RIGID PAVEMENTRigid pavement atau perkerasan kaku adalah jenis perkerasan jalan yang menggunakan beton sebagai bahan utama perkerasn tersebut, merupakan salah satu jenis perkerasan jalan yang digunakn selain dari perkerasan lentur (asphalt). Perkerasan ini umumnya dipakai pada jalan yang memiliki kondisi lalu lintas yang cukup padat dan memiliki distribusi beban yang besar, seperti pada jalan-jalan lintas antar provinsi, jembatan layang (fly over), jalan tol, maupun pada persimpangan bersinyal. Jalan-jalan tersebut umumnya menggunakan beton sebagai bahan perkerasannya, namun untuk meningkatkan kenyamanan biasanya diatas permukaan perkerasan dilapisi asphalt. Keunggulan dari perkerasan kaku sendiri disbanding perkerasan lentur (asphalt) adalah bagaimana distribusi beban disalurkan ke subgrade. Perkerasan kaku karena mempunyai kekakuan dan stiffnes, akan mendistribusikan beban pada daerah yangg relatif luas pada subgrade, beton sendiri bagian utama yangg menanggung beban struktural. Sedangkan pada perkerasan lentur karena dibuat dari material yang kurang kaku, maka persebaran beban yang dilakukan tidak sebaik pada beton. Sehingga memerlukan ketebalan yang lebih besar.

Gambar Distribusi Pembebanan Pada Perkerasan Kaku dan Perkerasan Lentur

Pada konstruksi perkerasan kaku, perkerasan tidak dibuat menerus sepanjang jalan seperti halnya yang dilakukan pada perkerasan lentur. Hal ini dilakukan untuk mencegah terjadinya pemuaian yang besar pada permukaan perkerasn sehingga dapat menyebabkan retaknya perkerasan, selain itu konstruksi seperti ini juga dilakukan untuk mencegah terjadinya retak menerus pada perkerasan jika terjadi keretakan pada suatu titik pada perkerasan. Salah satu cara yang digunakan untuk mencegah terjadinya hal diatas adalah dengan cara membuat konstruksi segmen pada perkerasan kaku dengan sistem joint untuk menghubungkan tiap segmennya.

Joint (Sambungan)

Joint atau sambungan adalah alat yang digunakan pada perkerasan kaku untuk menghubungkan tiap segmen pada perkersan. Berfungsi untuk mendistribusikan atau menyalurakan beban yang diterima plat atau segment yang satu ke saegment yang lain, sehingga tidak terjadi pergeseran pada segmen akibat beban dari kendaraan. 

Gambar Pengaruh Joint Pada Perkerasan Akibat Beban

Ada tiga dasar jenis joint yang digunakan pada perkerasan beton yaitu, constraction, construction dan isolasi jaoint, disain yang diperlukan untuk setiap jenis tergantung pada orientasi joint terhadap arah jalan (melintang atau memanjang). Faktor yg penting pada joint adalah berarti secara mekanis menyambungkan plat, kecuali pada isolasi joint, dengnn penyambungan membantu penyebaran beban pada satu plat kepada plat lainnya. Dengan menurunnya tegangan didalam beton akan meningkatkan masa layan pada join dan plat. 

1.Constraction JointContraction joint diperlukan untuk mengendalikan retak alamiah akibat beton mengkerut, kontraksi termal dan kadar air dalam beton. Contraction joint umumnya melintang tegak lurus as jalan, tetapi ada juga yg menggunakan menyudut terhadap as jalan untuk mengurangi beban dinamis melintas tidak satu garis.

Gambar Contraction joint

2.Construction JointConstruction joint adalah bila perkerasan beton dilakukan dalam waktu yang berbeda, transfer construction joint diperlukan pada akhir segmen pengecoran, atau pada saat pengecoran terganggu, atau melintas jalan dan jembatan. Longitudinal contruction joint adalah pelaksanaan pengecoran yang dilakukan pada waktu yang berbeda atau joint pada curb, gutter atau lajur berdekatan.

Gambar Construction joint

3.Isolation JointIsolation joint adalah memisahkan perkerasan dari objek atau struktur dan menjadikannya bergerak secara independen. Isolation joint digunakan bila perkerasan berbatasan dengan manholes, drainase, trotoar bangunan intersection perkerasan lain atau jembatan. Isolation joint yang dipakai untuk jembatan harus memakai dowel sebagai load transfer, harus dilengkapi dengan close-end expansion cap supaya joint bisa mengembang dan menyusut, panjang cap 50 mm, dengan kebebasan ujung 6 mm. Setengah dari dowel dengan cap harus diminyaki untuk mencegah ikatan supaya bisa bergerak secara horizontal. Isolasi joint pada intersection atau ramp tidak perlu diberi dowel sehingga pergerakan horizontal dapat terjadi tanpa merusak perkerasan. Untuk mengurangi tekanan yang terjadi pada dasar plat, kedua ujung perkerasan ditebalkan 20 %^ sepanjang 150 mm dari joint. Isolation joint pada inlet drainase, manholes dan struktur penerangan tidak perlu ditebalkan dan diberi dowel.

Gambar Isolation joint

Berdasarkan sistem joint yang digunakan, perkerasan kaku dibagi menjadi 3 yaitu :1.Jointed Plain Concrete Pavement (JPCP)2.Jointed Reinforced Concrete Pavement (JRCP)3.Continuously Reinforced Concrete Pavement (CRCP)

1.Jointed Plain Concrete Pavement (JPCP)Perkeraan JPCP mempunyai cukup joint untuk mengendalikan lokasi semua retak secara alamiah yg diperkirakan, retak diarahkan pada joint sehingga tidak terjadi di sembarang tempat pada perkerasan.JPCP tidak mempunyai tulangan, tetapi mempunyai tulangan polos pada sambungan melintangnya yang berfungsi sebagai load transfer dan tulangan berulir pada sambungan memanjang.

Gambar Jointed Plain Concrete Pavement

2.Jointed Reinforced Concrete Pavement (JRCP)Jointed Reinforced Concrete Pavement (JRCP) mempunyai penulangan anyaman baja yang biasa disebut distributed steel, jarak joint bartambah panjang dan dengan adanya penulangan, retak diikat bersama didalam plat. Jarak antara joint biasanya 10 m (30 feet) atau lebih bahkan bisa 100 feet. 

Jointed Reinforced Concrete Pavement

3.Continuously Reinforced Concrete Pavement (CRCP)Continuously Reinforced Concrete Pavement (CRCP), tidak memerlukan transferse contraction joint, retak diharapkan terjadi pada plat biasanya dengn interval 3-5 ft. CRCP didisain dengan penulangan 0,6-0,7 % dari penampang plat, sehingga retak dipegang bersama. CRCP lebih mahal dari perkerasan yang lainnya, namun dapat tahan lama dan biasanya dipakai untuk heavy urban traffic.

Gambar Continuously Reinforced Concrete Pavement

PERKERASAN KAKU (RIGID PAVEMENT)

6:42 AM  teknik sipil, Transportasi  1 comment

PERKERASAN KAKURigid 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.

DEFINISIRIGID 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).SEJARAHPada 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 KAKUBerdasarkan 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 UMUMTanah 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 BawahUntuk bahan pondasi bawah biasanya digunakan :

-          Bahan Berbutir-          Stabilisasi atau dengan beton giling padat (Lean Rolled Concrete)-          Campuran beton kurus (Lean-Mix Concrete)

Beton SemenKekuatan 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 LintasUntuk 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.BahuBahu 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.SambunganSambungan 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 PERENCANAANProsedur perencanaan perkerasan beton semen didasarkan dua model kerusakan yaitu :

1.      Retak fatik tarik lentur pada plat2.      Erosi pada pondasi bawah atau tanah dasar yang diakibatkan oleh lendutan berulang pada

sambungan dan tempat retak yang direncanakan

Sistem perencanaan perkerasan beton semen

APA PERBEDAANNYA DENGAN PERKERASAN LENTUR ?Tentunya ada beberapa perbedaan antara perkerasan lentur dan perkerasan kaku, dari segi ekonomis hingga umur. Untuk definisinya dapat dilihat pada tabel di bawah ini :