Modul II.Perkerasan Kaku Jalan (rigid Pavement) URAIAN MATERI I : Pengertian dan jenis susunan lapisan Perkerasan Kaku OLEH : SUGIYANTO.

Presentasi berjudul: "Modul II.Perkerasan Kaku Jalan (rigid Pavement) URAIAN MATERI I : Pengertian dan jenis susunan lapisan Perkerasan Kaku OLEH : SUGIYANTO."— Transcript presentasi:

1 Modul II.Perkerasan Kaku Jalan (rigid Pavement) URAIAN MATERI I : Pengertian dan jenis susunan lapisan Perkerasan Kaku OLEH : SUGIYANTO

2 Perkerasan kaku Susunan Lapisan konstruksi kaku terdiri dari komponen.
Tanah dasar Lapis pondasi bawah Lapis Beton Lapis Permukaan aus.

3 Pekerasan Kaku Perkerasan kaku dari kekuatan harus.
1). Mereduksi tegangan yang terjadi pada tanah dasar sebagai akibat beban lalu lintas sampai batas batas yang masih mampu dipikul tanah dasar. 2). Direncanakan dalam dimensi ukuran panjang dan lebar perkerasan dengan bagian sambungan mampu mengatasi pengaruh kembang susut dan penurunan kekuatan tanah dasar, cuaca dan kondisi lingkunga

4 Perkerasan Kaku Dalam perencanaan perkerasan kaku, tebal plat beton mampu memikul beban yang menimbulkan tegangan yang ditimbulkan oleh: Beban roda kendaraan jenis niaga. Perubahan suhu dan kadar air. Perubahan volume pada lapisan dibawahnya.

5 Perkerasan Kaku Rancangan tebal perkerasan kaku, agar dapat mempunyai usia layan sesuai dengan rancangan dan didasarkan asumsi: Kekuatan tanah dasar tanah dasar dalam kode (k) satuan kg/em2. satuan CBR Jenis material lapisan pondasi base dan sub base, lalu lintas jenis kendaraan berat. Pemilihan material lapisan pondasi dan material beton mulai dari pembuatan martal, pemasangan penghamparan saat pelaksanaan lapisan pengecoran, perawatan. Sistem pemompaan dan perubahan volume tanah dasar, akibat cuaca dan air permukaan . Mengkondisi dan melaksanakan penghamparan material lapisan pondasi . Kekuatan bahan beton dalam satuan kuat lenturtarik(MR) . Dalam perencanaan kekuatan beton tegangan lentur tarik yang berlebihan pada bagian penampang.

6 Perkerasan Kaku Bentuk Susunan Lapisan Perkerasan Kaku

7 Perkerasan kaku Perkerasan kaku dari bahan beton dapat disusun dari.

8 Perkerasan Kaku Rancangan Lapis pondasi bawah pada perkerasan beton semen, merupakan bagian yang berfungsi sebagai berikut. Mengendalikan pengaruh kembang susut tanah akibat terjadinya air permukaan tanah tinggi . Mencegah intrusi air dan pemompaan pada sambungan konstruksi perkerasan beton, keretakan pada tepi-tepi pelat sambungan antara perkerasan. Memberikan dukungan mantap kesetabilan dan seragam pada pelat perkerasan pada sisi memanjang longitudinal dan melintang transversal. Sebagai lapisan yang berfungsi sebagai perkerasan lantai kerja selama pelaksanaan konstruksi.

9 Perkerasan Kaku Fungsi lapisan tanah pondasi (Sub-Grade) pada perkerasan kaku: Menyediakan lapisan yang seragam, stabil dan permanen bersifat tetap Menaikkan harga modulus reaksi tanah dasar (Modulus of Sub Grade Reaction= K), menjadi Modulus reaksi komposit(Modulus of Composit Reaction). Mengurangi kerusakan akibat pembekuan (frost action). Melindungi gejala plumping, dimana butiran-butiran agregat halus tanah pada daerah sambungan terjadi retakan dan sudut dan sisi samping perkerasan neton. Mengurangi terjadinya bahaya retak pada lapisan perkerasan.

10 Perkerasan Kaku Pelaksanaan Stabilitas Tanah, dipehatikan :
Diperlukan kekuatan yang dapat mendukung beban atau kekakuan dari tanah yang telah distabilisir. Diperlukan untuk mengurangi efek stabilitas tanah dan menjamin stabilitas. Ketersediaan bahan tanah yang berdekatan pada lokasi pembangunan. Dihindari pengunaan bahan tanah yang tidak memenuhi syarat teknis sebagai bahan bantu campuran gradasi. Penambahan pada pemadatan yang tidak cukup Diperlukan untuk konstruksi badan jalan sebagai bahan tambahan. Dapat menjamin stabilitas hasil pengalian berupa lereng. Diperlukan sebagai bahan perbaikan untuk tanah.

11 Perkerasan Kaku Metode Pelaksanaan peningkatan daya dukung tanah dilakukan dengan memperhatikan jenis, dan proses dan bahan stabilisasi tanah. 1. Mekanis untuk mendapatkan tanah yang bergradasi baik (well graded) untuk memenuhi spesifikasi tanah sesuai speck. 2. Kimia, dengan bantuan bahan campuran dari bahanolahan parik dan hasil tambang.

12 Perkerasan Kaku Faktor yang perlu diperhaikan dalam pelaksanaan penghamparan dan pemadatan material tanah timbunan, adalah: Karakteristik dari material bahan timbunan. Kadar air material timbunan. Jenis alat pemadatan yang digunakan. Massa (berat) alat pemadatan yang tergantung pada lebar roda atau plat dasar. Ketebalan lapisan material yang dipadatkan dalam kondisi tidak lebih dari 2 kali ketebalan rencana. Jumlah lintasan yang diperlukan dalam pemadatan. Pekerjaan pemadatan tanah disesuaikan dengan tujuan dan fungsi bangunan yang akan didukung/ditopang. Memilih mesin pemadat yang cocok untuk mendapatkan pemadatan yang baik.

13 Perkerasan Kaku Dalam setiap kegiatan pelaksanan pemadatan diperlukan pelaksanaan stabilitas pemadatan tanah adalah : Menghamparkan bahan secara merata pada saat pelaksanaan timbunan tanah secara berlapis-lapis. Mengatur kadar air bahan tanah secara tepat sesuai dengan jenis dan karakteristik tanah. Memilih mesin penghampar dan pemadat yang cocok untuk mendapatkan pemadatan yang baik. Menghindarkan lokasi pekerjaaan selama penghamparan dan pemadatan dari pengenangan atau infiltrasi air hujan.

14 Perkerasan Kaku Faktor diperlukan dalam Pelaksanaan Penghamparan dan Pemadatan : Karakteristik dari material bahan timbunan. Kadar air material timbunan. Jenis alat pemadatan yang digunakan. Massa (berat) alat pemadatan yang tergantung pada lebar roda atau plat dasar. Ketebalan lapisan material yang dipadatkan dalam kondisi tidak lebih dari 2 kali ketebalan rencana. Jumlah lintasan yang diperlukan dalam pemadatan. Pekerjaan pemadatan tanah disesuaikan dengan tujuan dan fungsi bangunan yang akan didukung/ditopang. Memilih mesin pemadat yang cocok untuk mendapatkan pemadatan yang baik.

15 Perkerasan Kaku Perbaikan Stabiitas dengan Penyesuaian Gradasi Tanah;
Pembuatan Campuran Gradasi. Tempat Penimbunan material. Pelaksanaan Penghamparan. Pelaksanaan Stabilitasi Jenis Peralatan Pekerjaan Tanah.

16 Perkerasan Kaku Penimbunan material selektif, penghamparan dan pemadatan.

17 Perkerasan Kaku Stabiliats tanah dengan campuran kimia dilakuakan
Kondisi tanah yang jelek daya dukung, ditingkatkan mutu kekauatan gradasinya. Bahan kemampuan pondasi yang terbatas, khususnya tingginya plastisitas bahan pondasi, perlu diturunkan angka plastisitas tanah. Pengedalian kadar air pada lapiran butiran tanah dibawah dan sekitar pondasi. Sehingga tanah tidak mudah mengisap air dan mengkondisikan tanah tidak basah berair. Mendaatkan tinggi bahan lapisan tanah yang memiliki kemampuan dukung sesuai kemampuan bangunan.

18 Perkerasan Kaku Pelaksanaan dan merencanakan pencampuran bahan material sebelum dicampur perlu dilakukan hal sebagai berikut: Dilakukan penyelidikan tanah mengenai kadar air, gradasi butiran dan konsistensi tanah yang akan distabilisir. Penentuan bahan stabilisir sesuai dengan karakteristik bahan stabilisir kapur atau semen.

19 Perkerasan Kaku

20 Perkerasan Kaku Jenis bahan stabilitas grouting pada lapisan tanah dibagi menjadi 3 jenis: Bahan partikel suspensi : pasta semen, cairan kapur. Larutan stabilisir : Bahan inorganis seperti waterglass dan kalsium chloride dan bahan yang terdiri dari berbagai persenyawaan polymer tinggi. Bahan gabungan cement dan waterglass.

21 Perkerasan kaku Bahan Geotekstil Merupakan lembaran serat sintesis tenunan dengan tambahan bahan anti ultraviolet yang dibuat untuk menanggulangi terjadinya penurunan tanah (setlement) dan perubahan lapisan labil dan sebagai memperkokoh pembuatan landasan jalan dan konstruksi yang tanah mengalami pergerakan atau jenis tanah ekpansif.

22 Perkerasan kaku Bahan Geotekstil Merupakan lembaran serat sintesis tenunan dengan tambahan bahan anti ultraviolet yang dibuat untuk menanggulangi terjadinya penurunan tanah (setlement) dan perubahan lapisan labil dan sebagai memperkokoh pembuatan landasan jalan dan konstruksi yang tanah mengalami pergerakan atau jenis tanah ekpansif.

23 Perkerasa Kaku Sistim stabilisasi lereng dengan micropile digunakan untuk meningkatkan kemampuan daya dukung tanah lanau jika mengalami ekanan rendah akibat beban konstruksi dan meningkatkan kestabilan lereng di semua jenis tanah

24 MATERI II : Posisi Beban dan material Lapsan Perkerasan Kaku

25 Perkerasan Kaku

26 Perkerasan Kaku

27 Perkerasan Kaku

28 Perkerasan Kaku Pondasi Lapisan Bawah ( subase- course)
Bahan unbound Gradasi atau bound gradasi cemen treated subase (CTSb) Jenis beton kurus giling padat atau Lean roller concrete. Tegangan tekan min 5,0 Mpa ( 50 kg/cm2) Dalam peraturan dan standart penentuan tebal lapisan pondasi minimum 10 cm yang paling sedikit mempunyai mutu dan persyaratan teknis menurut SNI dan AASHTO M-155 serta SNI

29 Perkerasan Kaku Tebal pondasi Bawah minimum untuk perkerasan beton semen

30 Perkerasan Kaku Hubungan CBR tabah dasar dan tebal Pondasi bawah

31 Perkerasan Kaku Hubungan antara Lapis Pemecah Ikatan dan Gesekan No
Koefisien Gesekan (µ) 1 Lapis resap ikat aspal di atas permukaan pondasi bawah 1.0 2 Laburan paraffin tipis pemecah ikat 1.5 3 Karet kompon (A Cloribnated Rubber Curing Compound) 2.0

32 Perkerasan Kaku Persyaratan Agregat Halus SNIS-04- 1989
Butirannya tajam, kuat dan keras. Bersifat kekal, tidak pecah atau hancur karena pengaruh cuaca. Sifat kekal, apabila diuji dengan larutan jenuh garam sulfat Jika dipakai Natrium Sulfat, bagian yang hancur maksimum 12 % Jika dipakai Magnesium Sulfat, bagian yang hancur maksimum 10 % Agregat halus tidak boleh mengandung Lumpur ( bagian yang dapat melewati ayakan 0,060 mm) lebih dari 5 %. Apabila lebih dari 5 % maka pasir harus dicuci. Tidak boleh mengandung zat organik. Harus mempunyai variasi besar butir (gradasi) yang baik,

33 Perkerasan Kaku Agregat kasar memiliki syarat teknis antar lain;
Butirannya tajam, kuat dan keras Bersifat kekal, tidak pecah atau hancur karena pengaruh cuaca. Sifat kekal, apabila diuji dengan larutan jenuh garam sulfat Agregat kasar tidak boleh mengandung Lumpur ( bagian yang dapat melewati ayakan 0,060 mm) lebih dari 1 %. Apabila lebih dari 1 % maka kerikil harus dicuci. Tidak boleh mengandung zat organik dan bahan alkali yang dapat merusak campuran aspal beton. Harus mempunyai variasi besar butir (gradasi) yang baik, atau gradasi rapat (Dense Graded) :

34 Perkerasan Kaku URAIAN MATERI III : Karakteristik Material Beton dan Sambungan Perkerasan Kaku

35 Perkerasan Kaku Beberapa sifat beton yang timbul jika telah mengeras antara lain : Getas, artinya mudah retak atau patah disatu penampang dan bersifat liat. Mengalami penyusutan yang cukup besar jika saat pelaksanaan cuaca udara kering Sehingga terjadi kecenderung cacat seperti retak-retak halus pada permukaan yang berhubungan dengan cuaca kering. Hasil yang didapat dipengaruhi oleh kemampuan saat pelaksanaan beton

36 Perkerasan Kaku Sifat-sifat Beton basah Selama proses pelaksanaan beton basah akan ditentukan oleh antara lain : Stabilitas kekentalan. Mobilitas. kompaktibilita

37 Perkerasan Kaku Pemasangan Tulangan
Membatasi lebar retakan, agar kekuatan pelat tetap dapat dipertahankan. Memungkinkan penggunaan pelat yang lebih panjang agar dapat mengurangi jumlah sambungan melintang sehingga dapat meningkakan kenyamanan. Mengurangi biaya pemeliharaan akibat keretakan, jumlah tulangan yang diperlukan dipengaruhi posisi jarak sambungan susut, sedangkan pada posisi beton bertulang menerus, diperlukan jumlah tulangan yang sesuai (As min) mengurangi sambungan susut.

38 Perkerasan Kaku Menurut pedoman dalam NAASRA (National Association of Austalian State Road Authorities) ada jenis perkerasan kaku, Perkerasan beton semen bersambung tanpa tulangan (jointed plain concrete pavement). Perkerasan beton menerus dengan tulangan (continuosly reinforced concrete pavement).

39 Perkerasan Kaku Hubungan kuat tekan beton dengan baja memperoleh angka ekivalen f’c kekuatan beton N 10 8 20-k3 atas 6

40 Perkerasan Kaku Penerapan tulangan umumnya dilaksanakan pada:
Pelat dengan bentuk tak lazim (odd-shaped slabs). Pelat tersebut tidak lazim bila perbandingan antara panjang dengan lebar lebih besar dari 1,25 atau bila pola sambungan pada pelat tidak benar-benar berbentuk bujur sangkar atau empat persegi panjang. Pelat dengan sambungan tak sejalur (mismatched joints). Pelat berlubang karena ada saluran pemisah (pits or structures).

41 Perkerasan kaku

42 Perkerasan Kaku

43 Perkerasan Kaku Untuk menjamin agar tidak diperoleh retakan-retakan yang halus dan jarak antara tulangan yang optimum, maka diperlukan: Persentase tulangan dan perbandingan antara keliling dan luas tulangan harus besar. Perlu menggunakan tulangan ulir (deformed bars) untuk memperoleh tegangan lekat yang lebih tinggi. Jarak retakan teoritis yang dihitung dengan persamaan di atas harus memberikan hasil antara 100 dan 250 cm. Jarak antara tulangan 100 mm-225 mm. Diameter batang tulangan memanjang berkisar antara 12 mm dan 20 mm.

44 Perkerasan Kaku Penulangan melintang
Pemakaian Luas tulangan melintang (As) yang diperlukan pada perkerasan beton menerus dengan tulangan dihitung menggunakan persamaan seperti penulangan memanjang. Tulangan melintang dapat direkomendasikan sebagai berikut. : Diameter batang ulir lebih kecil dari 12 mm Jarak maksimum tulangan sumbu ke sumbu 75 cm

45 Perkerasan Kaku Macam Pemasangan Perkerasan Kaku

46 Perkerasan Kaku Kekuatan Beton semen
Kekuatan beton harus dinyatakan dalam nilai kuat tarik lentur (Flexural, strenght) umur 28 hari, yang didapat dari hasil penhujian balok pembebanan tiga titik (ASTM C-78) yang besarnya mencapai tipikal sekitar 3-5 Mpa (30-50 kg/cm²) Kuat tarik lentur beton, harus mencapai kuat tarik lentur 5 - 5,5 Mpa ( kg/cm²). Kekuatan rencana harus dinyatakan dengan kuat tarik lentur karakteristik yang dibulatkan hingga 0,25 Mpa (25 kg/cm²) terdekat.

47 Perkerasan kaku Kuat tarik lentur dapat juga ditentukan dari hasil uji kuat tarik belah beton yang dilakukan menurut SNI : Fcf = 1,37 x Fcs dalam Mpa atau Fcf = 13,44 dalam kg/cm² Dengan pengertian bahwa bahan beton : Fcs : kuat tarik belah beton 28 hari

48 Perkerasan Kaku Posisi langan sambungan

49 Perkerasan Kaku Posisi dan Fungsi Tulangan Melintang’
Tulangan sambungan melintang disebut juga dowel Berfungsi sebagai „sliding device‟ dan „load transfer device’. Berbentuk polos, bekas potongan rapi dan berukuran besar. Satu sisi dari tulangan melekat pada pelat beton, sedangkan satu sisi yang lain tidak lekat pada pelat beton Lokasi di tengah tebal pelat dan sejajar dengan sumbu jalan

50 Perkerasan Kaku Posisi dan Fungsi Tulangan memanjang
Tulangan sambungan memanjang disebut juga Tie Bar. Berfungsi sebagai unsliding devices dan rotation devices. Berbentuk deformed / ulir dan berbentuk kecil. Lekat di kedua sisi pelat beton. Lokasi di tengah tebal pelat beton dan tegak lurus sumbu jalan. perolehan Luas tulangan memanjang dihitung dengan rumus seperti pada tulangan melintang.

51 Perkerasan Kaku Sambungan pada perkerasan beton semen digunakan antara lain, untuk: Membatasi tegangan dan pengendalian retak yang disebabkan oleh penyusutan, pengaruh lenting serta bahan lalu lintas Memudahkan pelaksanaan Mengakomodasi gerakan pelat akibat perubahan volume lapisan pondasi.

52 Perkerasan Kaku Tipikal Sambungan melintang dan Mamanjang

53 Perkerasan Kaku Ukuran standart Penguncian sambungan Memanjang dan melintang.

54 Perkerasan Kaku Sambungan Susut Melintang tanpa ruji (dowel)

55 Perkerasan Kaku Spesifikasi Diameter Tulangan

56 Perkerasan Kaku Tipykal Sambungan Pelaksanaan direncanakan dan tidak direncanakan untuk apengecoran lajur perkerasan

57 Perkerasan Kaku Tipykal Sambungan Isolasi

58 Perkerasan Kaku Sambungan isolasi harus dilengkapi dengan bahan penutup (joint sealer) setebal 5- 7 mm dan sisanya diisi dengan bahan pengisi (joint filter)

59 Perkerasan Kaku

60 Perkerasan Kaku Hubungan sambungan isolasi atara diameter uji (dowel) dengan Ketebalan plat Beton

61 Perkerasan Kaku Varian sambungan isolasi pada lobang kontrol ( manhole) dan sambungan Lubang air masuk saluran tepi jalan

62 Perkerasan Kaku Varian sambungan pada potongan melintang jalan

63 Perkerasan Kaku Pengunaan Angker Panel dan angker blok pada jalan dengan kemiringan kelandaian memanjang curam

64 Uraian Materi IV : Metode Analisis Perkerasan Kaku

65 Perkerasan Kaku Fungsi perkerasan kalu dalam memikul beban, maka perkerasan harus: Mereduksi tegangan yang terjadi pada tanah dasar sampai batas-batas yang masih mampu dipikul tanah dasar tersebut tanpa menimbulkan perbedaaan lendutan/penurunan yang dapat merusak perkerasan itu sendiri. Direncanakan dan dibangun sedemikian rupa sehingga mampu mengatasi pengaruh kembang susut dan penurunan kekuatan tanah dasar serta pengaruh cuaca dan kondisi lingkungan.

66 Perkerasan Kaku Dalam perencanaan perkerasan kaku ada beberapa faktor
yang harus diperhatikan, antara lain: Peranan perkerasan kaku dan intensitas lalu lintas dilayani. Volume lalu lintas, konfigurasi sumbu dan roda, beban sumbu, ukuran dan tekanan beban, pertumbuhan lalu lintas, jumlah jalur dan arah lalu lintas. Umur rencana perkerasan kaku ditentukan atas dasar pertimbangan-pertimbangan peranan perkerasan, pola lalu lintas dan nilai ekonomi perkerasan serta faktor pengembangan wilayah. Kapasitas perkerasan yang direncanakan Daya dukung dan keseragaman tanah dasar . kekuatan pelat perkerasan. Lapis pondasi bawah meskipun bukan merupakan bagian utama dalam menahan beban.

67 Perkerasan Kaku Faktor Penentuan Tebal perkerasan Kaku 1.Umur Rencana 2.Variasi Lalu Lintas Rencana. Jumlah sumbu kendaraan niaga selama umur rencana di hitung dengan rumus berikut: JSKN =JSKNH x 365 x R x C Dengan ketentuan: JSKN : Jumlah total sumbu kendaraan niaga selama um ur rencana JSKNH : jumlah total sumbu kendaraan niaga perrhari p ada saat jalan dibuka

68 Perkerasan Kaku 3. Koefisien Distribusi Kendaraan
Dan ditinjau dari konfigurasi jenis sumbu kendaraan meliputi Sumbu tunggal dengan roda tunggal (STRT) Sumbu tunggal dengan roda ganda (STRG) Sumbu tandem/ganda dengan roda ganda (SGRG) Sumbu tridem roda ganda (STrRG)

69 Perkerasan Kaku 4. Faktor Keamanan sesuai Peranan Jalan
Kekuatan Tanah Dasar. Pertumbuhan Lalu Lintas

70 Perkerasan Kaku Langkah analisis dalam menentukan perencanaan tebal pelat pada perkerasan kaku dapat dilakukan sebagai berikut : Memilih dan mengasumsikan tebal perkerasan bersasarkan nilai konfigurasi beban pada suatu tebal pelat dalam nomogram. Pada setiap kombinasi konfigurasi dan beban sumbu serta suatu harga tanah dukung (k) Tegangan tarik lentur yang terjadi pada pelat beton ditentukan dengan menggunakan nomogram korelasi beban sumbu dan harga kekuatan tanah (k), Terdapat 3 nomogram, untuk sumbu tunggal roda tunggal, sumbu tunggal roda ganda dan sumbu ganda roda ganda.

71 Perkerasan Kaku Perbandingan tegangan dihitung dengan membagi tegangan tarik lentur yang terjadi pada pelat dengan kuat tarik lentur ijin (MR) beton. Jumlah pengambilan jumlah pengulangan beban yang diijinkan ditentukan berdasarkan harga Perbandingan tegangan dengan nilai jumlah pengulangan beban yang diijinkan. Persentase fatigue untuk tiap -tiap kombinasi / beban sumbu ditentukan dengan membagi jumlah pengulangan beban rencana dengan jumlah pengulangan beban yang diijinkan. Mencari total fatigue dengan menjumlahkan persentase fatigue dari seluruh kombinasi konfigurasi beban sumbu.

72 Perkerasan Kaku ika dalam perhitungan mengalami kendala dan tebal palt terlampui akibat tegangan ijin, dari tengan kuat tarik lentur terjadi, maka Langkah – langkah 1 sampai 3 diulangi hingga didapatkan tebal pelat terkecil dengan total fatigue yang lebih kecil atau sama dengan nilai 100%. Tebal minimum pelat untuk perkerasan kaku adalah 150 mm.

73 Perkerasan Kaku Tabel Jumlah pengulangan Bebab yang Diijinkan

74 Perkerasan Kaku Tahapan pelaksanaan Perkerasan Kaku

75 Perkerasan Kaku

76 Perkerasan Kaku

77 TERIMA KASIH