TEKNOLOGI MATERIAL RINGAN MORTAR-BUSA UNTUK JALAN DIATAS TANAH LUNAK
Oleh : Dr. Ir. Herry Vaza, M.Eng.Sc
Pusat Litbang Jalan dan Jembatan Badan Penelitian dan Pengembangan Kementerian Pekerjaan Umum dan Perumahan Rakyat
K E M E N T E R I A N
P E K E R J A A N
U M U M
&
P E R U M A H A N
R A K Y A T
Teknologi Bidang GeoTeknik Jalan
1. MATERIAL RINGAN (MORTAR BUSA) Untuk Tanah Timbunan
Isu mengenai tanah timbunan :
1) Penurunan pada oprit jembatan 2) Masalah tanah lunak dan Gambut 3) Instabilitas tanah timbunan
Permasalahan Timbunan pada Oprit Jembatan
Tanah Timbunan mendorong oprit jembatan
Daya dukung tanah dasar rendah
Kegagalan konstruksi pondasi tiang dan atau abutmen
Tipikal Permasalahan Konstruksi Jalan di atas Tanah Lunak/Gambut
Kerusakan dini chamber jalan
• Badan jalan mengalami penurunan (settlement) • Air permukaan menggenangi badan jalan
Tanah lunak terdiri dari tanah inorganik yang berasal dari pelapukan batuan yang diikuti oleh transportasi dan porses-proses lainnya. Tanah lunak meliputi lempung inorganik (lempung bukan organik), lempung organik dan gambut. Di Indonesia, daerah tanah lunak mencakup 10% dari total lahan di Indonesia atau sekitar 20 juta hektar, Kimpraswil (2002).
Tanah Lunak di Ruas Pangkalan Lima - Kumai, Kalteng
Instabilitas tanah timbunan pada badan jalan
Perlunya tanah timbunan yang mengatasi masalah Berat Timbunan Ringan Mengatasi Penurunan Stabilitas Lateral Yang Mantap Biaya Relatif Murah............
Teknologi Bidang GeoTeknik Jalan
MATERIAL RINGAN (MORTAR BUSA) Untuk Tanah Timbunan
Proses Pembuatan Timbunan Ringan 7. Pengecoran
1. Semen
2. Pasir
6. Truk Mixer 3. Air
4. Foam Agent + Air
5. Foam Generator
6. Foam
Kriteria Material Ringan Mortar-Busa (Foam Mortar) untuk Timbunan Jalan Mortar-Busa
Densitas : 0.6 – 0.8 t/m3
Nilai flow : 180 + 20 mm TanahSemen
Kuat tekan : 800 -2000 kN/m2
Mempunyai kemudahan pelaksanaan, yaitu dapat disemprotkan dan memadat sendiri
Spesifikasi Teknis : Kekuatan tekan minimum (umur 14 hari) Material ringan lapisan fondasi Densitas kering maks. (gr/cm3) 0.8
kekuatan tekan minimum (UCS) kPa kg/cm2 2000 20
Kekuatan tekan minimum (umur 14 hari) Material ringan lapisan fondasi-bawah
Densitas kering maks. (gr/cm3) 0.6
kekuatan tekan minimum (UCS) kPa
kg/cm2
800
8
Pengujian Kimia Cairan Pembentuk Foam
Pengujian senyawa kimia – – – – – –
1 – Dodecanol : 48,36% 1 – Tetradecanol : 11,09% 1 – Hexadecanol : 1,54 % Methoxyacetic gcid tridecyl ester : 13,28% Tetraethylene glycol monododecyl ether : 2,99% Senyawa yang tidak dapat diidentifikasi : 22,73%
16
Terjadi beda penurunan
Uji Skala Penuh Timbunan Jalan dengan Material Ringan Mortar-busa Jembatan Kedaton, Cirebon, Jawa Barat, 2009
Abutmen dibangun diatas tanah lunak dengan ketebalan 18 m. Perkerasan jalan hampir tiap tahun dilakukan overlay, namun terus menerus terjadi penurunan jalan
Kondisi abutmen Jembatan Kedaton : Abutmen gunakan material tanah biasa dengan nilai desitas (g) = 1,8 t/m3 mengakibatkan penurunan badan jalan dan memperbesar beda penurunan (defferensial settlement) antara timbunan dan Jembatan.
Tahap Pelaksanaan :
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
Field Trial Galian Timbunan eksisting Pemasangan Lantai Kerja. Pembuatan bekisting. Pengecoran Curing Time Perlindungan Material ringan terpasang
GALIAN Timbunan Oprit Eksisting
Pekerjaan LANTAI KERJA dan PEMASANGAN BEKISTING Persiapan lantai kerja kirakira setebal 15 cm (adukan semen pasir) agar permukaan tanah dasar rata
Pemasangan bekisting untuk tempat adonan campuran, saat dituangkan di lapangan
Pekerjaan PENGECORAN Adonan Campuran dituangkan secara merata (dituangkan TIDAK pada satu titik) Tutup material ringan terpasang dengan bahan penutup (terpal dll.)
Abutmen Jembatan Kedaton menggunakan material ringan MORTAR-BUSA (foamed mortar) dengan densitas (g) = 0,6 t/m3 untuk kekuatan (UCS) = 800 kPa dan densitas (g) = 0,8 t/m3 untuk kekuatan (UCS) = 2000 kPa. Dibangun melalui kegiatan uji skala penuh program Litbang Pusjatan TA 2009 dengan ketebalan timbunan sebesar 3,85 m.
Pemantuan Instrumen (Piezpemter Vibrating Wire,Pressure Cell, Settlement Plate)
Pemantuan Instrumen Extensometer
Pemantuan Surface Marker Dengan Water Pass Digital
Kondisi Jembatan Kedaton dengan material ringan setelah 3 TA pasca konstruksi, menunjukan hampir tidak ada penurunan jalan (< 1 mm) dan belum pernah dilakukan overlay perkerasan jalan.
Lokasi Oprit Jembatan Kangboi, Kepulauan Riau Kondisi Oprit Jembatan Kangboi, Kepulauan Riau, Pra Konstruksi Timbunan Ringan Mortar Busa
Diskusi Pelaksanaan Oprit Jembatan Kangboi, Kepulaaun Riau
Kondisi Di Sekitar Lokasi, Jembatan Kangboi, Kepulaun Riau
Pembuatan Bekisting, Oprit Jembatan Kangboi, Kepulauan Riau, Pra Konstruksi Timbunan Ringan Mortar Busa
Pengecoran lokasi oprit Jembatan Kangboi, Kepri
Contoh benda uji lokasi kangboi, kepri Pasca konstruksi oprit Jembatan Kangboi, Kepri
Jembatan Ekang Tanjung Pinang, KEPRI – 2012
Uji Skala Penuh Timbunan Jalan dengan Material Ringan Mortar-busa Jembatan Sinapeul, Sumedang, Jawa Barat 2012
Pelaksanaan pekerjaan Oprit Timbunan Ringan
Pekerjaan oprit jembatan
Pekerjaan oprit jembatan
Uji Skala Penuh Timbunan Jalan dengan Material Ringan Mortar-busa Ruas Jalan Pangkalan Lima - Kumai, Kalteng
Kondisi Awal Ruas Jalan Pangkalan Lima - Kumai, Kalteng
Kriteria teknis mortar-foam untuk material timbunan jalan : 1. Nilai wet density mortar sebesar 6 kN/m3 (lapis bawah fondasi/sub base) dan 8 kN/m3 (lapis atas fondasi/ base) 2. Mempunyai nilai FLOW (Flowability), nilai flow ditetapkan sebesar 180 ± 20 mm. 3. Kuat tekan UCS (unconfined compressive strength) sebesar minimum 800 kN/m2 (lapis bawah fondasi/sub base) dan minimum 2000 kN/m2 (lapis atas fondasi/base)
Aplikasi Mortar-busa di lokasi lainnya
2009
Nov-2010
Uji Skala Penuh Timbunan Mortar-busa Ruas Pangkalan Lima - Kumai, Kalteng
2013 – section tanpa mortar-busa
2013 – section timbunan mortar-busa
Penerapan Teknologi Timbunan Material Ringan (Foamed Mortar) Di Ruas Jalan Nasional Jembatan Kikim – Batas Kota Lahat (Km 238+185 Dan Km 233+900) Provinsi Sumatera Selatan
