SIFAT UMUM PERKERASAN KAKU

Kemampuan Penyebaran Beban ke Lapisan Tanah Dasar

Seperti yang sudah disampaikan di depan, perkerasan kaku mempunyai kekakuan (modulus elastisitas) yang jauh lebih tinggi dari perkerasan aspal (sekitar 10 kali nya). Setiap konstruksi yang menerima beban dari atas, akan menyalurkan atau menyebarkan beban tersebut ke bawah. Dalam hal konstruksi perkerasan jalan, salah satu fungsinya adalah untuk menyalurkan dan menyebarkan beban lalu-lintas yang diterima kelapisan di bawahnya sampai ke lapisan tanah dasar (subgrade). Beban yang disalurkan ke lapisan di bawahnya, menghasilkan tekanan yang lebih kecil, disebabkan makin luasnya area yang menampung beban tersebut, sehingga mampu dipikul oleh lapisan tanah dasar.

Dengan kekakuan atau modulus elastisitas beton semen yang lebih besar, konstruksi perkerasan kaku mempunyai kemampuan penyebaran beban yang lebih tinggi dari perkerasan lentur. Sebagai akibatnya, lendutan menjadi lebih kecil serta tegangan yang bekerja pada tanah dasar juga rendah, karena itu perkerasan kaku tidak memerlukan daya dukung pondasi yang kuat. Keseragaman daya dukung tanah dasar sangat penting diperhatikan, dimana tidak boleh ada perubahan yang mencolok dari daya dukung tersebut. Hal ini sangat bertolak belakang dengan prinsip perencanaan perkerasan lentur dimana lapisan pondasi (base) dan lapis pondasi bawah (subbase) memerlukan kekuatan yang tinggi untuk mendistribusikan tegangan dari beban roda yang bekerja pada lapisan aspal. Ilustrasi distribusi beban pada perkerasan kaku dan perkerasan lentur, ditunjukkan pada gambar dibawah ini.

 

Ilustrasi distribusi beban pada perkerasan kaku dan perkerasan lentur

Hasil pengujian tegangan pada tanah dasar pada perkerasan kaku, dari beban roda seberat 12.000 lb, atau tegangan yang bekerja seberat 106 psi, direduksi hingga tegangan pada tanah dasar menjadi 3 sampai 7 psi dengan area daerah distribusi lebih dari 20 ft. Pengujian yang dilakukan oleh Portland Cement Association (PCA) juga menunjukkan bahwa beban roda yang lebih berat didistribusikan pada tanah dasar dengan bidang yang luas serta tidak menimbulkan tegangan yang lebih tinggi.

Struktur Perkerasan Kaku

Pada awal perkembangan perkerasan kaku, perkerasan tersebut dibangun langsung di atas tanah dasar tanpa memperhatikan jenis tanah dasar atau kondisi drainase. Sejalan dengan peningkatan lalu lintas setelah perang dunia ke II, masalah pumping menjadi hal yang penting walaupun hal itu telah dikemukakan diawal tahun 1932. Penebalan bagian tepi umum dilakukan pada sekitar tahun 1930-an dan 1940- an. Sebagai contoh, perkerasan kaku yang dibangun dengan tebal 15,2 cm (6 in) di bagian tengah, dan tebal lapisan tepinya 20,3 cm (8 in) sepanjang tepi pelat tersebut, yang disebut perencanaan 8-6-8. Perkerasannya sendiri umumnya hanya mempunyai lebar antara 5,5 – 6,1 m. Ketika perancangan mengalami perkembangan, untuk mencegah pumping perkerasan dibangun diatas lapis pondasi bawah dengan material berbutir. Pembangunan pada saat ini, menggunakan perancangan yang lebih tebal dan sering digunakan untuk jalan raya dengan beban lalu lintas berat.

Pada konstruksi perkerasan kaku, sebagai konstruksi utama adalah satu lapis beton semen mutu tinggi, dan lapis pondasi bawah hanya berfungsi sebagai konstruksi pendukung. Sedangkan pada konstruksi perkerasan lentur umumnya terdiri dari beberapa lapis (3 atau lebih) yaitu lapis permukaan (surface), lapis pondasi dan lapis pondasi bawah, yang semuanya merupakan konstruksi utama. Dari penjelasan diatas, dapat ditarik pengertian bahwa perkerasan kaku merupakan konstruksi perkerasan satu lapis (single layer), sedangkan perkerasan lentur merupakan konstruksi berlapis banyak (multi layer). Skema lapisan konstruksi perkerasan kaku dan perkersan lentur ditunjukkan pada gambar Ilustrasi distribusi beban pada perkerasan kaku dan perkerasan lentur

 

 

Lapisan pondasi (Sub Base)

Maksud dari penggunaan lapisan pondasi perkerasan kaku ialah untuk meningkatkan daya dukung terhadap pelat beton dan memberikan ketahanan terhadap pencegahan erosi pada lapisan pondasi akibat beban lalu lintas dan lingkungan. Untuk perkerasan kaku, lapisan pondasi dengan bahan pengikat, bisa bermacam-macam, salah satu dari ketiga jenis ini:

  • batu pecah yang distabilisasi semen dengan kondisi tidak lebih kecil dari 5% (perbandingan berat) untuk mencegah erosi. Bahan cementitius bisa mengandung semen, kapur, abu terbang dan atau granulated blast furnace slag
  • campuran beraspal bergradasi rapat
  • lean concrete yang mempunyai kekuatan tekan pada umur 28 hari, antara 80 dan 110 kg/cm2

Pemecah ikatan antara lapisan subbase dengan lapisan pelat beton, ialah dengan menggunakan lapisan pemecah ikatan di atas lapisan pondasi untuk memberikan permukaan yang halus dan friksi yang seragam. Campuran beton kurus (lean concrete) dibuat seperti beton biasa tanpa sambungan melintang dan karena itu akan timbul retak. Ini dimaksudkan untuk mencapai pola retak yang dekat dan lebar retak yang sempit, sehingga memberikan tingkat penyaluran beban, yang berkaitan dengan lapis pemecah ikatan dan tidak akan menjalar ke pelat beton diatasnya.

Kapasitas Konstruksi Perkerasan Kaku

Konstruksi perkerasan kaku pada umumnya mempunyai ketebalan pelat beton sekitar 25 cm, dengan mutu kuat tekan beton yang setara dengan kuat tarik lentur 45 kg/cm2. Perkerasan kaku tersebut mempunyai kapasitas atau daya layan sebesar 8 juta repetisi standard axle load, yang setara dengan konstruksi perkerasan lentur setebal 55 cm. Dengan demikian untuk beban dan tanah dasar yang sama, konstruksi perkerasan kaku memerlukan ketebalan konstruksi yang lebih tipis. Ilustrasi dari ekivalensi struktur perkerasan kaku dan perkerasan lentur ditunjukkan pada gambar dibawah ini.

Ilustrasi ekivalensi struktur perkerasan kaku dan perkerasan lentur

Pengaruh Bahu Konstruksi Perkerasan Kayu

Bahu jalan dari beton yang diikatkan, pertama kali di uji coba di Illionis pada tahun 1964, dan ditemukan memberikan tambahan nilai struktur yang sangat berarti pada perkerasan kaku, sehingga tebal pelat dari perkerasan yang menggunakan bahu beton bisa menjadi lebih tipis. Bahu beton disini harus merupakan bahu beton yang menyatu dengan pelat secara integral atau bahu beton yang mempunyai sifat struktural, dan harus mempunyai mutu beton dan tebal yang sama dengan tebal pelat itu sendiri dengan lebar minimum 60 cm. Sedangkan lebar bahu yang menyatu dengan pelat beton dan letaknya di jalur median, lebarnya bisa dikurangi dengan minimum 50 cm. Perhatikan gambar dibawah ini

Tipikal bahu beton pada perkerasan kaku

(Sumber : Diklat Perkerasan Kaku, 2017)

Bahu beton yang diikatkan dan bersifat struktural adalah bahu beton yang sambungannya dibentuk ada takikan dengan lebar minimum 150 cm. Gambar 4 menunjukkan tipikal bahu beton pada perkerasan kaku.

Kami Memberikan Layanan Terbaik Dalam Konstruksi

Solusi Untuk Konstruksi Anda

Kirim Chat
Chat With Us!
Segera hubungi kami mengenai info lengkap dan penawaran!

Powered by PT. Taruna Karya Sejati Official