Disampaikan dalam Pembekalan Sertifikasi HPJI

untuk

Tenaga Ahli Pelaksana dan Tenaga Ahli Pengawas

Jalan dan Jembatan

Januari 2008

PENGENALAN

KONSEP DASAR

PERTIMBANGAN DALAM PENENTUAN JENIS PERKERASAN KAKU UNTUK JALAN BARU

Tingkat kekakuan cukup tinggi dibandingkan dengan perkerasan aspal, yaitu 10 kali lipat. (Ebeton semen = 40.000 MPa; Ebeton aspal = 4.000 MPa).

Plat beton dengan flexural strength 45 kg/cm2 (kira-kira ekivalen dengan beton mutu K-400) setebal 25 cm dapat menampung sekitar 8 juta ESAL (cukup tinggi !).

Tebal keseluruhan perkerasan jauh lebih tipis dari tebal keseluruhan perkerasan fleksibel/aspal (≤ 50 %).

KEUNTUNGAN-KEUNTUNGAN Life-cycle-cost lebih murah dari pada perkerasan aspal. Tidak terlalu peka terhadap kelalaian pemeliharaan. Tidak terlalu peka terhadap kelalaian pemanfaatan

(overloading). Semen adalah material produksi dalam negeri sehingga

tidak tergantung dari import. Keseluruhan tebal perkerasan jauh lebih kecil dari pada

perkerasan aspal sehingga dari segi lingkungan / environment lebih menguntungkan.

Ketahanan thd pelapukan / oksidasi : Konstruksi semen relatif lebih sedikit mengandung bahan-bahan organik (C) dari pada aspal. Jadi perkerasan beton semen lebih tahan terhadap oksidasi (penuaan/ageing) dari pada perkerasan aspal.

Kebutuhan pemeliharaan : Pemeliharaan perkerasan kaku lebih kecil/jarang dari pada perkerasan fleksibel.

Biaya konstruksi : Pada saat sekarang, biaya konstruksi kedua jenis perkerasan hampir sama.

KERUGIAN-KERUGIAN Permukaan perkerasan beton semen mempunyai riding

comfort yang lebih jelek dari pada perkerasan aspal, yang akan sangat terasa melelahkan untuk perjalanan jauh.

Warna permukaan yang keputih-putihan menyilaukan di siang hari, dan marka jalan (putih/kuning) tidak kelihatan secara kontras.

Perbaikan kerusakan seringkali merupakan perbaikan keseluruhan konstruksi perkerasan sehingga akan sangat mengganggu lalu lintas.

Pelapisan ulang / overlay tidak mudah dilakukan. Ketidaksempurnaan hasil pekerjaan akibat kurang telitinya

pelaksanaan pekerjaan di lapangan tidak mudah diperbaiki. Perbaikan permukaan yang sudah halus (polished) hanya

bisa dilakukan dengan grinding machine atau pelapisan ulang dengan campuran aspal, yang kedua-duanya memerlukan biaya yang cukup mahal.

JENIS-JENIS PERKERASAN KAKU

Perkerasan Kaku (Rigid Pavement) adalah struktur yang terdiri dari plat beton semen yang bersambungan (tidak menerus) dengan atau tanpa tulangan, atau plat beton menerus dengan tulangan, yang terletak di atas lapis pondasi bawah, tanpa atau dengan aspal sebagai lapis permukaan.

Perkerasan kaku dikelompokkan menjadi:Perkerasan Beton Semen, yaitu perkerasan kaku dengan beton sebagai lapisan aus.Terdapat 4 (empat) jenis perkerasan beton semen:

Perkerasan beton semen dengan sambungan tanpa tulangan (jointed unreinforced concrete pavement);

Perkerasan beton semen dengan sambungan dengan tulangan (jointed reinforced concrete pavement);

Perkerasan beton semen menerus (tanpa sambungan) dengan tulangan (continuously reinforced concrete pavement);

Perkerasan beton semen pratekan (prestressed concrete pavement).

Perkerasan Komposit, yaitu perkerasan kaku dengan plat beton sebagai lapis pondasi dan aspal beton (AC) sebagai lapis permukaan (struktural).

PERKERASAN KOMPOSIT

Konstruksi beton semen dengan lapis permukaan aspal beton, yang memperhitungkan lapis aspal beton sebagai bagian yang ikut memikul beban, disebut Perkerasan Komposit.Dalam literatur yang ada, konstruksi seperti itu tebalnya dihitung sebagai berikut:

Tentukan terlebih dahulu tebal plat beton yang dibutuhkan dengan menganggap perkerasan seluruhnya terdiri dari beton semen.Tebal plat beton dikurangi sebesar 10 mm untuk setiap 25 mm tebal aspal beton.Ketentuan tebal minimum plat beton adalah 150 mm, dan untuk mencegah retak refleksi (akibat celah sambungan dan retak pada plat beton) disarankan tebal minimum aspal beton 100 mm (4 inches).

LANJUTAN

PENGERTIAN DAN SIFAT-SIFAT UMUMKOMPONEN KONSTRUKSI

PERKERASAN FLEKSIBEL sbg Multi Layer System : -Lapis Permukaan; -Lapis Pondasi; -Lapis Pondasi Bawah.

PERKERASAN KAKU sbg Single Layer System : -Plat Beton Mutu Tinggi sebagai Base; -Subbase (Lean Concrete atau Batu Pecah), tidak diperhitungkan berfungsi struktural.

KEMAMPUAN PENYEBARAN BEBAN DAN KAPASITAS BEBAN

Dengan Modulus Elastisitas (E) plat beton yang sangat besar, maka kemampuan penyebaran beban plat beton jauh lebih besar dari pada perkerasan aspal. Dengan demikian tebal seluruh konstruksi perkerasan kaku jauh lebih tipis dari pada seluruh tebal perkerasan fleksibel.

PARAMETER PENTING DALAM PERKERASAN KAKUKEKUATAN BETON SEMEN

Ada 2 parameter yang cukup populer, yaitu : Compressive Strength (K), yaitu kuat tekan silinder beton 15 cm x 30

cm. Flexural Strength (fx), yaitu kekuatan menahan momen lentur.

Hubungan antara K dengan fx adalah hubungan koridor, bukan linier. K (kg/cm2) 120–175 155-230 225-335 280–400

fx (kg/cm2) 25 30 40 45(Hubungan antara K dengan fx sangat tergantung kualitas/mutu beton)

Digunakan beton semen mutu tinggi,(fx = 40 – 45 kg/cm2), karena :

- Harus tahan terhadap aus,

- Harus tahan terhadap pelapukan karena cuaca,- Tidak boleh sering mengalami pemeliharaan.Jadi bukan untuk mengurangi tebal plat beton.

Peralatan untuk Pengujian Kuat Tekan Beton

PENENTUAN KUAT LENTUR BETON (fx)

SLUMP BETONSLUMP BETON

Nilai slump Beton untuk mengukur kelecakan beton Nilai slump Beton untuk mengukur kelecakan beton (workability / kemudahan pengerjaan beton)(workability / kemudahan pengerjaan beton)

Untuk perkerasan beton semen dipersyaratkan: Untuk perkerasan beton semen dipersyaratkan: Nilai Slump = 2,5 – 5,0 cmNilai Slump = 2,5 – 5,0 cm, tergantung dari jenis peralatan , tergantung dari jenis peralatan penghampar (concrete paver/finisher) yang digunakan.penghampar (concrete paver/finisher) yang digunakan.

Fixed form finisher :Fixed form finisher : digunakan beton dengan Slump = 4,0 – 5,0 digunakan beton dengan Slump = 4,0 – 5,0 cmcm(acuan tetap) (acuan tetap)

Slip form paver :Slip form paver : digunakan beton dengan Slump = 2,0 – 2,5 cm digunakan beton dengan Slump = 2,0 – 2,5 cm(acuan bergerak)(acuan bergerak)

Berkaitan dngworkabilitypekerjaan

beton

Peralatan untuk Pengujian Slump Beton

TANAH DASAR (SUBGRADE) Daya dukung Tanah Dasar dinyatakan dengan

Modulus Reaksi Tanah Dasar (k), yang ditentukan dengan Plate Bearing Test, bukan dengan CBR.

Hubungan antara CBR dengan k adalah sbb.:CBR (%) 2,0 4,0 8,0 12,0 16,0 20,0 24,0 28,0 32,0k (pci) 70 120 170 200 230 240 260 290 340k (kg/cm3) 1,5 3,3 4,8 6,0 6,6 7,0 7,5 8,0 9,3

Daya dukung Tanah Dasar tidak terlalu berpengaruh pada tebal perkerasan kaku. Yang penting adalah keseragamannya. (Road Note 29 dan TN 45 CCAA).

Berdasarkan Spesifikasi Umum, persyaratan teknis Tanah Dasar untuk Perkerasan Beton Semen sama dengan untuk Perkerasan Aspal.

LAPIS PONDASI(BASE)

Berupa satu lapis beton semen mutu tinggi setara dengan beton K-350. Sering disebut Lapis Pondasi (Base) karena di atasnya dimungkinkan ada lapis aspal yang disebut Lapis Permukaan.

Merupakan konstruksi utama dari perkerasan kaku.

Kontak langsung dengan roda lalu lintas, karenanya harus rata, tidak mudah aus dan tidak licin.

Tidak lekat (bonding) dengan Sub Base.

LAPIS PONDASI BAWAH (SUB BASE)

Berfungsi sebagai lantai kerja (working platform). Tidak diperhitungkan memikul beban lalu lintas

(bersifat non-struktural). Banyak digunakan Lean Concrete sebagai Sub Base,

tetapi bisa juga digunakan granular material atau pasir (sand bedding).

Tidak boleh ada ikatan (bonding) dengan plat beton di atasnya.

SAMBUNGAN (JOINT)

Fungsi sambungan:- Pada sambungan melintang:

Mengakomodasi gerakan susut.- Pada sambungan memanjang:

Mengakomodasi gerakan lenting dari pelat beton akibat panas-dingin pada siang-malam hari.

Sambungan dibuat dengan saw cut, crack inducer, atau akhir pentahapan pelaksanaan.

Pada setiap celah sambungan, harus diisi dengan joint sealant.

Sambungan diupayakan sesuai dengan pola retak alami plat beton.

POLA RETAK ALAMI PLAT BETON

TIE BAR DOWEL

SKEMATIS SAMBUNGAN DAN TULANGAN SAMBUNGAN

TULANGAN PLAT

JENIS-JENIS SAMBUNGAN

SAMBUNGAN MELINTANG, ada 2 jenis:- Sambungan Susut (Contraction Joint), dibuat dengan cara melakukan saw cutting (penggergajian) sedalam ¼ tebal plat.- Sambungan Pelaksanaan (Construction Joint), dibuat dengan cara memasang bekisting melintang dan dowel antara plat yang dicor sebelumnya dengan plat yang dicor berikutnya.

SAMBUNGAN MEMANJANGUntuk plat yang dicor per lajur: - dibuat dengan cara memasang bekisting memanjang dan

tie bars.

Untuk plat yang dicor 2 lajur sekaligus: - dibuat dengan cara saw cutting untuk bagian atas, dan memasang crack inducer (batang kayu berpenampang ) di bagian bawah plat beton.

TULANGAN SAMBUNGAN Sebagai penyambung plat beton yang sudah putus

(akibat retak). Tulangan sambungan melintang susut (contraction

joint), dan tulangan sambungan melintang pelaksanaan (construction joint) disebut Dowel (Ruji).

Tulangan sambungan memanjang disebut Tie Bar (Batang Pengikat).

FUNGSI TULANGAN SAMBUNGAN

SAMBUNGAN MELINTANG Sebagai load transfer

devices. Sebagai sliding devices. Berukuran besar dan polos. Satu ujung lekat dengan

beton, satu ujung lainnya bebas.

Ditempetkan di tengah-tengah tebal plat dan sejajar sumbu jalan baik arah vertikal maupun horizontal.

Mengurangi potensi faulting, pumping dan corner break pada perkerasan beton semen dengan sambungan.

SAMBUNGAN MEMANJANG Sebagai rotation devices

(engsel). Berukuran kecil dan berulir

(deformed bar). Kedua ujung lekat dengan

beton. Ditempatkan di tengah-tengah

tebal plat dan tegaklurus sumbu jalan.

Tidak overlap dengan tulangan sambungan melintang.

Mencegah faulting, gerakan slab mendatar, dan membantu transfer beban

Dowel Tie Bar

Diameter yang disarankan

1/8 tebal plat tergantung tebal plat

Diameter minimum *)

32 mm (1 ¼ in.) 13 – 16 mm tergantung tebal

plat

Panjang tipikal disarankan

455 mm (18 in.) tergantung tebal plat

Jarak 305 mm (12 in.) tergantung tebal plat

UKURAN, PANJANG DAN JARAK

DOWEL DAN TIE BAR

*) Penggunaan dowel diameter ≤ 25 mm untuk lalu lintas berat dapat mengakibatkan kehancuran beton di sekitar dowel (dowel socketing)

JOINT SEALANTPada setiap celah sambungan, harus diisi dengan joint sealant yang bersifat thermoplastic, baik pengecoran panas maupun dingin, a.l. rubber asphalt, coal tars atau rubber tars. Bisa juga menggunakan material yang disisipkan dalam keadaan precompressed, a.l. Compriband.

Pelaksanaan sebaiknya dilakukan sesegera mungkin, supaya celah tidak terisi kotoran / bahan lain.

SAW CUTTINGPerlu diperhatikan:

Harus tepat lokasi (diberi tanda sebelumnya pada bekisting)

Harus tepat kedalaman (1/4 tebal plat) Harus tepat waktu (antara jam ke-4 sampai jam ke-

24).

BOND BREAKER

- Dipasang di atas subbase agar tidak ada kelekatan / friction / bonding antara subbase dengan plat beton.

- Dibuat dari plastik tipis.- Permukaan subbase tidak boleh di-groove atau di-

brush.- Pemasangan plastik harus dihindari adanya air-

trapped di bawah plastik yang akan menyebabkan irregular joint.

- Bila subbase dari bahan granular, tidak perlu bond breaker, kecuali kalau ada kekhawatiran terjadinya “dewatering” campuran beton.

GROOVING/BRUSHING

Fungsi: Membuat permukaan beton tidak licin (macrotexturing) dengan cara membuat alur memanjang / melintang.

(Mencegah terjadinya aqua planing / hydro planing).

Alur arah memanjang:- Friction arah melintang lebih baik (pada manuver

ke samping),- Friction ke arah memanjang kurang baik,- Pelaksanaan lebih mudah dan cepat,- Surface drainage sedikit terganggu,- Sambungan pelaksanaan grooving / brushing

sering tidak rapi.

Alur arah melintang:- Friction arah melintang kurang baik,- Friction arah memanjang lebih baik, - Surface drainage baik,- Sambungan alur grooving / brushing bisa

dihindari.

• NOISENOISE

Kebisingan pada kecepatan 80 km/jam:Kebisingan pada kecepatan 80 km/jam:- Surface Dressing - Surface Dressing 82,0 dB82,0 dB- Grooved concrete- Grooved concrete 80,5 dB80,5 dB- Brushed concrete- Brushed concrete 81,0 dB81,0 dB

•PERAWATAN BETON (CURING)PERAWATAN BETON (CURING)

Setelah finishing dengan grooving / brushing, permukaan beton Setelah finishing dengan grooving / brushing, permukaan beton dilapis / disemprot bahan pengawet (curing compound) sebanyak dilapis / disemprot bahan pengawet (curing compound) sebanyak 0,22 – 0,27 liter/m2 (cara mekanis) atau 0,27 – 0,36 liter/m2 0,22 – 0,27 liter/m2 (cara mekanis) atau 0,27 – 0,36 liter/m2 (cara manual).(cara manual).Dianjurkan menggunakan curing compound yang berwarna putih.Dianjurkan menggunakan curing compound yang berwarna putih.Cara lain, ialah dengan menutup seluruh permukaan yang Cara lain, ialah dengan menutup seluruh permukaan yang terbuka dengan burlap atau goni yang dibasahi sekurang-terbuka dengan burlap atau goni yang dibasahi sekurang-kurangnya selama 7 harikurangnya selama 7 hari..

Hidrasi semen adalah reaksi kimia yang sangat lambat. Hidrasi semen adalah reaksi kimia yang sangat lambat. Apabila permukaan beton dibiarkan mengering prematur, Apabila permukaan beton dibiarkan mengering prematur, maka reaksi kimia tadi terhenti, akibatnya kualitas beton maka reaksi kimia tadi terhenti, akibatnya kualitas beton (durabilitas, dsb.) menurun. Curing compound harus harus (durabilitas, dsb.) menurun. Curing compound harus harus disemprotkan segera selama permukaan beton belum disemprotkan segera selama permukaan beton belum mengering. Kalau tidak, tidak ada gunanya sama sekali.mengering. Kalau tidak, tidak ada gunanya sama sekali.

OVERLAY AC (BETON ASPAL) DI ATAS PERKERASAN BETON SEMEN

Fungsi: -Non-struktural, memperbaiki permukaan beton semen yang sudah aus.-Struktural, menambah kekuatan perkerasan beton semen yang sudah ada, atau perkerasan komposit.

Overlay non-struktural- Pergunakan overlay tipis (1 – 2 cm).- Kelekatan aspal harus tinggi,- Ada resiko retak (reflection crack).

Overlay perkerasan lama (pengalaman di luar negeri) Biasanya keputusan overlay AC diambil setelah

mempertimbangkan beberapa opsi perbaikan perkerasan beton semen, sbb:

-Full depth repair di bagian perkerasan yang retak,-Partial depth repairs at joints,-Diamond grinding untuk memperbaiki kekasaran permukaan,-Stabilization of slabs by filling subgrade voids,-Concrete overlay.Apabila kerusakan sangat eksesif, maka satu-satunya opsi

selain AC overlay adalah rekonstruksi (removal).

Persyaratan utama permukaan yang akan di-overlay AC harus rata, padat dan seragam (uniform).

Tack Coating diperlukan untuk permukaan yang akan di-overlay.

Penyiapan permukaan beton yang akan di-overlay AC meliputi:-Cracking and Seating, dimaksudkan untuk memperpendek jarak retak dengan membuat retak-retak baru. Cracking dilakukan untuk perkerasan beton tanpa tulangan, dengan menggunakan special drop hammer sedangkan seating dengan mesin gilas konvensional.-Breaking and Seating, prosesnya mirip dengan cracking and seating tetapi dilakukan terhadap perkerasan beton dengan tulangan. Diperlukan effort yang lebih besar karena dimaksudkan juga menghancurkan bonding antara beton dengan tulangannya. Peralatan yang digunakan sama seperti untuk cracking and seating.- Rubblizing, adalah penghancuran perkerasan beton semen secara total sehingga terbentuk pecahan-pecahan berukuran 25 – 75 cm, kemudian dipadatkan dengan mesin gilas khusus, misalnya “Z” roller. Peralatan yang digunakan untuk rubblizing adalah multiple-head breaker atau resonant breaker.

- Undersealing, untuk mengisi rongga yang terjadi di bawah perkerasan beton semen. Dilakukan dengan memompakan aspal cair melalui lobang bor pada pelat beton.

- Sawcut and Seal, dilakukan apabila perkerasan beton lama masih baik secara struktural, dan dimaksudkan untuk menghindari terjadinya kerusakan akibat reflection crack pada joint. Dalam hal ini cara-cara perbaikan seperti diuraikan di atas

tidak diperlukan. Yang dilakukan adalah dengan menggergaji permukaan aspal

di atas joint (melintang maupun memanjang) kemudian mengisinya dengan sealant (rubberized asphalt), yang harus dilaksanakan sebelum jalan dibuka untuk lalu lintas.

Gambar-gambar Gambar-gambar PelaksanaanPelaksanaan

“Paving the way to Heaven”

DPP HPJI

Pengujian Kepadatan dengan Metode Sand Cone

Lean concrete sudah dipasang di atas subgrade yang sudah siap

Beton dituangkan dengan dumptruck

Pengecoran beton plat

Penyiapan benda uji untuk Flexural Strength Test dan Compression Test

Pelaksanaan Slump Test.

Alat penghampar beton mekanis (dengan fixed form)

Alat penghampar beton mekanis (dengan slip form)

Texturing / Curing Machine Gomaco Type T/C-400B

Pembuatan grooving (texturing) secara manual

Penyemprotan curing compound secara manual

Hasil texturing secara manual

Penyemprotan curing compound secara manualCuring menggunakan burlap yang selalu dibasahi air.

Saw cutting harus dilakukan antara jam ke-4 dan jam ke-24.

Pengecoran material rubberized asphalt untuk joint sealant

Cara pemanasan yang salah

Penyisipan pre-compressed asphalt impregnated polyurethane

Plat beton rigid pavement yang sudah jadi masih dalam masa curing

Core Drill sebagai salah satu metode pengujian Quality Control.