Oleh Dr.Eng. Iman Haryanto, S.T., M.T.
Jalan merupakan prasarana vital. Jalan memberikan akses dan menghubungkan antar kawasan ataupun daerah. Jalan melayani dan mendorong peningkatan sektor-sektor ekonomi. Jalan juga membantu interaksi sosial, politik, budaya serta memfasilitasi pertahanan dan keamanan. Perbaikan akses jalan membantu pemulihan pasca bencana. Jalan berbayar juga memberikan profit finansial.
Konstruksi jalan harus memenuhi persyaratan fungsional dan struktural. Aspek fungsional artinya konstruksi hasus memberikan kenyamanan dan keamanan pelayanan bagi pengguna jalan. Asepk struktural artinya konstruksi harus memiliki daya dukung yang memadai terhadap beban kendaraan dan jumlah lintasan kendaraan. Penurunan aspek fungsional dan struktural mengakibatkan kerusakan konstruksi jalan.
Kerusakan jalan umumnya berupa ketidakrataan, retak, dan alur. Ketidakrataan permukaan jalan meningkatkan biaya operasi kendaraan. Retak yang tidak diperbaiki mengakibatkan permukaan jalan berlubang atau terkelupas serta rusaknya lapisan pondasi. Alur mengakibatkan water ponding. Baik retak maupun alur meningkatkan resiko kecelakaan sehingga menurunkan keselamatan pengguna jalan. Kerusakan jalan yang parah juga meningkatkan tundaan dan kemacetan lalulintas sehingga meningkatkan polusi udara. Tundaan dan kemacetan lalulintas juga dapat disebabkan oleh pekerjaan perbaikan atau pembangunan konstruksi jalan.
Para ahli perkerasan mengembangkan sejumlah rintisan teknologi jalan. Rintisan teknologi jalan bertujuan untuk meningkatkan kinerja fungsional dan structural serta mereduksi faktor-faktor negative konstruksi jalan. Beberapa teknologi perkerasan jalan yang sudah dikembangkan adalah self-healing pavement, perkerasan lentur dengan semen titanium dioksida, bio-asphalt, rapid installed flexible pavement, colour asphalt, glowing asphalt, dan lain-lain. Tulisan berikut ini akan menyajikan sekilas informasi tiga rintisan teknologi perkerasan jalan masa depan.
1. Perkerasan Lentur dengan Lapisan Semen Titanium Diokasida
Perkerasan lentur yang telah didesain dengan metode analisa komponen dan menggunakan campuran bergradasi terbuka dapat ditambahi diatasnya dengan lapisan semen khusus yang mengandung titanium dioksida (TiO2). Manfaat utama pemberian lapisan semen TiO2 adalah berkurangnya tingkat pencemaran udara akibat lalulintas. Hal tersebut dapat terjadi melalui meknisme berlangsungnya proses photocatalytic yang merubah nitrogen oksida (NO dan NO2), yang bersifat polutif; menjadi nitrat (NO3–) yang tidak polutif dan dapat terbawa hilang oleh limpasan air hujan. Gambar 1 berikut menyajikan reaksi dan proses pembersihan polusi udara di jalan melalui proses photocatalytic.
Gambar 1. Reaksi dan proses pembersihan polusi udara di jalan melalui proses photocatalytic oleh lapisan semen TiO2
Gambar 2 dan 3 berikut menyajikan prinsip dan metode pelaksanaan penyemprotan atau penyuntikan TiO2.
Gambar 2. Prinsip konstruksi perkerasan lentur dengan lapisan TiO2
Gambar 3. Metode pelaksanaan penyemprotan atau penyuntikan TiO2
2. Konstruksi Jalan dengan Self-Healing Materials
Self healing materials adalah bahan yang dapat memperbaiki sendiri kerusakan (self repair) yang dialaminya. Self healing materials diterapkan untuk memperbaiki sendiri kerusakan retak lelah (fatigue cracking) dan pelepasan butiran (ravelling) yang terjadi di dalam lapis permukaan jalan. Self healing materials efektif untuk memperbaiki retak mikro atau low level crack damage. Jika retak mikro berkembang menjadi retak makro, maka self healing materials kurang efektif mengatasi kerusakan retak yang terjadi. Gambar 4 berikut ini menyajikan contoh ravelling.
Gambar 4. Pelepasan butiran dari lapis permukaan (ravelling)(Sumber: Dutch Ministry of Economic Affairs, 2011)
Kemampuan self healing diperoleh dengan menanamkan self healing agents ke suatu bahan. Ada dua jenis self healing material untuk perkerasan lentur yaitu bahan peremaja aspal dan serat baja. Bahan peremaja self healing agents dilindungi dinding/cangkang (wall/shell), berbentuk mikroenkapsulasi dan tersebar dalam bahan. Jika retakan merambat, mencapai dan merusak dinding mikroenkapsulasi, self healing fluids mengalir dan menutup retakan. Tertutupnya celah mengembalikan keutuhan bahan dan mencegah degradasi kemampuan struktural bahan secara drastic. Gambar 5 berikut menyajikan konsep, produk dan mikrostruktur mikroenkapsulasi geomaterial.
Gambar 5. Konsep, produk dan mikrostruktur mikroenkapsulasi geomaterial (Sumber: Dutch Ministry of Economic Affairs, 2011)
Gambar 6 berikut ini menyajikan mekanisme self-healing di dalam aspal porus yang menggunakan mikroenkapsulasi sebagai self healing agents.
Gambar 6 Mekanisme self-healing menggunakan microcapsule di dalam aspal porus (Sumber: Dutch Ministry of Economic Affairs, 2011)
Serat baja bersifat menghantarkan panas. Panas yang dihantarkan oleh serat baja akan melelehkan aspal, sehingga aspal dapat mengalir dan menutup retak yang terjadi. Gambar 7 menyajikan konsep dan mekanisme self-healing di dalam aspal porus yang menggunakan serat baja sebagai self healing agents.
Gambar 7 Konsep dan mekanisme self-healingmenggunakan serat baja di dalam aspal porus (Sumber: Dutch Ministry of Economic Affairs, 2011)
3. Rapid Installed Flexible Pavement
Rapid installed flexible pavement dikembangkan di Belanda. Ada tiga contoh rapid installed flexible pavement yaitu: rollable asphalt, media-slab pavement, dan adhesive road. Gambar 8 menyajikan ilustrasi konsep rapid installed flexible pavement.
Gambar 8 Konsep rapid installed flexible pavement