Jalan Raya yang Tangguh, Berkelanjutan, dan Direkayasa dengan Nanoteknologi

Jalan yang Tangguh

  1. Rumah

Ringkasan Eksekutif

Infrastructure Victoria menyelidiki biaya dan manfaat ekonomi dari investasi dalam adaptasi iklim untuk jaringan jalan. Beberapa langkah adaptasi, seperti stabilisasi bitumen berbusa (FBS), meningkatkan biaya konstruksi tetapi menghasilkan pengembalian investasi yang positif. Stabilisasi semen yang ditingkatkan dengan Renolith adalah langkah adaptasi alternatif. Renolith dan FBS sama-sama melindungi jalan dari degradasi akibat air. Namun, Renolith sebenarnya mengurangi biaya konstruksi jalan. Dengan Renolith, pertimbangan normal antara biaya konstruksi dan biaya siklus hidup tidak berlaku. Dibandingkan dengan konstruksi granular tanpa pengikat (business as usual/BAU), potensi pengembalian investasi tidak terbatas (yaitu, biaya konstruksi lebih rendah). Dan biaya siklus hidup yang lebih rendah).

Konteks

Pengajuan Engineers Australia kepada Komite Tetap Dewan Perwakilan Rakyat bidang Pembangunan Regional, Infrastruktur, dan Transportasi pada Februari 2023: Merekayasa jaringan jalan pedesaan, regional, dan terpencil yang tangguh dan berkelanjutan | Engineers Australia direkomendasikan:

…mencakup lebih banyak material yang tahan terhadap perubahan iklim dan material daur ulang.
…peningkatan penggunaan material yang memiliki manfaat kedap air.
…menanamkan prinsip-prinsip keberlanjutan, ketahanan, dan ekonomi sirkular di semua tahapan siklus hidup aset.

Baru-baru ini, penelitian oleh Infrastructure Victoria (Menghadapi badai, 2024) ditemukan:

Akibat dampak perubahan iklim, kejadian banjir di wilayah metropolitan Melbourne dan Victoria bagian regional semakin sering terjadi, dan jalan-jalan yang ada di seluruh negara bagian tersebut tidak cukup tangguh untuk menahan dampaknya.

Banjir menimbulkan masalah signifikan bagi infrastruktur jalan, menyebabkan kerusakan pada berbagai komponen jalan, termasuk permukaan jalan dan perkerasan, tanggul dan dinding penahan, gorong-gorong, serta sistem drainase melintang dan memanjang.

Infrastructure Victoria menyelidiki biaya dan manfaat ekonomi dari investasi dalam adaptasi iklim untuk jaringan jalan. Delapan langkah adaptasi dinilai. Satu adaptasi dipertimbangkan dalam laporan teknis pendukung. Mengadaptasi infrastruktur Victoria terhadap perubahan iklim – Fase 3: Analisis ekonomi adaptasi untuk jalan raya adalah penggunaan stabilisasi bitumen berbusa (FBS).

Stabilisasi bitumen berbusa
Stabilisasi bitumen berbusa (FBS) adalah metodologi perawatan perkerasan yang melibatkan stabilisasi material perkerasan di tempat atau di pabrik dengan bitumen dan kapur/semen. Metode ini digunakan untuk meningkatkan kekuatan material granular sambil mempertahankan kelenturan perkerasan. Prosesnya melibatkan pembentukan bitumen berbusa dengan menyuntikkan sejumlah kecil air dan udara ke dalam bitumen kelas jalan biasa di bawah tekanan tinggi, menyebabkan bitumen mengembang hingga 20 kali volume awalnya (Austroads, 2017). Dalam keadaan berbusa, bitumen sangat efektif dalam melapisi partikel material perkerasan yang lebih halus dan mengikat campuran serta membuatnya lebih tahan terhadap efek penyusutan/pengembangan.

Material dan perkerasan FBS telah menjadi fokus berbagai proyek penelitian nasional, yang berlangsung lebih dari 10 tahun, untuk memvalidasi karakteristik kinerja dan meningkatkan pendekatan desain. Dengan dukungan dari Austroads, Badan Jalan Raya, dan kontraktor, penelitian ini mencakup uji coba konstruksi skala penuh di jalan arteri utama. Proses konstruksi FBS 25% lebih cepat daripada metodologi konstruksi perkerasan tradisional dan lapisan dasar terpapar dalam waktu yang lebih singkat sehingga mengurangi risiko konstruksi.

FBS mungkin tidak cocok untuk memperkuat semua jenis material perkerasan yang ada. Kesesuaian terutama ditentukan dengan mengukur sifat-sifat rekayasa material perkerasan di tempat. Sebagai contoh, di barat daya Victoria, perkerasan biasanya terbuat dari skoria dan mungkin tidak cocok untuk FBS.

Studi tersebut menemukan bahwa FBS meningkatkan biaya konstruksi jalan tetapi menghasilkan pengembalian investasi yang positif.

Stabilisasi

FBS adalah salah satu teknik stabilisasi. Ada banyak teknik lainnya. Masing-masing memiliki keunggulannya sendiri dalam skenario tertentu. Austroads AGPT04D-19 negara bagian:

Penggunaan teknologi stabilisasi untuk menstabilkan dan mendaur ulang material untuk konstruksi dan pemeliharaan perkerasan jalan secara luas diterima sebagai metode yang hemat biaya untuk meningkatkan kinerja jangka panjang dan mengurangi biaya sepanjang siklus hidup perkerasan jalan modern yang padat lalu lintas.

Semen stabilisasi vs Renolith vs FBS

Stabilisasi semen merupakan metode konstruksi yang sangat cepat dan hemat biaya, tetapi rentan terhadap retak susut yang dapat menjadi jalur masuk air. Renolith adalah penambahan nanopolimer pada stabilisasi semen yang mengatasi keterbatasan ini dan meningkatkan kinerja material. Renolith mengurangi permeabilitas dan... sangat tahan terhadap efek penyusutan/pembengkakan. Seperti FBS, Renolith sangat mengurangi potensi kerusakan akibat air.

Premis dari laporan Infrastructure Victoria adalah bahwa investasi tambahan diperlukan untuk meningkatkan ketahanan jalan. Namun, dengan beralih ke stabilisasi semen yang ditingkatkan dengan teknologi nano Renolith, baik peningkatan ketahanan maupun mengurangi biaya konstruksi dapat dicapai secara bersamaan. Dengan Renolith, pertimbangan normal antara biaya konstruksi dan biaya siklus hidup tidak berlaku. Dibandingkan dengan konstruksi granular tanpa batasan seperti biasa (business as usual/BAU), potensi pengembalian investasi tidak terbatas (yaitu, biaya konstruksi lebih rendah). Dan biaya siklus hidup yang lebih rendah).

Bagan di bawah ini mengilustrasikan konsep tersebut.

Ketahanan versus biaya konstruksi untuk jenis jalan umum

Stabilisasi semen yang diperkuat dengan renolith sangat berkelanjutan. Metode ini telah digunakan untuk membentuk lapisan dasar perkerasan berkinerja tinggi dari berbagai macam material termasuk pasir, tanah liat, lumpur, kerikil, dan batuan pecah. Metode ini telah terbukti pada lebih dari 70 juta meter persegi perkerasan, termasuk jalan bebas hambatan, jalan raya, dan banyak jalan beraspal maupun tidak beraspal. Banyak dari perkerasan ini dibangun di lingkungan yang basah dan tidak menguntungkan, seperti lingkaran Arktik, rawa-rawa Siberia, dan Asia Tenggara yang beriklim monsun.

Ringkasan fitur-fitur utama dari setiap teknik ditunjukkan di bawah ini.

FBS vs Semen stabilisasi vs Renolith
Kesimpulan

Iklim sedang berubah, yang meningkatkan risiko terhadap jaringan jalan. Jalan sangat rentan terhadap kejadian cuaca basah ekstrem. Langkah-langkah adaptasi tertentu, seperti stabilisasi bitumen berbusa (FBS), dapat mengurangi risiko tersebut. Stabilisasi semen yang ditingkatkan dengan Renolith adalah langkah adaptasi alternatif. Renolith dan FBS sama-sama melindungi jalan dari degradasi akibat air. Namun, FBS meningkatkan biaya, sedangkan Renolith justru mengurangi biaya konstruksi jalan. Dengan Renolith, pertimbangan biaya konstruksi versus biaya siklus hidup tidak berlaku. Dibandingkan dengan konstruksi granular tanpa ikatan (BAU) seperti biasa, potensi pengembalian investasi tidak terbatas (yaitu, biaya konstruksi lebih rendah). Dan biaya siklus hidup yang lebih rendah).

Bagikan artikel ini

Artikel Lainnya

Pakar

BUTUH INFORMASI LEBIH LANJUT? PERTANYAAN SINGKAT

Penasihat spesialis akan segera menghubungi Anda.

HUBUNGI KAMI
Gulir ke Atas