UNDERSTANDING GEOSYNTHETICS SERIES :PROPERTIES - TEAR STRENGTH (KUAT SOBEK)

1BERITA GEOSININDO l September 2019

Menjadi perusahaanGeosintetik terkemuka

di Indonesia.

VISI MISI Menjadi acuan untuk kebutuhan Geosintetik di Indonesia melalui penyediaan produk dan layanan prima kepada

pelanggan berdasarkan nilai-nilai perusahaan, sebagai berikut : Portofolio Rekanan Lingkungan

Kualitas Karyawan Komunitas

Vol. XIV/09/2019free subscription at : newsletter@geosinindo.co.id

TECHNICAL NOTE

Kuat sobek material geosintetik menyatakan besarnya gaya tarik dalam satuan gaya yang diperlukan untuk meneruskan sobekan pada material geosintetik.

Material geosintetik, umumnya geotekstil, seringkali terkena gaya yang berpotensi merobek material terutama pada masa instalasi. Gaya yang dapat mengakibatkan sobek adalah gaya yang tidak lurus dengan bidang geosintetik. Gaya ini dapat timbul akibat arah beban kerja ataupun ketidakrataan permukaan di bawah material geosintetik. Material geosintetik harus dipastikan tidak mengalami robek selama umur desain untuk memastikan fungsi separasi dan perkuatannya tidak hilang.

Standar uji yang umumnya digunakan adalah ASTM D4533 atau ISO 13434. Spesimen dengan ukuran 200 mm x 76 mm ditempatkan diantara clamp berukuran 76 mm x 50 mm dan membentuk pola trapezoid. Material dipotong terlebih dahulu sepanjang 15 mm di bagian tengah. Skema benda uji dan alat uji adalah sebagai berikut :

Selain metode tes cara trapezoid, terdapat 2 metode lain untuk menguji kuat sobek material geosintetik, yaitu tongue tear test dan Elmendorf tear test. Standar uji tongue tear test adalah ASTM D751. Spesimen berukuran 75 mm x 200 mm, spesimen dipotong terlebih dahulu sepanjang 75 mm, kemudian dilakukan tarik. Sedangkan Elmendorf tear test diatur dalam ASTM D1424. Metode ini khusus digunakan untuk geotekstil woven dengan metode uji yang hampir mirip dengan metode lain.

Beberapa pendapat mengatakan bahwa uji ini tidak menggambarkan kondisi yang sebenarnya karena pada uji ini, material dipotong (dirusak) terlebih dahulu, padahal material geosintetik diperhitungkan untuk tidak mengalami kerusakan sama sekali pada saat desain. Material geosintetik sudah mengalami kegagalan jika sudah terjadi kerusakan.

Mesin Uji Coba Kuat Sobek

Marks for clamps

Direction of applied load

Direction of applied load

100 mm25 mm15 mm incision

200 mm

Marks for clamps

76 mm

INSIDEUNDERSTANDING GEOSYNTHETICS SERIES : PROPERTIES - TEAR STRENGTH (KUAT SOBEK) ......................................................

KETAHANAN JANGKA PANJANG PROPERTI MEKANIS PADA MATERIAL GEOSINTETIK .............

PRODUCT APPLICATION : "APLIKASI GEOCELL SEBAGAI STABILISATOR SUBGRADE PADA JALAN TAMBANG" ....................

GEOSININDO IS HIRING .......................................

FAQ .....................................................................

1

2-3

3-4

4

4

NWIDG

Geosinindo Group :

geosinindo.co.id

A. P. J. Abdul Kalam

We should not give up

and we should not allow the problem

to defeat us

ENGINEERING WORKSHOP

"Pengaplikasian Geotekstil untuk Mempercepat Proyek Infrastruktur"

Swiss-Belinn Medan, 18 September 2019

RAGAM EVENT 2019

2. Faktor Rangkak Material

Definisi rangkak adalah pertambahan panjang material (elongasi) pada beban tetap seiring waktu. Material geosintetik terbuat dari polimer yang sensitif terhadap rangkak sehingga menjadikan rangkak sebagai faktor utama yang harus diperhitungkan dalam desain. Setiap jenis polimer mempunyai perilaku rangkak yang berbeda.Reduksi ketebalan lapis base, tergambar dalam nilai Base Course Reduction (BCR).

Pengujian rangkak material diatur dalam ASTM D5262 “Standard Test Method for Evaluating the Unconfined Tension Creep and Creep Rupture Behavior of Geosynthetics”. Beberapa sample material yang telah diketahui kuat tariknya dibebani persentase beban maksimum tertentu, misalnya 40% atau 60%, dan diukur deformasinya tiap jangka waktu tertentu, misalnya 2, 5, atau 1000 jam. Nilai deformasi seiring waktu diplot ke dalam grafik untuk menunjukkan perilaku rangkak material. Faktor rangkak bisa didapatkan dari kurva ini untuk nilai elongasi tertentu, misalnya 10% sebagai batas maksimum elongasi pada aplikasi perkuatan. Hasil uji rangkak untuk berbagai jenis polimer (den Hoedt, 1986) adalah sebagai berikut :

Properti mekanis adalah properti material yang berkaitan dengan kekuatan material menahan gaya tertentu, seperti kuat tarik, kuat tusuk, atau kuat sobek. Secara umum, properti

mekanis yang tertera dalam spesifikasi material geosintetik merupakan hasil uji terhadap material dalam kondisi baru diproduksi, atau dapat dikatakan dalam kondisi jangka pendek. Di dalam desain, perilaku material dalam kondisi jangka panjang (selama masa layan) harus dipertimbangkan untuk mengantisipasi berbagai kemungkinan kondisi konstruksi.

Dalam kondisi jangka panjang, material geosintetik akan mengalami penurunan properti mekanis yang disebabkan oleh beberapa faktor. Faktor utama yang paling mempengaruhi yaitu faktor kerusakan saat instalasi dan faktor rangkak material.

1. Faktor kerusakan saat instalasi

Kerusakan material pada saat pemasangan umumnya tidak dapat terhindarkan. Kerusakan ini diakibatkan tegangan yang terjadi dari kontak langsung dengan material tanah dan dari beban alat berat. Seringkali tegangan yang terjadi saat pemasangan, terutama tusukan, lebih besar dibandingkan pada saat masa layan. Metode pemasangan akan sangat berpengaruh pada pencegahan kerusakan saat instalasi.

Pengujian kerusakan saat instalasi diatur di dalam ASTM D5818 “Standard Practice for Exposure and Retrieval of Samples to Evaluate Installation Damage of Geosynthetics”. Pengujian dilakukan langsung di lapangan. Variasi material tanah yang bersentuhan langsung dengan material geosintetik akan menyebabkan tingkat kerusakan yang berbeda-beda pula. Sebelum dilakukan pengujian, kuat tarik material geosintetik harus diketahui terlebih dahulu. Setelah dilakukan pengujian, material sample diuji kuat tariknya kembali. Rasio antara kuat tarik awal dan kuat tarik setelah pengujian disebut faktor reduksi terhadap kerusakan saat instalasi.

Sebagai ilustrasi, Koerner (1990) melakukan uji terhadap 100 sample material pada berbagai aplikasi. Selain menyelidiki kuat tarik sisanya, Koerner juga mepelajari jumlah lubang pada sample. Menurut Koerner, selain reduksi terhadap kuat tarik, banyaknya lubang juga harus dipertimbangkan dalam desain terutama jika akan diaplikasikan sebagai separator atau filter. Hasil studi dari Koerner ini ditampilkan dalam grafik berikut :

2BERITA GEOSININDO l September 2019

KETAHANAN JANGKA PANJANG PROPERTI MEKANIS PADA MATERIAL GEOSINTETIK

TECHNICAL NOTE

(Bersambung ke halaman 3)

00

1010

2020

3030

4040

5050

6060

7070

8080

9090

100100

Stre

ngth

reta

ined

(%)

Number of holes per m2

(a) Number of holes versus strength retained of all test

Upper bound

Lower bound

0 20 40 60 80 100 120

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Stre

ngth

reta

ined

(%)

Number of holes per m2

(b) Number of holes versus strength retained separated into zones

0 20 40 60 80 100 120

Geocell merupakan geosintetik yang terdiri dari dinding-dinding tipis yang saling bersambungan membentuk kotak-kotak (sel-sel) yang ke dalamnya dimasukkan material

pengisi. Dengan bentuk struktur tersebut, geocell mampu mempertahankan massa tanah di dalamnya dengan sangat baik untuk diaplikasikan sebagai metode proteksi erosi permukaan lereng yang alami dengan vegetasi. Material tanah sebagai media tumbuh tanaman dapat bertahan dengan baik selama proses penanaman sampai tumbuh dengan merata.

Cara kerja geocell tersebut dapat dikembangkan lebih jauh lagi untuk juga dapat berfungsi secara struktural. Struktur komposit

Dalam kaitannya dengan desain, nilai kuat tarik material geosintetik

yang digunakan dalam analisis harus sudah mempertimbangkan

reduksi kekuatan akibat faktor kerusakan saat instalasi dan faktor

rangkak ini. Nilai yang tertera dalam spesifikasi harus dikoreksi

terlebih dahulu dengan mempertimbangkan material timbunan,

metode konstruksi, dan jenis polimer pembuat.

Beberapa nilai tipikal untuk faktor rangkak disajikan dalam tabel

berikut :

Tabel nilai tipikal faktor rangkak

Geotextile Fiber/ Yarn Type

Polypropylene

Polyethylene

Polyamide

Polyester

den Hoedt (48)

4.0

4.0

2.5

2.0

4.0

4.0

2.5

2.0

2.5 -5.0

2.5 -5.0

1.5-2.5

1.5-2.5

Lawson (49) Task Force #27 (50)

3.0 -4.0

3.0 -4.0

2.0 -2.5

2.0 -2.5

Koerner (51)

3BERITA GEOSININDO l September 2019

(Sambungan dari halaman 2)

yang terbentuk antara geocell dan material pengisinya dapat memberikan kekangan (confinement) yang lebih besar terhadap material pengisinya, sehingga memiliki kekakuan cukup besar untuk menahan beban gravitasi di atasnya. Dengan demikian, geocell juga dapat diaplikasikan dalam mendukung struktur konstruksi jalan yaitu meningkatkan stabilitas subgrade. Benefit yang akan didapatkan berupa struktur perkerasan jalan yang lebih efektif dari segi fungsi dengan biaya lebih efisien.

Untuk mendapatkan pengetahuan lebih mendalam mengenai perilaku dan kinerja geocell sebagai stabilisator subgrade, telah dilakukan serangkaian uji coba aplikasi pada salah satu jalan areal

LIPUTAN KHUSUS

PRODUCT APPLICATION : “APLIKASI GEOCELL SEBAGAI STABILISATOR SUBGRADE PADA KONSTRUKSI JALAN TAMBANG".

1

1

10

1

2

3

4

5

20

Stra

in (%

)S

train

(%)

30

2

2

3

3

4

4

5

5

6

6

7

7

1 Hour

1 Hour

1 Day

1 Day 1 Year

1 Year

Log time (Second)(a) Creep at 20% load

Log time (Second)(b) Creep at 60% load

(Bersambung ke halaman 4)

BERITA GEOSININDO l September 20194

(Sambungan dari ke halaman 3)

SALES ENGINEERJOB OPPORTUNITIES For detail information Visit www.geosinindo.co.id

( Frequently Asked Question )

Apakah yang dimaksud dengan Modulus pada Elongasi 2%?

Merupakan besarnya modulus elastisitas / modulus Young yang ditinjau pada titik elongasi / regangan sebesar 2%. Dari uji kuat tarik akan didapatkan kurva kuat tarik vs regangan. Regangan batas material geotekstil berkisar antara 10 - 20%. Besarnya modulus pada 2% adalah besarnya kuat tarik pada regangan 2% dibagi dengan regangan 2%. Properti ini ditinjau jika material geotekstil difungsikan sebagai penambah kekakuan pada tanah, diantaranya sebagai perkuatan pada subgrade. Tinjauan dilakukan pada 2% karena menyesuaikan dengan regangan batas tanah yang diperkirakan sebesar 2%.

pertambangan batubara yang sangat aktif di Kalimantan Selatan. Berdasarkan informasi yang didapatkan selama kunjungan di lokasi, diketahui bahwa material yang digunakan untuk membentuk subgrade jalan terdiri dari material tanah disposal yaitu hasil galian yang harus dipindahkan dari lokasi penambangan batubara. Material disposal pada umumnya memiliki sifat yang sensitif terhadap kadar air sehingga akan sulit dipadatkan dengan baik, sedangkan diketahui bahwa curah hujan di lokasi cukup tinggi sementara beban kendaraan yang melintas sangat besar yaitu berupa truk heavy duty HD 785. Adapun struktur jalan tambang yang selama ini diterapkan di atas subgrade tersebut adalah menggunakan agregat base course setebal 150 mm di atas lapisan subgrade yang distabilisasi menggunakan urugan pilihan untuk mencapai CBR 20%.

Konsekuensi yang ditimbulkan dari desain tersebut adalah biaya konstruksi jalan yang terlampau tinggi, namun apabila tanpa penggunaan struktur perkerasan tersebut, dapat menyebabkan banyak bekas lintasan roda yang dalam (rutting), sehingga menghambat mobilitas kendaraan yang selanjutnya menurunkan produktivitas kerja tambang.

Oleh karena itu, diharapkan dengan penerapan geocell sebagai stabilisator subgrade dapat memberikan efisiensi biaya yang signifikan dengan kualitas konstruksi yang sebanding dengan struktur konvensional menggunakan agregat base course.

Untuk mengetahui pengaruh jenis material pengisinya terhadap kinerja geocell, maka dibuat beberapa perbedaan jenis material berdasarkan ketersediaan di sekitar lokasi. Beberapa kesimpulan penting yang didapatkan secara faktual dari hasil uji coba adalah sebagai berikut :

1. Kinerja geocell yang diisi dengan pasir, dinilai sebanding dengan kinerja lapisan agregat base course setebal 150 mm.

2. Geocell yang menggunakan material pengisi ideal (granular) dapat mengurangi rutting secara signifikan apabila dibandingkan dengan material pengisi yang kurang ideal seperti material kohesif.

Tahapan Pelaksanaan

1 Kondisi awal permukaan jalan tambang Persiapan tanah dasar2

Pemasangan geocell dari ujung awal3 Perentangan geocell hingga mencapai dimensi ideal terpasang

4

Penyambungan antar panel geocell dengan cable ties

Pengisian material kedalam geocell5 6

Pemadatan material pengisi Pengujian kepadatan material pengisi7 8

9 Penimbunan dan pemadatan material penutup (capping)

Kondisi jalan setelah terpasang geocell10