RAIMUNA NASIONAL KE-12 

KWARCAB KOTA TIDORE KEPULAUAN

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