Ditulis oleh Adi Drajad Budiman

PENDAHULUAN

Ibu Kota Nusantara (IKN) merupakan megaproyek yang dirancang cerdas dan berkelanjutan. Sejak pembangunan IKN pada tahun 2019, seluas 4327,3 hektar hutan telah terdegradasi (Andita, 2023). Transformasi hutan menjadi aspal dan material impermeabel dapat mengikis daya serap tanah secara signifikan. Mengingat 60,34% bencana di Kalimantan Timur adalah banjir, evaluasi terhadap pembangunan IKN perlu dilakukan (Purnama, 2022).

Gambar 1. Banjir di Kutai Kartanegara pada Tahun 2022 (CNN Indonesia, 2022)

Pada Gambar 1, sebanyak 5.208 rumah terendam banjir di wilayah IKN akibat hujan ekstrem dan sistem drainase yang kurang optimal (BNPB, 2022). Kurangnya infiltrasi air hujan menuntut pengelolaan drainase permukaan yang optimal untuk mengendalikan limpasan air saat musim hujan (Susilawati, 2022). Hal ini relevan dengan visi IKN sebagai “sponge city” yang ambisius meminimalisir risiko banjir dan meningkatkan pengelolaan air (Ariadi, 2023). Solusi berkelanjutan dapat diaplikasikan melalui perkerasan permeabel, seperti lapisan aspal berpori, yang mempertahankan aksesibilitas infrastruktur sambil mengatasi limpasan air berlebih melalui konsep eco-drainage. Pada kedalaman reservoir 240 mm, lapisan aspal berpori terbukti mengurangi limpasan hingga 71% (Al-Busaltan dkk., 2020). Teknologi ini memungkinkan penyerapan air hujan ke dalam tanah sebelum dialirkan ke saluran, mendukung upaya konservasi dan keseimbangan lingkungan (Ardiyana dkk., 2023). Namun, penerapan perkerasan permeabel skala besar memerlukan evaluasi menyeluruh terkait kebutuhan material dan kelayakan teknisnya.

Ketersediaan agregat di Kalimantan Timur sebagai material utama lapisan aspal sangat terbatas, sehingga bergantung pada pasokan dari luar pulau (Ain dan Soeparlan, 2019). Kondisi ini menggarisbawahi urgensi penggunaan material alternatif berbasis limbah, seperti agregat daur ulang dari limbah beton untuk merealisasikan konstruksi hijau. Di Indonesia, sektor konstruksi menghasilkan 29 juta ton limbah setiap tahun, sementara di Inggris, limbah beton mencapai 60 juta ton dari total 109 juta ton limbah konstruksi (Iskandar dkk., 2022). Limbah beton memiliki kemiripan karakteristik dengan agregat alam, seperti ukuran partikel, densitas, dan ketahanan terhadap keausan (Fanijo dkk., 2023).

Gambar 2. Limbah beton yang sudah dihancurkan seperti agregat alam

Limbah yang awalnya tidak bernilai dan berpotensi merusak lingkungan, dilakukan solidifikasi menjadi material aspal berpori yang ditujukan untuk memitigasi risiko banjir di wilayah IKN. Siklus ini mewujudkan pengelolaan limbah pada konstruksi hijau yang kolaboratif dalam tata kelola lingkungan, bertanggung jawab, dan mendukung pemenuhan SDGs ke-9 dan ke-11.

PEMBAHASAN

Aspal berpori adalah inovasi lapisan jalan dengan campuran open-graded yang memungkinkan air meresap langsung ke tanah. Aspal inovasi ini memiliki kekuatan yang setara dengan aspal konvensional. Aspal berpori juga mengatasi masalah saluran terbuka yang sering tersumbat, mengurangi risiko genangan, serta mengoptimalkan pemanfaatan lahan dengan mengurangi kebutuhan drainase terbuka (US Department of Transportation, 2015).

Gambar 3. Tata Kelola Lahan Perkerasan Permeabel (Techo-Bloc, 2016)

Pada Gambar 3, perkerasan permeabel sangat ideal untuk tutupan lahan yang menimbulkan kekhawatiran terkait potensi genangan air akibat jarak antar saluran pembuangan yang jauh atau kemiringan lahan yang kurang optimal untuk mengalirkan limpasan air. Perkerasan permeabel memungkinkan pembangunan sistem perkotaan hijau yang luas sambil menjaga keseimbangan siklus air. Aspal berpori mampu mendinginkan permukaan jalan, meredam kebisingan lalu lintas, memperbaiki kualitas aliran air, hingga memitigasi efek Urban Heat Island (UHI) (US Department of Transportation, 2015).

Sistem Kerja Aspal Berpori

Gambar 4. Desain Lapisan Aspal Berpori (US Department of Transportation, 2015)

Implementasi lapisan aspal berpori mendukung prinsip eco-drainage dengan mengurangi limpasan air, meningkatkan kualitas limpasan air permukaaan, menginfiltrasi air hujan, serta meningkatkan proses evapotranspirasi (Kusumastuti dkk., 2019). Aspal berpori berbasis limbah beton akan diaplikasikan ke infrastruktur jalan. Untuk menjaga tingkat permeabilitas dan umur aspal, dilakukan pengecekan dan pembersihan secara berkala, serta penyedotan vakum minimal 2x dalam satu tahun (US Department of Transportation, 2015).

Potensi Limbah Beton pada Aspal Berpori

Substitusi limbah beton dalam campuran aspal berpori mewujudkan konstruksi hijau di wilayah IKN. Selain memanfaatkan limbah beton yang melimpah, penggunaan material ini juga meningkatkan sifat mekanik aspal dan mengurangi ketergantungan agregat alam yang terbatas di IKN. Penambahan limbah beton pada aspal terbukti memperbaiki kestabilan, aliran, dan void dalam campuran (Lei dkk., 2020). Semakin tinggi persentase limbah beton yang digunakan, semakin baik pula kestabilannya pada suhu tinggi serta ketahanannya terhadap retak pada suhu rendah (Zhang dkk., 2016). Selain itu, penggunaan limbah beton juga memperkuat daya cengkeram aspal, sehingga meningkatkan keselamatan dan kenyamanan pengguna jalan (Qasrawi dan Asi, 2016).

Perencanaan perkerasan aspal berpori merujuk pada penelitian Akhtar dkk. tahun 2023. Limbah beton mutu 30 MPa dibersihkan dan diayak, lalu disubtitusikan sebanyak 100% terhadap agregat kasar dengan binder aspal tingkat penetrasi 60-70. Selain itu, digunakan gypsum, semen, dan crumb rubber untuk meningkatkan kestabilan campuran aspal. Mix design aspal tercantum pada Tabel 1.

Tabel 1. Mix Design Campuran Aspal Berpori (Akhtar dkk., 2023)

Melalui campuran di atas, pengujian Marshall menunjukkan kestabilan 12,6 kN dan flow 3,8 mm, dengan kadar udara 19,98%. Flow menggambarkan defleksi pada titik kestabilan maksimum, menunjukkan fleksibilitas yang baik dalam menghadapi perubahan suhu. Nilai kestabilan yang tinggi mencerminkan adhesi kuat antara agregat dan bitumen, memastikan ketahanan perkerasan terhadap beban lalu lintas. Sampel aspal segar memiliki permeabilitas hingga 0,351 cm/detik yang menunjukkan kapasitas drainase yang baik (Akhtar dkk., 2023).

Analisa Debit Limpasan Air

Untuk mengevaluasi pengaplikasian lapisan aspal berpori berbasis limbah beton dalam memitigasi banjir di wilayah IKN, dilakukan analisis menyeluruh terhadap lokasi, kondisi hidrologi, serta estimasi debit limpasan. Hasil analisis ini akan dibandingkan dengan kemampuan permeabilitas aspal tersebut. Aspal berpori ini direncanakan untuk area perkotaan yang diilustrasikan pada Gambar 5.

Gambar 5. Sistem drainase jalan perkotaan (PUPR, 2021)

Dalam proses analisis menggunakan metode NRCS, penentuan nilai CN untuk area eksternal diperoleh berdasarkan karakteristik penggunaan lahan. Berdasarkan data Soil Taxonomy USDA, tanah di Kutai Kartanegara didominasi oleh tanah ultisol, bertekstur liat berdebu dengan tingkat infiltrasi tanah sebesar 2,5 mm/jam (Mangala dkk., 2016). Dalam klasifikasi Hydrologic Soil Group (HSG) pada Lampiran 1, tanah ultisol termasuk dalam kelas D, dengan nilai CN sebesar 87 untuk lahan pemukiman (Ramadan dkk., 2018). 

Analisa hidrologi melibatkan data curah hujan harian maksimum di Kecamatan Tenggarong, Kutai Kartanegara tahun 2006-2016. Pengolahan data menggunakan metode Log Pearson III pada Lampiran 2, dengan nilai curah hujan rencana untuk berbagai periode ulang ditunjukkan pada Tabel 2. 

Tabel 2. Hasil perhitungan hujan rencana periode ulang (mm) Kecamatan Tenggarong, Kutai Kartanegara tahun 2006-2016

Pada perencanaan, digunakan tinggi curah hujan rencana periode ulang ke-25, yakni 392,47 mm. Data tersebut digunakan dalam perhitungan debit limpasan air di area eksternal menurut Persamaan 1.

Dengan Q adalah debit limpasan air eksternal (mm), P adalah tinggi curah hujan rencana (mm), Ia adalah kehilangan awal (0,2 S), dan S adalah potensi retensi maksimum. Potensi retensi maksimum (S) didapatkan dengan Persamaan 2. 

Melalui perhitungan, didapatkan nilai S adalah 37,95. Sehingga didapatkan nilai debit limpasan air eksternal (Q) sebesar 350,34 mm. Maka, total limpasan air per hari adalah akumulasi curah hujan rencana dan debit limpasan air eksternal, yakni sebesar 742,81 mm.

Infiltrasi Limpasan Air oleh Perkerasan Aspal Berpori

Subtitusi 100% limbah beton pada lapisan aspal berpori memiliki kemampuan permeabilitas air sebesar 0,351 cm/detik atau 303,264 mm/hari. Sementara itu total limpasan air per hari di wilayah Kecamatan Tenggarong, Kutai Kartanegara adalah 742,81 mm. Sehingga dapat disimpulkan bahwa perencanaan aspal berpori berbasis limbah beton mampu mengatasi infiltrasi seluruh total limpasan air rencana untuk periode ulang 25 tahun di wilayah Kecamatan Tenggarong, Kutai Kartanegara.

Perencanaan Drainase Lanjutan

Aspal berpori terbukti efektif mengatasi seluruh limpasan air di Kecamatan Tenggarong, Kutai Kartanegara. Namun, tingkat infiltrasi lapisan tanah dasar yang rendah dapat menghambat penyerapan air permukaan, sehingga diperlukan perencanaan kapasitas pipa drainase. Jika tingkat infiltrasi tanah 2,5 mm/jam dan total limpasan air harian adalah 742,81 mm. Aspal berpori mampu menyerap total limpasan air sepenuhnya. Apabila daya serap tanah dasar selama 24 jam sebesar 60 mm, diperlukan pipa dengan kapasitas 682,81 mm/hari atau 28,45 mm/jam untuk mengalirkan total limpasan air permukaan secara optimal tanpa adanya genangan.

Kesimpulan

Implementasi aspal berpori dengan subtitusi 100% limbah beton di wilayah IKN merupakan realisasi wujud konstruksi hijau yang inovatif dan praktis dalam mengatasi risiko banjir. Aspal yang berbahan dasar limbah, justru mampu memulihkan cadangan air, mengatasi efek UHI, serta meredam kebisingan lalu lintas. Lapisan aspal ini merupakan jawaban untuk Sponge City IKN yang mampu purifikasi, evaporasi, dan drainase air. Substitusi limbah beton sebagai agregat kasar tidak hanya menghemat penggunaan material alam, tetapi juga meningkatkan sifat mekanik aspal. Komposisi agregat dengan penambahan semen, gypsum, serta crumb rubber, aspal ini memiliki kestabilan 12,6 kN, flow 3,8 mm, void 19,98%, dan permeabilitas air yang sangat baik, yakni 0,351 cm/detik atau 303,264 mm/hari. Aspal ini mampu menginfiltrasi seluruh limpasan air dalam periode 25 tahun di Kecamatan Tenggarong, Kutai Kartanegara. Pengaplikasian aspal berpori ini mempromosikan dukungan pembangunan berkelanjutan yang sesuai dengan SDGs ke-9 dan ke-11 untuk masa depan IKN yang lebih tangguh dan resilien.

DAFTAR PUSTAKA

Ain, M.I.M., dan Soeparlan, A.A. 2019. Pengaruh Penggunaan Batu Laterit sebagai Alternatif Pengganti Agregat Kasar pada Kekuatan Beton. DynamicSainT. 4(2): 869-875.

Akhtar, M. N., Hani, K. A. B., Malkawi, D. A. H., & Malkawi, A. I. H. 2023. Porous Asphalt Mix Design Pavement by Incorporating a Precise Proportion of Recycled Coarse Aggregate. International Journal of Pavement Research and Technology.

Andita, W. A. N., Rahmah, I. N. & Anggraeni, F. N., 2023. Analisis Perubahan Lahan pada Wilayah Inti Ibu Kota Negara (IKN) di Kabupaten Penajam Paser Utara, Provinsi Kalimantan Timur Tahun 2019 dan Tahun 2023 Menggunakan Sistem Informasi Geografis (SIG). Jurnal Sains Geografi, 1(1), 91-103.

Ardiyana, M., Bisri, M. & Sumiadi, 2016. Studi Penerapan Ecodrain pada Sistem Drainase Perkotaan (Studi Kasus: Perumahan Sawojajar Kota Malang). Jurnal Teknik Pengairan, 7 (2), 295-309.

Ariadi, D, 2023. Kementerian Keuangan Republik Indonesia. Mengenal Kota Spons (Sponge City), Konsep Pembangunan Kota Berkelanjutan di Ibu Kota Nusantara. https://www.djkn.kemenkeu.go.id/kpknl-balikpapan/baca-artikel/16434/Mengenal-Kota-Spons-Sponge-City-Konsep-Pembangunan-Kota-Berkelanjutan-di-Ibu-Kota-Nusantara.html (Diakses: 6 November 2024).

Al-Busaltan, S., Kadhim, M. A., Nile, B. K., & Alshama, G. A. 2020. Evaluating Porous Pavement for the Mitigation of Stormwater Impacts. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering.

Badan Nasional Penanggulangan Bencana (BNPB), 2022. Banjir Rendam 5.208 Rumah Warga Kutai Kartanegara [Online]. https://dev.bnpb.go.id/berita/banjir-rendam-5-208-rumah-warga-kutai-kartanegara- (Diakses: 6 November 2024).

CNN Indonesia, 2022. Banjir Rendam 13 Desa di Kutai Kartanegara, 5.208 Rumah WargaTerendam. https://www.cnnindonesia.com/nasional/20220124195517-20-750641/banjir-rendam-13-desa-di-kutai-kartanegara-5208-rumah-warga-terendam (Diakses: 6 November 2024).

Fanijo, E.O., Kolawole, J.T., Babafemi, A.J., Liu, J. 2023. A comprehensive review on the use of recycled concrete aggregate for pavement construction: Properties, performance, and sustainability. Cleaner Materials. 9: 1-21.

Iskandar, D., Prawati, E., Hadijah, I., Nurkholid, M. 2022. Pemanfaatan Kembali Sampah Konstruksi untuk Pembangunan Yang Berkelanjutan. Seminar Nasional Penelitian dan Pengabdian kepada Masyarakat. 4: 16-23.

Kementerian PUPR, 2021. Executive Summary Urban Design Development Kawasan Inti Pusat Pemerintahan (KIPP) IKN. Satgas Perencanaan Pembangunan Infrastruktur IKN.

Kusumastuti, C., Chandra, H. P., Wibisono, K. & Hartono, A. C., 2019. Eco Drainage System for Surface Runoff Reduction in Indonesia. Civil Engineering Dimension, 21 (1), pp. 29-35.

Lei, B., Li, W., Luo, Z., Tam, V. W. Y., Dong, W., & Wang, K. 2020. Performance Enhancement of Permeable Asphalt Mixtures with Recycled Aggregate for Concrete Pavement Application. Frontiers in Materials, 7 (253).

Mangala, O. S., Toppo, P. & Ghoshal, S., 2016. Study of Infiltration Capacity of Different Soils. International Journal of Trend in Research and Development, 3.

Purnama, S. J. & Chotib., 2022. Analisis Kebijakan Publik Pemindahan Ibu Kota Negara. Jurnal Ekonomi & Kebijakan Publik, 13(2), 155-168.

Qasrawi, H., & Asi, I. (2016). Effect Of Bitumen Grade on Hot Asphalt Mixes Properties Prepared Using Recycled Coarse Concrete Aggregate. Constr. Build. Mater, 121, 18–24.

Ramadan, A. N. A., Adidarma, W. K., Riyanto, B. A. & Windianita, K., 2018. Penentuan Hydrologic Soil Group untuk Perhitungan Debit Banjir di Daerah Aliran Sungai Brantas Hulu. Jurnal Sumber Daya Air, 13(2), pp. 69. 388-390.

Shadeed, S. & Almasri, M., 2010. Application of GIS-based SCS-CN Method in West Bank Catchments, Palestine. Water Science and Engineering, 3(1), 1-13.

Susilawati, R., 2022. Hasil Kajian Geologi dalam Rencana Pembangunan IKN Nusantara Disampaikan pada Diskusi Daring IAGI Dengan Tajuk: Menyongsong IKN Nusantara dari Perspektif Kebumian. Bandung, Badan Geologi Kementerian Energi dan Sumber Daya Mineral.

Techo-Bloc, 2016. Permeable Interlocking Concrete Pavement. Brookfield: Techo-Bloc.

US Department of Transportation Federal Highway Administration. 2015. Porous Asphalt Pavements with Stone Reservoirs. Office of Asset Management, Pavements, and Construction.

Zhang, H., Zhao, Y., Meng, T., & Shah, S. P. (2016). Surface Treatment on Recycled Coarse Aggregates with Nanomaterials. J. Mater. Civ. Eng.

LAMPIRAN

Lampiran 1. Analisis Lokasi

Gambar 1.1. Hydrologic Soil Group (HSG) (Shadeed and Almasri, 2010)

Gambar 1.2. Nilai CN Berdasarkan Tata Guna Lahan dan HSG (Ramadan dkk., 2018)

Lampiran 2. Analisis Hidrologi

Tabel 2.1. Data curah hujan Kecamatan Tenggarong, Kutai Kartanegara tahun 2006-2016 (Kukar, 2007-2017)

Tabel 2.2. Perhitungan logaritma data curah hujan maksimum Kecamatan Tenggarong, Kutai Kartanegara tahun 2006-2016

Tabel 2.3. Perhitungan log rata-rata, standar deviasi, dan nilai Cs

Tabel 2.4. Hasil perhitungan hujan rencana periode ulang (mm) Kecamatan Tenggarong, Kutai Kartanegara tahun 2006-2016