PERKERASAN KAKU (RIGID
PAVEMENT)
PERKERASAN
KAKU
Rigid
Pavement atau perkerasan kaku sudah sangat lama dikenal di Indonesia. Ia lebih
di kenal pada masyarakat umum dengan nama Jalan Beton. Perkerasan tipe ini
sudah sangat lama di kembangkan di negara – negara maju seperti Amerika,
Jepang, Jerman dll.
DEFINISI
RIGID
PAVEMENT atau Perkerasan Kaku adalah suatu susunan konstruksi perkerasan di
mana sebagai lapisan atas digunakan pelat beton yang terletak di atas pondasi
atau di atas tanah dasar pondasi atau langsung di atas tanah dasar (subgrade).
SEJARAH
Pada mulanya plat perkerasan kaku hanya di letakkan di
atas tanah tanpa adanya pertimbangan terhadap jenis tanah dasar dan
drainasenya. Ukuran saat itu hanya 6 – 7 inch. Seiring dengan perkembangan
jaman, beban lalu lintas pun bertambah terutama saat sehabis /Perang Dunia ke
II, para engineer akhirnya mulai menyadari tentang pentingnya pengaruh jenis
tanah dasar terhadap pengerjaan perkerasan terutama sangat pengaruh terhadap
terjadinya pumping pada perkerasan. Pumping merupakan proses pengocokan butiran
– butiran subgrade atau subbase pada daerah – daerah sambungan (basah atau
kering) akibat gerakan vertikal pelat karena beban lalu lintas yang
mengakibatkan turunnya daya dukung lapisan bawah tersebut.
JENIS –
JENIS PERKERASAN KAKU
Berdasarkan
adanya sambungan dan tulangan plat beton perkerasan kaku, perkerasan beton
semen dapat diklasifikasikan menjadi 3 jenis sebagai berikut :
• Perkerasan
beton semen biasa dengan sambungan tanpa tulangan untuk kendali retak.
• Perkerasan beton semen biasa dengan sambungan dengan tulangan plat untuk
kendali retak. Untuk kendali retak digunakan wire mesh diantara siar dan
penggunaannya independen terhadap adanya tulangan dowel.
• Perkerasan beton bertulang menerus (tanpa sambungan). Tulangan beton terdiri
dari baja tulangan dengan prosentasi besi yang relatif cukup banyak (0,02 %
dari luas penampang beton).
Pada saat
ini, jenis perkerasan beton semen yang populer dan banyak digunakan di
negara-negara maju adalah jenis perkerasan beton bertulang menerus.
Dalam konstruksinya,
plat beton sering disebut sebagai lapis pondasi karena dimungkinkan masih
adanya lapisan aspal beton pada bagian atasnya yang berfungsi sebagai lapis
permukaan.
Perkerasan
beton yang kaku dan memiliki modulus elastisitas yang tinggi, mendistribusikan
beban dari atas menuju ke bidang tanah dasar yang cukup luas sehingga bagian
terbesar dari kapasitas struktur perkerasan diperoleh dari plat beton sendiri.
Hal ini berbeda dengan perkerasan lentur dimana kekuatan perkerasan diperoleh
dari tebal lapis pondasi bawah, lapis pondasi dan lapis permukaan.
Karena yang paling penting adalah mengetahui kapasitas struktur yang menanggung
beban, maka faktor yang paling diperhatikan dalam perencanaan tebal perkerasan
beton semen adalah kekuatan beton itu sendiri. Adanya beragam kekuatan dari
tanah dasar dan atau pondasi hanya berpengaruh kecil terhadap kapasitas
struktural perkerasannya.
Lapis pondasi bawah jika digunakan di bawah plat beton karena beberapa
pertimbangan, yaitu antara lain untuk menghindari terjadinya pumping, kendali
terhadap sistem drainasi, kendali terhadap kembang-susut yang terjadi pada
tanah dasar dan untuk menyediakan lantai kerja (working platform) untuk
pekerjaan konstruksi.
Secara lebih
spesifik, fungsi dari lapis pondasi bawah adalah :
1. Menyediakan lapisan yang seragam, stabil dan permanen.
2. Menaikkan harga modulus reaksi
tanah dasar (modulus of sub-grade reaction = k), menjadi modulus reaksi
gabungan (modulus of composite reaction).
3. Mengurangi kemungkinan terjadinya
retak-retak pada plat beton.
4. Menyediakan lantai kerja bagi
alat-alat berat selama masa konstruksi.
5. Menghindari terjadinya pumping,
yaitu keluarnya butir-butiran halus tanah bersama air pada daerah sambungan,
retakan atau pada bagian pinggir perkerasan, akibat lendutan atau gerakan
vertikal plat beton karena beban lalu lintas, setelah adanya air bebas
terakumulasi di bawah pelat.
PERSYARATAN
UMUM
Tanah Dasar
Untuk daya
dukung tanah ditentukan oleh CBR insitu sesuai dengan SNI 03-1731-1989 atau CBR
Laboratorium sesuai dengan SNI 03-1744-1989, masing – masing untuk perencanaan
tebal perkerasan lama dan perkerasan jalan baru. Di sini apabila tanah dasar
memiliki nilai CBR di bawah 2% maka digunakan pondasi bawah yang terbuat dari
beton kurus setebal 15 cm sehingga tanah dianggap memiliki CBR 5%.
Pondasi
Bawah
Untuk bahan
pondasi bawah biasanya digunakan :
-
Bahan
Berbutir
-
Stabilisasi
atau dengan beton giling padat (Lean Rolled Concrete)
-
Campuran
beton kurus (Lean-Mix Concrete)
Beton Semen
Kekuatan
beton harus dinyatakan dalam nilai kuat tarik uji lentur (flexural, strength)
umur 28 hari, yang didapat dari hasil pengujian balok dengan pembebanan tiga
titik (ASTM C-78) yang besarnya secara tipikal sekitar 3-5 Mpa (30-50 kg/cm2).
Beton juga
bisa di perkuat dengan serat baja (stell fibre) untuk memperkuat kuat tarik
lenturnya serta mengendalikan retak pada plat khususnya bentuk tak lazim.
Lalu Lintas
Untuk
penentuan beban lalu lintas rencana pada perkerasan beton semen dinyatakan dalam jumlah sumbu kendaraan niaga
sesuai dengan konfigurasi sumbu pada lajur rencana selama umur rencana.
Lalu lintas
harus dianalisis berdasarkan hasil perhitungan volume lalu lintas dan
konfigurasi sumbu menggunakan data terakhir atau data 2 tahun terakhir. Untuk
kendaraan yang ditinjau memiliki berat total minimum 5 ton.
Bahu
Bahu dapat
terbuat dari bahan lapisan pondasi bawah dengan atau tanpa lapisan penutup
beraspal atau lapisan beton semen.
Nah, pada
pedoman yang dimaksud dengan Bahu beton semen adalah bahu yang dikunci dan
diikatkan dengan lajur lalu-lintas dengan lebar minimum 1,50 m, atau bahu yang
menyatu dengan lajur lalu-lintas selebar 0,60 m yang juga mencakup saluran dna
kereb.
Sambungan
Sambungan
pada perkerasan beton berfungsi sebagai :
-
Membatasi
tegangan dan pengendalian retak yang disebabkan oleh penyusutan, pengaruh
lenting serta beban lalu lintas.
-
Memudahkan
pelaksanaan
-
Mengakomodasi
gerakan pelat
Nah untuk
polanya, sambungan beton semen memiliki batas – batas tersendiri diantaranya :
-
Panel
diusahakan sepersegi mungkin dengan perbandingan maksimum panjang dan lebarnya
1,25
-
Jarak
maksimum sambungan memanjangnya 3-4 m
-
Jarak
maksimum sambungan melintang 25 kali tebal plat, maksimum 5 m
-
Antar
sambungan harus terhubung dengan satu titik untuk menghindari terjadinya retak
refleksi pada lajur bersebelahan
-
Sudut dari
sambungan yang lebih kecil dari 60 derajat harus dihindari dengan mengatur 0.5
m panjang terakhir dibuat tegak lurus terhadap tepi perkerasan
-
Semua
bangunan lain seperti manhole harus dipisahkan dari perkerasan dengan sambungan
muai selebar 12 mm meliputi keseluruhan tebal plat
PROSEDUR
PERENCANAAN
Prosedur
perencanaan perkerasan beton semen didasarkan dua model kerusakan yaitu :
1. Retak fatik tarik lentur pada plat
2. Erosi pada pondasi bawah atau tanah dasar yang
diakibatkan oleh lendutan berulang pada sambungan dan tempat retak yang
direncanakan
Pengertian Perkerasan
Tanah saja
tidak cukup kuat dan tahan, tanpa adanya deformasi yang berarti, terhadap beban
roda berulang. Untuk itu perlu lapis tambahan yang terletak antara tanah dan
roda, atau lapis paling atas dari badan jalan.
Lapis
tambahan ini dapat dibuat dari bahan khusus yang terpilih ( yang lebih baik ),
yang selanjutnya di sebut lapis keras/Perkerasan/pavement. Pada mulanya
perkerasan di kelompokan menjadi perkerasan lentur ( flexible ) dan perkerasan
kaku ( Rigid ), perkerasan selanjutnya menunjukan bahwa adanya berbagai bentuk
perkerasan lain seperti : perkerasan komposit, perkerasan beton presstress,
cakar ayam, conblock dan lain-lain.
A. Lapis
Perkerasan
- Perkerasan
lentur ( Flexible pavement ) yaitu perkerasan yang menggunakan aspal
sebagai bahan pengikat. Lapisan-lapisan pekerasanya besifat memikul dan
menyebarkan beban lalu lintas ketanah dasar. Bahan perkerasan lentur
terdiri atas : bahan ikat ( aspal, tana liat ) dan batu. perkerasan ini
umumnya terdiri atas 3 lapis atau lebih yaitu : Lapis permukaan, Lapis
pondasi, Lapis Pondasi bawah, dan tanah dasar ( subgrade )
- Perkerasan
Kaku ( Rigid pavement ) yaitu perkerasan yang menggunakan semen (
portland cement ) sebagai bahan pengikat. Plat beton dengan atau tanpa
lapis pondasi bawah. Beban lalulintas sebagian besar di pikul oleh plat
beton. Perkerasan kaku terdiri atas tiga lapisan, yaitu : Lapis
permukaan ( concrele slab ), Lapis Pondasi ( subbase course), tanah dasar
( subgrade ).
- Perkerasan
komposit ( composite pavement) yaitu perkerasan kaku yang di kombinasikan
dengan perkerasan lentur dapat berupa perkerasan lentur di atas perkerasan
kaku, atau perkerasan kaku di atas perkerasan lentur.
B. Fungsi
Lapis Perkerasan
B.1. Lapis
permukaan ( LP )
Lapis
permukaan adalah bagian perkerasan yang paling atas. Fungsi lapis permukaan
yang beraspal dapat meliputi :
a.
Struktural : fungsinya ikut mendukung dan menyebarkan beban kendaraan
yang di terimah oleh
perkerasan, baik beban vertikal maupun beban horisontal/gaya geser. Untuk
persyaratan yang di tuntut ialah kuat, kaku, dan stabil.
b. Nonstruktural : dalam hal ini
dapat berbentuk :
·
Lapis
kedap air, mencegah masuknya air kedalam lapisanperkerasan yang ada dibawahnya.
·
menyediakan
permukaan yang tetap rata, agar kendaraan dapat berjalan dan memperoleh
kenyamanan yng cukup.
·
Membentuk
permukaan yang tidak licin, sehingga tersedia koefisien gesek yang cukup (
skidresistance ), untuk menjamin tesedianya keamanan bagi lalulintas.
·
Sebagai
lapis aus, yaitu lapis yang dapat ausyang selanjutnya dapat di ganti lagi
dengan yang baru
B.2. Lapis
Pondasi ( LPA )
Lapis
pondasi adalah bagian dari perkerasan yang terletak antara lapis permukaan dan
lapis pondasi di bawah ( atau dengan tanah apabila tidak menggunakan lapis
pondasi bawah ).
Funsi lapis ini adalah :
- Lapis pendukung bagi lapis
permukaan.
- Memikul beban horisontal dan
vertikal
- Lapis peresapan bagi lapis
pondsi bawah.
B.3. Lapis
Pondasi Bawah ( LPB )
Lapis
pondasi bawah adalah bagian perkerasan yang terletak antara lapis pondasi dan
tanah dasar.
Fungsi Lapis ini adalah :
- Penyebar beban roda.
- Lapis Peresapan
- Lapis Pencegah Masuknya tanah
dasar ke lapis pondasi.
- Lapis pertama pada pembuatan
perkerasan.
B.4. Tanah
Dasar ( TD ) atau Subgrade
Tanah
dasar ( subgrade ) adalah permukaan tanah semul, pemukaan tanah galian atau
permukaan tanah timbunan yang di padatkan dan merupakan permukaan dasar untuk
perletakan bagian-bagian perkerasan lainya