+ All Categories
Home > Documents > Panduan PENYERAHAN dan PENULISAN Makalahfstpt.unila.ac.id/wp-content/uploads/2015/08/T135.docx ·...

Panduan PENYERAHAN dan PENULISAN Makalahfstpt.unila.ac.id/wp-content/uploads/2015/08/T135.docx ·...

Date post: 22-Mar-2019
Category:
Upload: vonga
View: 215 times
Download: 0 times
Share this document with a friend
13
The 18 th FSTPT International Symposium, Unila, Bandar Lampung, August 28, 2015 PENGGUNAAN KARET SERUTAN DALAM DISAIN SAMI SEBAGAI INTERLAYER DI OVERLAY PERKERASAN BETON Edward Ngii Mahasiswa S3 Teknik Sipil- UGM Fakultas Teknik–Universitas Halo Oleo Jln. Grafika 2, Kampus UGM, Yogyakarta, 55281 Telp: (0274) 545675 [email protected] ; Latif Budi Suparma Fakultas Teknik-UGM Jln. Grafika 2, Kampus UGM, Yogyakarta, 55281 Telp: (0274) 545675 [email protected] ; Abstract Reflection cracking is one of mayor problem in concrete pavement overlay due to the high volume of heavy vehicle traffic. Stress Absorbing Membrane Interlayer (SAMI) has been developed as controls of reflective cracking, but the application in concrete pavement is still very low. The purpose of this study was to obtain the rubber content in SAMI-SR and the thickness of SAMI-SR layer as the interlayer in concrete pavement overlay. SAMI-SR consists of shredded rubber, sand, cement and asphalt. SAMI-SR test specimen made with dimensions of 200×100×10 mm, with 5 variations of shredded rubber and 3 variations of asphalt. The performance testing of SAMI-SR in concrete overlay based on shrinkage and cracking observations, density analysis, and the content of rubber in the mixture. Three point flexural test with load beam centered was carried out to assess the performance of SAMI-SR in retarding crack propagation in overlay layer. The result was obtain the shredded rubber content to make SAMI-SR by 32.6% to 10% bitumen content and the thickness 2 cm of SAMI-SR was able to increase the performance of concrete overlay layers to serves same as a new layer and retarding the crack propagation rate 9 times longer than SAMI without shredded rubber. Keywords: SAMI, rubber, interlayer, concrete, overlay Abstrak Overlay perkerasan beton senantiasa diperhadapkan pada masalah retak refleksi akibat tingginya volume lalu lintas kendaraan berat. SAMI (Stress Absorbing Membrane Interlayer) banyak dikembangkan sebagai kotrol retak refleksi namun aplikasinya di perkerasan beton masih sangat rendah. Tujuan penelitian ini adalah untuk memperoleh kadar karet dan disain ketebalan SAMI-SR sebagai lapis interlayer di perkerasan beton. SAMI-SR terdiri dari karet serutan, pasir, semen dan aspal. Benda uji SAMI-SR dibuat dengan dimensi 200×100×10 mm, dengan 5 variasi karet serutan dan 3 variasi aspal. Evaluasi SAMI-SR untuk uji kinerja dipilih berdasarkan hasil pengamatan shrinkage dan retak, analisis kepadatan serta banyaknya kadar karet . Uji kinerja menggunakan metode balok lentur dengan pembebanan terpusat pada benda uji balok. Kadar karet untuk membuat SAMI-SR sebesar 32,6% dengan kadar aspal 10% dan desain SAMI-SR setebal 2 cm,
Transcript
Page 1: Panduan PENYERAHAN dan PENULISAN Makalahfstpt.unila.ac.id/wp-content/uploads/2015/08/T135.docx · Web viewReflection cracking is one of mayor problem in concrete pavement overlay

The 18th FSTPT International Symposium, Unila, Bandar Lampung, August 28, 2015

PENGGUNAAN KARET SERUTAN DALAM DISAIN SAMI SEBAGAI INTERLAYER DI OVERLAY PERKERASAN

BETON

Edward NgiiMahasiswa S3 Teknik Sipil- UGM

Fakultas Teknik–Universitas Halo OleoJln. Grafika 2, Kampus UGM,

Yogyakarta, 55281Telp: (0274) 545675

[email protected];

Latif Budi SuparmaFakultas Teknik-UGM

Jln. Grafika 2, Kampus UGM,Yogyakarta, 55281

Telp: (0274) [email protected];

AbstractReflection cracking is one of mayor problem in concrete pavement overlay due to the high volume of heavy vehicle traffic. Stress Absorbing Membrane Interlayer (SAMI) has been developed as controls of reflective cracking, but the application in concrete pavement is still very low. The purpose of this study was to obtain the rubber content in SAMI-SR and the thickness of SAMI-SR layer as the interlayer in concrete pavement overlay. SAMI-SR consists of shredded rubber, sand, cement and asphalt. SAMI-SR test specimen made with dimensions of 200×100×10 mm, with 5 variations of shredded rubber and 3 variations of asphalt. The performance testing of SAMI-SR in concrete overlay based on shrinkage and cracking observations, density analysis, and the content of rubber in the mixture. Three point flexural test with load beam centered was carried out to assess the performance of SAMI-SR in retarding crack propagation in overlay layer. The result was obtain the shredded rubber content to make SAMI-SR by 32.6% to 10% bitumen content and the thickness 2 cm of SAMI-SR was able to increase the performance of concrete overlay layers to serves same as a new layer and retarding the crack propagation rate 9 times longer than SAMI without shredded rubber.

Keywords: SAMI, rubber, interlayer, concrete, overlay

AbstrakOverlay perkerasan beton senantiasa diperhadapkan pada masalah retak refleksi akibat tingginya volume lalu lintas kendaraan berat. SAMI (Stress Absorbing Membrane Interlayer) banyak dikembangkan sebagai kotrol retak refleksi namun aplikasinya di perkerasan beton masih sangat rendah. Tujuan penelitian ini adalah untuk memperoleh kadar karet dan disain ketebalan SAMI-SR sebagai lapis interlayer di perkerasan beton. SAMI-SR terdiri dari karet serutan, pasir, semen dan aspal. Benda uji SAMI-SR dibuat dengan dimensi 200×100×10 mm, dengan 5 variasi karet serutan dan 3 variasi aspal. Evaluasi SAMI-SR untuk uji kinerja dipilih berdasarkan hasil pengamatan shrinkage dan retak, analisis kepadatan serta banyaknya kadar karet . Uji kinerja menggunakan metode balok lentur dengan pembebanan terpusat pada benda uji balok. Kadar karet untuk membuat SAMI-SR sebesar 32,6% dengan kadar aspal 10% dan desain SAMI-SR setebal 2 cm, mampu meningkatkan kinerja lapis overlay beton agar berfungsi sama seperti lapisan beton yang baru dengan laju perambatan retak 9 kali lebih lama dibanding SAMI tanpa karet.

Kata Kunci: SAMI, karet, interlayer, beton, overlay

Page 2: Panduan PENYERAHAN dan PENULISAN Makalahfstpt.unila.ac.id/wp-content/uploads/2015/08/T135.docx · Web viewReflection cracking is one of mayor problem in concrete pavement overlay

The 18th FSTPT International Symposium, Unila, Bandar Lampung, August 28, 2015

PENDAHULUANPelapisan ulang (overlay) adalah salah satu metode yang paling umum dilakukan untuk meningkatkan kapasitas perkerasan beton lama. Namun metode ini akan bermasalah jika dilakukan di atas perkerasan beton yang mengalami rusak struktural seperti retak. Retak dapat segera menyebar ke lapisan overlay di atasnya akibat pembebanan lalu lintas. Potensi retak refleksi pada overlay perkerasan beton sangat tinggi sebab berhubungan dengan volume kendaraan berat yang tinggi (Harington, 2008).Penggunaan bahan interlayer sebagai sistem kontrol retak refleksi, telah dianggap sebagai metode yang efisien baik dari segi kinerja dan biaya (Buttlar, 2000). Oleh karenanya Kimpraswil (2003) dan AASHTO (1993) merekomendasikan penggunaan campuran aspal konvesional setebal 3–5 cm sebagai lapis interlayer untuk menjamin kinerja lapis overlay beton bekerja sesuai dengan masa pelayanannya. Namun dalam proses desain tebal perkerasan, kontribusi struktural lapis interlayer tidak diperhitungkan dalam proses perencanaan. Hal ini mengakibatkan lapis overlay menjadi lebih tebal dan menimbulkan biaya tambahan pada kegiatan rehabilitasi perkerasan beton. Upaya untuk memperoleh bahan interlayer yang lebih tipis dengan biaya murah perlu dilakukan.Stress Absorbing Membrane Interlayer (SAMI) adalah bahan interlayer yang dapat menurunkan konsentrasi tegangan, tahan terhadap regangan yang tinggi dan digunakan secara tipis berkisar 1-2 cm. Kinerja SAMI di overlay perkerasan lentur sangat baik. Penelitian SAMI dari limbah plastik (LDPE-SAMI) pada overlay aspal, menunjukkan nilai efisiensi 62% dalam menahan penyebaran retak dibandingkan terhadap balok HRA tanpa interlayer. Namun kinerja SAMI berbeda saat digunakan pada pada overlay perkerasan beton. Hasil investigasi lapangan (Von Quintus,2010) memperlihatkan kinerja SAMI pada overlay perkerasan beton menjadi sangat rendah. Hal ini menunjukkan bahwa SAMI belum didesain untuk mengatasi penyebaran retak di perkerasan beton.Bahan yang kekakuan dan modulus elastisitasnya sangat kecil dapat berfungsi menahan deformasi horisontal yang besar pada berbagai temperatur, sehingga dapat memperlambat proses retak refleksi dalam banyak kasus (Vanelstraete et. al, 1997). Penggunaan bahan karet dalam campuran SAMI akan merubah sifat mekanis SAMI menjadi lebih lunak sehingga diharapkan SAMI memiliki kinerja yang lebih baik dalam menahan retak refleksi di perkerasan beton dibandingkan SAMI tanpa karet.Penelitian ini bertujuan untuk memperoleh kadar karet dan disain ketebalan SAMI-SR sebagai lapis interlayer di perkerasan beton.

Bahan PenelitianBahan SAMI-SR terdiri dari pasir alam (berat jenis = 2,645 gr/cm3), semen portland sebagai filler (berat jenis = 3,15), aspal penetrasi 60/70 (berat jenis = 1,03) dan karet serutan, lolos saringan no.4 (berat jenis = 1,078).

Perancangan BahanKomposisi mortar (pasir dan semen) menggunakan hasil penelitian terdahulu (Edward-ngii dan Suparma, 2004) yaitu 70% pasir dan 30% semen. Kadar aspal yang digunakan dalam campuran SAMI berkisar 8–12% (Vanelstraete dan Bondt, 1997). Hasil trial Marshall SAMI-SR, diperoleh kadar aspal maksimum 10%. Penggunaan diatas 10% tidak memenuhi lagi persyaratan kekakuan campuran (Marshall Quation,MQ), sehingga variasi

Page 3: Panduan PENYERAHAN dan PENULISAN Makalahfstpt.unila.ac.id/wp-content/uploads/2015/08/T135.docx · Web viewReflection cracking is one of mayor problem in concrete pavement overlay

The 18th FSTPT International Symposium, Unila, Bandar Lampung, August 28, 2015

kadar aspal digunakan 8%, 9%, dan 10%. Rancangan komposisi bahan SAMI-SR dengan variasi karet serutan 10, 20, 30, 40 dan 50% dari volume agregat adalah sebagai berikut:Tabel 1. Rancangan komposisi SAMI-SR

Material BeratJenis 1 2 3 4 5

Karet serutan 1,078 4,1 8,8 14,3 20,5 28,0Pasir 2,645 67,1 63,8 60,0 55,6 50,4Filler semen 3,150 28,8 27,3 25,7 23,8 21,6

2,609 2,439 2,268 2,098 1,928

Mix design (% dari total campuran)

Berat jenis campuran (SG mixed agregat)

Komposisi Karet Serut berdasarkan volume agregat

10% 20% 30% 40% 50%

Benda UjiTiga kelompok benda uji yang dibuat dalam penelitian ini yaitu:1) Sampel A, adalah benda uji berupa campuran SAMI-SR yang dibuat sesuai komposisi

Tabel 1 dengan 3 variasi kadar aspal. Dimensi benda uji 200×100×10 mm, sehingga jumlah benda uji sebanyak 15 buah.

2) Sampel B, adalah benda uji berupa balok overlay yang menggunakan beberapa tipe interlayer SAMI-SR sebagai berikut:- SAMI-NSR, adalah SAMI tanpa karet serutan setebal 1 cm.- SAMI-SR1, adalah SAMI mengandung karet serutan setebal 1 cm.- SAMI-SR2, adalah SAMI mengandung karet serutan setebal 2 cm

3) Sampel C, adalah benda uji kontrol dari balok beton tebal 70 cm tanpa dioverlay

Pembuatan Benda UjiSampel A dibuat dengan cara memanaskan mortar (pasir+filler) lebih dulu selama kurang lebih 4 jam pada suhu 150ºC. Kemudian aspal dipanaskan selama 2 jam pada suhu 150ºC dan terakhir karet serutan dipanaskan pada suhu 125ºC selama 1 jam. Pencampuran dilakukan sampai merata dan dipadatkan pada suhu 140 ºC menggunakan alat press hidraulik dengan tekanan tetap. Sampel didiamkan selama 1x24 jam sebelum dilakukan pengujian. Sampel B, dibuat dengan dimensi panjang 600 mm dan lebar 150 mm. Ketebalan balok dibuat berlapis untuk mensimulasikan overlay, dengan lapis eksisting tebal 70 mm dan lapis overlay 60 mm. Kuat tekan rencana beton f’c = 35 Mpa, diperoleh dari benda uji silinder diameter 150 mm dan tinggi 300 mm. Simulasi retak dibuat dengan cara memotong beton arah melintang, sedalam 30 mm dan lebar 5 mm. Lapis interlayer dipasang diantara lapis eksisting dan overlay dengan tebal 10 mm dan 20 mm. Sampel C, dibuat dengan cara yang sama dengan sampel B namun tanpa lapis interlayer dan overlay, dengan dimensi 600×150×70 mm

Setting Pengujian Balok LenturPengujian campuran SAMI-SR berupa pengamatan shrinkage, retak, dan pengukuran volumetrik sesuai standar ASTM D 1559-62T. Pengujian kinerja interlayer pada balok overlay dilakukan dengan seeting up pengujian seperti pada Gambar 1.

Page 4: Panduan PENYERAHAN dan PENULISAN Makalahfstpt.unila.ac.id/wp-content/uploads/2015/08/T135.docx · Web viewReflection cracking is one of mayor problem in concrete pavement overlay

8% 9% 10%10SR

20SR

30SR

40SR

50SR

The 18th FSTPT International Symposium, Unila, Bandar Lampung, August 28, 2015

Overlay

Eksisting

Interlayer

600 mm

Eksisting crack

5m

m

30

150

70

20

60

500 mm

Hidroulik

Gambar 1. Setting-up pengujian kinerja interlayer SAMI-SRPengamatan dilakukan terhadap besarnya beban maksimum dan pola penyebaran retak refleksi pada lapis overlay.

AnalisisAnalisis campuran SAMI-SR dilakukan terhadap nilai shirinkage, nilai porositas, density, nilai VMA (Void in Mixture Aggregate) sesuai dengan ASTM D 1559-62T dan kadar karet dalam campuran. Dari hasil analisis selanjutnya dilakukan pemilihan SAMI-SR yang terbaik. Analisis pada balok overlay dilakukan terhadap pola retak, beban maksimum, dan kuat lentur

HASIL DAN PEMBAHASAN

Pemilihan Campuran SAMI-SRCampuran SAMI-SR dibuat dengan komposisi seperti pada Tabel 1 dengan dimensi berukuran 20×10×1 cm, seperti pada Gambar 1 berikut:

Gambar 2. Campuran SAMI-SR dengan variasi karet serutan (10,20,30,40,dan 50%)dan variasi aspal 8%,9%, dan 10%

Hasil pengamatan shrinkage dan retak dilakukan untuk melihat potensi terjadinya retak akibat perbedaan berat jenis dalam bahan penyusun SAMI-SR. Pengamatan dilakukan

Page 5: Panduan PENYERAHAN dan PENULISAN Makalahfstpt.unila.ac.id/wp-content/uploads/2015/08/T135.docx · Web viewReflection cracking is one of mayor problem in concrete pavement overlay

The 18th FSTPT International Symposium, Unila, Bandar Lampung, August 28, 2015

secara visual yang dibantu dengan alat jangka sorong dan teropong retak. Hasil pengamatan shrinkage dan retak diberikan pada Tabel 2 berikut:Tabel 2. Hasil pengamatan shrinkage dan retak campuran SAMI-SR

8 % 9 % 10 %

Shrinkage VMA Shrinkage VMA Shrinkage VMA

(%) (%) (%) (%) (%) (%)

10SR retak 19,67 0,50 20,75 1,00 21,80

20SR retak 18,71 1,00 19,70 0,99 20,67

30SR retak 17,72 0,49 18,61 0,00 19,48

40SR retak 16,67 0,50 17,46 0,00 18,23

50SR retak 15,56 1,00 16,24 0,00 16,91

Kadar Aspal

Kode BU

Tabel 2 memperlihatkan bahwa shrinkage dan retak tidak terlihat pada campuran SAMI-SR yang menggunakan karet serutan 30%,40% dan 50% dari volume agregat dan kadar aspal 10% dalam campuran. Selanjutnya pengukuran volumetrik campuran dilakukan untuk mengukur kepadatan dari campuran yang ada. Hasil pengukuran volumetrik diberikan pada Tabel 3 berikut:Tabel 3. Hasil pengukuran volumetrik campuran SAMI-SR

Volume Density BJ PorositasKering SSD di Air BU BU camp. (%)

(gr) (gr) (gr) (cc) (gram/cc) (gram/cc)

8 465,0 468,6 204,5 264,1 1,761 2,324 24,228

9 457,8 463,3 211,2 252,1 1,816 2,292 20,783

10 445,2 451,3 217,7 233,6 1,906 2,262 15,743

8 433,3 441,6 170,2 271,4 1,597 2,198 27,366

9 434,1 441,3 182,9 258,4 1,680 2,171 22,629

10 427,6 436,5 186,5 250,0 1,710 2,145 20,267

8 408,9 414,8 133,8 281,0 1,455 2,069 29,682

9 406,1 415,2 146,4 268,8 1,511 2,047 26,193

10 399,8 407,6 144,1 263,5 1,517 2,025 25,072

8 380,5 394,3 102,7 291,6 1,305 1,938 32,655

9 382,0 390,6 118,8 271,8 1,405 1,919 26,770

10 377,0 382,9 130,2 252,7 1,492 1,901 21,528

8 353,9 356,4 95,0 261,4 1,354 1,803 24,892

9 354,6 362,6 92,6 270,0 1,313 1,788 26,546

10 350,9 356,1 110,2 245,9 1,427 1,774 19,543

Berat Benda Uji (gram)Kadar Aspal (%)

Kode BU

50SR

40SR

30SR

20SR

10SR

1,000

1,200

1,400

1,600

1,800

2,000

7 8 9 10 11

Dens

ityCam

pura

n Pa

dat (

gr/c

m3 )

Kadar Aspal (%)

10SR

20SR

30SR

40SR

50SR

Gambar 1. Hubungan Density SAMI-SR dengan Kadar Aspal

Page 6: Panduan PENYERAHAN dan PENULISAN Makalahfstpt.unila.ac.id/wp-content/uploads/2015/08/T135.docx · Web viewReflection cracking is one of mayor problem in concrete pavement overlay

The 18th FSTPT International Symposium, Unila, Bandar Lampung, August 28, 2015

Berdasarkan hasil-hasil pengujian yang ada, maka dibuat resume hasil pengujian SAMI-SR untuk campuran yang memenuhi kriteria yang diharapkan seperti pada Tabel 4 berikut:Tabel 4. Karakteristik SAMI-SR untuk kadar karet serutan 30,40 dan 50%.

Density BJ. Camp Porositas VMA(gram/cc) (gram/cc) (%) (%)

SAMI-30SR/10 30 1,517 2,025 25,07 19,48

SAMI-40SR/10 40 1,492 1,901 21,53 18,23

SAMI-50SR/10 50 1,427 1,774 19,54 16,91

Kode BUKadar Karet

Serutan

Untuk pengujian kinerja interlayer, maka dilakukan pemilihan campuran SAMI-SR berdasarkan indikator jumlah karet serutan, kepadatan, porositas dan nilai VMA. Hasil evaluasi terhadap campuran SAMI-SR adalah sebagai berikut:Tabel 5. Pemilihan CampuranSAMI-SR Berdasarkan Skala Prioritas

30SR-10 40SR-10 50SR-10

Kadar Karet dalam Campuran 3 2 1

Kepadatan (Density) 3 2 1

Porositas 3 2 1

VMA 1 2 3

Ket: 1,2,3 urutan prioritas dari yang tertinggi sampai terendah

Indikator Benda Uji SAMI-SR

Berdasarkan Tabel 5, campuran SAMI-50SR/10 memiliki prioritas tertinggi, namun memiliki nilai VMA (void mix aggregate) yang paling rendah. Persyaratan nilai VMA untuk SAMI-SR didekati dengan persyaratan Latasir (lapis tipis aspal pasir) dengan nilai VMA minimum 20%. Nilai VMA yang terlalu kecil dapat menyebabkan lapisan aspal yang menyelimuti agregat menjadi tipis dan mudah teroksidasi. Campuran SAMI-30SR/10 memiliki kriteria VMA yang paling mendekati syarat minimal, namun kepadatan campurannya paling rendah dan penggunaan karet serutan paling kecil. Campuran dengan porositas tinggi akan menyebabkan udara dan air mudah masuk kedalam campuran sehingga campuran mudah teroksidasi.Berdasarkan hasil evaluasi, maka campuran yang dipilih untuk uji kinerja interlayer SAMI-SR dalam sistem overlay adalah campuran SAMI-40SR/10 dengan karakteristik sebagai berikut:Tabel 6. Komposisi campuran SAMI-40SR/10

Berat Komposisi Komposisi Volume KomposisiJenis Agregat Campuran Bahan Campuran

(gr/cm3) (% berat) (% berat) (cm3) (% volume)Karet serutan 1,078 20,5 18,49 17,16 32,6Pasir 2,645 55,6 50,05 18,92 36,0Filler semen 3,150 23,8 21,45 6,81 12,9Bitumen 1,030 10 9,71 18,5Porositas 21,53

Bahan SAMI-SR

Page 7: Panduan PENYERAHAN dan PENULISAN Makalahfstpt.unila.ac.id/wp-content/uploads/2015/08/T135.docx · Web viewReflection cracking is one of mayor problem in concrete pavement overlay

The 18th FSTPT International Symposium, Unila, Bandar Lampung, August 28, 2015

Sebagai pembanding untuk mengukur kinerja SAMI-40SR/10 dalam menahan retak refleksi, maka dibuat campuran SAMI tanpa karet (SAMI-NSR/10) sebagai benda uji kontrol. Komposisi campuran SAMI-NSR/10 (kontrol) mengacu pada komposisi SAMI-40SR/10 (Tabel 6), dengan menghilangkan seluruh kadar karet serutan dalam campuran, sehingga komposisi campuran SAMI-NSR/10 adalah sebagai berikut:Tabel 7. Komposisi Campuran SAMI-NSR (Kontrol)

Berat Volume Berat KomposisiJenis Bahan Bahan Campuran

(gr/cm3) (cm3) (g) (% berat)Pasir 2,645 36,08 95,4 75,2Filler semen 3,150 6,81 21,5 16,9Bitumen 1,030 9,71 10,0 7,9

Bahan SAMI-NSR

Kuat Lentur BetonLapis interlayer SAMI-40SR/10 akan dipasang di atas perkerasan beton yang dirancang dengan kuat tekan f’c = 35 Mpa, dengan komposisi bahan split (910,8 kg/m3), pasir (653,4 kg/m3), semen (516,4 kg/m3), dan air (219,4 liter). Hasil uji kuat tekan rata-rata yang dicapai pada umur 28 hari adalah 35,87 Mpa.. Berdasarkan hasil kuat tekan ini, maka kuat lentur dari beton dihitung sebagai berikut:f cf =0,75√ f c

' (MPa)f cf =0,75√35,87 = 4,491 MPa.Kimpraswil (2003) mensyaratkan kuat lentur sekitar 3–5 Mpa, sedangkan AASHTO (1993) menetapkan kuat lentur minimal 4,5 MPa. Nilai kuat lentur beton yang digunakan telah memenuhi syarat.

Hasil Pengamatan Pola Retak RefleksiPengamatan pola retak dari masing-masing balok uji overlay dijelaskan melalui grafik pola pembebanan dari balok overlay berikut:

0,0

1,0

2,0

3,0

4,0

5,0

6,0

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30

Beba

n (k

N)

Siklus beban

SAMI-NSR 1

SAMI-SR 1

SAMI-SR 2

A

B

C

D

Gambar 2. Hubungan siklus beban dan beban layan overlay beton

Page 8: Panduan PENYERAHAN dan PENULISAN Makalahfstpt.unila.ac.id/wp-content/uploads/2015/08/T135.docx · Web viewReflection cracking is one of mayor problem in concrete pavement overlay

The 18th FSTPT International Symposium, Unila, Bandar Lampung, August 28, 2015

Berdasarkan hasil pengamatan dan grafik pola pembebanan di atas, kondisi pola retak yang diamati adalah sebagai berikut:a) Overlay beton dengan interlayer SAMI-NSR tebal 1 cm.

Penyebaran retak di lapis eksisting cenderung vertikal ke atas dan langsung merambat ke lapis bawah overlay secara membelok. Retak secara cepat merambat ke lapis permukaan overlay dan runtuh secara bersamaan dengan lapis interlayer.

b) Overlay beton dengan interlayer SAMI-SR tebal 1 cm.Penyebaran retak di lapis eksisting cenderung membelok ke arah kiri, dan langsung merambat ke lapis overlay secara membelok. Retak secara cepat merambat ke lapis permukaan dan menyebabkan lapis overlay kehilangan kekuatan strukturalnya. Pada kondisi kehilangan kekuatan struktural, lapis interlayer masih terlihat belum runtuh. Waktu keruntuhan balok overlay dengan SAMI-SR 1 cm, naik dengan faktor 0,4 dibanding menggunakan SAMI-NSR 1 cm.

c) Overlay beton dengan interlayer SAMI-SR tebal 2 cm.Penyebaran retak di lapis eksisting memiliki pola arah yang sama yaitu cenderung membelok ke arah kiri dan langsung merambat ke lapis overlay. Pengamatan pola retak pada benda uji ini dibagi dalam 4 tahap pengamatan dengan hasil sebagai berikut:point A Retak mulai terlihat di lapis eksitingpoint B Retak langsung menyebar di lapis overlay, namun tidak mencapai permukaan.point C Lapis interlayer SAMI-SR 2cm mulai terlihat retak.point D Lapis interlayer SAMI-SR2 dan Overlay patah bersamaan.

Lapis interlayer SAMI-SR 2 cm dapat menahan sekaligus memperlambat penyebaran retak agar tidak mencapai lapis permukaan beton. Lapis interlayer dapat membuat konstruksi overlay menjadi lebih daktail dengan kemampuan menahan beban (lihat point B ke point C) tanpa mengalami keruntuhan. Saat SAMI-SR 2 mulai retak, lapis interlayer dan beton overlay masih memiliki kemampuan secara bersama-sama menahan beban sampai runtuh. Mekanisme runtuh dari lapis interlayer SAMI-SR 2 diperlihatkan sebagai berkut:

Gambar 3. Mekanisme penyebaran retak refleksi pada overlay beton menggunakan lapis interlayer SAMI-SR40/10

a.initial crack b.penyebaran retak crack

c.retak di lapis SAMI-SR d.terminal crack

Page 9: Panduan PENYERAHAN dan PENULISAN Makalahfstpt.unila.ac.id/wp-content/uploads/2015/08/T135.docx · Web viewReflection cracking is one of mayor problem in concrete pavement overlay

The 18th FSTPT International Symposium, Unila, Bandar Lampung, August 28, 2015

Pengaruh SAMI-SR terhadap nilai Pmax dan Kuat LenturPenggunaan lapis interlayer secara umum dapat meningkatkan nilai beban maksimum (Pmax) dan kuat lentur dari struktur beton overlay. Besarnya Pmax dan Kuat lentur yang terjadi pada masing-masing kondisi overlay diberikan pada tabel berikut:Tabel 8. Nilai Pmax dan Kuat lentur balok overlay

(N) % Mpa %

Tanpa retak - 7500 - 7,65 100

Retak sedalam 3 cm - 3000 100 3,06 40

Retak sedalam 3 cm Overlay dengan SAMI-NSR, t = 1cm 3950 132 5,49 72

Retak sedalam 3 cm Overlay dengan SAMI-SR, t = 1 cm 4000 133 5,56 73

Retak sedalam 3 cm Overlay dengan SAMI-SR, t = 2 cm 6000 200 8,33 109

Kuat LenturPmaxKondisi Perkerasan Eksisting Model Perbaikan Perkerasan

Hasil pada Tabel 8, menunjukkan bahwa retak yang dibuat sedalam 3 cm pada beton eksisting, telah berpengaruh terhadap nilai sisa perkerasan, dimana kekuatan beton tersisa 40% dari kuat lentur awalnya. Penggunaan interlayer SAMI pada overlay beton memperlihatkan peningkatan Pmax dan kuat lentur perkerasan. Penggunaan interlayer SAMI-NSR setebal 1 cm dapat meningkatkan Pmax sebesar 32%. Nilai Pmax hanya meningkat sedikit pada penggunaan SAMI-SR setebal 1 cm namun dapat meningkatkan interval waktu kerusakan perkerasan dengan faktor 0,4. Hasil ini menunjukkan bahwa SAMI-SR setebal 1 cm belum memberikan pengaruh yang signifikan dalam menghambar retak refleksi. Peningkatan tebal lapis interlayer SAMI-SR dari 1 cm menjadi 2 cm akan meningkatkan nilai Pmax sebesar 50%. Nilai kuat lentur meningkat setara dengan perkerasan baru (tanpa retak). Hal ini sesuai dengan AASHTO (1993) yang menyatakan bahwa overlay dengan sistem interlayer didesain seperti perkerasan baru dengan lapis perkerasan lama sebagai lapis base (pondasi).

KESIMPULANBerdasarkan pembahasan yang telah diuraikan dapat disimpulkan bahwa berdasarkan perbandingan volume, kadar karet serutan untuk membuat campuran SAMI-SR sebagai lapis interlayer penahan retak refleksi sebesar 32,6% dengan kadar aspal 10%. Desain SAMI-SR setebal 2 cm, telah mampu meningkatkan kinerja lapis overlay beton agar berfungsi sama seperti lapisan beton yang baru dengan laju perambatan retak 9 kali lebih lama dibanding menggunakan SAMI tanpa karet (SAMI-NSR 1 cm).

DAFTAR PUSTAKAAASHTO, 1993, Guide for Design of Pavement Structure, American Association of State

Highway and Transportation Officials, USA.Buttlar, B. 2000. Reflective Crack Relief Interlayers. Cracking in Pavements Symposium.

Laramie, WY: University of Illinois at Urbana-ChampaignEdward-Ngii dan Suparma, 2014, Design of SAMI Composition Using Shredded Rubber,

Proceeding of the 17th International Symposium of Indonesian Inter University Transportation Study Forum, Jember University, Jember Indonesia, Vol.2 No.1, ISSN:2356-0509

Page 10: Panduan PENYERAHAN dan PENULISAN Makalahfstpt.unila.ac.id/wp-content/uploads/2015/08/T135.docx · Web viewReflection cracking is one of mayor problem in concrete pavement overlay

The 18th FSTPT International Symposium, Unila, Bandar Lampung, August 28, 2015

Harrington, D., 2008, Guide to Concrete Overlays, Second edition, National Concrete Pavement Technology Center, Iowa State University.

Kimpraswil, 2003, Perencanaan Perkerasan Jalan Beton Semen (Pd T-14-2003), Departemen Permukiman dan Prasarana Wilayah

Von Quintus, H.L., Mallela J., and Shen. S., (2010), Techniques for Mitigation of Reflective Cracks, The 2010 FAA Worldwide Airport Technology Transfer Conference, Atlantic City, New Jersey, USA.

Vanelstraete, Bondt,A.H., Courard, L., 1997, Characterization of overlay system. RILEM Conference in Prevention of Reflecttive Cracking in Pavements Report. Brussels. Edited by A.Vanelstraete and L. Francken pp. 61-62.


Recommended