Perbandingan antara perkerasan lentur dan kaku

of 25 /25
PERBANDINGAN ANTARA PERKERASAN LENTUR DAN KAKU (MAKALAH PPJ-2) Oleh : FRANKY SANDRO SIHOMBING 0615011067

Embed Size (px)

description

franky sihombing

Transcript of Perbandingan antara perkerasan lentur dan kaku

Page 1: Perbandingan antara perkerasan lentur dan kaku

PERBANDINGAN ANTARA PERKERASAN LENTUR DAN KAKU

(MAKALAH PPJ-2)

Oleh :

FRANKY SANDRO SIHOMBING

0615011067

FAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS LAMPUNG

BANDAR LAMPUNG2011

Page 2: Perbandingan antara perkerasan lentur dan kaku

I. PENDAHULUAN

Jalan raya merupakan suatu kebutuhan yang tidak dapat dipisahkan dari

kehidupan manusia. Seiring dengan perkembangan zaman dan peningkatan

kebutuhan masyarakat akan barang dan jasa, maka kebutuhan akan sarana

jalan raya semakin meningkat. Jalan raya memiliki syarat - syarat umum yaitu

dari segi konstruksi harus kuat, awet dan kedap air. Jika dilihat dari segi

pelayanan, jalan harus rata, tidak licin, geometrik memadai dan

ekonomis. Untuk itu, dibutuhkan suatu rancangan perkerasan yang

mampu melayani beban berupa lalu lintas yang melewati perkerasan

tersebut.

Perkerasan jalan adalah lapisan atau badan jalan yang menggunakan

bahan khusus, yaitu campuran antara agregat dan bahan ikat yang

digunakan untuk melayani beban lalu lintas. Agregat yang dipakai terdiri

dari batu pecah, batu belah, batu kali, sedangkan bahan ikat yang digunakan

berupa aspal atau semen. Dari segi jenis bahan pengikat yang dipergunakan

dikenal dua jenis perkerasan yaitu perkerasan lentur dan perkerasan kaku.

Makalah ini akan membandingkan perrbedaan antara perkerasan lentur dan

perkerasan kaku.

Page 3: Perbandingan antara perkerasan lentur dan kaku

II. PEMBAHASAN

A. Struktur Penyusun Perkerasan Lentur dan Kaku

A.1. Struktur Perkerasan Lentur

Menurut Departemen Pekerjaan Umum (1987) yang dimaksud dengan

perkerasan lentur (flexible pavement) adalah perkerasan yang

umumnya menggunakan bahan campuran beraspal sebagai lapis

permukaan serta bahan berbutir sebagai lapisan dibawahnya. Bagian

perkerasan jalan umumnya terdiri dari lapis pondasi bawah (sub base

course), lapis pondasi (base course), dan lapis permukaan (surface

course). Lapisan permukaan adalah bagian perkerasan jalan yang

paling atas. Lapisan tersebut berfungsi sebagai lapis perkerasan

penahan beban roda yang mempunyai stabilitas tinggi untuk menahan roda

selama masa pelayanan, sebagai lapisan kedap air, sebagai lapisan

aus, menahan gaya geser dari beban roda dan memberikan suatu

bagian permukaan yang rata. Lapisan pondasi atas merupakan lapisan

perkerasan yang terletak antara lapis permukaan dengan lapis pondasi

bawah. Fungsi lapis pondasi atas adalah bantalan terhadap lapisan

permukaan, sebagai bagian perkerasan yang menahan gaya lintang

dari beban roda dan menyebarkan beban ke lapisan dibawahnya,

Page 4: Perbandingan antara perkerasan lentur dan kaku

sebagai lapisan peresapan untuk lapisan pondasi bawah. Lapisan

pondasi bawah adalah bagian konstruksi perkerasan yang terletak antara

tanah dasar ( sub grade ) dan pondasi atas. Fungsi dari Lapis Pondasi

Bawah adalah untuk mendukung dan menyebarkan beban roda, sebagai

lapis perkerasan, mencegah tanah dasar masuk ke lapis pondasi akibat

tekanan roda dari atas., sebagai lapisan peresapan agar air tanah tidak

berkumpul di pondasi. Tanah dasar ( sub grade ) adalah permukaan tanah

semula atau permukaan tanah galian atau permukaan tanah timbunan

yang dipadatkan dan merupakan permukaan dasar untuk perletakan

bagian – bagian perkerasan. Perkerasan jalan diletakkan diatas tanah

dasar, dengan demikian secara keseluruhan mutu dan daya tahan

konstruksi perkerasan tidak lepas dari sifat tanah dasar. Tanah dasar yang

baik untuk konstruksi perkerasan jalan adalah tanah dasar yang berasal

dari lokasi itu sendiri atau didekatnya, yang telah dipadatkan sampai

tingkat kepadatan tertentu sehingga mempunyai daya dukung yang

baik serta berkemampuan mempertahankan perubahan volume selama

masa pelayanan walaupun terdapat perbedaan kondisi lingkungan dan

jenis tanah di lokasi pekerjaan. Sifat masing-masing jenis tanah

tergantung dari tekstur, kepadatan, kadar air, kondisi lingkungan, dan

lain sebagainya. Tanah dapat dikelompokkan berdasarkan sifat

plastisitas dan ukuran butirnya. Daya dukung tanah dasar dapat

diperkirakan dengan mempergunakan hasil klasifikasi ataupun dari

pemeriksaan CBR, pembebanan pelat uji dan sebagainya. Banyak

metode yang dapat dipergunakan untuk menentukan daya dukung

Page 5: Perbandingan antara perkerasan lentur dan kaku

tanah dasar. Di Indonesia daya dukung tanah dasar (DDT) pada

perencanaan perkerasan lentur dinyatakan dengan nilai CBR

(California Bearing Ratio), yaitu nilai yang menyatakan kualitas tanah

dasar dibandingkan dengan bahan standar berupa batu pecah yang

mempunyai nilai CBR sebesar 100% dalam memikul beban lalu

lintas. Menurut Basuki, I. (1998) nilai daya dukung tanah dasar

(DDT) pada proses perhitungan perencanaan tebal perkerasan lentur

jalan raya dengan metode analisa komponen sesuai dengan SKBI-

2.3.26.1987 dapat diperoleh dengan menggunakan rumus konversi

nilai CBR tanah dasar.

A.2. Struktur Perkerasan Kaku

Perkerasan kaku ( rigid pavement ) adalah perkerasan yang menggunakan

beton semen sebagai bahan ikat sehingga mempunyai tingkat kekakuan

yang relatif cukup tinggi, karenanya disebut sebagai perkerasan kaku atau

rigid pavement. Pada konstruksi perkerasan kaku ( rigid pavement )

sebagai konstruksi utama dari perkerasan kaku adalah berupa satu lapis

beton semen mutu tinggi. Sedangkan lapis pondasi bawah ( sub base )

berupa cement treated sub base dan granural sub base bukanlah

merupakan komponen konstruksi utama.

Fungsi masing – masing komponen konstruksi perkerasan kaku (rigid

pavement ) :

1. Tanah dasar atau sub grade dalam perkerasan kaku adalah tanah yang

telah disiapkan ( dibentuk dan dipadatkan ) untuk meletakkan

Page 6: Perbandingan antara perkerasan lentur dan kaku

konstruksi perkerasan, baik berupa tanah asli ataupun tanah timbunan.

Tanah dasar ini berfungsi menerima beban lalu lintas yang telah

disalurkan oleh konstruksi perkerasan, penyebaran dan penyaluran

beban kepada tanah dasar tersebut dilakukan oleh perkerasan dengan

ketebalan dan mutu sedemikian rupa, sehingga tekanan beban yang

sampai ke tanah dasar sesuai dengan kemampuan atau daya dukung

tanah dasar yang bersangkutan.

2. Tulangan plat pada perkerasan kaku mempunyai bentuk, lokasi dan

fungsi yang berbeda dengan tulangan plat pada konstruksi beton lain.

Misalnya, lantai gedung, balok, dan lain sebagainya. Tulangan plat pada

perkerasan kaku mempunyai bentuk, lokasi, serta fungsi khusus sebagai

berikut :

a. Fungsi tulangan plat beton terletak pada 1/4 tebal plat di sebelah atas.

b. Fungsi tulangan plat beton adalah memegang beton agar tidak retak.

3. Tulangan sambungan pada perkerasan kaku ( rigid pavement ) dikenal

dua jenis sambungan, yaitu tulangan sambungan melintang disebut

dowel dan sambungan memanjang disebut tie bar.

4. Alur permukaan atau grooving / brushing.

Untuk dapat melayani lalu lintas dengan cepat, aman, dan nyaman,

permukaan perkerasan kaku yang dalam hal ini adalah plat beton mutu

tinggi, permukaan perkerasan disamping kuat dan awet harus pula tidak

licin. Permukaan tidak licin dari perkerasan kaku tersebut diadakan

dengan mengupayakan / membentuk alur – alur di permukaan beton

melalui pengaluran / penyikatan sebelum beton ditutup wet burlap dan

Page 7: Perbandingan antara perkerasan lentur dan kaku

sebelum beton mengeras. Arah alur grooving bisa memanjang atau

melintang.

B. Kelebihan dan Kekurangan Perkerasan Lentur dan Kaku

B.1. Perkerasan Lentur

Faktor Biaya

Perkerasan beraspal umumnya membutuhkan biaya awal konstruksi

yang lebih rendah dari perkerasan beton, terlebih sebelum kenaikan

harga minyak dunia yang berimbas pada kenaikan harga aspal.

Namun untuk daya dukung tanah dasar dan umur rencana yang sama

seperti perkerasan beton, maka keperluan agregat perkerasan

beraspal akan lebih banyak, sehingga perlu pembukaan sumber

material baru. Selain itu perkerasan beraspal membutuhkan biaya

pemeliharaan yang lebih tinggi selama umur rencana. Untuk

mengurangi pemeliharaan yang tinggi ini, maka perkerasan beraspal

lebih sesuai untuk lokasi yang tidak memiliki masalah dengan

drainase, dan lalu lintas yang lewat tidak terlalu padat. Selain itu

biaya pemeliharaan dapat dikurangi, bila kerusakan yang terjadi

(seperti: lubang, amblas) segera ditangani sedini mungkin.

Faktor Waktu

Umumnya selesai konstruksi, perkerasan beraspal tidak perlu

menunggu waktu yang lama, langsung bisa melayani kendaraan. Bila

satu dan lain hal perkerasan perlu dibongkar atau direcycling, maka

Page 8: Perbandingan antara perkerasan lentur dan kaku

waktu yang diperlukan juga tidak lama, dengan kemampuan alat

yang tidak terlalu besar.

Keawetan dan Kekuatan

Perkerasan beraspal bila dipelihara dengan baik bisa bertahan sampai

10 tahun, sebelum dilakukan pekerjaan peningkatan atau overlay.

Karena sifatnya yang viscous elastis, maka pekerasan beraspal lebih

awet bila melayani lalu lintas dengan kecepatan sedang atau tinggi.

Pada kecepatan rendah atau statis (seperti pemberhentian bus),

perkerasan beraspal harus didesain khusus untuk lebih tahan

terhadap alur, yaitu dengan gradasi tertentu dan aspalnya lebih tahan

terhadap beban berat (titik lembek tinggi atau penetrasi rendah).

Kekuatan perkerasan akan turun bila temperatur naik (pada siang

hari). Oleh karena itu, terlebih untuk kendaraan berat, bila kendaraan

berjalan di malam hari akan membantu keawetan perkerasan

beraspal. Perkerasan beraspal ini juga sangat sesuai untuk konstruksi

badan jalan yang belum stabil (masih turun), atau sering terjadi

bongkar pasang jaringan utilitas bawah tanah (listrik, gas, telpon,

air).

Kenyamanan dan Keselamatan

Umumnya perkerasan beraspal sangat nyaman untuk dilalui, terlebih

pada konstruksi campuran panas, di mana kekasarannya cukup

rendah, yang juga mengurangi kebisingan. Warnanya yang hitam

Page 9: Perbandingan antara perkerasan lentur dan kaku

atau gelap tidak memberikan efek silau pada siang hari. Khusus

untuk melayani kecepatan tinggi (jalan tol), bila konstruksi dibuat

agak porous, air yang tergenang saat hujan akan lebih cepat terserap,

selain mengalir ke tepi. Jarak pengereman kendaraan di atas

perkerasan beraspal cukup baik, karena nilai kekesatan permukaan

(skid resistance) hanya turun sedikit (proses polishing diimbangi

ageing), atau hampir konstan sepanjang umur rencana.

Aspek Konstruksi dan Peralatan

Secara historis perkerasan beraspal sudah lebih dikenal dan lebih

awal dibangun dari perkerasan beton. Peralatan yang digunakan juga

beragam, dari yang sederhana untuk konstruksi pelaburan atau

makadam, hingga yang lebih lengkap (asphalt mixing plant) untuk

konstruksi campuran panas. Pengalaman kontraktor di bidang

konstruksi perkerasan beraspal juga sudah lebih lama dan meluas.

Workmanship yang tinggi mulai dirasa perlu untuk pekerjaan dengan

peralatan canggih, seperti recycling, atau persyaratan kuantitas bahan

yang tepat, seperti surface dressing.

Dampak Lingkungan

Kecuali pada tipe aspal emulsi, perkerasan beraspal umumnya

memerlukan energi yang tinggi, baik pada waktu pencampuran,

penghamparan, maupun pemadatan. Hal ini ditentukan oleh nilai

viskositas yang dibutuhkan oleh aspal agar bisa menyelimuti agregat

Page 10: Perbandingan antara perkerasan lentur dan kaku

dengan baik, dan masih mudah dalam pelaksanaan (workability).

Energi yang tinggi ini digunakan untuk memanaskan campuran

beraspal (umumnya di atas 150 0C), dan itu tentu menguras sumber-

sumber energi (baik renewable maupun non-renewable) yang ada di

alam. Pada konstruksi beraspal sederhana, seperti penetrasi

macadam, umumnya digunakan kayu sebagai sumber energi, yang

tentunya berpengaruh terhadap kelestarian hutan. Selain kebutuhan

energi, dampak lain terhadap lingkungan adalah emisi hasil

pembakaran.

B.2. Perkerasan Kaku

Faktor Biaya

Biaya awal konstruksi perkerasan beton walau masih di atas

perkerasan beraspal, namun karena pemeliharaannya sedikit dan

umur rencananya lebih panjang, maka biaya totalnya (life cycle cost)

akan lebih rendah dari perkerasan beraspal. Untuk kondisi tanah

dasar dan umur rencana yang sama dengan perkerasan beraspal,

keperluan agregatnya lebih rendah (sangat cocok untuk daerah

dengan ketersedian agregat terbatas). Walaupun demikian bila terjadi

kerusakan pada pelat/slab beton perlu perbaikan pada satu atau dua

segmen dengan biaya pembongkaran dan perbaikan yang cukup

tinggi, sehingga akan menambah biaya total. Biaya pemeliharaan

bisa tetap rendah, kalau selama masa pembangunan beton dirawat

dengan baik, khususnya pembasahan permukaan (mengurangi

Page 11: Perbandingan antara perkerasan lentur dan kaku

pengaruh panas matahari terhadap penguapan), dan dihindari dari

beban kendaraan sebelum saatnya dibuka.

Faktor Waktu

Karena kekuatan beton selesai dicor masih rendah, maka perlu

menunggu waktu lama (~28 hari) untuk bisa dilewati lalu lintas.

Karena itu untuk peningkatan jalan lama, harus disediakan jalan

sementara, atau menutup sebagian lebar jalan bagi lalu lintas.

Memang ada additive untuk mempercepat kekuatan beton sampai

umur ~14 hari, namun ini tentu menambah biaya, dan perawatannya

juga harus lebih ketat. Karena konstruksi beton itu kemudian cukup

keras, maka bila dibongkar atau direcycling dibutuhkan waktu yang

lama, serta alat yang kuat (powerful).

Keawetan dan Kekuatan

Umumnya perkerasan beton bila pada awal pengecoran dirawat

dengan baik, umur pelayanannya bisa mencapai lebih dari 20 tahun.

Karena kekuatannya yang cukup tinggi, perkerasan beton ini cocok

untuk segala jenis pembebanan lalu lintas yang berat atau statis

sekalipun. Syarat kedua untuk mencapai umur rencana yang panjang,

adalah pondasinya yang mantap (tidak turun, apalagi secara parsial).

Syarat ketiga adalah perhatian dan pemeliharaan sambungan antar

segmen (joint sealent) terhadap masuknya air hujan. Berbeda dengan

perkerasan beraspal, maka perkerasan beton ini kurang sesuai untuk

Page 12: Perbandingan antara perkerasan lentur dan kaku

konstruksi jalan/bahu yang masih sering terjadi bongkar pasang

jaringan utilitas (listrik, gas, telpon, air).

Kenyamanan dan Keselamatan

Perkerasan beton memang tidak senyaman aspal (nilai kekasaran

rata-rata di atas 4m/km), terutama pada kecepatan tinggi, di mana

selain kekasaran, pengaruh sambungan juga terasa, dan ini

meningkatkan kebisingan. Menambah panjang segmen memang

salah satu solusi, namun konstruksi sambungan membutuhkan desain

yang lebih seksama, karena nilai muai dan susutnya tentu akan lebih

besar. Warna beton yang cenderung putih, kurang kontras dengan

marka jalan yang juga putih atau kuning, serta bisa melelahkan

pandangan mata. Memang seiring perjalanan waktu, warna beton itu

akan menjadi agak gelap karena lintasan lalu lintas dan tumpahan

oli, namun sering secara estetika tidak seragam dan cenderung masih

tetap putih atau abu-abu pada bagian di luar jejak roda. Karena

konstruksi beton umumnya tidak porous, maka pada waktu hujan, air

yang tergenang bisa menimbulkan slip (hydroplanning), terlebih

untuk perkerasan beton yang sudah licin. Jarak pengereman untuk

konstruksi yang baru sangat baik (walaupun menimbulkan keausan

pada ban kendaraan), namun mulai paruh umur rencana, kekesatan

bisa menurun cepat (polishing lebih dominan dari ageing), sehingga

perlu regroving bila kekesatan lebih rendah dari persyaratan.

Page 13: Perbandingan antara perkerasan lentur dan kaku

Aspek Konstruksi dan Peralatan

Perkerasan beton mulai dikenal luas di Indonesia sejak pertengahan

tahun 1980-an, di mana saat itu pabrik-pabrik semen masih memiliki

kapasitas produksi berlebih untuk kebutuhan domestik dan ekspor.

Walaupun demikian di awal perkembangannya tidaklah terlalu

intensif, mengingat belum banyaknya jalur lintas kendaraan berat

(peti kemas), harga perkerasan beton yang tinggi, masih rendahnya

jam terbang kontraktor, dan investasi peralatan yang cukup besar di

tengah permintaan pasar yang belum jelas.

Dampak Lingkungan

Dari segi bahan baku, energi yang dibutuhkan untuk memproduksi

semen atau aspal per satuan volume mungkin tidak jauh berbeda.

Namun karena kebutuhan aspal dalam campuran hanya sekitar 5-6%,

sedangkan semen bisa lima kali lipatnya, maka energi yang

dibutuhkan untuk menghasilkan bahan baku semen akan lebih besar

dari aspal untuk volume perkerasan jalan yang sama. Walaupun

demikian, secara total karena pencampuran semen, air, dan agregat

merupakan proses kimia, tanpa memerlukan pemanasan, maka

energi yang dibutuhkan untuk membentuk perkerasan beton jauh

lebih rendah dari perkerasan beraspal.

Page 14: Perbandingan antara perkerasan lentur dan kaku

Tabel 1. Perbandingan antara Perkerasan Lentur dan Kaku

No Item Perkerasan lentur Perkerasan kaku1 Umur rencana

(masa layanan)Efektif 5 sampai 10 tahun. Perlu beberapa tahap pembangunan pada masa layanan.

Efektif dapat mencapai 20 sampai 30 tahun dalam satu kali konstruksi

2 Lendutan Cenderung melendut Lendutan jarang terjadi3 Perilaku terhadap

overloadingPerkerasan lentur lebih sensitif pada overloading dibanding perkerasan kaku, ini dikaitkan dengan perilaku terhadap lendutan

4 Kebisingan dan vibrasi Perkerasan lentur mempunyai tingkat kebisingan dan vibrasi yang lebih rendah

5 Pantulan cahaya Perkerasan lentur mempunyai daya pantul yang lebih lemah dibandingkan perkerasan kaku

6 Bentuk permukaan Permukaan perkerasan lentur lebih halus dibandingkan perkerasan kaku

7 Proses konstruksi Relatif lebih mudah dan cepat. Dengan teknologi campuran, waktu yang dibutuhkan dari mulai penghamparan sampai dibuka untuk lalu-lintas hanya membutuhkan waktu sekitar 2 jam

Dengan teknologi bahan aditif untuk beton, maka proses pematangan bisa berlangsung cepat sekitar 2 hari, tetapi beton yang terlalu cepat matang cenderung mudah retak

8 Perawatan Memerlukan perawatan rutin, tetapi relatif lebih mudah

Tidak perlu perawatanrutin, tetapi perbaikan kerusakan relatif lebih sulit

9 Biaya konstrksi dan perawatan

Dikaitkan dengan proses maka biaya awal lebih murah, tetapi perlu ada perawatan rutin tahunan dan lima tahunan

Biaya awal lebih mahal tetapi tidak memerlukan perawatan yang rutin sampai umur efektif

10 Karakteristik thd pembebanan

Beban didistribusikan secara berjenjang pada tiap lapisan

Dengan nilai kekakuan yang tinggi maka seluruh beban diterima olehstruktur

11 Karakteristik material Material yang diperlukan adalah aspal, dan filler (jika diperlukan). Sangat sensitif terhadap air

Material utama adalah agregat, semen, dan filler (jika diperlukan). Air dapat membantu pada saat pematangan beton

Page 15: Perbandingan antara perkerasan lentur dan kaku

III. Penutup

A. Kesimpulan

1. Perkerasan beraspal memiliki kelebihan dari pada perkerasan beton dalam

hal: biaya awal konstruksi yang rendah, langsung bisa berfungsi, sesuai

untuk konstruksi badan jalan yang belum stabil, nyaman dan aman untuk

dilalui, serta tidak begitu sulit dalam pelaksanaan pembangunannya.

2. Kekurangan perkerasan beraspal dibandingkan perkerasan beton adalah

biaya pemeliharaan yang tinggi, kurang tahan beban berat atau pada

kecepatan rendah/statis, dan kebutuhan energi yang tinggi khususnya

untuk campuran aspal panas.

3. Perkerasan beton memiliki kelebihan dari pada perkerasan beraspal dalam

hal: biaya total (life cycle cost) konstruksi yang rendah karena

pemeliharaan yang minim, lebih awet dan kuat, serta lebih rendah dampak

lingkungannya.

4. Kekurangan perkerasan beton dibandingkan perkerasan beraspal adalah :

biaya awal dan perbaikan konstruksi yang cukup tinggi, butuh waktu

sampai cukup kuat untuk dilewati, tidak sesuai bagi konstruksi badan jalan

yang labil atau masih terjadi bongkar pasang utilitas, kurang nyaman

(kekasaran, sambungan), dan silau akibat warna perkerasan yang

cenderung putih.