Dibalik Perkerasan Paving Block

Assalmualaikum rekan2 teknik sipil di seluruh Indonesia dan juga teman2 non teknik sipil se-indonesia. Saya hanya ingin menceritakan sedikit apa yang disampaikan dosen saya di kuliah, mengenai paving block dari dosen saya Ir Rachmat Mudiyono, MT, Ph.D yang juga meneliti tentang metode perkerasan paving pada jalan bertanjak untuk program Ph.D nya. Pada awalnya saya tidak terlalu tertarik dengan perkerasan CBP (Concrete Block Paving) sampai saya mengikuti kuliah beliau.,ya karena kelihatannya kurang bergengsi dibanding  perkerasan aspal ataupun rigid pavement. Lagipula perkerasan paving jarang digunakan untuk lalu lintas kendaraan yang berat seperti di jalan raya pantura, tol ataupun arteri. Paving yang saya lihat ya untuk perumahan, trotoar, parkiran, dan jalan kampus. So apa yang menarik dari perkerasan paving blok ?

Gambar jalan di dekat kawasan sekolah di Singapore (Sumber:Wikipedia.org)

Waktu saya ke Singapur tahun 2011 , saya melihat ada yang aneh di persimpangan jalan disana yang tidak ada disini khususnya di Semarang. Pada persimpangan jalan disana, (beberapa meter sebelum persimpangan jalan) perkerasan yang tadinya aspal  diganti perkerasan paving , seperti dapat dilihat juga pada gambar diatas. Jadi perkerasan paving disini berfungsi untuk menahan laju  kendaraan yang akan melewati persimpangan atau pada gambar di atas adalah yang akan melewati zebra cross di dekat kawasan sekolah. Jadi dengan adanya jalan paving sebelum persimpangan dapat menekan kecepatan kendaraan sampai lebih dari 30 km/jam. Pada jalan perkotaan (dalam kota)  yang menggunakan perkerasan aspal, dengan tingkat pelayanan jalan yang baik kecepatan bisa mencapai 60 – 80 km/jam. Dengan perkerasan paving laju kendaran hanya setengahnya saja 30 – 50 km/jam. Karena kita tahu berjalan di perkerasan paving kurang nyaman, suara berisik (apalagi dengan kecepatan tinggi) dan permukaan perkerasan  kaku tetapi distribusi bebannya lentur membuat kendaraan anda terus bergoyang ketika melaluinya. Dengan ini paving block mendapat nilai pada lalu lintas jalan raya perkotaan yaitu untuk mengendalikan kecepatan pada area tikungan dan penyebrangan di kawasan yang ramai menyebrang.

Laying Pattern Paving Block

Laying Pattern atau bahasa indonesianya “pola perletakan” dari paving blok akan sangat berpengaruh juga untuk kekuatan dan keindahannya, seperti dapat dilihat di gambar dibawah :

Gambar pola perletakan paving blok yang akan berpengaruh pada kekuatan dan keindahannya

(sumber : madmackie.com.au)

Dari segi kekuatan emang apa hubungannya dengan pola perletakannya ? bukannya kekuatan paving itu dari tebal paving itu sendiri ?

Dari gambar diatas dapat ditarik kesimpulan bahwa laying pattern untuk herringbone 45 derajat memliki tahanan geser lebih besar dari pada stretcher bond , dengan melakukan percobaan dapat dilihat tingkat pergeseran pada kedua pattern diatas. Apalagi dengan tahanan geser yang kecil apabila ada beberapa paving yang rusak dan belum diganti maka dapat membuat paving-paving disekitarnya ikut bergeser pada saat dilewati beban dan harus ditata ulang kan repot ya gak ? hehe.

Ngomong-ngomong soal kekuatan geser, selain pattern bentuk dari paving itu sendiri juga mempengaruhi loh.

Paving Shape

Sama seperti laying pattern bentuk dari paving juga mempengaruhi keindahan dan kekuatan gesernya lo. Ya bedanya dari  laying pattern , bentuk dari paving itu saling mengunci (interlocking) sehingga tahanan gesernya besar coba lihat gambar dibawah :

(sumber : http://blog.craftpaving.co.uk/)

(sumber : http://indiamart.com/)

(sumber : http://srikrishnaplasto.com)

Ngomong-ngomong gambar yang terakhir indah juga ya !!!

Keindahan 

CBP atau Concrete Paving Block terkenal dengan keindahannya, daripada jalan aspal dan beton. Keindahan itu relatif ya dan emosional, semua orang suka keindahan.

(sumber : http://concretethinker.com/)

(sumber : http://blog.triadassociatesinc)

(sumber : http://pacificpavingstone)

(sumber : http://abalpur.olx.in)

Pengecoran Beton untuk Perkerasan Jalan (Rigid Pavement)

Saat sekarang pengecoran beton untuk perkerasan jalan sudah lebih mudah dilaksanakan dengan adanya peralatan modern (mesin penghampar beton) . Sewaktu pengecoran didepan mesin penghampar beton tampak beberapa mesin vibrator beton (concrete vibrator). Pekerjaan perapian yang terdpat dibelakang mesin.Atau perapian dilakukan secara manual oleh tenaga manusia.

Gambar 1   Mesin penghampar beton (tampak belakang)

(sumber : http://www.dot.state.oh.us)

Gambar 1   Mesin penghampar beton (tampak depan)

(sumber : http://www.dot.state.oh.us)

Bahan Tambah untuk Adukan Beton

Bahan tambah secara umum untuk adukan beton ini mempunyai beberapa fungsi diantaranya adalah :

• Mempercepat pengerasan, atau memperpendek waktu pengikatan semen/ setting time , biasa disebut accelerators.
• Memperlambat/menunda pengerasan, atau memperpanjang waktu pengikatan semen, biasa disebut retarders.
• Mempermudah waktu pengerjaan beton, biasa disebut workability agents.
• Memberi efek warna atau pigments.

Accelerators. Pada kasus tertentu, memerlukan percepatan pengerasan, atau memperbesar kecepatan hidrasi dari adukan beton. Akibatnya adalah memperpendek setting time, pengerasan beton lebih awal, dan menghasilkan panas yang melebihi normal. Dengan panas yang berlebihan yang dihasilkan campuran adukan beton dengan bahan accelerators ini, di negara kita dengan iklim yang panas akan mempunyai akibat kurang bai, selain juga dengan bahan tambahan ini akan memperbesar penyusutan kering dari beton. Semen dengan kadar alumina tinggi mempunyai sifat sangat mempercepat pengerasan sampai kurang dari 6 jam. Dengan sifat seperti ini sangat baik untuk semen grout pada lubang-lubang baut, dan menutup rembesan air.

Retarders. Hal sebaliknya pada kasus tertentu dari kegiatan proyek memerlukan pengerasan beton yang dilambatkan. Sebagai contoh hal ini cocok untuk pengecoran beton pada daerah dengan iklim yang sangat panas, pembuatan diaphragm wall di dalam tanah, pengecoran beton secara massal , dan untuk menghilangkan semen pada permukaan beton sehingga hanya bagian agregat kasar yang menonjol.

Workability agents. Adukan beton perlu dibuat workable/ mudah dikerjakan, hal ini bisa dicapai jika adukan beton tersebut encer, atau dengan slump yang tinggi. Yang dimaksud mudah dikerjakan di sini adalah mulai dari pengadukan/pencampuran, pengangkutan, pemadatan, dan penyelesaian perapian. Kita tahu bahwa menambah air akan mengurangi mutu beton. Tetapi dengan kemajuan teknologi sekarang sudah ada bahan tambah untuk adukan beton sehingga adukan menjadi encer, tetapi tidak mempengaruhi mutu kuat tekan beton. Perbaikan workability ini ada 2 aspek yang berbeda.

1. Agar adukan beton menjadi encer sehingga mudah pemadatan dan pengangkutannya.
2. Perbaikan agar adukan beton bersifat menjadi lebih cohesive.

Beberapa produk untuk menjadikan adukan beton mempunyai slump yang besar telah banyak menunjukkan tidak mempengaruhi kuat tekannya.

Sumber : Amien Sajekti, Metode kerja bangunan sipil

Kerusakan Jalan Aspal

Faktor kerusakan jalan sangat beragam, seperti faktor kerusakan konstruksi lain pada umunya. Secara teori jalan rusak karena beban. Kerusakan jalan agak berbeda dengan kerusakan bangunan sipil lainnya, seperti jembatan. Pada  jembatan, misalnya, jika dibebankan dengan beban yang lebih besar dari batas maksimum, maka jembatan akan langsung ambruk. Pada jalan, kerusakan disebabkan repetisi atau pengulangan beban. Artinya beban kendaraan berat sekali lewat mungkin tidak akan menyebabkan kerusakan jalan. Tetapi jika terus menerus jalan akan mengalami kerusakan. Artinya kerusakan jalan adalah di sebabkan “kelelahan” akibat beban berulang.

Hampir semua jalan menggunakan campuran agregat batu pecah dan aspal. Musuh utama aspal adalah air, karena air bisa melonggarkan ikatan antara agregat dengan aspal. Kerusakan yang umum terjadi di jalan-jalan kota  adalah adanya air yang menggenangi permukaan jalan. Pada saat ikatan aspal dan agregat longgar karena air, kendaraan yang lewat akan memberi beban yang akan merusak ikatan tersebut dan permukaan jalan pada akhirnya.

Tipikal kerusakan karena pengaruh air adalah lubang. Sekali lubang terbentuk maka air akan tertampung di dalamnya sehingga dalam hitungan minggu lubang yang semula akan membesar dengan cepat. Itulah sebabnya kerusakan jalan sering dikatakan bersifat eksponensial.

Ketika ikatannya longgarpun, sebenarnya tidak masalah kalau tidak ada beban. Namun, ketika ikatannya lunggar lalu ada kendaraan lewat, inilah yang mengawali kerusakan. Awalnya muncul lubang kecil, kecil tadi semakin membesar. Hubungan kerusakan jalan terhadap waktu terjadi secara eksponensial. Sebenarnya, ketika jalan didesain, ia harus kuat terhadap beban lalu lintas. Umur rencana 5 tahun umumnya diterapkan untuk jalan baru. Jalan yang rusak karena beban biasanya bercirikan retak dan kadang disertai dengan amblas.

diambil dari :

Alvian Dahmur, Techno Konstruksi.

Perbaikan jalan diatas tanah clay dengan konstruksi “FILADELFIA”

Karena dilindungi Hak Ciptanya, silahkan download saja

click !!!   FILADELFIA

“Pumping” Penyebab kerusakan jalan beton

Artikel ini saya ambil dari Majalah Teknik Jalan &Transportasi

HIMPUNAN PENGEMBANGAN JALAN INDONESIA (HPJI)

Oleh :Ir. Sukawan M., MSc. (DPP HPJI / PT. Jasa Marga Persero Tbk.

Pendahuluan

Perkerasan beton semen (rigid pavement) biasanya dibuat untuk dilewati lalu lintas berat dengan volume yang tinggi, karena menjajikan kekuatan lebih baik dan pemeliharaan jauh lebih sedikit dibandingkan dengan perkerasan lentur. Namun, berdasarkan pengamatan terhadap jalan-jalan dengan perkerasan beton semen di Indonesia, telah terjadi banyak kerusakan dengan pumping (pemompaan) sebagai penyebab utamanya, di samping penyebab-penyebab lain yang berhubungan dengan kesalahan/ketidaktelitian dalam pelaksanaan konstruksi.

Pumping ini dapat mengakibatkan kerusakan hebat perkerasan beton semen yang berupa keretakan kepatahan yang disertai penurunan slab beton yang sangat membahayakan lalu lintas. Hal ini tentu saja mengakibatkan lonjakan kenaikan biaya pemeliharaan yang sangat besar, di samping terjadinya hambatan terhadap kelancaran lalu lintas.

Mekanisme terjadinya pumping

Berdasarkan definisi yang umum, yang dimaksud dengan pumping adalah proses yang didalmnya akibat beban kendaraan berat yang menimbulkan lendutan slab betn perkerasan kaku dan mengakibatkan terdesaknya air beserta butiran-butiran halus subgrade (tanah dasar) yang berada di bawah slab beton keluar melalui celah-celah sambungan (joint) dan retakan-retakan atau celah pada pinggir slab beton.

Dengan demikian kondisi yang dapat menimbulkan pumping adalah sebagai berikut :

1. Kehadiran air bebas (free water) di bawah slab beton ;

2. Material tanah dasar yang dapat tererosi (erodible material);

3. Lalu lintas dengan beban berat.

Mekanisme terjadinya pumping dapat dijelaskan sebagai berikut :

• Keterangan Gambar 1 = Air masuk ke bawah slab beton melalui celah sambungan dan retakan-retakan pada slab beton.

• Keterangan gambar 2 = Dengan mendekatnya beban roda (di atas approach slab) ke arah sambungan, air yang berada di bawah slab tersebut bergerak perlahan-lahan ke slab berikutnya (leave slab). Butir-butir halus tanah juga bergerak ke arah yang sama.

• Keterangan gambar 3 = Pada saat beban roda melewati sambungan menuju pelat beton berikutnya (di atas leave slab), air yang berada di bawah slab berikutnya (leave slab) bergerak secara cepat ke bawah plat sebelumnya (approach slab). Gerakan/ aliran air yang cepat ini menyebabkan erosi pada tanah dasar (subgrade). Sebagian air bersama butiran halus tanah terdesak ke luar melalui celah sambungan dan retakan slab beton. Hal ini terlihat dengan adanya warna coklat kemerah-merahan di permukaan slab beton di sekitar celah sambungan/ retakan plat beton.

• Keterangan gambar 4 = Akhirnya terbentuklah rongga di bawah slab beton (leave slab) sebagai akibat kehilangan material, dan kemungkinan terbentuknya tumpukan (buildup material) di bawah slab sebelumnya (approach slab). Adanya rongga di bawah slab beton menyebabkan terjadinya efek kantilever dari slab beton yang akan mengakibatkan retak dan patahnya slab beton setelah dilewati beban berat. (Menurut ACPA, 1995, rongga sedalam 3 mm sudah dapat menimbulkan kerusakan slab berupa retak-retak sudut).

Hal-hal lain yang mendorong terjadinya pumping adalah kurang berfungsinya transfer devices sehingga terjadi faulting (gerakan vertikal antar slab beton), kekakuan subbase material yang ada tidak memadai, dan kekuatan tanah yang tidak merata.

USAHA PENCEGAHAN TERJADINYA PUMPING

1. LATAR BELAKANG

a) Pada dasarnya, sesuai standart-standart yang ada, a.l. AASHTO Guide for design of Pavement Structure, pumping dicegah melalui pemasangan lapisan Subbase, yaitu lapisan di bawah slab beton yang menggunakan berbagai jenis material, termasuk agregat yang bergradasi (dengan Void besar) untuk mengalirkan air, dan material yang distabilisasi dengan bahan tertentu.

Lapisan Subbase ini disarankan 30-60 cm lebih lebar dari pada lebar perkerasannya, dengan kemiringan melintang yang cukup untuk keperluan drainase.

Sebagaimana diketahui, selain mencegah terjadinya pumping, fungsi subbase yang lainnya antara lain adalah meningkatkan daya dukung subgrade (dinyatakan dalam nilai k = Modulus Reaksi Tanah Dasar dan menyediakan lantai kerja untuk konstruksi).

b) Upaya mengatasi masalah erosi terhadap material subbase ini dilakukan dengan penggunaan material tahan erosi, misalnya lean concrete, atau material filter (porous material) sebagai subbase.

c) Desain perkerasan beton semen untuk jalan-jalan di Indonesia termasuk jalan tol, menggunakan lean concrete setebal 10 cm sebagai subbase, dengan maksud agar air yang masuk dari celah sambungan atau retakan slab beton akan terhalang (blocked) oleh lean concrete dan tidak dapat mencapai subgrade. Sedangkan masuknya air dari pemukaan ke dalam perkerasan di cegah dengan joint sealer yang dipasang menutup celah sambungan. Struktur perkerasan tersebut dapat dilihat dari gambar di bawah :

d) Tidak disediakan fasilitas drainase untuk mengeluarkan air yang terjebak di bawah permukaan perkerasan.Berdasarkan pengamatan terhadap jalan-jalan beton di Indonesia dengan konstruksi seperti di atas, pumping terjadi karena lean concrete ikut retak/ pecah bersama-sama dengan slab betonnya. Hal ini diperkirakan karena,

• Mutu beton lean concrete terlalu rendah (menurut spesifikasi kuat tekan = 10 MPA) sehingga mudah pecah.
• Permukaan lean concrete biasanya dikerjakan secara manual sehingga permukannya tidak rata dan terjadi gigitan dengan slab beton yang di cor di atasnya.
• Lean concrete retak karena mengalami tegangan tarik pada waktu plat beton mengalami penyusutan setelah pengecoran.

2. PERBAIKAN DESAIN YANG DIUSULKAN

Setelah memperhatikan pertimbangan-pertimbangan di atas, di sini kami usulkan alternatif perbaikan desain perkerasan beton semen untuk jalan-jalan di Indonesia sbb:

a) Apabila tidak diperlukan adanya fasilitas drainase di bawah permukaan perkerasan :

Di bawah Slab beton digunakan Subbase yang tahan erosi (non-erodible) dari material tanah dasar yang distabilisasi dengan semen atau aspal. Kalau distabilisasi dengan aspal, disarankan yang digunakan adalah aspal emulsi sebanyak 4 – 8%.

Di atas permukaan subbase tersebut dipasang asphalt prime coat sebanyak 1,5 L/m2 ,yang berfungsi sebagai bond breaker dan lapis kedap air sehingga air dari permukaan yang masuk celah sambungan (joint) atau retakan slab beton tidak dapat mencapai lapisan subbase.Kalu tembus, subbase yang sudah distabilisasi tidak dapat tererosi sehingga tidak akan terjadi pumping.

Konstruksi perkerasan secara skematis dapat dilihat pada gambar dibawah :

b) Apabila diperlukan adanya fasilitas drainase di bawah permukaan perkerasan.

Di bawah slab beton dipasang subbase dari agregat bergradasi yang dapat meloloskan air (permeable). Sedangkan di antara slab beton dan lapisan subbase dipasangkan lembaran plastik sebagai bond breaker dan untuk mencegah dewatering campuran beton pada waktu pengecoran slab.

Di bawah subbase dipasang lapisan filter material, yang dimaksudkan untuk menahan masuk butiran-butiran tanah dasar (subgrade) ke lapisan subbase.

Konstruksi perkerasan secara skematis dapat dilihat pada gambar di bawah :

Kedua alternatif desain di atas tidak menggunakan lean concrete. Sedangkan dalam pelaksanaan subgrade, tetap harus dipastikan tidak terjadinya ketidakseragaman (irregularities) daya dukung untuk mencegah terjadinya cantilevereffect atau bridging effect terhadap slab beton ; dan mutu beton yang baik sesuai Spesifikasi.

Catatan **

Dalam tulisan ini Slab beton disebut base Course, sehingga lapisan di bawahnya disebut subbase, dst.

Pondasi Telford

Jenispondasi ini terbuat dari batu belah ukuran 15 – 25 cm dengan batu pengunci. Batu belah tersebut diatas diatur pada bagian lapisan pasir setebal 10 cm dengan tujuan lapisan pasir dipakai untuk keperluan kemungkinan drainasi. PEngaturan batu belah dilakukan dengan sistem manual dan diusahakan agar rongga-rongga yang terjadi di antara batu belah tersebut sekecil mungkin. Untuk memperkuat berdirinya batu belah tersebut, di sela-sela batu belah dipasang pasak-pasak batu kemudian digilas. Batu-batuan yang kecil ditebarkan di bagian atasnya untuk mengisi rongga-rongga yang terjadi di antara batu belah tersebut kemudian di lakukan penggilasan lagi.Gambar konstruksi Telford

Pada saat pelaksanaan penggilasan, kadang kala diberi air secukupnya dengan tujuan agar batu-batu kecil dapat masuk ke dalam sela-sela batu belah yang ada. Kekuatan jenis konstruksi telford ditimbulkan oleh gesekan antar batu-batu tersebut, sehingga kekuatan konstruksi ini sangat tergantung pada bidang-bidang kontak antar batu serta permukaan batu harus kasar. Semakin besar bidang kontak dan semakin kasar permukaan batu, maka akan memberi daya dukung yang besar pula. Maka untuk konstruksi Telford dipergunakan batu belah yang memberikan gesekan yang lebih besar.Apabila bidang kontak permukaan batu tersebut kecil atau tidak ada sama sekali maka konstruksi Telford akan rusak.

Hal-hal yang dapat menyebabkan kerusakan pondasi Telford antara lain :

1. Penopang tepi pada pondasi terlepas
2. Batu yang dipakai ternyata tidak tahan aus
3. Beban yang diderita terlalu besar, sehingga gesekan yang tersedia untuk melawan beban tersebut tidak mencukupi.

From : Buku Rekayasa Jalan Raya , Hendra Suryadharma & Benidiktus Susanto.