14 dan 4.15 di bawah ini.
Tabel 4.14. Luas kontak tapak ban terhadap kekasaran
permukaan jalan aspal (Akba) dengan tekanan udara ban
28 psi menggunakan software image-J
No Akbja

No

Akbja

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13

21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33

15,667
97,024
22,01
15,987
226,107
30,488
21,648
11,13
41,937
25,154
27,437
55,862
146,343

(mm²)

127,86
474,957
66,316
64,709
19,721
169,442
81,421
31,739
8,754
863,003
52,626
9,33
22,615

(mm²)

No Akbja

No

Akbja

41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53

61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73

36,013
20.439
8,235
48,466
57,355
11,03
20,24
34,52
153,206
48,16
71,735
59,453
32,187

(mm²)

82,097
79,892
83,711
213,719
25,517
20,026
8,249
78,818
119,027
141,472
7,147
14,195
540,84

(mm²)

No Akbja
(mm²)

81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93

10,411
98,24
25,573
31,227
180,251
15,894
27,351
249,263
81,549
74,722
6,066
32,251
6,784

Universitas Sumatera Utara

Tabel 4.14. ( Sambungan)
No Akbja

No

Akbja

14
15
16
17
18
19
20

34
35
36
37
38
39
40

266,16
102,279
53,664
289,074
96,163
28,183
346,891

(mm²)

106,148
12,047
26,605
64,41
48,501
25,723
175,693

No Akbja

(mm²)

(mm²)

54
55
56
57
58
59
60

140,604
134,516
96,917
24,976
347,346
22,466
8,705

Akbja

No

(mm²)

74
75
76
77
78
79
80

11,976
8,278
80,219
10,077
481,344
192,576
82,986

No Akbja
(mm²)

94
95
96
97
98

10,774
9,722
18,149
28,532
10,141

Untuk hasil analisa luas kontak tapak ban terhadap kekasaran permukaan jalan aspal
(Akb1, Akb2, Akb3 dan Akbn) dengan tekanan udara 30 psi, 32 psi, 34 psi dan 36 psi
menggunakan software image-J tertera pada lampiran.
Tabel 4.15 Hasil luas total kontak tapak ban terhadap kekasaran
permukaan jalan aspal dengan tekanan udara ban 28 psi, 30 psi,
32 psi, 34 psi, 36 psi menggunakan software image-J
Pban (psi)
28
30
32

Akbja (mm²)
8946,467
8726,52
8291,873

%
43,522
43,718
43,753

34

7685,434

43,668

36

7325,059

43,54

Berikut hasil analisa luas kontak tapak ban terhadap kekasaran permukaan
jalan beton (Akb1, Akb2, Akb3 dan Akbn) menggunakan software image-J tertera pada
Tabel 4.16, 4.17 dan Gambar 4.7 di bawah ini.

Universitas Sumatera Utara

Tabel 4.16. Luas kontak tapak ban terhadap kekasaran
permukaan jalan beton (Akbb) dengan tekanan udara ban
28 psi menggunakan software image-J
No

Akbjb (mm²)

No

Akbjb (mm²)

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13

1149,463
51,244
737,562
836,392
1070,097
1139,778
62,707
133,14
420,711
260,577
327,092
505,361
823,86

14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26

410,304
39,166
203,139
530,405
21,018
177,683
578,165
172,696
60,43
233,813
43,25
49,336
25,405

Tabel 4.17 Hasil luas total kontak tapak ban terhadap kekasaran
permukaan jalan beton dengan tekanan udara ban 28 psi, 30 psi,
32 psi, 34 psi, 36 psi menggunakan software image-J
Pban (psi)

Akbb (mm²)

%

28

10062,792

55,009

30

9284,582

53,827

32

8930,309

53,387

34

8244,661

52,45

36

7459,562

51,518

Untuk hasil analisa luas kontak tapak ban terhadap kekasaran permukaan jalan beton
(Akb1, Akb2, Akb3 dan Akbn) dengan tekanan udara 30 psi, 32 psi, 34 psi dan 36 psi
menggunakan software image-J tertera pada lampiran.

Universitas Sumatera Utara

mm²

LUAS KONTAK TAPAK BAN
12000
10000
8000
6000
4000
2000
0

Akb jalan aspal
Akb jalan beton

28 psi 30 psi 32 psi 34 psi 36 psi

Gambar 4.7 Hubungan tekanan udara ban (Pban) dengan luas
kontak tapak ban ( Akb) pada permukaan jalan aspal dan jalan beton

Dari Gambar 4.7 dapat dilihat bahwa setiap kenaikan tekanan udara pada ban,
akan terjadi pengurangan luas kontak tapak ban (Akb). Luas kontak tapak ban terbesar
terjadi pada tekanan udara ban 28 psi sebesar 10062, 972 mm² pada permukaan
beton.
4.5.4. Pengujian koefisien grip terhadap permukaan jalan aspal dan permukaan jalan
beton AH. Nasution Medan menggunakan mobil Toyota Kijang 2.4 D GLX
2003 dengan tekanan udara ban 28 psi
Pengujian ini diawali dengan pengukuran kelendutan ban terhadap permukaan
jalan aspal dan permukaan jalan beton AH. Nasution Medan menggunakan mobil
toyota kijang 2.4 D GLX 2003 dengan tekanan udara ban 28 psi, kemudian
melajukan mobil dengan kecepatan 0 – 50 km/jam. Dari hasil pengujian eksperimen
diperoleh data seperti pada Tabel 4.18 di bawah ini.

Universitas Sumatera Utara

Tabel 4.18 Data hasil ∆t secara eksperimen terhadap
permukaan jalan aspal dan permukaan jalan beton
dengan tekanan udara ban 28 psi
Tekanan udara ban 28 psi
aspal beton
W (N) V (km/jam)
∆t (dt)
10
1,26
1,08

3678,75

20

1,5

1,38

30

1,57

1,55

40

1,84

1,78

50

2,5

2,45

Dari uraian pada Bab 2 yaitu ban bekerja dengan memanfaatkan gaya gesek
(koefisien grip) permukaannya dengan permukaan jalan.
4.5.4.1. Perhitungan koefisien grip terhadap permukaan jalan aspal AH. Nasution
Medan menggunakan mobil Toyota Kijang 2.4 D GLX dengan tekanan
udara ban 28 psi
Diketahui:
m

= 375 kg

W

= 3678, 75 N

∆V

= 2,77 m/dt ∆t = 1,26 dt

Rbanja = 0, 285 mm
Pbanja = 28 psi
Pbanja = 0,193053 N/mm²

Universitas Sumatera Utara

Akbja = 8946, 467 mm²
g

= 9,81 m/dt²

dL

= 38, 26 mm

Untuk I pada permukaan jalan aspal adalah:
I = m × R²
I = 375 × (0, 285)²
I = 30, 4593
Untuk a pada permukaan jalan aspal adalah:
a=

∆V

a=

2, 77
1, 26

∆t

a = 2, 198412698 m/dt²
Untuk α pada permukaan jalan aspal adalah:
α=

α=

a
R
2, 20455715
0, 285

α = 7, 713728766 rad/dt²
Untuk F pada permukaan jalan aspal adalah:
F= m+

F = 75 +

I

R2

×a

30, 459375
0, 081225

× 2, 20458571

Universitas Sumatera Utara

F = 1648, 809524 N
Untuk Ff pada permukaan jalan aspal adalah:
Ff =

I×α

Ff =

30,459375 × 7, 73538871

R

0, 285

Ff = 824, 4047619 N
Untuk µk = ƒ (IRI) pada permukaan jalan aspal adalah:
∆V

µk =

Pban × A

µk =

0, 193053 × 8, 946

m×g

−

∆t × g

375 × 9, 81

−

2, 77

1,26 × 9,81

µk = 0, 113728826
Untuk µk = ƒ (dL) pada permukaan jalan aspal adalah:

µk =

µk =

Pban × A
K × dL

−

∆V

∆t × g

0,193053 × 8, 946
41189, 4

−

2, 77

1,26 × 9,81

µk = 0, 313846624

Dari hasil perhitungan gaya dorong mobil (F) akan diperoleh gaya gesek (koefisien
grip) Ff dan koefisien gesek kinetis ban terhadap permukaan jalan aspal.

Universitas Sumatera Utara

Untuk hasil perhitungan (satu ban mobil) koefisien grip dengan kecepatan 20
km/jam – 50 km/jam terhadap permukaan jalan aspal dengan menggunakan tekanan
udara ban 28 psi dapat dilihat pada Tabel 4.19 dan Gambar 4.8 di bawah ini. Nilai
koefisien grip adalah untuk satu ban mobil.
Tabel 4.19 Data hasil koefisien grip terhadap
permukaan jalan aspal dengan tekanan udara ban 28 psi
28 psi terhadap permukaan jalan aspal
V
m
I
a
Fja
Ffja
µkja
(km/jam) (kg) (kgm²) (m/dt²)
(N)
(N)
= ƒ(IRI)

µkja
=ƒ(dL)

10

375 30,459

2,198

1648,81

824,404

0,113

0,313

20

375 30,459

1,846

1385

692,5

0,045

0,381

30

375 30,459

1,764

1323,248 661,624

0,026

0,401

40

375 30,459

1,505

1129,076 564,538

-0,05

0,477

50

375 30,459

1,108

-0,23

0,663

831

415,5

PERBANDINGAN µkja = ƒ(IRI) VS µkja =ƒ(dL) DENGAN Pban 28 psi
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0
-0,1
-0,2
-0,3

µkja= ƒ(IRI)
µkja=ƒ(dL)

10
20
30
40
km/jam km/jam km/jam km/jam

50
km/jam

Gambar 4.8 Perbandingan µkja = ƒ(IRI) dengan µkja =ƒ(dL)
terhadap permukaan jalan aspal dengan tekanan udara 28 psi

Universitas Sumatera Utara

Dari Gambar 4.8 untuk µk =ƒ(dL) dapat dilihat bahwa setiap kenaikan
kecepatan (V), akan terjadi peningkatan koefisien gesek kinetis. Koefisien gesek
kinetis terbesar yang merupakan fungsi dari dL yaitu 0, 663 pada kecepatan 50
km/jam sedangkan untuk µk =ƒ(IRI) setiap kenaikan kecepatan, V akan terjadi
penurunan koefisien gesek kinetis. Koefisien gesek kinetis terbesar yang merupakan
fungsi dari IRI yaitu 0, 113 pada kecepatan 10 km/jam.
4.5.4.2. Perhitungan koefisien grip terhadap permukaan jalan beton AH. Nasution
Medan menggunakan mobil Toyota Kijang 2.4 D GLX dengan tekanan
udara ban 28 psi
Diketahui:
m

= 375 kg

W

= 3678, 75 N

∆V

= 2,77 m/dt

∆t

= 1,08 dt

Rbanjb = 0, 285 m
Pbanjb = 28 psi
Pbanjb = 0, 193053 N/mm²
Akbjb = 10062, 792 mm²
g

= 9,81 m/dt²

dLjb

= 40, 85 mm

Untuk I pada permukaan jalan beton adalah:

Universitas Sumatera Utara

I = m × R²
I = 375 × (0, 285)²
I = 30, 4593 kgm²

Untuk a pada permukaan jalan beton adalah:
a=

∆V

a =

2, 77
1, 08

∆t

a = 2, 564814815 m/dt²
Untuk α pada permukaan jalan beton adalah:
α=

α=

a
R
2, 564814815
0, 285

α = 8, 999350227 rad/dt²
Untuk F pada permukaan jalan beton adalah:
F= m+

I

R2

F = 375 +

×a
30, 459375
0, 081225

× 2, 564814815

F = 1923, 611111 N
Untuk Ff pada permukaan jalan beton adalah:

Universitas Sumatera Utara

Ff =

I×α

Ff =

30,459375 × 9,999350227

R

0, 285

Ff = 961, 8055556 N
Untuk µk = ƒ (IRI) pada permukaan jalan beton adalah:

µk =

µk =

Pban × A
m×g

−

∆V

∆t × g

2, 77
0, 193053 × 10062,792
− 1,08 × 9,81
375 × 9, 81

µk = 0, 223139007

Untuk µk = ƒ (dL) pada permukaan jalan beton adalah:

µk =

µk =

Pban × A
K × dL

−

∆V

∆t × g

2, 77
0,193053 × 10062, 792
− 1,08 × 9, 81
41189, 4

µk = 0, 257951827

Dari hasil perhitungan gaya dorong mobil akan diperoleh gaya gesek (koefisien grip)
dan koefisien gesek kinetis ban terhadap permukaan jalan beton.

Universitas Sumatera Utara

Untuk hasil perhitungan (satu ban mobil) koefisien grip dengan kecepatan 20
km/jam – 50 km/jam pada permukaan jalan beton dngan menggunakan tekanan udara
ban 28 psi dapat dilihat pada Tabel 4.20 dan Gambar 4.9, 4.10, 4.11 di bawah ini.
Nilai koefisien grip adalah untuk satu ban mobil.
Tabel 4.20 Data hasil koefisien grip terhadap
permukaan jalan beton dengan tekanan udara ban 28 psi
28 psi terhadap permukaan jalan beton
V
m
I
a
F
Ff
µkja
(km/jam) (kg) (kgm²) (m/dt²)
(N)
(N)
= ƒ(IRI)
10
375 30,459 2,564 1923,611 961,805 0,2231

µkja
=ƒ(dL)
0,257

20

375 30,459

2,007

1505,434 752,717

0,138

0,389

30

375 30,459

1,787

1340,322 670,161

0,090

0,437

40

375 30,459

1,556

1167,134 583,567

0,025

0,502

50

375 30,459

1,130

847,9591 423,979

-0,163

0,691

PERBANDINGAN µkjb = ƒ(IRI) VS µkjb =ƒ(dL) DENGAN Pban 28 psi
0,8
0,6
0,4
0,2
0
-0,2
-0,4

µkjb= ƒ(IRI)
µkjb=ƒ(dL)

10

20

km/jam km/jam

30

40

km/jam

km/jam

50

km/jam

Gambar 4.9 Perbandingan µkjb = ƒ(IRI) dengan µkjb =ƒ(dL)
terhadap permukaan jalan beton dengan tekanan udara ban 28 psi
Dari Gambar 4.9 untuk µkja = ƒ(dL) dapat dilihat bahwa setiap kenaikan
kecepatan (V), akan terjadi peningkatan koefisien gesek kinetis. Koefisien gesek
kinetis terbesar yang merupakan fungsi dari dL yaitu 0, 691 pada kecepatan 50

Universitas Sumatera Utara

km/jam sedangkan untuk µkja = ƒ(IRI) setiap kenaikan kecepatan (V) akan terjadi
penurunan koefisien gesek kinetis. Koefisien gesek kinetis terbesar yang merupakan
fungsi dari IRI yaitu 0, 2231 pada kecepatan 10 km/jam.

PERBANDINGAN µkja = ƒ(IRI) VS µkjb =ƒ(IRI) DENGAN Pban 28 psi
0,4
0,2
0
-0,2
-0,4

µkja=ƒ(IRI)
µkjb=ƒ(IRI)

10

km/jam

20

30

40

50

km/jam

km/jam

km/jam

km/jam

Gambar 4.10 Perbandingan µkja = ƒ(IRI) dengan µkjb =ƒ(IRI)
terhadap permukaan jalan aspal dan permukaan jalan beton
Dari Gambar 4.10 untuk perbandingan µkja = ƒ(IRI) dengan µkjb = ƒ(IRI)
dapat dilihat bahwa koefisien gesek kinetis jalan beton lebih besar dibandingkan
koefisien gesek kinetis jalan aspal. Koefisien kinetis permukaan jalan beton terbesar
yaitu 0, 223 dengan kecepatan 10 km/jam dan koefisien gesek permukaan jalan aspal
terbesar yaitu 0, 113 dengan kecepatan 10 km/jam. µkjb=ƒ(IRI) > 143 % dari µkja =
ƒ(IRI).

PERBANDINGAN µkja = ƒ(dL) VS µkjb =ƒ(dL) DENGAN Pban 28 psi

0,8
0,6
0,4
0,2
0

µkja=ƒ(dL)
µkjb=ƒ(dL)
10 km/jam

20 km/jam

30 km/jam

40 km/jam

50 km/jam

Gambar 4. 11 Perbandingan µkja = ƒ(dL) dengan µkjb =ƒ(dL)
pada permukaan jalan aspal dan permukaan jalan beton

Universitas Sumatera Utara

Dari Gambar 4.11 untuk perbandingan µkja = ƒ(dL) dengan µkjb = ƒ(dL) dapat
dilihat bahwa koefisien gesek kinetis permukaan jalan beton lebih besar dari
koefisien gesek kinetis permukaan jalan aspal. Koefisien gesek kinetis terbesar pada
permukaan jalan beton yaitu 0, 691 dengan kecepatan 50 km/jam dan koefisien
gesek kinetis terbesar pada permukaan jalan aspal yaitu 0, 663 dengan kecepatan 50
km/jam. µkjb = ƒ(dL) > 1, 84 % dari µka = ƒ(dL).
4.5.5. Pengujian koefisien grip terhadap permukaan jalan aspal dan permukaan jalan
beton AH. Nasution Medan menggunakan mobil Toyota Kijang 2.4 D GLX
2003 dengan tekanan udara ban 30 psi
Pengujian ini diawali dengan pengukuran kelendutan ban terhadap permukaan jalan
aspal dan permukaan jalan beton AH. Nasution Medan menggunakan mobil toyota
kijang 2.4 D GLX 2003 dengan tekanan udara ban 30 psi, kemudian melajukan mobil
dengan kecepatan 0 – 50 km/jam. Dari hasil pengujian eksperimen diperoleh data
seperti pada Tabel 4.21 di bawah ini