KEBUTUHAN BAHAN

Konsep Desain

Desain Kebutuhan Agregat

1 .1

UMUM

Secara umum struktur perkerasan dapat dikelompokkan ke dalam 2 golongan, yaitu : struktur perkerasan lentur (Flexible Pavement) dan struktur perkerasan kaku (Rigid Pavement). Pengelompokkan struktur perkerasan tersebut pada umumnya lebih didasarkan pada bahan perkerasan yang digunakan. Struktur perkerasan lentur umumnya menggunakan lapisan aspal sebagai lapisan permukaan. Sedangkan struktur perkerasan kaku menggunakan pelat beton semen sebagai komponen struktur utamanya. Struktur perkerasan lentur terdiri dari lapisan permukaan (surface course), lapisan pondasi (base course) , lapisan pondasi bawah (subbase course) dan lapisan tanah dasar (subgrade). Lapisan permukaan yang umumnya menggunakan bahan campuran aspal (aspal dan agregat) dapat dibedakan menjadi 2 lapisan, yaitu : lapisan penutup (wearing) dan lapisan utama (binder). Bahan lapisan utama seringkali dibuat sama dengan bahan lapisan penutup, tetapi terkadang lapisan utama menggunakan ukuran nominal agregat yang lebih besar. Lapisan pondasi atas dan lapisan pondasi bawah dapat menggunakan bahan agregat dengan atau tanpa bahan pengikat (seperti : aspal,semen atau kapur), dimana bagian lapisan pondasi atas (base course) khususnya agregat kelas A.

2. LAPISAN PERKERASAN JALAN

Berdasarkan bahan ikat, lapisan perkerasan jalan ada dua kategori: 1.Lapisan Perkerasan Lentur 2.Lapisan Perkerasan Kaku 2 .1 STRUKUR JALAN PERKERASAN LENTUR

Perkerasan lentur adalah perkerasan yang menggunakan aspal sebagai bahan pengikat.

PT. LAPI-ITB

I-1

Konsep Desain


Lapisan lapisan perkerasannya bersifat memikul dan menyebabkan beban lalulintas ke tanah dasar yang telah dipadatkan. Lapisan lapisan tersebut adalah : Lapisan permukaan (surface coarse) Lapisan pondasi atas (base coarse) Lapisan pondasi bawah (sub-base coarse) Lapisan tanah dasar (sub grade)

Gambar 1 Susunan perkerjaan perkerasan jalan

1) Lapisan Tanah Dasar (Subgrade) Lapisan tanah dasar adalah lapisan tanah yang berfungsi sebagai tempat perletakan lapis perkerasan dan mendukung konstruksi perkerasan jalan diatasnya. Menurut Spesifikasi, tanah dasar adalah lapisan paling atas dari timbunan badan jalan setebal 30 cm, yang mempunyai persyaratan tertentu sesuai fungsinya, yaitu yang berkenaan dengan kepadatan dan daya dukungnya (CBR). Lapisan tanah dasar dapat berupa tanah asli yang dipadatkan jika tanah aslinya baik, atau tanah urugan yang didatangkan dari tempat lain atau tanah atas : Lapisan tanah dasar, tanah galian. Lapisan tanah dasar, tanah urugan. Lapisan tanah dasar, tanah asli. Kekuatan dan keawetan konstruksi perkerasan jalan sangat tergantung dari sifat-sifat dan daya dukung tanah dasar.I-2

yang

distabilisasi

dan

lain

lain.

Ditinjau dari muka tanah asli, maka lapisan tanah dasar dibedakan

Konsep Desain


Umumnya persoalan yang menyangkut tanah dasar adalah sebagai berikut : Perubahan bentuk tetap (deformasi permanen) akibat beban lalu lintas. Sifat mengembang dan menyusutnya tanah akibat perubahan kadar air. Daya dukung tanah yang tidak merata akibat adanya perbedaan sifatsifat tanah pada lokasi yang berdekatan atau akibat kesalahan pelaksanaan misalnya kepadatan yang kurang baik. Bahan untuk tanah pendasar yang terdiri dari : Tanah timbuan yang dipadatkan Tanah asli yang dipadatkan 2) Bahan untuk lapisan pondasi bawah (Sub Base Course) Lapis pondasi bawah adalah lapisan perkerasan yang terletak di atas lapisan tanah dasar dan di bawah lapis pondasi atas. Lapis pondasi bawah ini berfungsi sebagai : Bagian dari konstruksi perkerasan untuk menyebarkan beban roda ke tanah dasar. Lapis peresapan, agar air tanah tidak berkumpul di pondasi. Lapisan untuk mencegah partikel-partikel halus dari tanah dasar naik ke lapis pondasi atas. Lapis pelindung lapisan tanah dasar dari beban roda-roda alat berat (akibat lemahnya daya pelaksanaan pekerjaan. Lapis pelindung lapisan tanah dasar dari pengaruh cuaca terutama hujan. Agregat batu pecah/kerikil alam dengan gradasi tertentu Batu belah/alam dengan balas pasir dukung tanah dasar) pada awal-awal

I-3

Konsep Desain


I-4

Konsep Desain


3) Bahan untuk lapis pondasi (Base Course) Lapisan pondasi atas adalah lapisan perkerasan yang terletak di antara lapis pondasi bawah dan lapis permukaan. Lapisan pondasi atas ini berfungsi sebagai : Bagian perkerasan yang menahan gaya lintang dari beban roda dan menyebarkan beban ke lapisan di bawahnya. Bantalan terhadap lapisan permukaan.Bahan-bahan untuk lapis pondasi atas ini harus cukup kuat dan awet sehingga dapat menahan beban-beban roda.Dalam penentuan bahan lapis pondasi ini perlu dipertimbangkan beberapa hal antara lain, kecukupan bahan setempat, harga, volume pekerjaan dan jarak angkut bahan ke lapangan. Agregat batu pecah/kerikil alam dengan gradasi tertentu 4) Bahan untuk lapis resap pengikat/perekat (Prime Coat/Tack Coat) Aspal keras Aspal cair Aspal emulsi 5) Bahan untuk lapis permukaan (Surface Course) Lapisan permukaan adalah lapisan yang bersentuhan langsung dengan beban roda kendaraan. Lapisan permukaan ini berfungsi sebagai : Lapisan yang langsung menahan akibat beban roda kendaraan. Lapisan yang langsung menahan gesekan akibat rem kendaraan (lapisaus). Lapisan yang mencegah air hujan yang jatuh di atasnya tidak meresap ke lapisan bawahnya dan melemahkan lapisan tersebut. Lapisan yang menyebarkan beban ke lapisan bawah, sehingga dapat dipikul oleh lapisan di bawahnya.

I-5

Konsep Desain


Apabila dperlukan, dapat juga dipasang suatu lapis penutup / lapis aus (wearing course) di atas lapis permukaan tersebut.Fungsi lapis aus ini adalah sebagai lapisan air pelindung dan bagi lapis permukaan untuk (skid mencegah masuknya untuk memberikankekesatan

resistance) permukaan jalan. Lapis aus tidak diperhitungkan ikut memikul beban lalu lintas. Aspal campuran panas Aspal campuran dingin Lapisan penetrasi Macadam Lapisan as buton agregat 2 .1 .1 Konstruksi untuk Lapisan Perkerasan Lentur

1. Konstruksi Macadam dipakai sebagai lapis pondasi.

Gambar 2 Kontruksi macadam sebagai lapis pondasi2. Konstruksi Tellford

Konstruksi ini terdiri dari batu pecah berukuran 15/20 sampai 25/30 yang disusun tegak. Batu-batu kecil diletakkan diatasnya untuk menutup pori-pori yang ada dan memberikan permukaan yang rata. Konstruksi Telford dipakai sebagai lapisan pondasi.

Gambar 3 Konstruksi Tellford sebagai Lapis PondasiI-6

Konsep Desain


3. Lataston (lapis tipis aspal beton Hot Rolled Sheets HRS)

Lapis penutup yang terdiri dari campuran antara agregat bergradasi menerus. Material pengisi (filter) dan aspal panas dengan perbandingan tertentu yang dicampurkan dan dipadatkan dalam keadaan panas. Tebal padat 2,5-3 cm. Lapis ini digunakan sebagai lapis permukaan structural.4. Laston (lapis aspal beton)

Lapis yang terdiri dari campuran aspal keras (AC) dan agregat yang mempunyai gradasi menerus dicampur, dihampar, dan dipadatkan pada suhu tertentu. Lapis ini digunakan sebagai lapis permukaan yang structural dan lapis pondasi , (asphalt concrete base/ asphalt trade base). 2 .1 .2 Tebal Lapisan Perkerasan Lentur

I-7

Konsep Desain


Tebal Jenis Campuran Simbol Nominal Minimum (cm) Latasir Kelas A Latasir Kelas B Latast on Laston Lapis Aus Lapis Pondasi Lapis Aus Lapis Pengikat SS-A SS-B HRS-WC HRSBase AC-WC AC-BC 4,0 5,0 1,5 2,0 3,0 3,5

Toleransi Tebal (mm)

2,0

3,0 3,0 4,0

I-8

Konsep Desain


Lapis Pondasi

AC-Base

6,0

5,0

I-9

Konsep Desain


2 .2

PERKERASAN KAKU

Perkerasan jalan beton semen atau secara umum disebut perkerasan kaku, terdiri atas plat (slab) beton semen sebagai lapis pondasi dan lapis pondasi bawah (bisa juga tidak ada) di atas tanah dasar. Dalam konstruksi perkerasan kaku, plat beton sering disebut sebagai lapis pondasi karena dimungkinkan masih adanya lapisan aspal beton di atasnya yang berfungsi sebagai lapis permukaan. Perkerasan beton yang kaku dan memiliki modulus elastisitas yang tinggi, akan mendistribusikan beban ke bidang tanah dasra 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.

Gambar 4 Susunan Lapisan Perkerasan kaku 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 kembangsusut yang terjadi pada tanah dasar dan untuk menyediakan lantai kerja (working platform) untuk pekerjaan konstruksi.

I - 10

Konsep Desain


Secara lebih spesifik, fungsi dari lapis pondasi bawah adalah : Menyediakan lapisan yang seragam, stabil dan permanen. Menaikkan harga modulus reaksi tanah dasar (modulus of sub-grade reaction = k), menjadi modulus reaksi gabungan (modulus of composite reaction). Mengurangi kemungkinan terjadinya retak-retak pada plat beton. Menyediakan lantai kerja bagi alat-alat berat selama masa konstruksi. 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.Untuk mencegah pemompaan, lapis pondasi bawah harus lolos air dan tahan terhadap aksi erosive dari air. Lapisan-lapisan atas dan bawah, dan suatu lapisan penutup (capping layer) kadang-kadang digunakan, tapi sangat jarang. Bergantung pada kondisinya, perkerasan beton dapat berupa pelat (slab) tanpa tulangan, diberi sedikit tulangan, diberi tulangan secara kontinyu, prategang atau beton fiber (Hardiyatmo, 2007). Pemeriksaan kekuatan stabilisasi dengan semen dilakukan dengan Nilai Kekuatan Tekan hancur benda uji. Tabel 1 Kuat Tekan agregat untuk struktur base coarse

2 .2 .1

Persyaratan Gradasi Agregat

I - 11

Konsep Desain


Gradasi agregat kasar dan halus harus memenuhi persyaratan yang diberikan dalam Bahan-bahan yang tidak memenuhi persyaratan gradasi ini dapat tidak ditolak asalkan Kontraktor dapat menunjukkan bahwa persyaratan yang dirinci dapat dipenuhi jika menggunakan bahan-bahan tersebut. Agregat Kasar (Krikil/Batu Pecah) Agregat kasar dibedakan atas 2 macam, yaitu krikil (dari batuan alam) dan kricak (dari batuan alam yang dipecah). Menurut asalnya krikil dapat dibedakan atas; krikil galian, krikil sungai dan krikil pantai. Krikil galian baisanya mengandung zat-zat seperti tanah liat, debu, pasir dan zat-zat organik. Krikil sungai dan krikil pantai biasanya bebas dari zat zat yang tercampur, permukaannya licin dan bentuknya lebih bulat. Hal ini disebabkan karena pengaruh air. Butir-butir krikil alam yang kasar akan menjamin pengikatan adukan lebih baik. Batu pecah (kricak) adalah agregat kasar yang diperoleh dari batu alam yang dipecah, berukuran 5-70 mm. Panggilingan/pemecahan biasanya dilakukan dengan mesin pemecah batu (Jaw breaker/ crusher). Menurut ukurannya, krikil/kricak dapat dibedakan atas; a. b. c. d. e. Ukuran butir : 5 1 0 mm disebut krikil/kricak halus, Ukuran butir : 10-20 mm disebut krikil/kricak sedang, Ukuran butir : 20-40 mm disebut krikil/kricak kasar, Ukuran butir : 40-70 mm disebut krikil/kricak kasar sekali. Ukuran butir >70 mm digunakan untuk konstruksi beton siklop (cyclopen concreten)

I - 12

Konsep Desain


Agregat kasar adalah agregat yang tertahan saringan No. 4 (spesifikasi dari AASHTO, American Association of State Highway and Transportation Officials, yang juga digunakan oleh Bina Marga) atau yang tertahan saringan 2,36 mm (standard dari BSI, British Standard Institution atau lebih sering disebut sebagai BS, British Standard). Pada umumnya yang dimaksud dengan agregat kasar adalah agregat dengan besar butir lebih dari 5 mm.

I - 13

Konsep Desain


Agregat Halus (pasir) Pasir adalah bahan batuan halus yang terdiri dari butiran dengan ukuran 0,14-5 mm, yang didapat pelapukan batuan secara alami atau dengan cara Syarat syarat agregat halus adalah sebagai berikut. Agregat halus terdiri dari butir-butir tajam dan keras. Butir agregat halus harus bersifat kekal, artinya tidak pecah atau hancur oleh pengaruh-pengaruh cuaca. Agregat halus tidak mengandung lumpur lebih dari 5% (ditentukan terhadap berat kering). Apabila kadar lumpur melampaui 5%, maka agregat halus harus dicuci. Agregat halus tidak boleh mengandung bahan-bahan organik terlalu banyak, hal tersebut dapat diamati dari warna agregat halus. Agregat yang berasal dari laut tidak boleh digunakan sebagai agregat halus untuk semua adukan spesi dan beton. memecahnya.

I - 14

Konsep Desain


Tabel 2 Persyaratan Gradasi Agregat

I - 15

Konsep Desain


Ukuran Ayakan Standar (mm) 50 37 25 19 13 10 4,75 2,36 1,18 0,30 Inch (in) 2 1,5 1 3/8 #4 #8 #16 #50

Persentase Berat Yang Lolos Agregat Halus 100 95-100 45-80 10-30 Pilihan Agregat Kasar 100 -

95-100 100 35-70 10-30 0-5 -

95-100 100 25-60 0-10 0-5 -

90-100 100 20-55 0-10 0-5 90-100 40-70 0-15 0-5 -

I - 16

Konsep Desain


0,15

#100 2-10

-

-

-

-

I - 17

Konsep Desain


Agregat kasar harus dipilih sedemikian rupa sehingga ukuran partikel terbesar tidak lebih besar dari pada .jarak bersih minimum antara batang tulangan atau antara batang tersebut dengan acuan atau antara batasan-batasan ditempatkan. 2 .2 .2 Sifat Agregat ruang lainnya dimana pekerjaan beton harus

Agregat untuk pekerjaan beton harus terdiri dari partikel yang bersih dan keras yang diperoleh dari pemecahan batu, atau dengan menyaring dan mencuci (bila perlu) kerikil dan pasir sungai. Agregat harus bebas dari bahan-bahan organik seperti yang dirinci dalam AASHTO T21 dan seperti diberikan dalam Tabel 3. Bila diambil contoh dan diuji sesuai dengan ketentuan BS CP 114 dan prosedur AASHTO yang relevan. Agregat yang berupa bahan-bahan yang berukuran sama yang berasal dari berbagai sumber harus ditimbun dalam timbunan terpisah dan hanya boleh digunakan dalam struktur yang terpisah. Tabel 3 Sifat Agregat Beton.

I - 18

Konsep Desain


Batas maksimum yang Sifat Pengujian AASHTO halus Kehilangan akibat abrasi pada 500 putaran dengan mesin Los Angeles. Kehilangan akibat penentuan kualitas dengan Sodium Sulfat setelah 5 siklus. Persentase gumpalan tanah liat dan pertikel yang dapat pecah dalam agregat. T 96 T 104 T 112 10% 0,50 % diijinkan Agregat Agregat kasar 40 % 12 % 0,25 %

I - 19

Konsep Desain


Bahan-bahan yang lolos ayakan #200.

T 11

3%

1%

I - 20

Konsep Desain


Tabel 4 Batasan proporsi takaran campuran

I - 21

Konsep Desain


Ukuran Agregat Maksimum Mutu Beton (mm) K500 37 K400 25 19 37 K350 25 19 37 K300 25 19 37 K250 25 19 K175 -

Rasio Air / Semen (terhadap berat) 0,375 0,45 0,45 0,45 0,45 0,45 0,45 0,45 0,45 0,45 0,50 0,50 0,50 0,57

Kadar Semen Minimum (kg/m3 dari campuran) 450 356 370 400 315 335 365 300 320 350 290 310 340 300

I - 22

Konsep Desain


K125

-

0,60

250

I - 23

Konsep Desain


2 .2 .3

Kebutuhan Bahan untuk Perkerasan Kaku

Jenis beton setara K400 dapat menggunakan perbandingan volume 1 semen : 1,5 pasir : 2 agregat kasar : 0,5 air. Dengan keterangan bahan adalah: Agregat kasar yang dipakai Agregat halus yang dipakai : batu pecah (alami) : pasir

Diameter agregat maksimum : 40 mm Mutu semen yang dipakai Slump test Berat jenis bahan: Semen : 3100 kg/m3 Pasir : 2600 kg/m3 Agregat kasar : 2600 kg/m3 Air : 1000 kg/m3 Berat jenis beton segar : 2325 kg/m3 (berat jenis rata-rata bahan) Volume tiap bahan per 1m3 beton: Semen : 1 / 5 = 0,2 m3 Pasir : 1,5 / 5 = 0,3 m3 Agregat kasar : 2 / 5 = 0,4 m3 Air : 0,5 / 5 = 0,1 m3 Berat tiap bahan yang dibutuhkan per 1 m3 beton: Semen : 0,2 m3 x 2325 kg/m3 (berat jenis beton segar) = 465 kg Pasir : 0,3 m3 x 2325 kg/m3 (berat jenis beton segar) = 697,5 kg Agregat kasar : 0,4 m3 x 2325 kg/m3 (berat jenis beton segar) = 930 kg : type I

: 60-180 mm

I - 24

Konsep Desain


Air : 0,1 m3 x 2325 kg/m3 (berat jenis beton segar) = 232,5 kg Berikut adalah resume kebutuhan bahan untuk masing-masing mutu beton

I - 25

Konsep Desain


Kebutuhan Bahan 1 m3 beton mutu K-100, slump (122) cm Kebutuhan Semen Bahan Pasir Agregat kasar Air3

Satuan Kg Kg Kg Liter Satuan

Indeks 247 869 999 2 15 Indeks 276 828 1012

Kebutuhan Bahan 1 m beton mutu K-125, slump (122) cm Kebutuhan Bahan Semen Pasir Agregat kasar Kg Kg Kg

I - 26

Konsep Desain


Air

Liter

215

I - 27

Konsep Desain


I - 28

Konsep Desain


Kebutuhan Bahan 1 m3 beton mutu K-150, slump (122) cm Kebutuhan Bahan Semen Pasir Agregat kasar Satuan Kg Kg Kg Indeks 299 799 1017

I - 29

Konsep Desain


Air

Liter

215

I - 30

Konsep Desain


I - 31

Konsep Desain



I - 32

Konsep Desain


Air

Liter

215

I - 33

Konsep Desain


I - 34

Konsep Desain



I - 35

Konsep Desain


Air

Liter

215

I - 36

Konsep Desain


I - 37

Konsep Desain



I - 38

Konsep Desain


Air

Liter

215

I - 39

Konsep Desain


I - 40

Konsep Desain



I - 41

Konsep Desain


Air

Liter

215

I - 42

Konsep Desain


I - 43

Konsep Desain



I - 44

Konsep Desain


Air

Liter

215

Kebutuhan Bahan 1 m3 beton mutu K-300, slump (122) cm Kebutuhan Semen Pasir Bahan Agregat kasar Air Liter 215 Satuan Kg Kg Kg Indeks 413 681 1021



I - 45

KEBUTUHAN BAHAN

Documents