kajian kelakuan pasir penyambung turapan penguncian blok konkrit
TRANSCRIPT
KAJIAN KELAKUAN PASIR PENYAMBUNG TURAPAN PENGUNCIAN
BLOK KONKRIT PADA JARAK SAMBUNGAN DAN KECERUNAN YANG
BERBEZA
NUR IZZI MD. YUSOFF
A project report submitted in partial fulfillment of the requirements for the award of
the degree of Master of Engineering (Civil- Highway and Transportation)
Faculty of Civil Engineering
University Technology of Malaysia
NOVEMBER, 2005
0 PSZ 19:16 (Pind. 1/97)
UNIVERSITI TEKNOLOGI MALAYSIA
CATATAN: * Potong yang tidak berkenaan.
** Jika tesis ini SULIT atau TERHAD, sila lampirkan surat daripada pihak
berkuasa/organisasi berkenaan dengan menyatakan sekali sebab dan tempoh
tesis ini perlu dikelaskan sebagai SULIT atau TERHAD.
� Tesis dimaksudkan sebagai tesis bagi Ijazah Doktor Falsafah dan Sarjana
secara penyelidikan, atau disertasi bagi pengajian secara kerja kursus dan
penyelidikan, atau Laporan Projek Sarjana Muda (PSM).
BORANG PENGESAHAN STATUS TESIS����
JUDUL: ___________________________________________________________________
__________________________________________________________________
SESI PENGAJIAN: ___________________
Saya ___________________________________________________________________
mengaku membenarkan tesis (PSM/Sarjana/Doktor Falsafah)* ini disimpan di Perpustakaan
Universiti Teknologi Malaysia dengan syarat-syarat kegunaan seperti berikut:
1. Tesis adalah hakmilik Universiti Teknologi Malaysia.
2. Perpustakaan Universiti Teknologi Malaysia dibenarkan membuat salinan untuk tujuan
pengajian sahaja.
3. Perpustakaan dibenarkan membuat salinan tesis ini sebagai bahan pertukaran antara
institusi pengajian tinggi.
4. * * Sila tandakan (�)
(Mengandungi maklumat yang berdarjah keselamatan atau
SULIT kepentingan Malaysia seperti yang termaktub di dalam
AKTA RAHSIA RASMI 1972)
(Mengandungi maklumat TERHAD yang telah ditentukan
TERHAD oleh organisasi/badan di mana penyelidikan dijalankan)
TIDAK TERHAD
Disahkan oleh
________________________________ ________________________________
(TANDATANGAN PENULIS) (TANDATANGAN PENYELIA)
Alamat tetap:
____________________________________
____________________________________ ___________________________________
____________________________________ Nama Penyelia
Tarikh: ______________________________ Tarikh: ____________________________
�
2005/2006
NUR IZZI MD. YUSOFF
16250 WAKAF BHARU,
1715, KG. KUTAN TENGAH,
KELANTAN DARUL NAIM
11 NOVEMBER 2005
PROF. IR. DR HASANAN MD NOR
(HURUF BESAR)
KAJIAN KELAKUAN PASIR PENYAMBUNG TURAPAN PENGUNCIAN
11 NOVEMBER 2005
BLOK KONKRIT PADA JARAK SAMBUNGAN DAN KECERUNAN YANG
BERBEZA.
“I hereby declare that I have read this project report and in my opinion this project
report is sufficient in terms of scope and quality for the award of the degree of
Master of Engineering (Civil-Highway and Transportation)”
Signature :
Name of Supervisor : Prof. Ir. Dr. Hasanan Md. Nor
Date : 11 November 2005
ii
I declare that this project report entitled Kajian Kelakuan Pasir Penyambung
Turapan Penguncian Blok Konkrit pada Jarak Sambungan dan Kecerunan yang
Berbeza is the result of my own research except as cited in the references. The
project report has not been accepted for any degree and is not concurrently submitted
in candidature of any other degree.
Signature :
Name : Nur Izzi Md. Yusoff
Date : 11 November 2005
iii
When you learn to carry yourself like a winner, acts like one
iv
PENGHARGAAN
Segala puji bagi Allah s.w.t, Tuhan sekalian alam serta selawat dan salam ke
atas junjungan Nabi Muhammad s.a.w. Di kesempatan ini, ingin saya
merakamkan setinggi-tinggi penghargaan dan ucapan terima kasih kepada:
1. Profesor Ir. Dr. Hasanan Md. Nor, selaku penyelia di atas segala tunjuk
ajar, nasihat dan bimbingan yang diberikan. Pengalaman yang dilalui ini amat
berguna kepada saya dalam meniti kehidupan sebagai seorang ahli akademik
nanti.
2. Pensyarah-pensyarah Kejuruteraan Pengangkutan dan Jalan Raya iaitu PM.
Dr. Othman Che Puan, Dr. Mohd Rosli Hainin, PM. Dr. Aziz Chik, PM.
Danial Mohamed, PM. Abdul Aziz Muti dan Tuan Haji Che Ros Ismail.
Terima kasih di atas segala ilmu yang dicurahkan.
3. Pak Rachmat Hardwijoyo, En. Khairul Anwar Hj Husin, En Azman
Mohamad dan En. Mohd.Hidayat Jamal kerana sudi memberikan bantuan
nasihat dan ide-ide yang bernas dalam menyiapkan projek ini.
4. Juruteknik-juruteknik Makmal Jalan Raya iaitu En. Suhaimi, En. Rahman,
En. Azman dan En. Ahmad Adim atas segala bantuan semasa saya
melakukan uji kaji di makmal.
5. Ibu bapa serta keluarga yang sentiasa memberikan dorongan dan mendoakan
yang terbaik buat saya.
6. Pihak Universiti Kebangsaan Malaysia khususnya Jabatan Kejuruteraan
Awam & Struktur, Fakulti Kejuruteraan dan JPA yang menyediakan platfom
untuk saya menyambung pengajian di UTM ini, dan
7. Sesiapa jua yang terlibat secara langsung dan tidak langsung, terima kasih di
atas segalanya. Jazakumullahukhairan khasira.
v
ABSTRAK
Kajian ini dijalankan untuk mengkaji kelakuan pasir penyambung turapan
penguncian blok konkrit (ICBP) pada jarak sambungan dan kecerunan yang berbeza.
Model di makmal (1.2 m x 0.6 m) telah dibangunkan untuk mengkaji ke atas
parameter ini. Blok konkrit jenis quadpave yang bersaiz 200 mm x 100 mm x 60 mm
telah digunakan sebagai lapisan atas. Jarak sambungan yang digunakan di dalam
kajian ini adalah 2 mm, 4 mm dan 6 mm. Manakala kecerunan yang digunakan
adalah 0%, 5%, 10% dan 15%. Daripada kajian yang dilakukan, didapat bahawa
pasir yang digunakan berada dalam julat ayakan yang dibenarkan. Spesifikasi yang
digunakan di dalam kajian ini adalah mengikut CCAA (1986). Nilai kandungan
lembapan purata pula adalah 7.38%, di mana ia masih lagi berada di dalam julat yang
dibenarkan iaitu antara 4-8%. Manakala nilai pekali keboletelapan adalah 0.03 mm/s
yang mana ia menunjukkan bahawa pasir ini menunjukkan kebolehaliran yang
lemah. Dapat simpulkan berdasarkan kajian yang dilakukan bahawa pasir daripada
Kulai, Johor ini sesuai untuk digunakan sebagai pasir pengisi dan juga pada
sambungan. Daripada kajian juga didapati bahawa jarak sambungan 2 mm
merupakan jarak sambungan yang paling sesuai untuk gunakan pada jalan yang
bercerun. Semakin besar jarak sambungan, sifat penguncian antara blok semakin
menurun. Keadaan ini disokong oleh keputusan daripada uji kaji tarik keluar, yang
mana daya yang diperlukan untuk menarik blok keluar semakin kecil apabila jarak
sambungan semakin lebar. Kehadiran air dalam amaun yang kecil menyebabkan
pasir pengisi menjadi lebih mampat tetapi apabila air terlalu banyak menyebabkan
hakisan. Hakisan ini berlaku lebih teruk pada turapan yang semakin bercerun.
Daripada hasil kajian yang agak terhad, turapan ICBP dicadangkan dibina sehingga
kecerunan 10% dalam keadaan cuaca tempatan ini.
vi
ABSTRACT
This study sought to determine the performance of jointing sand of
interlocking concrete block pavement (ICBP) under different joint widths and slope.
Laboratory scale model (1.20 x 0.60 m) was developed to study on these parameters.
Concrete blocks (quadpave) of 200 mm x 100 mm x 60 mm were used as a surface
layer. The width of the joint between pavers used for test varied from 2 mm, 4 mm,
and 6 mm and different slopes 0% to 5%, 10% and 15%. From study, the sand used
did not exceed the limitations regarding to the CCAA (1986) gradation
specifications. It also found that the average moisture content of 7.38 % was in
acceptable range. The value of coefficient of permeability k was found to be 0.03
mm/s, which shows poor drainage ability of the sand. Summarizing this, mainly the
rounded quartz river sand was suitable to be used as jointing and bedding sand as
observed in the test. Based on the study also indicated that 2 mm joint width was
suitable to be used for the steep road. From the data obtained, it indicated that when
the joint width increased, interlock behaviour of the pavement decreased. This result
is supported by the pull out test, only small forces needed to pull the pavers out from
it place. When this condition occurred, the interlock behaviour reduced and exposed
to the friction between pavers. The absence of water in a small amount help the
jointing sand compressed but greater in its amount caused sand erosion especially at
steeper slope. Results showed that the water eroded the higher degrees of slopes,
more sand. Based on limited results from the study, ICBP road must not exceed 10%
slope to avoid the sand erosion from the joints and decrease of interlock behaviour
between the pavers.
vii
SENARAI KANDUNGAN
BAB PERKARA MUKA SURAT
PENGESAHAN STATUS TESIS i
PENGAKUAN ii
DEDIKASI iii
PENGHARGAAN iv
ABSTRAK v
ABSTRACT vi
KANDUNGAN vii
SENARAI JADUAL xi
SENARAI RAJAH xii
SENARAI LAMPIRAN xv
SENARAI RINGKASAN xvii
1 PENDAHULUAN 1
1.1 Pengenalan 1
1.2 Latar Belakang Kajian 5
1.3 Pernyataan Masalah 6
1.4 Objektif Kajian 7
viii
1.5 Skop Kajian 7
1.6 Kepentingan Kajian 8
1.7 Kandungan Laporan Projek 8
2 KAJIAN LITERATUR 10
2.1 Pengenalan 10
2.2 Kompenen ICBP 11
2.2.1 Tapak Jalan 12
2.2.2 Lapisan Sub-ged 13
2.2.3 Lapisan Sub-tapak 14
2.2.4 Pasir Pengalas 15
2.2.5 Pasir Penyambung 18
2.2.6 Blok Konkrit 20
2.2.6.1 Bahan 21
2.2.6.2 Had Dimensi 22
2.2.6.3 Kekuatan 23
2.2.6.4 Kebolehtahanan 23
2.2.6.5 Warna dan Kemunculan 24
2.3 Corak Susunan Blok Konkrit 25
2.4 Bentuk Blok 26
2.4.1 Bentuk Kategori A 26
2.4.2 Bentuk Kategori B 26
2.4.3 Bentuk Kategori C 27
2.4.4 Bentuk Kategori X 27
2.5 Prinsip Saling Mengunci 27
2.6 Aplikasi Kejuruteraan 29
2.7 Turapan yang Bercerun 30
2.7.1 Rasuk Sauh 30
2.7.2 Jarak dan Kedudukan 31
2.7.3 Longkang Sub-tapak 32
2.7.4 Longkang Permukaan 33
2.7.5 Penyelenggaraan Bahagian Hujung Atas 33
ix
3 METODOLOGI KAJIAN 35
3.1 Pengenalan 35
3.2 Uji Kaji Makmal 36
3.3 Ujikaji Ayakan Pasir 36
3.3.1 Radas dan Bahan 36
3.3.2 Tata Cara Uji Kaji 37
3.4 Uji Kaji Kandungan Lembapan 37
3.4.1 Radas dan Bahan 38
3.4.2 Tata Cara Uji Kaji 38
3.5 Uji Kaji Kebolehtelapan Turus Tetap 39
3.5.1 Radas dan Bahan 39
3.5.5 Tata Cara Uji Kaji 39
3.6 Pembinaan Model Fizikal 42
3.7 Pemadatan Pasir Pengalas 45
3.8 Pengukuran Ketinggian Pasir Pengisi Sambungan 46
3.9 Ujikaji Kesan Hujan Terhadap Pasir Penyambung 47
3.9.1 Radas dan Bahan 48
3.10 Ujikaji Sedutan Pasir Pengisi 49
3.10.1 Radas dan Bahan 50
3.11 Uji Kaji Penyerapan Air 50
3.11.1 Radas dan Bahan 51
3.11.2 Tata Cara Uji Kaji 51
3.12 Uji Kaji Tarik Keluar 52
3.12.1 Peralatan dan Radas 53
3.12.2 Tata Cara Uji Kaji 54
4 KEPUTUSAN DAN PERBINCANGAN 56
4.1 Pengenalan 56
4.2 Uji Kaji Ayakan Pasir 56
4.3 Uji Kaji Kandungan Kelembapan Pasir 57
4.4 Uji Kaji Kebolehtelapan Turus Tetap 59
4.5 Uji Kaji Resapan Air 61
4.6 Enapan Pasir Pengalas 62
4.7 Uji Kaji Sedutan Pasir 64
x
4.8 Uji Kaji Kesan Hakisan Hujan Terhadap
Pasir Penyambung 66
4.8.1 Kesan Hakisan pada Sambungan 2 mm 67
4.8.2 Kesan Hakisan pada Sambungan 4 mm 68
4.8.3 Kesan Hakisan pada Sambungan 6 mm 69
4.8.4 Perbandingan Antara Sambungan
2 mm, 4 mm dan 6 mm 70
4.9 Uji Kaji Tarik Keluar 72
5 KESIMPULAN DAN CADANGAN 79
5.1 Pengenalan 79
5.2 Resapan air 79
5.3 Pemadatan dan Enapan 81
5.4 Hakisan dan Sifat Penguncian 82
5.5 Permasalahan Kajian 84
5.6 Cadangan Kajian Lanjutan 85
RUJUKAN 86
LAMPIRAN A 89
LAMPIRAN B 91
LAMPIRAN C 94
LAMPIRAN D 97
xi
SENARAI JADUAL
NO. JADUAL TAJUK MUKA SURAT
1.1 Faktor yang mempengaruhi prestasi ICBP 4
2.1 Spesifikasi pasir pengalas 17
2.2 Spesifikasi pasir pengisi sambungan 19
2.3 Peratusan bahan dalam blok konkrit 22
2.4 Spesifikasi blok konkrit tipikal 24
3.1 Penentuan kandungan lembapan pasir pengisi 39
3.2 Jadual julat nilai k (m/s) 41
3.3 Jadual nilai pekali pembetulan suhu, KT 42
4.1 Peratus kandungan lembapan pasir uji kaji pertama 58
4.2 Jadual keboletelapan untuk sampel pasir yang digunakan 59
4.3 Purata penapan pasir pengalas melawan masa 62
4.4 Keputusan uji kaji sedutan pasir pada sambungan 64
4.5 Contoh data uji kaji tarik keluar 73
xii
SENARAI RAJAH
NO. RAJAH TAJUK MUKA SURAT
1.1 Pecahan penghasilan turapan blok konkrit
secara tahunan 2
1.2 Kertas kerja di bengkel dan seminar
anjuran SEPT (1980-2003) 3
1.3 Topik yang dibincangkan di bengkel dan
seminar anjuran SEPT 3
1.4 Teknologi ICBP 4
2.1 Turapan blok konkrit awal : jalan utama
kerajaan Rom 11
2.2 Struktur utama ICBP 12
2.3 Kerja-kerja pengorekan sub-gred tanah 14
2.4 Kerja-kerja pemadatan sub-gred tanah 14
2.5 Kerja-kerja meratakan pasir pengalas 18
2.6 Pengisian pasir pengisi sambungan 20
2.7 Pemadatan pasir pengisi sambungan 20
2.8 Jenis-jenis corak susunan ICBP : 25
2.9 (a) pemasangan secara manual dan
(b) pemasangan menggunakan mesin 26
2.10 Contoh bentuk-bentuk ICBP 28
2.11 Jenis sifat penguncian - menegak, pusingan
xiii
dan mengufuk 29
2.12 Antara contoh-contoh penggunaan ICBP 30
2.13 Contoh-contoh penggunaan icbp pada jalan bercerun 31
2.14 Keratan rentas rasuk sauh 32
2.15 Jarak antara rasuk sauh 32
2.16 Jenis-jenis longkang sub-tapak yang digunakan 33
3.1 Foto uji kaji ayakan pasir 37
3.2 Sampel dan peralatan uji kaji kandungan kelembapan 38
3.3 Uji kaji kebolehtelapan turus tetap 41
3.4 (a) model fizikal uji kaji, (b) alat pemotong blok 43
3.5 Cara penentuan kecerunan sampel 44
3.6 Contoh kecerunan spesimen yang disediakan 44
3.7 Proses pemadatan sedang dilakukan 45
3.8 Alat pemadatan 46
3.9 Uji kaji hakisan hujan 47
3.10 Mengukur kelebatan hujan 47
3.11 Uji kaji sedutan 50
3.12 Uji kaji penyerapan air 51
3.13 Beberapa kaedah untuk menarik blok keluar 53
3.14 Antara peralatan yang digunakan untuk
uji kaji tarik keluar 54
4.1 Lengkungan penggredan pasir pengalas dan pengisi 57
4.2 Taburan purata kandungan lembapan
bagi setiap uji kaji 58
4.3 Graf kumulatif resapan melawan masa 61
4.4 Purata Enapan pasir pengalas selepas blok
diletak dan dipadatkan (2 mm) 63
4.5 Purata enapan pasir pengalas selepas blok
diletak dan dipadatkan (4 mm) 63
4.6 Purata enapan pasir pengalas selepas blok
diletak dan dipadatkan (6 mm) 63
4.7 Gambar kesan sedutan menggunakan mesin hampagas 65
4.8 Graf hakisan melawan masa (sambungan 2 mm) 67
4.9 Graf hakisan melawan masa (sambungan 4 mm) 68
xiv
4.10 Graf hakisan melawan masa (sambungan 6 mm) 69
4.11 Contoh keadaan hakisan oleh air hujan tiruan 71
4.12 Graf Daya melawan anjakan bagi titik pertama 73
4.13 Graf daya (kN) melawan anjakan blok keluar
bagi sampel 1 74
4.14 Graf daya (kN) dan anjakan keluar (mm)
melawan kecerunan (%) bagi jarak sambungan 2 mm 75
4.15 Graf daya (kN) dan anjakan keluar (mm)
melawan kecerunan (%) bagi jarak sambungan 4 mm 76
4.16 Graf daya (kN) dan anjakan keluar (mm)
melawan kecerunan (%) bagi jarak sambungan 6 mm 77
xv
SENARAI LAMPIRAN
LAMPIRAN TAJUK MUKA SURAT
Jadual A1 Jadual purata hakisan melawan masa bagi
jarak sambungan 2 mm 89
Jadual A2 Jadual purata hakisan melawan masa bagi
jarak sambungan 4 mm 89
Jadual A3 Jadual purata hakisan melawan masa bagi
jarak sambungan 6 mm 90
Rajah B1 Graf daya melawan anjakan bagi ketiga-tiga
titik purata (0*%) bagi jarak sambungan 2 mm 91
Rajah B2 Graf daya melawan anjakan bagi ketiga-tiga
titik purata (0%) bagi jarak sambungan 2 mm 91
Rajah B3 Graf daya melawan anjakan bagi ketiga-tiga
titik purata (5%) bagi jarak sambungan 2 mm 92
Rajah B4 Graf daya melawan anjakan bagi ketiga-tiga
titik purata (10%) bagi jarak sambungan2 mm 92
Rajah B5 Graf daya melawan anjakan bagi ketiga-tiga
titik purata (15%) bagi jarak sambungan 2 mm 93
Rajah C1 Graf daya melawan anjakan bagi ketiga-tiga
titik purata (0*%) bagi jarak sambungan 4 mm 94
xvi
Rajah C2 Graf daya melawan anjakan bagi ketiga-tiga
titik purata (0%) bagi jarak sambungan 4 mm 94
Rajah C3 Graf daya melawan anjakan bagi ketiga-tiga
titik purata (5%) bagi jarak sambungan 4 mm 95
Rajah C4 Graf daya melawan anjakan bagi ketiga-tiga
titik purata (10%) bagi jarak sambungan 4 mm 95
Rajah C5 Graf daya melawan anjakan bagi ketiga-tiga
titik purata (15%) bagi jarak sambungan 4 mm 96
Rajah D1 Graf daya melawan anjakan bagi ketiga-tiga
titik purata (0*%) bagi jarak sambungan 6 mm 97
Rajah D2 Graf daya melawan anjakan bagi ketiga-tiga
titik purata (0%) bagi jarak sambungan 6 mm 97
Rajah D3 Graf daya melawan anjakan bagi ketiga-tiga
titik purata (5%) bagi jarak sambungan 6 mm 98
Rajah D4 Graf daya melawan anjakan bagi ketiga-tiga
titik purata (10%) bagi jarak sambungan 6 mm 98
Rajah D6 Graf daya melawan anjakan bagi ketiga-tiga
titik purata (5%) bagi jarak sambungan 6 mm 99
xvii
SENARAI RINGKASAN
ARRB - Australia Road Research Board
ASTM - American Soil and Testing Material
CCAA - Cement and Concrete Association of Australia
CMA - Concrete Manufactures Association
ICBP - Interlocking Concrete Blok Pavement
(Turapan Penguncian Blok Konkrit)
ICPI - Interlocking Concrete Paving Institute
MASMA - Manual Saliran Mesra Alam
SEPT - Small Element Paving Technologist
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Pengenalan
Penggunaan teknologi turapan blok konkrit saling mengunci (ICBP) telah
berkembang dan matang dengan pesatnya dalam tempoh 25 tahun ini. Walaupun
turapan konkrit mempunyai sejarah lampau yang panjang di Eropah, sehinggalah
tahun 1960-an ia mula berkembang di Amerika Tengah dan Selatan serta di Afrika
Selatan. Pada tahun 1970-an, ICBP ini telah diperkenalkan di Britain, Kanada,
Amerika Syarikat, Australia, New Zeland dan Jepun. Kemudian penggunaan ICBP
telah diperluaskan lagi sehingga ke Timur Tengah dan Asia (Van der Vlist, 1980; B.
M. Sukandar, 1995; Shackel, 2003). Kebanyakan kawasan ini, terutamanya di
Amerika Utara menerima evolusi pasaran ICBP yang cukup menggalakkan.
Kehadiran ICBP juga dilihat sebagai satu alternatif kepada turapan boleh
lentur dan tegar dalam pembinaan jalan raya. Dengan penekanan yang diberikan
kepada ciri-ciri nilai estetik, kapasiti struktur dan mesra alam, tidak hairanlah
penggunaan ICBP semakin meningkat dari semasa ke semasa. Perkembangan ini
telah menarik minat penyelidik, jurutera, arkitek, pengilang dan sebagainya untuk
mengkaji ICBP.
2
Rajah 1.1 menunjukkan pecahan kertas kerja yang berkaitan dengan ICBP
yang dihasilkan di seluruh dunia secara tahunan. Kurang dari satu per empat kertas
kerja dihasilkan dalam Bahasa Inggeris. Ini dapat disimpulkan bahawa banyak
kertas kerja dihasilkan adalah dalam Bahasa Jerman dan juga bahasa selain daripada
Bahasa Inggeris.
Rajah 1.1 : Pecahan penghasilan kertas kerja turapan blok konkrit secara tahunan
Bengkel yang membincangkan tentang ICBP telah diadakan buat pertama
kalinya oleh Australia Road Research Board (ARRB) di Melbourne, Australia pada
tahun 1978 (Sharp dan Metcalf, 1979). Kemudian pada tahun 1979, simposium
pertama diadakan di Johannesburg, Afrika Selatan (Concrete Society, 1979).
Bagaimanapun bengkel dan seminar antarabangsa telah dianjurkan oleh Small
Element Paving Technologist (SEPT). Rajah 1.2 menunjukkan bilangan kertas kerja
yang dihasilkan oleh para penyelidik ICBP dan jumlahnya telah menjangkau kepada
500 kertas kerja. Ia dianjurkan setiap tiga tahun sekali.
3
Rajah 1.2 : Kertas kerja di bengkel dan seminar anjuran SEPT (1980-2003)
Rajah 1.3 : Topik yang dibincangkan di bengkel dan seminar anjuran SEPT
Rajah 1.3 pula menunjukkan pecahan perkara-perkara utama yang
dibincangkan pada bengkel dan seminar anjuran SEPT. Walaupun banyak kajian
yang dilakukan tidak terbatas kepada satu-satu topik, namun begitu ia menunjukkan
secara jelas kepada perkaitan teknologi ICBP.
4
Rajah 1.4 : Teknologi ICBP
Rajah 1.4 menunjukkan teknologi dalam ICBP. Secara umumnya teknologi ICBP
ini boleh dikelaskan kepada empat kumpulan iaitu:
a. Pembuatan, kualiti kontrol dan piawaian blok
b. Penilaian turapan melalui ujian terus dan sejarah
c. Reka bentuk turapan
d. Pemasangan dan penyelenggaraan turapan
Faktor-faktor yang mempengaruhi prestasi ICBP dapat ditunjukkan seperti Jadual
1.1.
Jadual 1.1 : Faktor yang mempengaruhi prestasi ICBP
Komponen Faktor
Blok • Bentuk blok
• Ketebalan blok
• Saiz blok
• Kaedah pemasangan
• Luas penyambung
Pasir penyambung dan penggalas • Ketebalan pasir
• Pengasingan
• Sudut
• Lembapan
• Mineralogi
5
sambungan..
Lapisan asas dan sub-asas • Mineralogi
• Pengasingan
• Keplastikan
• Kekuatan dan keboletahanan
Sub-gred • Jenis tanah
• Kekukuhan dan kekuatan
• Regim kelembapan
Menurut Shackel (2003), punca utama kegagalan ICBP adalah disebabkan
oleh penggunaan bahan yang tidak sesuai dan pembinaan yang tidak mengikut
prosedur yang ditetapkan. Antara kegagalan yang sering berlaku adalah terjadinya
kegagalan struktur bawah turapan, enapan dan bahan sambungan yang tidak sesuai
(Eva Rita, 1998; Azman 2004). Kajian yang berterusan adalah perlu untuk
memastikan ICBP dapat memberikan prestasi yang terbaik dan dapat dikembangkan
ke serata dunia.
1.2 Latar Belakang Kajian
Pasir penyambung adalah merupakan salah satu komponen ICBP dan ia
memainkan peranan penting dalam membantu pemindahan beban di antara blok dan
seterusnya menyebarkan beban kepada lapisan yang lebih dalam (Panda dan Gosh,
2002). Untuk agihan beban yang optimum, keluasan sambungan di antara 2 hingga 4
mm digunakan dengan pasir diisi dengan penuh (Shackel et. al 1993; Hurmann
1997). Adalah dicadangkan untuk menggunakan jarak sambungan antara 0.5 hingga
5 mm (Kanpton dan O’Grady, 1983). Pasir pengisi yang mempunyai saiz partikel
maksimum 1.18 mm dan kurang 20 peratus yang melepasi ayakan bersaiz 75 µm
memberikan prestasi yang baik. Manakala sambungan yang lebih besar memerlukan
pasir yang lebih kasar dan sebaliknya (Knapton dan O’Grady, 1983). Livnch et. al
(1988) mencadangkan penggunaan pasir pengisi yang mempunyai saiz maksimum
1.2 mm dan 10 peratus melepasi saiz ayakan 75 µm.
6
Kebiasaanya pasir yang digunakan untuk sambungan dan penggalas adalah
daripada sumber yang sama penjimatan masa dan kos pembinaan (Azman, 2004).
Tambahan kerja-kerja pembinaan akan lebih mudah dijalankan. Bagi pasir pengalas,
kandungan lembapan optimum adalah 4 hingga 8 peratus manakala pasir peyambung
mestilah kering bagi memastikan pengisian sempurna di antara blok-blok konkrit
(CCAA, 1986).
Malaysia merupakan negara yang beriklim panas dan lembap sepanjang
tahun. Ini menunjukkan negara kita menerima taburan hujan yang agak tinggi
berbanding negara beriklim katulistiwa yang lain (MASMA 2000). Aliran hujan ini
sebenarnya boleh meyumbang beberapa permasalahan kepada ICBP, dan yang paling
ketara adalah penyerapan air dan hakisan pasir penyambung dan penggalas. Air
hujan akan membawa pasir bersama dan fenomena ini banyak mempengaruhi
prestasi ICBP terutamanya di kawasan yang luas (Azman, 2004). Hakisan yang
berlaku juga mungkin berbeza pada kecerunan jalan yang berbeza. Kawasan hakisan
yang terdedah akan menggalakkan air meresap masuk melalui penyambung dan ia
akan melemahkan kekuatan lapisan tanah subgred. Ini akan mencipta kerosakan
kepada keseluruhan sistem ICBP itu sendiri seperti kesan perpaluhan (rutting) dan
kerosakan teruk (severe deformation).
1.3 Pernyataan Masalah
Pembinaan ICBP pada jalan yang bercerun telah memberikan satu cabaran
yang menarik kepada jurutera jalan. Kebanyakan kajian yang dijalankan ke atas
ICBP ini biasanya dilakukan pada jalan biasa (yang tidak terlalu bercerun).
Tambahan teralu sedikit penerangan tentang kelakuan pasir pengisi pada jalan yang
bercerun. Kajian sebelum ini lebih menekankan kepada pembinaan jalan ICBP tanpa
mengambil kira kesan-kesan yang berlaku kepada pasir pengisi. Kajian yang
dilakukan di dalam makmal ini bertujuan untuk menyiasat kesan sambungan yang
7
berbeza keluasan dan berbeza kecerunan ke atas perlakuan pasir pengisi. Kesan
hujan juga diambil kira di dalam kajian ini.
1.4 Objektif Kajian
Antara objektif kajian ini adalah:
• Pembinaan model makmal untuk mengkaji kelakuan pasir pengisi bagi ICBP.
• Menyiasat kesan hujan yang berkeamatan tinggi ke atas pasir pengisi pada
keluasan sambungan dan juga kecerunan yang berbeza.
• Menentukan keluasan sambungan dan kecerunan jalan ICBP yang sesuai
dengan keadaan tempatan.
1.5 Skop Kajian
Skop kajian telah ditetapkan bagi memastikan perlaksanaan kajian ini dapat
dijalankan dengan jayanya. Antaranya adalah:
a. Kajian berkisar kepada jarak sambungan turapan blok konkrit.
b. Kekuatan blok konkrit terhadap sifat saling mengunci
c. Kajian berkaitan dengan hakisan yang berlaku pada sambungan turapan blok
konkrit.
Walau bagaimanapun, kajian ini terbatas hanya kepada kajian dan permodelan
di dalam makmal sahaja.
8
1.6 Kepentingan Kajian
Kajian ini dilakukan untuk menilai prestasi ICBP. Antara kepentingannya
adalah:
a. Tidak terdapat lagi kajian kesan hujan terhadap jalan yang mempunyai
kecerunan yang berbeza.
b. Jarak antara blok-blok konkrit yang berlainan akan memberikan kesan
terhadap CBP dan ini akan mempengaruhi sifat saling mengunci.
c. Menghayati kualiti dan prestasi CBP yang menggunakan penggredan pasir
yang sama sebagai pengalas dan penyambung.
d. Hasil kajian diharapkan dapat meningkatkan penggunaan ICBP sebagai
alternatif lain kepada turapan jalan raya di Malaysia.
1.7 Kandungan Laporan Projek
Bab I menceritakan secara ringkas perkembangan yang berlaku di dalam
dunia ICBP. Ia juga menyentuh kepada objektif, skop dan kepentingan ujikaji yang
akan dijalankan.
Bab II pula menerangkan tentang kajian perpustakaan yang dilakukan oleh
penulis. Kajian literatur ini menerangkan secara ringkas tentang komponen-
komponen ICBP, kajian-kajian yang dilakukan oleh penyelidik terdahulu yang
berkaitan dengan eksperimen penulis dan juga aplikasi penggunaan ICBP.
Bab III menyentuh kepada metodologi yang dilakukan. Uji kaji-uji kaji
secara makmal ini termasuklah uji kaji ayakan, uji kaji kandungan kelembapan, uji
kaji keboletelapan, kajian hakisan apabila jarak sambungan blok konkrit diubah,
9
kajian hakisan apabila kecerunan jalan diubah, ujian ujian tekan masuk dan ujian
tarik keluar. Kaedah uji kaji-uji kaji ini dibincangkan secara terperinci di dalam bab
ini.
Data yang diperolehi daripada uji kaji-uji kaji yang dijalankan dianalisis dan
dipersembahkan dalam Bab IV. Data yang dianlisis ini akan dibicangkan supaya
satu kesimpulan diperolehi dan dapat menyumbangkan kepada dunia penyelidikan
ICBP.
Bab V pula merupakan kesinambungan daripada Bab IV di mana ia
memberikan penekanan kepada kesimpulan dan cadangan kajian yang dilakukan.
Cadangan kajian lanjut untuk meningkatkan penggunaan ICBP sebagai turapan jalan
raya juga dimuatkan dalam bab ini.
BAB II
KAJIAN LITERATUR
2.1 Pengenalan
Sejarah konsep turapan blok konkrit saling mengunci (ICBP) ini sebenarnya
telah bermula semenjak zaman Kerajaan Rom lagi. Jalan pada zaman ini dibina
dengan batuan yang bersaiz tertentu yang dihamparkan di atas asas agregat yang
telah dipadatkan. Dalam versi moden, blok konkrit dibuat dengan toleran tertentu
untuk memastikan wujudnya sifat saling mengunci. Konkrit blok telah dibangunkan
di Belanda pada lewat 1940-an sebagai ganti kepada jalan blok tanah liat (Van der
List, 1980). Keupayaan fizikal dan estetik yang terdapat padanya di samping
kepelbagaian ciri-ciri blok konkrit seperti kekuatan, bentuk, warna dan saiz
menyebabkan penggunaanya semakin meluas untuk pelbagai keperluan dan tujuan
(Eva Rita, 1998). Pemasangan ICBP telah mencecah kepada lebih 100,000,000
meter persegi di Eropah secara tahunan (Ghafoori dan Mathis, 1998). Dianggarkan
lebih daripada 280,000,000 m2/tahun ICBP dihasilkan di seluruh dunia (Ghafoori dan
Mathis, 1997). Hari ini, ICBP ini digunakan di kawasan perumahan, perindustrian,
perbandaran, pelabuhan dan juga lapangan terbang (ICPI, 2001).
11
Rajah 2.1 : Turapan blok konkrit awal : jalan utama kerajaan Rom
2.2 Komponen ICBP
Secara umumnya, komponen ICBP terdiri daripada lapisan permukaan,
lapisan tapak, sub-tapak dan subgred. Rajah 2.2 menunjukkan setiap lapisan
komponen-komponen utama ICBP.
12
Rajah 2.2 : Struktur utama ICBP
ICBP dibina berdasarkan blok konkrit yang disusun secara individu, dalam
pola susunan yang tertentu secara rapat, tidak disimen antara penyambung dan
ditempatkan di atas satu lapisan pasir pengalas yang nipis. Ia dikekang oleh
penghadang sisi pada hujungnya. Ruang antara setiap blok diisi dengan pasir.
Secara dasarnya, asas pembinaan ICBP adalah sama dengan turapan boleh lentur dan
turapan tegar cuma lapisan atas yang membezakannya (Azman, 2004).
2.2.1 Tapak Jalan
Tapak jalan merupakan lapisan yang paling penting jika diilihat dari sudut
struktur jalan. Tapak jalan kebiasaannya dibuat daripada bahan yang berkualti
tinggi. Ia merupakan lapisan penyebar beban yang utama dan paling tebal (Meor et.
al, 2001).
Penghadang
sisi Pasir pengisi Blok konkrit
Pasir pengalas
Sub-tapak
Sub-gred
13
2.2.2 Lapisan Sub-gred
Lapisan sub-gred adalah bahagian tambakan atau tanah semula jadi yang
berada di bawah sub-tapak atau sub-tapak bawah turapan jalan dan bahu jalan.
Permukaan atas sub-gred dikenali sebagai aras formasi atau bentukan (Che Ros,
2004). Aras formasi ini boleh ditakrifkan sebagai permukaan tanah yang terdedah
dalam bentuk akhir setelah kerja-kerja tanah, pengukuhan, pemadatan dan
penstabilan dilakukan. (Meor et. al 2001; Che Ros 2004).
Sub-gred ini berfungsi untuk menanggung lapisan yang menanggung beban dari
turapan di atasnya. Antara sifat bahan yang tidak sesuai digunakan untuk dijadikan
sub-ged adalah:
a. Mengandungi tanah liat yang berorganik dan kelodak.
b. Tanah liat yang mepunyai Had Cecair yang melebihi 80 % dan/atau Indek
Keplastikan melebihi 55%.
c. Mudah terbakar.
d. Mempunyai nilai kehilangan akibat nyalaan (LOI) melebihi 2.5%.
e. Banyak mengandungi organik-organik seperti akar, tumbuhan dan rumput
rampai.
f. Bertoksid, berbubur, berlumpur, tanah gambut serta kayu kayan.
Sifat-sifat lapisan sub-gred yang baik adalah:
a. Stabil di bawah pelbagai beban trafik.
b. Tidak dipengaruhi oleh perubahan cuaca.
c. Mempunyai kekuatan yang berkekalan sepanjang hayat reka bentuk.
d. Saliran yang baik.
Subgred yang lemah mempunyai nilai Nisbah Galas California (CBR) kurang
dari 4% (Azman, 2004).
14
Rajah 2.3 : Kerja-kerja pengorekan sub-gred tanah
Rajah 2.4 : Kerja-kerja pemadatan sub-gred tanah
2.2.3 Lapisan Sub-tapak
Sub-tapak adalah lapisan yang terletak di antara lapisan tapak jalan dan subged.
Secara nisbi, keamatan tegasan dan terikan agak rendah. Oleh itu subtapak dibuat
daripada bahan tempatan yang berkualiti rendah (Meor et. al 2001). Ketebalan sub-
tapak adalah bergantung kepada kekuatan subgred dan beban lalu lintas. Fungsi sub-
tapak adalah:
a. Menanggung tapak jalan dan membantu mengagihkan beban
15
b. Berfungsi sebagai lapisan perparitan (jika bahan yang digunakan bebas
mengalirkan air).
c. Sebagai jalan sementara semasa kerja-kerja pembinaan sedang dijalankan.
d. Pelindung kepada sub-gred daripada kerosakan oleh tindakan cuaca.
e. Sebagai lapisan pemisah mengelakkan percampuran bahan sub-gred dan
tapak jalan.
Kebiasaanya lapisan sub-tapak dibina menggunakan material seperti:
a. Tanah laterit berpasir di mana nilai CBR adalah melebihi 20 peratus
b. Aggregat terhancur yang bersaiz 75 µm hingga ke debu di mana nilai
CBRnya adalah melebihi 30 peratus
c. Tanah berpasir terstabil simen di mana nilai CBR adalah melebihi 60 peratus.
Di dalam pembinaan jalan raya, adalah menjadi satu amalan yang baik sekiranya
lapisan sub-tapak dihampar melampaui bebendul hingga ke longkang sisi. Ini akan
membantu mengalirkan air permukaan semasa pembinaan jauh dari struktur utama
jalan dan juga membantu menyokong bebendul jalan.
2.2.4 Pasir Pengalas
Lapisan pasir pengalas bertindak sebagai satu sempadan yang menentang
penyerakan retak daripada lapisan tapak kepada permukaan jalan raya dan
memberikan satu permukaan yang licin, permukaan yang rata untuk menempatkan
blok konkrit. Ia juga bertindak sebagai punca pasir untuk diisi pada bahagian bawah
sambungan (Shackel, 1990).
16
Kebanyakan negara di benua Eropah menggunakan ketebalan pasir penggalas
50 mm selepas mampatan (Einsmann dan Leykuf, 1988; Lilley dan Dawson, 1988;
Hurmann, 1997). Di Amerika Syarikat pula, ketebalan pasir pengalas selepas
mampatan adalah di antara 20 hingga 30 mm (Rada et.al, 1990). Begitu juga
keadaannya di Australia (Shackel et. al, 1993). Simmon (1979) mencadangkan
ketebalan minimum pasir pengalas selepas mampatan adalah 40 mm bagi
menampung pergerakan bebas blok konkrit di bawah pengaruh beban lalu lintas.
Manakala Mavin (1980) mencadangkan ketebalan 30 + 10 mm di mana 10 mm
memberikan kelegaan kepada sub-tapak.
Menurut Beaty (1996) pemilihan ketebalan pasir pengalas adalah berbeza,
mengikut kepeluan di sesuatu tempat tersebut. Contohnya ketebalan hamparan pasir
penggalas pada jalan biasa adalah berbeza berbanding di lapangan terbang mahupun
di pelabuhan. Ini penting bagi memastikan ICBP dapat berfungsi dengan baik,
mengurangkan kelemahan dan pemendapan (Azman, 2004).
Merujuk kepada penggredan pasir pengalas, Lily dan Dowson (1988)
mencadangkan had atas maksimum yang melepasi ayakan bersaiz 75, 150 dan 300
µm masing-masing adalah 5, 15 dan 50 peratus. Sharp dan Simon (1980)
menggunakan pasir dengan saiz nominal maksimum 5 mm, kandungan tanah liat
adalah kurang dari 3 peratus, dan kurang daripada 10 peratus pasir yang tertahan
pada ayakan yang bersaiz 4.75 mm. Manakala Livench et. al (1988) menggunakan
saiz partikel maksimum 9.52 mm dengan had maksimum 10 peratus yang melepasi
ayakan bersaiz 75 µm.
Menurut CCAA (1986), saiz pasir yang akan digunakan hendaklah diambil
sama ada dari satu atau campuran dari sumber yang berbeza untuk mencapai
penggredan berikut:
17
Jadual 2.1 : Spesifikasi pasir pengalas
Saiz Ayak % Telus
9.52 mm 100
4.75 mm 95-100
2.36 mm 80-100
1.18 mm 50-85
600 µm 25-60
300 µm 10-30
150 µm 5-15
75 µm 0-10
Pasir mestilah mengandungi kandungan kelembapan yang seragam.
Kandungan lembapan di antara 4 -8 % dilihat paling sesuai (CCAA, 1986) dan pasir
yang tepu tidak boleh digunakan.
Pasir pengalas juga mestilah bebas daripada garam terlarut atau agen
pencemaran yang lain untuk mengelakkan berlakunya tompokan garam
(efflorescence). Kejadian ini boleh mengurangkan rintangan gelinciran turapan blok
konkrit. Penggunaan simen yang digabungkan dengan pasir juga tidak sesuai
digunakan sebagai ganti kepada pasir pengalas. Pasir pengalas yang melebihi
ketebalan 80 mm boleh menyebabkan berlakunya kegagalan iaitu kecacatan plastik
(plastic deformation) dan juga perpaluhan (rutting).
18
(a) (b)
Rajah 2.5 : Kerja-kerja meratakan pasir pengalas
2.2.5 Pasir Penyambung
Apabila blok konkrit dipadatkan, pasir pengalas cenderung untuk mengisi di
antara blok pada ketebalan 20 hingga 30 mm. Kekosongan pasir diantara sambungan
perlu diisi dengan pasir daripada permukaan. Jika jalan dibuka kepada trafik
sebelum sambungan diisi dengan pasir pengisi, kerosakan pada jalan tersebut akan
berlaku (Shackel, 1990).
Untuk agihan beban yang optimum, keluasan sambungan di antara 2 hingga 4
mm digunakan dengan pasir diisi dengan penuh (Shackel et. al 1993; Hurmann
1997). Kanpton dan O’Grady (1983) pula mencadangkan penggunaan jarak
sambungan antara 0.5 hingga 5 mm. Pasir pengisi yang mempunyai saiz partikel
maksimum 1.18 mm dan kurang 20 peratus yang melepasi ayakan bersaiz 75 µm
memberikan prestasi yang baik. Manakala sambungan yang lebih besar memerlukan
pasir yang lebih kasar dan sebaliknya (Knapton dan O’Grady, 1983). Livnch et. al
(1988) mencadangkan penggunaan pasir pengisi yang mempunyai saiz maksimum
1.2 mm dan 10 peratus melepasi saiz ayakan 75 µm.
19
Menurut CCAA (1986), spesifikasi penggredan pasir pengisi dapat
ditunjukkan seperti dalam jadual di bawah:
Jadual 2.2 : Spesifikasi pasir pengisi sambungan
Saiz Ayak % Telus
2.36 mm 100
1.18 mm 90-100
600 µm 60-90
300 µm 30-60
150 µm 15-30
75 µm 5-10
Penggunaan pasir yang dicamapurkan dengan simen untuk diisi pada
sambungan adalah tidak digalakkan memandangkan ia boleh menyebabkan retak
kepada segmen dan senang tercabut (dislogde).
Di dalam praktis, pasir pengisi yang dicampur dengan sedikit kandungan
tanah liat yang melepasi ayakan bersaiz 75 µm di dalam lingkungan 5-10 peratus
adalah sesuai untuk digunakan (CCAA, 1986). Kandungan sebenar tanah liat
bagaimanapun bergantung kepada keadaan tempatan dan kewujudan bahan tersebut.
Dua atau lebih bahan tambah boleh dicampur bagi mendapatkan nilai penggredan
yang sesuai.
Kehadiran bahan ini dapat membantu mengurangkan kemasukan air melalui
sambungan semasa awal hayat turapan jalan. Seperti juga pasir pengalas, pasir
pengisi mestilah bebas daripada kandungan garam atau bahan pencemar yang lain
supaya tompokan garam tidak berlaku pada permukaan jalan. Bagi memastikan pasir
diisi dengan baik pada sambungan, bahan berkenaan mestilah cukup kering (CCAA,
1986; Shackel, 1980c).
20
Rajah 2.6 : Pengisian pasir pengisi sambungan
Rajah 2.7 : Pemadatan pasir pengisi sambungan
2.2.6 Blok Konkrit
Menurut ICPI (2004), blok konkrit boleh ditakrifkan sebagai unit blok
turapan, berbentuk sama ada empat segi tepat, segi empat sama atau bertakik, boleh
dipasang dalam pelbagai konfigurasi dengan menggunakan satu tangan. Luas
permukaan blok biasanya adalah 0.065 m2 (100 inci
2) dan nisbah panjang dengan
ketebalan adalah 4 atau kurang. Blok konkrit ini memindahkan beban trafik kepada
lapisan bawah turapan.
21
Kapasiti agihan beban lapisan blok adalah bergantung kepada interaksi antara
blok-blok dan pasir pengisi untuk menanggung beban yang dikenakan. Bentuk, saiz,
ketebalan, konfigurasi letakan, dan sebagainya adalah antara parameter yang penting
yang mempengaruhi prestasi keseluruhan ICBP.
Terdapat sekurang-kurangnya 17 spesifikasi yang berlainan untuk ICBP di
seluruh dunia. Kebanyakan negara-negara di Eropah (kecuali Itali dan Norway),
Amerika Utara, Afrika Selatan, dan New Zealand, spesifikasi ini dikeluarkan oleh
penguasa piawai negara bebas. Manakala negara-negara seperti Jepun dan Australia,
piawaian dikeluarkan oleh persatuan pembuatan blok tempatan. Di Amerika
Syarikat, kedua-dua spesifikasi piawai dikeluarkan oleh negara dan juga pembekal.
Piawaian di dalam Bahasa Inggeris boleh dibahagikan kepada dua kumpulan.
Pertama, piawaian dihasilkan untuk kegunaan di negara yang mengalami suhu sejuk-
beku yang melampau. Kumpulan ini termasuklah piawaian Amerika Syarikat,
Kanada dan juga British. Manakala kumpulan kedua yang diisu oleh Afrika Selatan,
Australia dan New Zealand direka bentuk untuk memenuhi piawaian negara-negara
yang mempunyai suhu biasa dan kurang memberikan penekanan kepada rintangan
dan ketahanan cuaca (Shackel, 1990).
Blok konkrit ini dinilai piawaiannya melalui lima bidang iaitu bahan yang
digunakan, had dimensi, kekuatan, ketahanan, dan juga warna.
2.2.6.1 Bahan
Kecuali di beberapa negara (termasuk Belanda), spesifikasi bahan adalah
termasuk dalam mereka bentuk blok itu sendiri. Ini termasuklah jenis simen yang
dibenarkan, jenis dan kuantiti bahan tambah, dan penggredan untuk agregat (kasar
dan halus).
22
Jadual 2.3 : Peratusan bahan dalam blok konkrit
Bahan Peratusan (%)
Simen 18
Pasir 13
Abu Terbang 25
Batu Baur 41
Air 2.9
Bahan Tambah 0.1
Sumber : Monier (M) Sdn. Bhd (2001)
2.2.6.2 Had Dimensi
Had dimensi blok konkrit dipengaruhi oleh dua faktor yang utama.
Pertamanya, ketepatan dan kesenangan untuk kedua-dua turapan dan
penyelenggaraan dipengaruhi oleh dimensi blok. Kecuali blok di dalam bentuk
usungan (strechter), kelegaan mestilah diberikan kepada lebar ruang sambungan
antara blok. Jika nisbah panjang normal, L dengan lebar, B terhadap unit blok
konkrit, n, di mana n adalah satu integer, hubungan ini menunjukkan panjang konkrit
blok yang dibuat adalah memenuhi piawai. Persamaan ini ditunjukkan seperti di
bawah:
L = n B + (n-1) J (2.1)
Di mana J adalah lebar sambungan. Jika persamaan di atas tidak digunakan, garisan
sambungan mestilah tidak bengkang bengkok.
Dimensi juga mempengaruhi kualiti pemanduan jangka panjang di atas ICBP.
Menurut Morris (1979), kajian di Belanda menunjukkan penggunaan blok yang
berbeza dimensi menyebabkan mutu profil permukaan ICBP akan hilang secara
beransur-ansur di bawah beban trafik.
23
Dimensi mendatar mestilah dikawal supaya pembuatan blok konkrit dapat
dihasilkan mengikut acuannya. Kebanyakan spesifikasi untuk toleransi had adalah di
anta + 2 mm dan + 3 mm. Bagi ketebalan blok, had boleh dicapai dengan mengawal
pilihan kaedah penghasilannya. Toleransi + 0.5 mm boleh dihasilkan menggunakan
plan pelbagai lapis statik terkini (modern static multi-layer plant). Bagaimanapun
toleransi yang dibenarkan adalah di antara + 2 mm dan + 5 mm. Pada masa ini,
toleransi ketinggian yang digunakan di UK dan Perancis adalah + 3 mm, manakala
negara di hemisfera selatan dan Jerman menggunakan nilai + 5 mm.
2.2.6.3 Kekuatan
Insiden kegagalan blok konkrit secara mekanikal yang berlaku disebabkan
oleh kekurangan kekuatan blok secara relatifnya adalah kecil. Kajian ke atas trafik
yang dilakukan di Afrika Selatan, kelakuan blok konkrit yang berkaitan dengan
beban trafik dalam lingkungan 25 Mpa sehingga 55 Mpa adalah tidak berubah di
bawah kekuatan mampatan basah. Ini menunjukkan bahawa kekuatan blok konkrit
yang tinggi tidak diperlukan untuk mendapatkan prestasi blok konkrit yang baik.
Walau bagaimanapun, kebanyakan spesifikasi mencadangkan bahawa blok mestilah
memberikan kekuatan lebihan sekurang-kurangnya 40 MPa atau kekuatan lenturan
lebih daripada 3.5 MPa (Houben et. al, 1984).
2.2.6.4 Kebolehtahanan
Aspek kebolehtahanan yang dipertimbangkan untuk turapan blok adalah
rintangan terhadap lelasan dan juga ketahan terhadap fros serta kesan akibat
pencairan ais oleh garam. Kebanyakan negara yang beriklim sejuk mengambil kira
sama ada salah satu atau kedua-dua aspek tersebut di dalam spesifikasi turapan blok.
Kecuali Austria, Belgium, Israel dan Amerika, adalah jarang negara-negara
memasukkan kedua-dua ujian lelasan dan ujian ketahanan sejuk-beku di dalam
spesifikasi masing-masing. Jika ujian lelasan dilakukan, anggapan dilakukan di
24
mana keputusan yang diperolehi dihubungkan dengan pengukuran kekuatan
memberikan petunjuk yang baik kebolehan blok konkrit untuk menentang fros.
2.2.6.5 Warna dan Kemunculan
Kebiasaanya sifat kesamaan, tekstur dan warna adalah suatu perkara yang
agak subjektif untuk diperkatakan. Atas sebab ini, pengguna blok konkrit selalu
meminta pengeluar menyediakan blok konkrit yang pelbagai warna dan tekstur untuk
diaplikasikan. Kesemua sifat-sifat di atas boleh diringkaskan seperti dalam Jadual di
bawah;
Jadual 2.4 : Spesifikasi blok konkrit tipikal
Ciri-ciri Nilai Cadangan
a)Dimensi
-aspek nisbah 1.5 hingga 2.3
-ketebalan minimum 60 mm
-kelebaran minimum 80 mm
-kelebaran maksimum 115 mm
-permukaan minimum 70 % daripada kawasan reka bentuk
b) Had Dimensi
-dimensi plan + 2 mm
-ketebalan + 3 mm
c) Kekuatan
-kekuatan mampatan purata minimum 55 N/mm2 –kawasan berfros
30 N/mm2 –kawasan beriklim biasa
-kekuatan lenturan minimum 3.5 N/mm2
d) Keboletahanan
-purata penyerapan air maksimum 5 %
-kebolehtahanan sejuk-beku 1 % (ASTM C67-73)
(kehilangan berat maksimum)
25
2.3 Corak Susunan Blok Konkrit
Secara umumnya terdapat tiga jenis susunan yang selalu dipraktikkan iaitu
susunan tulang ikan, tenun bakul dan usungan. Pemilihan penggunaan corak susunan
adalah bergantung kepada kesesuaian tempat, jenis trafik dan juga kecantikan
(Azman, 2004).
Rajah 2.8 : Jenis-jenis corak susunan ICBP
Blok-blok ini boleh dipasang menggunakan kaedah manual dan juga mesin.
Pemasangan menggunakan mesin dilihat lebih cepat dan efektif berbanding dengan
pemasangan secara manual.
(a) (b)
Rajah 2.9 : (a) Pemasangan secara manual dan (b) Pemasangan menggunakan mesin
26
2.4 Bentuk Blok
Blok-blok konkrit boleh dikelaskan kepada beberapa bentuk iaitu bentuk
kategori A, kategori B, kategori C dan kategori X.
2.4.1 Bentuk Kategori A
Unit ini dikunci di antara satu sama lain pada keempat-empat penjuru, boleh
disusun mengikut susunan ikatan tulang ikan, dan apabila dikunci, ia akan
menentang penyebaran sambungan yang selari kepada kedua-dua paksi mengufuk
dan melintang unit tersebut.
2.4.2 Bentuk Kategori B
Kategori B ditakrifkan sebagai unit yang dikunci di antara satu sama lain
pada dua sisi dan tidak disusun dalam susunan ikatan tulang ikan. Apabila dikunci
bersama, ia menentang perebakan sambungan selari dengan unit paksi mengufuk dan
bergantung kepada ketepatan dimensinya dan ketepatan semasa penyusunan blok itu
sendiri bagi mengunci pada permukaan yang lain.
27
2.4.3 Bentuk Kategori C
Unit blok yang tidak mengunci bersama dan ia bergantung kepada ketepatan
dimensi dan ketepatan semasa penyusunan blok untuk menghasilkan tindakan saling
mengunci.
2.4.4 Bentuk Kategori X
Unit blok yang mana boleh atau tidak boleh dipastikan termasuk dalam mana-
mana definisi di atas, yang mana ia direka bentuk untuk mempunyai ciri-ciri tertentu
untuk menghasilkan tindakan saling mengunci.
Jenis A Jenis B Jenis C
Rajah 2.10 : Contoh bentuk-bentuk ICBP
2.5 Prinsip Saling Mengunci
Saling mengunci boleh ditakrifkan sebagai ketidakbolehan blok konkrit
bergerak secara bebas di antara blok konkrit yang lain. Di dalam mereka bentuk dan
28
pembinaan ICBP, tiga jenis prinsip saling mengunci yang mesti dicapai adalah:
penguncian menegak, pusingan dan mengufuk. Penguncian menegak didapati
apabila beban ricih dipindahkan kepada sekitaran blok melalui pasir pengisi.
Penguncian pusingan berlaku disebabkan oleh pengekalan blok yang disokong oleh
ketebalan yang mencukupi, disusun dengan jarak yang sesuai, dan dihadang oleh
penghadang sisi daripada daya melintang dari beban trafik. Manakala penguncian
mengufuk dicapai menerusi pola susunan yang menyebarkan daya kenderaan yang
melakukan aktiviti membrek, pusingan, dan pecutan. Daripada kajian yang
dilakukan, didapati pola susunan tulang ikan merupakan corak susunan yang paling
efektif dalam mengekalkan sifat penguncian. Paten ini memberikan kapasiti struktur
yang lebih baik dan ketahanan kepada daya melintang berbanding corak susunan
yang lain (Shackle B, 1980). Pembinaan penghadang sisi yang stabil amatlah
penting dalam mengimbangi penguncian mengufuk ini.
Rajah 2.11 : Jenis sifat penguncian - menegak, pusingan dan mengufuk
(a) Penguncian Menegak (b) Penguncian Pusingan (c) Penguncian Mengufuk
29
2.6 Aplikasi Kejuruteraan
ICBP mempunyai pelbagai kegunaan di dalam turapan yang mana beban yang
ditanggung oleh turapan mewakili pertimbangan utama reka bentuk. Secara
umumnya kegunaan ini boleh dikelaskan kepada tiga kategori utama iaitu:
a. Turapan yang menanggung beban trafik jalan biasa. Ini termasuklah di
kawasan perumahan dan pedalaman, jalan persekutuan dan terminal bas.
b. Turapan yang menanggung beban yang berat diluar jalan atau untuk tujuan-
tujuan tertentu seperti kawasan perindustrian, pelabuhan, pengurusan kontena
dan juga lapangan terbang.
c. Aplikasi untuk tujuan tertentu seperti lantai kilang, turapan ladang, revetment,
struktur hidraulik dan turapan di kawasan perlombongan.
Rajah 2.12 : Antara contoh-contoh penggunaan ICBP
30
2.7 Turapan yang Bercerun
Pembinaan ICBP telah mendatangkan satu cabaran baru kepada jurutera jalan
raya. Daya mengufuk yang terhasil pada permukaan jalan akan meningkat dengan
peningkatan kenderaaan yang melakukan pemecutan (mendaki), membrek (menurun)
dan juga pemusingan. Daya mengufuk ini menyebabkan kerosakan pada kebanyakan
turapan jalan biasa, menyebabkan berlakunya perpaluhan (rutting) dan
mengurangkan kualiti pemanduan. Namun pengalaman menunjukkan bahawa ICBP
berfungsi dengan baik dalam keadaan yang sedemikian.
(a) (b)
Rajah 2.13 : Contoh-contoh penggunaan ICBP pada jalan bercerun
Walaupun ICBP menunjukkan prestasi yang memuaskan di kawasan yang
bercerun, namun beberapa perkara perlu diambil perhatian semasa mereka bentuk
dan juga pembinaan turapan tersebut.
2.7.1. Rasuk Sauh (Anchor Beam)
Rasuk sauh ini dipasang untuk mengelakkan berlakunya rayapan (creep) pada
bahagian jalan yang agak rendah. Bagi jalan yang bercerun, beban trafik melintang
31
biasanya mempunyai komponen permukaan yang terhasil pada permukaan blok yang
mengarah ke bawah. Daya ini diburukkan lagi dengan kuasa penarikan pecutan
kenderaan mendaki dan menuruni bukit. Jika tidak dibendungi, daya ini akan
menyebabkan rayapan mengufuk (horizontal creep) blok ICBP ke bawah dan juga
berlakunya pembukaan pada sambungan bahagian atas. Rajah di bawah
menunjukkan keratan rentas tipikal bagi rasuk sauh. Rasuk sauh ini perlu digunakan
jika kecerunan jalan berkenaan adalah melebihi 12 %. Bagi kecerunan di antara 8
hingga 12 %, penggunaannya adalah mengikut budi bicara jurutera yang mereka
bentuknya.
Gambar 2.14 : Keratan rentas rasuk sauh
2.7.2 Jarak dan Kedudukan
Menurut Concrete Manufacturers Association of South Africa (CMASA),
rasuk sauh ini tidaklah ditentukan jarak dan kedudukannya. Walau bagaimanapun,
piawaian di bawah boleh dijadikan sebagai rujukan untuk pemasangannya.
Kecerunan (%) Jarak Rasuk Sauh (m)
12 30
15 20
20 15
Rasuk
sauh
32
Rajah 2.15 : Jarak antara rasuk sauh
Pembinaan turapan ini mestilah dimulakan dari bahagian bawah ke atas.
Praktis ini membantu di mana jika berlaku pergerakan blok konkrit semasa
pemasangannya, ia akan mengukuhkan kedudukan blok diantara satu sama lain.
Rasuk sauh ini tidak diperlukan pada bahagian yang rendah.
2.7.3 Longkang Sub-tapak
Air, secara umumnya boleh meresap masuk di antara sambungan ICBP.
Keadaan jalan yang bercerun boleh menyebabkan air cenderung untuk menyerap
masuk ke dalam lapisan pasir pengalas, menuruni cerun dan akhirnya terkumpul di
rasuk sauh. Jika keadaan ini tidak dibendung, air boleh mengakibatkan pelembutan
sub-tapak, pemendapan dan kemungkinan pengepaman (pumping) berlaku. Bagi
mengatasi masalah ini, penggunaan longkang sub-tapak adalah perlu terutamanya di
bahagian yang tinggi.
33
(a) (b)
Rajah 2.16 : Jenis-jenis longkang sub-tapak yang digunakan
2.7.4 Longkang Permukaan
Aliran air yang menuruni kawasan bercerun akan membawa kadar aliran
yang kuat. Jika keadaan ini dibiarkan, aliran ini akan menyebabkan berlakunya
hakisan dan integriti antara blok akan hilang. Jadi pembinaan longkang pemukaan ini
adalah perlu untuk mengelakkan berlakunya hakisan.
2.7.5 Penyelenggaraan Bahagian Hujung Atas
Seperti yang telah dijelaskan, daya mengufuk boleh menyebabkan berlakunya
rayapan gelinciran blok konkrit dan juga pemendapan pasir pengisi. Keadaan ini
menyebabkan berlakunya pembukaan pada bahagian hujung atas. Walaupun batasan
ini tidak merosakkan integriti struktur turapan, tapi ia menggalakkan penyerapan air
masuk. Turapan perlu di kawal selia selepas 3 hingga 6 bulan, dan jika berlaku
34
penyambungan yang terbuka, ia perlu diisi semula dengan pasir pengisi ataupun
pengikat bitumen.
BAB III
METODOLOGI KAJIAN
3.1 Pengenalan
Perkembangan teknologi turapan konkrit blok dalam tempoh 25 tahun
menunjukkan bahawa teknologi ini adalah cukup matang dalam menyokong
kejuruteraan turapan jalan. Sejajar dengan perkembangan ini, ramai penyelidik telah
terlibat dan menerbitkan bahan-bahan bacaan dalam pelbagai bentuk yang boleh
dijadikan rujukan untuk turapan konkrit blok. Kajian ini dilaksanakan dengan
berpandukan kepada rujukan yang diterbitkan dalam bentuk buku, jurnal, kertas kerja
persidangan, internet, kod amalan dan juga nota teknikal (TN).
Uji kaji di Makmal Jalan Raya UTM ini dijalankan untuk mengkaji kesan
pasir pengisi sambungan untuk blok konkrit jenis quad-pave yang berketebalan + 70
mm dengan susunan silang pangkah. Pasir pengisi boleh digunakan dari gred yang
sama seperti pasir pengalas (Panda et. al, 2002). Di dalam kajian ini, kedua-dua
pasir pengalas dan pasir pengisi adalah dari gred yang sama.
36
3.2 Ujikaji Makmal
Uji kaji yang dijalankan termasuklah ujian ayakan, ujian kandungan
kelembapan, ujian keboletelapan turus tetap, ujian pemadatan, ujian resapan air,
ujian sedutan keluar, ujian hakisan hujan terhadap pasir penyambung dan juga ujian
tarik keluar.
Di dalam uji kaji-uji kaji makmal ini, beberapa had dan andaian kajian telah
dilakukan. Had dan andaian kajian ini boleh dibahagikan kepada sebelum dan
semasa uji kaji itu dijalankan. Namun bab ini hanya menyentuh kepada keadaan
sebelum uji kaji dijalankan sahaja.
3.3 Ujikaji Ayakan Pasir
Penggredan pasir dilakukan mengikut Kod Amalan T35, oleh The Cement &
Concrete Association of Australia (1986). Di dalam kajian ini, pasir penggalas dan
pengisi sambungan menggunakan pasir daripada gred yang sama.
3.3.1 Radas dan Bahan
a. Sampel pasir.
b. Ayakan yang bersaiz 4.75 mm, 2.36 mm, 1.18 mm, 600 µm, 300 µm, 150 µm,
75 µm dan pan.
c. Mesin ayakan.
37
Rajah 3.1 : Foto uji kaji ayakan pasir
3.3.2 Tata Cara Uji Kaji
a. Sampel pasir diambil secara rawak dan ditimbang sebanyak 1000 gram.
b. Sampel pasir yang telah ditimbang dipanaskan di dalam ketuhar selama 24
jam.
c. Ayakan ditimbang untuk mendapatkan berat awal.
d. Ayakan disusun mengikut saiz yang dikehendaki pada mesin ayakan dan
sampel pasir dimasukkan ke dalam ayak.
e. Mesin ayakan dihidupkan dan dibiarkan bergetar selama sepuluh minit.
f. Kemudian, berat setiap ayakan yang mengandungi sampel pasir yang tertahan
ditimbang.
g. Graf lengkungan penggredan pasir diplotkan dan uji kaji ini diulang untuk
tiga sampel yang berlainan.
38
3.4 Uji Kaji Kandungan Kelembapan
Pasir penggalas seharusnya mengandungi kandungan kelembapan yang
seragam. Menurut kajian yang dilakukan oleh CCAA (1986), kandungan lembapan
di dalam lingkungan 4-8 % ditemui paling sesuai, manakala pasir tepu tidak sesuai
digunakan.
Rajah 3.2 : Sampel dan peralatan uji kaji kandungan kelembapan pasir pengisi
3.4.1 Radas dan Bahan
a. 3 unit bekas kosong
b. Sampel pasir
c. Mesin Penimbang
3.4.2 Tata Cara Uji Kaji
a. Sampel pasir diambil secara rawak dari setiap uji kaji pemadatan. Dalam
kajian ini sebanyak 3 sampel disediakan.
39
b. Jisim tin kosong ditimbang (g) m1
c. Tin kosong diisikan dengan sampel pasir dan berat kedua-duanya ditimbang,
(g) m2. Berat bagi sampel adalah dikira secara rawak
d. Sampel tadi dimasukkan ke dalam ketuhar selama 24 jam
e. Selepas dikeluarkan dari ketuhar, sampel ditimbang sekali lagi, (g) m3
f. Penentuan kandungan lembapan boleh ditentukan seperti jadual di bawah.
g. Uji kaji ini diulangi untuk setiap sambungan 2 mm, 4 mm dan 6 mm pada
sampel berkecerunan 0%, 5%, 10%, dan 15%.
Jadual 3.1: Penentuan kandungan lembapan
Jisim tin kosong (m1) g
Jisim tin + sampel lembap (m2) g
Jisim tin + sampel kering (m3) g
Jisim lembapan (m4 = m2-m3) g
Jisim sampel kering (m5 = m3-m1) g
Kandungan lembapan, w =100 x (m4/m5) %
3.5 Uji Kaji Kebolehtelapan Turus Tetap
Uji kaji kebolehtelapan turus tetap ini dijalankan bertujuan untuk mengira
nilai pekali keboletelapan (k) untuk tanah berbutir kasar seperti kerikil dan pasir yang
mana nilai k adalah lebih dari 10-4
m/s (Whitlow, 2001). Kajian ini dilakukan untuk
melihat nilai keboletelapan pasir yang akan digunakan pada sambungan turapan blok
konkrit.
40
3.5.1 Radas dan Bahan
a. Sampel pasir dan
b. Alat uji kaji kebolehtelapan turus tetap
3.5.2 Tatacara Uji Kaji
Prosedur uji kaji adalah seperti berikut:
a. Sampel pasir disediakan di dalam silinder yang mempunyai keratan A dan
ditutup dengan dawai dan penapis kerikil.
b. Manometer dipasang di bahagian sisi silinder utama untuk mengukur
kehilangan turus, h.
c. Air daripada tangki dibenarkan mengalir melalui sampel pasir bagi
mengekalkan turus tetap dan kuantiti air, Q boleh diukur dengan menimbang
silinder berskala.
d. Aliran dibenarkan berterusan sehinggalah satu keadaan tetap telah
dicatatkan.
e. Apabila aliran mantap dicapai, kuantiti aliran (jeda masa yang ditetapkan)
dan perbezaan turus pada monometer dicatatkan.
f. Uji kaji diulang beberapa kali dengan menggunakan nilai kadar alir dan
tinggi turus yang berbeza.
g. Daripada uji kaji yang dijalankan nilai pekali, k purata diperolehi yang mana
ia dibetulkan dengan suhu. Pekali keboletelapan boleh dikira dengan
menggunakan persamaan Darcy;
k = q = QL (mm/s) (3.1)
Ai Aht
41
Di mana;
k = pekali keboletelapan (mm/s)
Q = kuantiti air yang dikumpulkan dalam masa t (saat)
= Q (ml) x 103
(mm3)
A = luas keratan rentas sampel (mm2)
h = perbezaan pada paras manometer (mm)
L = jarak antara titik letak manomer (mm)
Rajah 3.3 : Uji kaji kebolehtelapan turus tetap
Pekali keboletelapan, k boleh ditakrifkan sebagai aliran bendalir yang dihasilkan
oleh satu unit kecerunan hidaraulik (Whitlow, 2001). Nilai k digunakan untuk
mengukur rintangan kepada aliran di dalam tanah dan ia dipengaruhi oleh beberapa
faktor seperti:
a. Keliangan tanah
b. Agihan saiz partikel tanah
c. Bentuk dan orentasi partikel tanah
d. Darjah ketepuan atau kehadiran udara
e. Jenis kation (cas) dan ketebalan lapisan penyerap bersama dengan tanah liat
(jika ada)
f. Kelikatan air tanah, yang berubah mengikut perubahan suhu.
42
Nilai keboletelapan boleh diklasifikasikan seperti jadual di bawah untuk jenis
tanah yang pelbagai.
Jadual 3.2 : Jadual julat nilai k (m/s)
Nilai Kebolehtelapan (k) Jenis Tanah Sifat Aliran
10 2-10
-1 Kerikil Sangat Baik
10-2
-10-4
Pasir, Campuran Pasir-Kerikil Baik
10-5
-10-6
Pasir Halus, Kelodak Lemah
10-7
-10-9
Tanah Liat Tidak Boleh Telap
Kelikatan dan ketumpatan air secara nyatanya berbeza dengan perubahan
suhu. Nilai pekali kebolehtelapan akan dipengaruhi oleh perubahan suhu. Jadual di
bawah menunjukkan nilai pekali pembetulan suhu, KT.
Jadual 3.3 : Jadual nilai pekali pembetulan suhu, KT
oC KT
0 1.779
4 1.555
10 1.299
15 1.133
20 1.000
25 0.906
30 0.808
40 0.670
50 0.550
60 0.468
70 0.410
3.6 Pembinaan Model Fizikal
Kajian ini dilakukan berasaskan kepada model fizikal yang dibina di dalam
makmal. Model yang berukuran 1200 mm x 600 mm digunakan di dalam kajian ini.
Blok konkrit diperolehi bekalannya dari kilang Monier, Senai dan pasir yang
43
digunakan pula adalah dari daerah Pontian, Johor. Disebabkan kajian ini terbatas
dan dilakukan di dalam makmal, maka beberapa anggapan dalam pembinaan model
fizikal telah digunapakai.
Antara anggapan dan had kajian yang dipertimbangkan adalah:
a. Blok konkrit adalah bahan yang tidak telap air kerana kadar penerapan air
pada blok adalah terlalu rendah.
b. Lantai kadbod adalah menyerupai dan bertindak sebagai lapisan tapak jalan,
sub tapak dan tanah dengan kebolehtelapan yang rendah.
c. Pengaliran yang wujud di bawah lapisan pengalas dianggap sebagai aliran
yang wujud pada pengaliran bawah permukaan.
d. Rangka keluli disetarakan dengan penghadang tepi turapan blok konkrit.
e. Blok konkrit yang digunakan adalah dari bentuk quadpave sahaja dan
berketebalan 60 mm.
f. Susunan blok konkrit adalah hanya ditumpukan kepada susunan tulang ikan
(herringbone) 900.
g. Kecerunan yang digunakan di dalam kajian ini adalah 0%, 5%, 10% dan 15
% sahaja.
(a) (b)
Rajah 3.4 : (a) Model fizikal uji kaji, (b) Alat pemotong blok
Rajah 3.5 menunjukkan bagaimana kecerunan untuk sampel yang berlainan
uji kaji dibina. Nilai x boleh dikira dengan menggunakan formula,
44
tan θ = x__ (3.2)
1200
Rajah 3.5 : Cara penentuan kecerunan sampel
Rajah 3.6 : Contoh kecerunan spesimen yang disediakan
Rajah 3.6 menunjukkan salah satu contoh spesimen uji kaji yang telah dibina
berdasarkan kecerunan yang dikehendaki. Manakala nilai di bawah pula
menunjukkan nilai x bagi sampel yang mempunyai kecerunan yang berbeza yang
digunakan di dalam kajian ini.
Kecerunan (%) Nilai x (mm)
0 0.0
5 105.0
10 211.6
15 321.5
Pasir Pengalas
X
L = 1200 mm
Blok-blok Konkrit
Tanah
θ
45
3.7 Pemadatan Pasir Pengalas
Pemadatan dilakukan untuk mengetahui ketebalan sebenar yang diperolehi
selepas kerja–kerja pemadatan dilakukan. Prosedur kerja pemadatan adalah seperti
berikut:
a. Pasir dilonggokkan ke dalam tapak model. Kerja-kerja meratakan longgokan
dilakukan dengan mengikut ketebalan yang dikehendaki. Kerja-kerja
meratakan pasir ini dilakukan secara menyeret pasir menggunakan kayu.
b. Selepas selesai kerja meratakan pasir pengalas, blok-blok konkrit disusun di
atas permukaan lapisan pasir pengalas.
c. Tinggi blok konkrit pada peringkat awal di catatkan sebagai h1.
d. Pemadatan dilakukan dengan menggunakan alat pemadat. Pemadatan
dilakukan pada keseluruhan tapak model dengan memindahkan alat pemadat
dari satu bahagian kepada bahagian yang lain.
e. Ujian pemadatan ini dilakukan secara bertahap di mana pasir akan dipadatkan
sehinggalah pemadatan telah benar-benar optimum.
f. Tinggi blok selepas pemadatan dicatatkan sebagai h2.
g. Ketinggian pasir pengalas yang mengisi di antara celah-celah blok konkrit
boleh diukur dengan rumus h = h2-h1
h. Uji kaji diulang dengan menggunakan jarak sambungan yang berbeza seperti
yang dikehendaki iaitu 2 mm, 4 mm dan 6 mm.
Rajah 3.7 : Proses pemadatan sedang dilakukan
46
Rajah 3.8 : Alat pemadatan
3.8 Pengukuran Ketinggian Pasir Pengisi Sambungan
Pengukuran ini bertujuan untuk mengetahui ketinggian pasir pengisi
sambungan ketika selesai ujikaji mampatan setelah pasir pengisi sambungan
dimasukkan ke dalam sambungan turapan blok. Untuk mengetahui ketinggian pasir
pengalas yang akan ditambahkan, ketebalan pasir pengalas yang masuk pada
sambungan di antara blok-blok konkrit diukur terlebih dahulu.
Ketebalan sebelum mampatan = T1
Ketebalan selepas mampatan = T2
Pengisian sambungan, T = T2-T1
Uji kaji ini juga diulang dengan menggunakan jarak sambungan yang berbeza
seperti yang dikehendaki iaitu 2 mm, 4 mm dan 6 mm.
47
3.9 Ujikaji Kesan Hujan Terhadap Pasir Penyambung
Ujian kesan air hujan ini dilakukan untuk mengkaji kesan hujan ke atas pasir
penyambung ICBP. Dalam ujikaji ini, kecerunan yang digunakan adalah 0%, 5%,
10% dan 15% manakala jarak sambungan yang berbeza digunakan iaitu 2 mm, 4 mm
dan 6 mm. Ujikaji makmal ini menggunakan hujan yang dialirkan menggunakan
pam jet melalui paip PVC yang berdiameter 15 mm yang dipasang seperti
ditunjukkan dalam gambarajah di bawah.
Untuk mengira kadar aliran air, perbandingan kekuatan hujan pada pancuran
dengan hujan lebat semula jadi dilakukan dengan menampung air hujan selama
seminit dan takungan air disukat dengan gelas ukur. Air akan dialirkan ke atas
turapan blok konkrit di untuk sela masa tertentu sehinggalah ketinggian pasir
menjadi tetap. Pembaris diletakkan pada beberapa titik untuk mengetahui kedalaman
pasir pengisi yang masih tinggal dan purata kehilangan pasir didapatkan.
Rajah 3.9 : Uji kaji kesan hakisan hujan terhadap pasir penyambung
Rajah 3.10 : Mengukur kelebatan hujan
48
3.9.1 Radas dan Bahan
a. Paip PVC
b. Pam air
c. Bekas takungan air
d. 6 unit penyembur air (shower)
e. Kerangka besi
f. Jam randik
g. Pembaris.
Sampel yang berkecerunan 0% disediakan sebagai kawalan untuk uji kaji ini.
Hakisan pada sampel kawalan ini telah mencatatkan bacaan hakisan yang stabil
setelah hujan dikenakan selama 1800 saat.
Pengiraan untuk hujan tiruan dilakukan seperti berikut:
Kadar takungan air,
Q = 120 cm x 60 cm x 2.5 cm
= 18000 cm3
d = 15 mm
A = П x d2
4
= П x (0.015)2
4
= 0.18 x 10-3
m2
Kadar alir,
Q = 18 x 10-3
60
= 0.3 x10-3
m3/s
Q = vA (3.3)
Di mana
Q = kadar alir
A = luas keratan rentas
v = halaju purata aliran
49
Halaju purata aliran, v
= 0.3 x 10-3
0.18 x 10-3
= 1.67 m/s
Tekanan,
p1 + v12 + z1 + hp = p2 + v2
2 + z2 + hp (3.4)
ρg 2g ρg 2g
Persamaan ini dipermudahkan menjadi
p = (z2 + v22 ) γω
2g
= (1.8 + 1.672
) 1000 kg/m
3
2 x 9.81
= 1942.15 kg/m3
Keamatan hujan, i
= h (3.5)
t
= 17 (cm/minit) x 1000 (mm/cm)
60
= 283.33 mm/j
3.10 Ujikaji Sedutan Pasir Pengisi
Uji kaji sedutan (suction test) ini dilakukan untuk mengkaji kesan pasir
pengisi sambungan yang hilang akibat kerja pembersihan blok konkrit menggunakan
penyedut hampagas. Uji kaji ini adalah berdasarkan kepada uji kaji yang dijalankan
oleh Dr. Allan J. Dawson (2002). Penyedut hampagas yang digunakan mempunyai
daya serapan 7.5 m/s (15.2 Mph) Uji kaji dilaksanakan dengan melekatkan belalai
penyedut hampagas pada persimpangan T (kawasan sambungan yang maksimum)
selama 20 minit. Selepas masa berlalu, kesan sedutan pasir yang terhakis
diperhatikan dan uji kaji diteruskan untuk kelebaran sambungan yang berbeza.
50
Rajah 3.11 : Uji kaji sedutan
3.10.1 Radas dan Bahan
a. Model fizikal turapan blok
b. Mesin penyedut hampagas
c. Jam randik
3.11 Uji Kaji Penyerapan Air
Uji kaji ini dilakukan untuk melihat keadaan sebenar penyerapan air melalui
pasir pengisi sambungan blok konkrit pada ICBP. Madrid G.G, Giraldo E.A dan
Gonzalez, G.A (2003) menyatakan bahawa ICBP akan membenarkan penyerapan
beberapa peratus daripada air larian permukaan ke dalam pasir pengalas melalui pasir
sambungan, terutamanya ketika ICBP masih lagi baru. Namun apabila merentasi
masa, keadaan ini berubah di mana keboletelapan itu semakin menurun sehinggalah
ia boleh dianggap tidak telap air. Penyerapan air adalah salah satu perkara yang
diberi perhatian oleh jurutera jalan yang mana ia boeh menyebabkan kerosakan
51
kepada tapak, sub-tapak dan juga subgred tanah dan seterusnya melemahkan sistem
berkenaan.
3.11.1 Radas dan Bahan
a. Model fizikal turapan blok
b. Silinder penyukat yang telah ditebuk di bahagian bawah
c. Jam randik.
3.11.2 Tatacara Uji Kaji
a. Model turapan disediakan seperti dalam Rajah 3.4
b. Turapan blok dibersihkan agar tidak terdapat lebihan pasir pengisi
sambungan dipermukaan.
c. Satu silinder penyukat yang ditebuk di bahagian bawahnya diletakkan di atas
model turapan dan dilekatkan dengan menggunakan plastersin.
d. Air dimasukkan ke dalam silinder penyukat. Jam randik dimulakan dan
catatan diambil bagi penyerapan air setiap 3 minit. Uji kaji ini dijalankan
selama 30 minit.
e. Uji kaji ini dilakukan untuk jarak sambungan 2 mm, 4 mm dan 6 mm pada
kecerunan 0%.
52
Rajah 3.12 : Uji kaji penyerapan air
Di dalam uji kaji ini juga beberapa andaian dilakukan iaitu:
a. Anggapan dalam pembinaan model fizikal adalah seperti Bahagian 3.6.
b. Aliran air adalah dianggap dalam satu dimensi sahaja iaitu air bergerak ke
bawah dan kehilangan air secara mengufuk adalah diabaikan. Pergerakan air
dalam satu dimensi ini adalah mematuhi Hukum Darcy. Pergerakan air
dalam keadaan sebenar adalah berbengkang-bengkok dan dalam kebanyakan
kajian yang dijalankan, anggapan dilakukan bahawa pergerakan air adalah
secara lurus.
3.12 Uji Tarik Keluar
Uji kaji tarik keluar dijalankan untuk mendapatkan nilai kekuatan atau daya
yang boleh mencabut blok konkrit daripada turapannya. Anjakan pula boleh
didefinasikan sebagai pergerakan blok ke atas sehinggalah ia tercabut secara
sepenuhnya daripada corak susunannya. Terdapat pelbagai kaedah untuk mencabut
keluar ICBP daripada turapan. G. H. Kellersman et. al (1984) menggunakan bahan
pelekat yang dilekatkan pada blok dan kemudian ianya ditarik keluar. Manakala
Mavin (1984) mencadangkan beberapa jenis kaedah untuk menarik keluar blok dan
kaedah-kaedah ini ditunjukkan di dalam Rajah 3.13. Penulis menggunakan kaedah
(c) seperti dalam Rajah 13.3 tersebut.
53
Rajah 3.13 : Beberapa kaedah untuk menarik blok keluar
3.12.1 Peralatan dan Bahan
1. Model fizikal turapan
2. Kerangka Besi
3. Bicu Hidraulik
(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
54
4. Pam Hidraulik
5. Pengelog Data (data logger)
6. Tranduser
7. Sel Beban (load cell)
8. Pemegang Tranduser
9. Skru dan mesin penebuk
Rajah 3.14 : Antara peralatan yang digunakan untuk uji kaji tarik keluar
3.12.2 Tatacara Uji Kaji
Tatacara uji kaji tarik keluar adalah seperti berikut:
1. Sampel ICBP disediakan seperti dalam Bahagian 3.6.
2. Bicu hidraulik dipasang pada kerangka besi seperti dalam Foto 3.10.
3. Blok ICBP ditebuk dengan dua lubang untuk dipasangkan dengan skru. Ia
disambungkan pada alat penarik. Sel beban (load cell) diletakkan di atas bicu
55
hidaraulik. Sel beban ini bertujuan untuk mendapatkan nilai beban yang
dikenakan oleh bicu hidraulik semasa kerja menarik keluar blok ICBP
dilakukan.
4. Setelah selesai kerja penyambungan blok ICBP, 2 tranduser dipasang dan
diletakkan pada blok ICBP yang akan diuji.
5. Sel beban dan tranduser disambungkan kepada pengelog data (data logger)
untuk mencerap bacaan.
6. Pada masa yang sama, bicu hidraulik tadi disambungkan kepada pam
hidraulik. Dalam kajian ini, pam hidraulik jenis manual digunakan.
7. Uji kaji ini dijalankan sehinggalah bacaan anjakan pada ICBP menurun. Uji
kaji ini dijalankan pada 3 tempat yang berlainan dan bacaan purata
dicatatkan.
8. Uji kaji ini dijalankan untuk sambungan 2 mm, 4 mm dan 6 mm pada
kecerunan 0%, 5%, 10% dan 15 %.
BAB IV
KEPUTUSAN DAN PERBINCANGAN
4.1 Pengenalan
Bab keempat ini akan membincangkan keputusan yang diperolehi hasil
daripada uji kaji makmal yang dijalankan. Hasil analisis akan dilanjutkan lagi
dengan perbincangan serta perbandingan terhadap kajian-kajian terdahulu yang
membabitkan ICBP. Keputusan uji kaji ini dipersembahkan di dalam bentuk graf,
jadual dan juga foto. Bab ini juga akan membincangkan tentang had dan andaian
kajian yang dilakukan semasa uji kaji makmal dilakukan.
4.2 Uji Kaji Ayakan Pasir
Uji Kaji ayakan pasir ini dilakukan untuk mengenal pasti taburan saiz pasir
pengisi dan sambungan untuk kajian makmal yang dilakukan. Rajah 4.1
menunjukkan graf lengkungan keputusan peratus lulus ayakan pasir dan lengkungan
had lulus mengikut spesifikasi CCAA (1986).
57
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0.01 0.1 1 10Saiz Ayakan (mm)
Pera
tus L
ulu
s
(%)
Had Atas Had Bawah Sampel 1 Sampel 2 Sampel 3
Rajah 4.1 : Lengkungan penggredan pasir pengalas dan pengisi
Daripada rajah, didapati bahawa sampel pasir yang digunakan berada di
dalam had yang diluluskan. Ini bermakna pasir sungai ini sesuai untuk dijadikan
pasir pengisi dan juga pengalas. Menurut Panda dan Ghosh (2001), pasir daripada
kuari, sungai dan larian hancur (crusher-run) sesuai untuk dijadikan pasir pengisi
dan pengalas.
4.3 Uji Kaji Kandungan Lembapan Pasir
Menurut spesifikasi CCAA (1986), kandungan lembapan optimum untuk
pasir pengalas adalah dalam lingkungan 4-8 %. Kandungan kelembapan dicatatkan
setiap proses penyediaan sampel ICBP sebelum ujikaji yang berkaitan dijalankan.
Setiap penyediaan satu turapan blok konkrit yang lengkap, sebanyak tiga sampel
diambil secara rawak. Sebanyak 45 sampel telah dianalisis.
58
Jadual 4.1 : Peratus kandungan lembapan pasir uji kaji pertama
Sampel 1 2 3 Purata
Jisim tin kosong (m1) g 39.9 42.2 37.5 39.87
Jisim tin + sampel lembap (m2) g 96.8 91.0 105.6 293.4
Jisim tin + sampel kering (m3) g 93.1 88.0 101.8 94.3
Jisim lembapan (m4 = m2-m3) g 3.7 3.0 3.8 3.5
Jisim sampel kering (m5 = m3-m1) g 56.9 48.8 68.1 57.9
Kandungan lembapan, w =100 x (m4/m5) 6.50 6.15 5.58 6.08
6.08
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Uji Kaji
Pe
ratu
s K
an
du
ng
an
Le
mb
ap
an
(%
)
2 mm (0%)*
2 mm (0%)
2 mm (5%)
2 mm (10%)
2 mm (15%)
4 mm (0%)*
4 mm (0%)
4 mm (5%)
4 mm (10%)
4 mm (15%)
6 mm (0%)*
6 mm (0%)
6 mm (5%)
6 mm (10%)
6 mm (15%)
Rajah 4.2 : Taburan purata kandungan lembapan pasir pengisi bagi setiap uji kaji
Daripada graf di atas, kandungan lembapan yang diperolehi masih lagi berada
di dalam julat yang dibenarkan. Ini menunjukkan pasir sungai ini sesuai digunakan
sebagai pasir pengalas.
4.4 Uji Kaji Kebolehtelapan Turus Tetap
Analsis ini dilakukan terhadap beberapa sampel pasir yang akan digunakan
sebagai pasir pengalas dan pasir penyambung turapan blok konkrit. Uji kaji
59
dilakukan untuk menentukan sifat aliran pasir yang akan digunakan nanti. Julat nilai
kebolehtelapan untuk pelbagai jenis tanah boleh diklasifikasikan seperti jadual
berikut di bawah.
Lima sampel telah disediakan bagi tujuan uji kaji. Data dan pengiraan yang
diperolehi ditunjukkan di dalam jadual di bawah. Daripada uji kaji yang dijalankan,
didapati nilai purata pekali keboletelapan, k adalah 0.03 mm/s. Nilai yang diperolehi
ini dibandingkan dengan nilai daripada jadual dan dapat disimpulkan bahawa nilai
pasir yang digunakan mempunyai sifat keberaliran yang lemah.
Jadual 4.2 : Jadual keboletelapan untuk sampel pasir yang digunakan
Sampel Pasir
Data Unit 1 2 3 4 5
Tinggi (L) mm 100 100 100 100 100
Turus (h1) mm 950 950 950 1000 1000
Turus (h2) mm 300 220 200 230 250
Perbezaan Turus (h) mm 650 730 750 770 750
Diameter (d) mm 78 78 78 78 78
Luas Keratan Rentas (A) mm2 4778.4 4778.4 4778.4 4778.4 4778.4
Masa saat 120 120 120 120 120
Jumlah Pengaliran (Q) ml 90 90 130 100 180
Nilai Keboletelapan (k) mm/s 0.0241 0.0215 0.0302 0.0226 0.0418
Purata mm/s 0.028076323
PurataxPembetulan Suhu 0.02268567 mm/s
Sifat Keberaliran Lemah
Contoh Pengiraan:
Luas keratan rentas bekas = П x 782
4
= 4778.36
60
Kuantiti aliran = Q (ml) x 103 mm
3
Aliran masa = 2 x 60
= 120 saat
Daripada persamaan, k = QL
Aht
= 90 x 103 x 100
4478.36 x 650 x 120
= 0.02414733
Nilai purata (5 sampel) = 0.028076323
Pembetulan suhu (320C) = 0.808 (Jadual 4.3)
Nilai k pembetulan = 0.028076323 x 0.808
= 0.02268567 mm/s
= 0.03 mm/s
Dengan merujuk kepada Jadual 4.2,
Kadar Aliran = Lemah
Dalam uji kaji ini beberapa andaian telah dilakukan. Antaranya:
1. Sampel yang digunakan adalah agak kecil kerana menggunakan peralatan uji kaji
turus tetap di dalam makmal, jadi ia kelihatan tidak mewakili sampel dengan
karakteristik makrostruktur yang penting.
2. Kehadiran buih di dalam air adalah diabaikan.
4.5 Uji Kaji Resapan Air
Uji kaji resapan air ini dilakukan untuk melihat kadar penyerapan air pada
sambungan. Seperti mana uji kaji sedutan, uji kaji ini juga dilakukan dengan meletakkan
silinder pada sambungan T untuk mendapatkan keluasan kawasan sambungan yang
maksimum. Anggapan yang dilakukan di dalam kajian ini adalah:
61
1. Andaian-andaian dalam penyediaan sampel adalah seperti dalam bahagian 3.1.
2. Di dalam kajian ini, aliran air adalah dianggap berlaku dalam satu dimensi sahaja
(ke bawah) dan memenuhi hukum Darcy, di mana kelajuan aliran adalah berkadar
terus dengan kecerunan hidraulik. Walaupun terdapat kehilangan air secara
mengufuk, keadaan ini adalah diabaikan.
3. Masa uji kaji adalah 30 minit sahaja di mana sambungan 2 mm dijadikan sebagai
sampel kawalan.
Daripada uji kaji yang dilakukan, keputusan yang diperolehi adalah seperti di dalam
graf di bawah:
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 33
Masa (minit)
Resap
an
Air
(m
l)
2 mm 4 mm 6 mm
Rajah 4.3 : Graf kumulatif resapan melawan masa
Di dalam uji kaji ini masa yang ditetapkan adalah dalam masa 30 minit
sahaja. Sambungan 2 mm bertindak sebagai kawalan di mana masa yang diambil untuk
bacaan menjadi stabil adalah kurang dari 10 minit. Daripada graf di atas, selepas 10 minit
bacaan adalah seperti berikut:
Jarak Sambungan (mm) Resapan (ml)
2 40
4 65
6 108
Jarak sambungan 6 mm mencatatkan bacaan resapan tertinggi iaitu 108 ml,
diikuti dengan sambungan 4 mm sebanyak 65 ml dan 40 ml serapan air pada sambungan
2 mm.
62
4.6 Enapan Pasir Pengalas
Uji kaji yang dilakukan untuk menentukan enapan pasir pengalas selepas uji
kaji pemadatan dilakukan. Analisis ini dibuat untuk mendapatkan nilai enapan selepas
blok konkrit (h1) diletakkan di dan juga selepas dipadatkan (h2). Kajian yang dilakukan
oleh Eva Rita (1998), Khairul Anuar (2001) dan Azman (2004) menunjukkan masa yang
diambil untuk sampel terpadat sepenuhnya adalah antara 1-2 minit. Dalam kajian ini, had
masa untuk kerja-kerja pemadatan adalah 2 minit. Manakala turapan blok konkrit selepas
blok dipadatkan (h3). Keputusan uji kaji dipersembahkan seperti dalam jadual di bawah:
Jadual 4.3 : Purata enapan pasir pengalas melawan masa
Sambungan Enapan
(mm) 1 2 3 4 5 Purata
h1 12.5 11.8 14.3 11.2 9.6 11.88
h2 24.3 26.5 28.4 25.5 26.8 26.3 2 mm
h3 11.8 14.7 14.1 14.3 17.2 14.42
h1 11.2 11.6 11.8 12.9 12.4 11.98
h2 24.5 24.8 25.2 26.4 25.4 25.26 4 mm
h3 13.3 13.2 13.4 13.5 13 13.28
h1 13.5 12.8 13 13.8 12.4 13.1
h2 25.3 25.5 23.2 24.8 22.6 24.28 6 mm
h3 11.8 12.7 10.2 11 10.2 11.18
63
0
10
20
30
40
50
1 2 3 4 5
TitikE
na
pa
n (
mm
)
h1 h3
Rajah 4.4 : Purata enapan pasir pengalas selepas blok diletak dan dipadatkan (2 mm)
0
10
20
30
40
50
1 2 3 4 5
Titik
En
ap
an
(m
m)
h1 h3
Rajah 4.5 : Purata enapan pasir pengalas selepas blok diletak dan dipadatkan (4 mm)
0
10
20
30
40
50
1 2 3 4 5
Titik
En
ap
an
(m
m)
h1 h3
Rajah 4.6 : Purata enapan pasir pengalas selepas blok diletak dan dipadatkan (6 mm)
Nota:
h1 = selepas blok diletakkan
h3 = selepas blok dipadatkan
64
Daripada Jadual 4.5 di atas, didapati bahawa bacaan enapan untuk
sambungan 2 mm adalah dalam lingkungan + 14 mm, sambungan 4 mm dalam
lingkungan + 13 mm dan + 11 mm bagi sambungan 6 mm.
4.7 Uji Kaji Sedutan Pasir
Daripada uji kaji yang dilakukan, keputusan yang diperoehi adalah seperti
dalam Jadual 4.4 di bawah.
Jadual 4.4 : Keputusan uji kaji sedutan pasir pada sambungan
Sambungan Kecerunan Sedutan Pasir
2 mm 0* % Hilang dengan segera
2 mm 0 % Tiada kehilangan pasir
2 mm 5 % Tiada kehilangan pasir
2 mm 10 % Tiada kehilangan pasir
2 mm 15 % Tiada kehilangan pasir
4 mm 0* % Hilang dengan segera
4 mm 0 % Tiada kehilangan pasir
4 mm 5 % Tiada kehilangan pasir
4 mm 10 % Tiada kehilangan pasir
4 mm 15 % Tiada kehilangan pasir
6 mm 0* % Hilang dengan segera
6 mm 0 % Tiada kehilangan pasir
6 mm 5 % Tiada kehilangan pasir
6 mm 10 % Tiada kehilangan pasir
6 mm 15 % Tiada kehilangan pasir
Nota: (*)-selepas pemadatan dan sebelum dikenakan hujan
65
(a) (b) (c)
Rajah 4.7 : Gambar kesan sedutan menggunakan mesin hampagas
Jadual 4.4 di atas menunjukkan kesan sedutan pada sambungan. Sambungan
2 mm, 4 mm dan 6 mm menunjukkan berlakunya kehilangan pasir pengisi sebelum
dikenakan kesan hujan. Manakala selepas dikenakan hujan, maka jumlah pasir pengisi
yang hilang adalah dalam kuantiti yang amat kecil dan bolehlah dianggap sebagai tidak
berlaku proses penyedutan keluar. Keadaan ini dijelaskan di dalam Rajah 4.7. Foto (a)
menunjukkan keadaan ICBP selepas dilakukan proses pemadatan. Foto (b) pula
menujukkan keadaan di mana sedutan yang berlaku pada sambungan T dalam keadaan
kering. Foto yang terakir, foto (c) menunjukkan keadaan pasir yang tidak tesedut keluar
iaitu apabila sampel dikenakan air hujan. Keadaan yang sama telah dicatatkan oleh kajian
Eva Rita (1998). Namun kajian ini terhad dilakukan kepada setiap sambungan dengan
perbezaan kecerunan dalam keadaan basah sahaja.
Dapat disimpulkan di sini bahawa air memainkan peranan yang penting
dalam memberikan kestabilan kepada pasir penyambung itu sendiri. Kehadiran air
menyebabkan berlakunya pemendapan pasir dan pasir penyambung telah distrukturkan
semula teksturnya supaya lebih padat dan rapat. Namun kehadiran air yang terlalu
banyak akan menyebabkan berlakunya hakisan seperti yang akan dibincangkan dalam
topik yang seterusnya.
66
4.8 Uji Kaji Kesan Hakisan Hujan Terhadap Pasir Penyambung
Uji kaji yang dilakukan ini bertujuan untuk mengkaji fonomena kesan hakisan hujan
ke atas pasir sambungan. Hakisan ini menyebabkan pasir penyambung tertanggal
daripada sambungan dan melemahkan sifat penguncian ICBP.
Disebabkan uji kaji ini hanyalah terhad kepada kajian makmal sahaja, maka sebuah
model pancuran hujan telah disediakan. Maklumat yang diperolehi daripada permodelan
hujan tiruan adalah seperti di bawah:
Kadar Aliran Air : 18000 m3/minit
Halaju Air : 1.67 m/s
Keamatan Hujan : 283.33 mm/j
Tekanan Air : 1942.15 kg/m2
Menurut Jabatan Kaji Cuaca Malaysia, kelebatan hujan 97.4 mm/j yang telah
dicatatkan pada bulan April 2004 telah menyebabkan banjir di Petaling Jaya (Azman,
2004). Begitu juga di Damansara, keamatan hujan adalah 178.5 mm/j juga telah
menyebabkan banjir besar berlaku. Azman (2004) dalam kajiannya telah menggunakan
kelebatan hujan setinggi 1148.11 mm/j. Manakala Eva Rita (1998) telah menggunakan
keamatan setinggi 18000 m3/minit. Bacaan keamatan hujan tiruan adalah 283.33 mm/j
dan boleh diseumpamakan sebagai hujan lebat. Kekuatan hujan dikira berdasarkan
kepada tekanan air yang jatuh pada sampel uji kaji. Dalam uji kaji ini tekanan air yang
dicatatkan adalah 1942.15 kg/m2. J.G.Rose (1971) telah mencatatkan keamatan hujan
139.7 mm/j menghasilkan tekanan air sebanyak 74.56 Ns/m2. Kajiannya menunjukkan
keamatan hujan mempengaruhi kekuatan jatuhan hujan.
67
4.8.1 Kesan Hakisan pada Sambungan 2 mm
Kesan hakisan hujan pada kecerunan 0%, 5%, 10% dan 15% untuk
sambungan 2 mm adalah ditunjukkan di dalam graf di bawah.
0
5
10
15
20
25
30
0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 33
Masa(minit)
Ha
kis
an
(mm
)
0% 5% 10% 15%
Rajah 4.8 : Graf hakisan melawan masa (sambungan 2 mm)
Pada masa 30 minit pancuran hujan dilakukan didapati purata hakisan berlaku
10.0 mm pada kecerunan 0%, 13.6 mm pada kecerunan 5%, 19.6 mm pada
kecerunan 10% dan hampir 24.2 mm pada kecerunan 15%. Keadaan ini
menunjukkan bahawa hakisan pasir berlaku pada kecerunan 15% adalah yang paling
teruk berlaku. Untuk kecerunan 0% dan 5%, bacaan untuk 6 minit yang pertama
adalah + 4 mm. Begitu juga untuk minit yang ke 9. Namun perubahan hakisan mula
dicatatkan selepas minit ke 9 tadi . Untuk sampel 10% dan 15%, bacaan minit 6
hingga 12 hampir mencatatkan bacaan yang sama iaitu dalam lingkungan + 13 mm,
+15 mm, dan +17 mm. Selepas itu bacaan berubah di mana semakin tinggi
kecerunan, semakin banyak hakisan yang berlaku. Secara umumnya nisbah sampel-
sampel 15:10:5:0 (%) untuk sambungan 2 mm ini boleh diringkaskan kepada
2.4:2.0:1.4:1.
68
4.8.2 Kesan Hakisan pada Sambungan 4 mm
Graf di bawah menunjukkan kesan hakisan hujan pada kecerunan 0%, 5%,
10% dan 15% untuk sambungan 4 mm.
0
5
10
15
20
25
30
35
0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 33
Masa (minit)
Ha
kis
an
(m
m)
0% 5% 10% 15%
Rajah 4.9 : Graf hakisan melawan masa (sambungan 4 mm)
Pada masa 1800 saat pancuran hujan dilakukan didapati purata hakisan
berlaku 6.5 mm pada kecerunan 0%, 17.0 mm pada kecerunan 5%, 20.2 mm pada
kecerunan 10% dan 30.7 pada kecerunan 15%. Keadaan yang sama juga dapat
diperhatikan di mana hakisan pada jalan berkecerunan tinggi mencatatkan hakisan
yang paling teruk. Sampel yang berkecerunan 0% menunjukkan perubahan hakisan
yang agak tidak ketara di mana setiap 3 minit hanya mencatatkan purata perubahan
dalam lingkungan 0.4 mm sahaja. Namun bacaan hakisan menunjukkan perubahan
yang ketara untuk jalan yang berkecerunan 5%, 10% dan 15%. Bacaan 180 saat
pertama untuk sampel berkecerunan 5% dan 10% adalah agak sama iaitu dalam +
7.0 mm. Namun keadaan ini mula berubah pada saat yang ke 360 di mana bacaan
8.3 mm dicatatkan untuk sampel 5% dan 12.4 mm untuk sampel 10%. Bacaan
meningkat secara berkala pada hakisan + 1.0 mm untuk setiap 180 saat. Namun
keadaan yang berlainan ditunjukkan pada sampel 15% di mana pada 180 saat
69
pertama ia telah mencatatkan bacaan yang agak tinggi iaitu 19.8 mm. Keadaan ini
berterusan sehinggalah pada saat yang ke 1800. Hakisan yang berlaku hampir 5 kali
ganda daripada sampel 0%. Secara umumnya nisbah sampel-sampel 15:10:5:0 (%)
untuk sambungan 4 mm ini boleh diringkaskan kepada 4.7:3.1: 2.6:1.
4.8.3 Kesan Hakisan pada Sambungan 6 mm
Hakisan pasir pengisi untuk sambungan 6 mm pada kecerunan yang berbeza
boleh dijelaskan seperti dalam rajah di bawah.
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 33
Masa (minit)
Hakis
an
(m
m)
0% 5% 10% 15%
Rajah 4.10 : Graf hakisan melawan masa (sambungan 6 mm)
Pada masa 1800 saat pancuran hujan dilakukan didapati purata hakisan
berlaku 12.4 mm pada kecerunan 0%, 20.8 mm pada kecerunan 5.0%, 34.4 mm pada
kecerunan 10% dan paling teruk berlaku pada kecerunan 15% iaitu 40.4 mm.
Sampel 0% menunjukkan perubahan hakisan yang tidak ketara di mana pada 3 minit
yang pertama dicatatkan bacaan 6.4 mm dan meningkat kepada 12.4 pada saat yang
70
ke 1800. Kadar perubahan yang dicatatkan untuk setiap 3 minit adalah dalam
lingkungan + 0.75 mm sahaja. Bagi sampel 5%, bacaan 3 minit yang pertama adalah
hampir menyamai bacaan 3 minit pertama untuk sampel 0% iaitu kurang dari 10 mm.
Namun apabila memasuki minit yang ke 6, perubahan yang berlaku adalah dalam
lingkungan + 2.5 mm untuk setiap 3 minit. Hakisan yang ketara ditunjukkan oleh
sampel berkecerunan 10% di mana 3 minit yang pertama menunjukkan hakisan
setinggi 14.6 mm sehinggalah 34.4 pada bacaan minit ke 30. Untuk sampel 15%,
lebih 2/3 daripada pasir pengisi telah dihakis oleh air. Secara umumnya nisbah
sampel-sampel 15:10:5:0 (%) untuk sambungan 6 mm ini boleh diringkaskan kepada
3.3:2.8:1.7:1.
4.8.4 Perbandingan Antara Sambungan 2 mm, 4 mm dan 6 mm
Pada kecerunan 0%, tiada perbezaan ketara bacaan hakisan pada saat yang ke
1800 di antara sambungan 2 mm, 4 mm dan 6 mm. Boleh dikatakan bahawa bacaan
yang dicatatkan adalah agak seragam. Hakisan pasir tidak berlaku dengan ketara.
Keadaan ini mungkin disebabkan pasir penyambung masih tetap berada pada
sambungan ICBP. Kehadiran air membantu pasir penyambung menjadi lebih
mampat dan mengecilkan ruangan antara pasir penyambung. Nisbah sambungan
2:4:6 (mm) adalah 1.5:1:2.1 di mana sambungan 4 mm dijadikan sebagai rujukan.
Pada kecerunan 5%, perubahan mula berlaku di mana sambungan 2 mm
mencatatkan hakisan 13.6 mm, sambungan 4 mm memberikan bacaan 17.0 mm dan
20.8 mm untuk sambungan 6 mm. Nisbah antara ketiga-tiga sambungan ini di mana
sambungan 2 mm dijadikan rujukan ialah 1:1.3:1.5.
Perubahan yang berlaku pada sampel 10%, sambungan 2 mm mencatatkan
bacaan 19.6 mm, 20.2 mm dicatatkan pada sambungan 4 mm, dan 34.4 mm pada
71
sambungan 6 mm. Sambungan 2 dan 4 mm memberikan bacaan yang hampir sama,
tetapi bacaan untuk sambungan 6 mm adalah agak tinggi iaitu memberikan
perbezaan hampir + 14.0 mm. Bacaan ini adalah hampir 2 kali ganda daripada
sambungan 2 dan 4 mm. Secara umumnya nisbah antara sambungan 2:4:6 (mm)
boleh diringkaskan sebagai 1:1:1.8 di mana bacaan 2 mm dijadikan sebagai rujukan.
Bagi sambungan 15% pula, perbezaan setiap sambungan adalah dalam + 10
mm di mana bacaan untuk sambungan 2 mm, 4 mm dan 6 mm masing-masing adalah
24.2 mm, 30.7 mm dan 40.9 mm. Pasir penyambung yang terhakis mewakili hampir
1/3 (sambungan 2 mm), 1/2 (sambungan 4 mm), dan 2/3 (sambungan 6 mm)
daripada ketinggian blok ICBP. Keadaan ini dilihat banyak mengurangkan sifat
penguncian ICBP dan sekaligus boleh merosakkan blok kerana terdedah. Bagi
mengurangkan keadaan ini, maka kerja-kerja penyelenggaraan mestilah dilakukan
dengan segera pada kawasan yang mengalami hakisan yang teruk bagi mengelakkan
kerosakan yang tidak diingini tersebar ke kawasan yang masih elok.
Foto (a) dan (b) dalam Rajah 4.11 di bawah menunjukkan contoh keadaan
pasir yang terkeluar dari sambungan disebabkan oleh hakisan air.
(a) (b)
Rajah 4.11 : Contoh keadaan hakisan oleh air hujan tiruan
Daripada uji kaji yang dijalankan menunjukkan bahawa semakin lebar
sambungan, semakin banyak pasir penyambung yang terhakis. Keadaan ini berkait
secara langsung dengan kadar alir air, Q. Kadar larian air hujan yang semakin
72
meningkat telah menyebabkan halaju air semakin tinggi. Kederasan air
menyebabkan hakisan berlaku dengan kadar yang lebih tinggi.
Namun dalam kajian ini beberapa andaian tidak dapat dielakkan daripada
dilakukan. Antaranya:
1. Andaian-andaian seperti dalam Bahagian 3.1 untuk penyediaan sampel.
2. Mampatan yang tak serata berlaku, walaupun masa yang sesuai telah diambil
untuk mendapatkan mampatan yang optimum. Anggapan dilakukan di dalam
uji kaji di mana mampatan yang dilakukan adalah sekata.
3. Sampel yang disediakan di dalam makmal adalah agak kecil kalau
dibandingkan dengan keadaan sebenar. Jadi keputusan uji kaji ini lebih
bersifat setempat (localised) dan agak terbatas.
4. Hujan tiruan yang dihasilkan dianggap sama dengan keadaan sebenar. Hujan
tiruan menghasilkan saiz jatuhan hujan yang sama kerana ia bergantung
kepada bilangan lubang pada pancuran. Dalam keadaan sebenar, saiz jatuhan
hujan adalah bervariasi dan sukar untuk mengetahui jisim setiap jatuhan
hujan. Dalam kajian yang dilakukan, jatuhan hujan diwakilkan kepada
tekanan hujan sahaja sebagaimana kajian yang dilakukan oleh J.G. Rose
(1971).
5. Kajian ini hanya dihadkan kepada masa 1800 saat sahaja di mana kajian awal
dilakukan terhadap sambungan 2 mm pada kecerunan 0 % dijadikan sebagai
uji kaji kawalan
4.9 Uji Kaji Tarik Keluar
Uji kaji tarik keluar ini dilakukan pada 3 kawasan titik yang dipilih untuk
menerangkan keadaan penguncian pada sesuatu turapan blok konkrit. ICBP akan
ditarik sehinggalah ia gagal atau tertanggal.. Pada setiap satu tempat ujikaji, terdapat
73
2 buah tranduser (transducer), sebuah sel beban (load cell) serta sebuah Pengelog
Data (Portable Data Logger) sebagai alat uji kaji utama.
Tranduser akan mengambil anjakan yang terhasil dan sel beban akan
menunjukkan jumlah tekanan yang dikenakan serta semua bacaan data tersebut akan
dicatat oleh pengelog data. Jadual 4.5 menunjukkan contoh data uji kaji tarik keluar
yang telah diperolehi pada titik pertama dan Rajah 4.12 adalah graf analisis kekuatan
uji kaji tarik keluar bagi titik yang pertama.
Jadual 4.5 : Contoh data uji kaji tarik keluar
Bacaan Tranduser
Daya (kN) Bacaan 1 Bacaan 2 Purata
0.00 0.00 0.00 0.00
0.40 0.06 0.04 0.05
1.30 1.73 1.62 1.68
2.72 3.88 2.90 3.39
3.32 5.40 5.00 5.20
3.43 7.16 6.89 7.03
3.36 7.20 7.10 7.15
3.40 8.73 8.00 8.37
3.51 9.79 10.01 9.90
3.58 11.14 11.20 11.17
3.64 12.60 12.20 12.40
3.49 14.24 14.6 14.42
0.71 21.55 21.98 21.77
0.70 21.52 21.96 21.74
0.25 25.24 24.77 25.01
0.15 40.04 41.21 40.63
74
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
0 5 10 15 20 25 30 35
Anjakan Blok Keluar (mm)
Daya (
kN
)
Bacaan Pertama Bacaan Kedua Purata
Rajah 4.12 : Graf daya melawan anjakan blok keluar bagi titik pertama
Tiga garisan di dalam Rajah 4.12 menunjukkan nilai purata yang dicatatkan
pada tranduser yang pertama, tranduser yang kedua dan nilai purata antara kedua-dua
bacaan tranduser tersebut.
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
0 10 20 30 40 50
Anjakan Blok Keluar (mm)
Day
a (
kN
)
Purata 1 Purata 2 Purata 3
Rajah 4.13 : Graf daya (kN) melawan anjakan blok keluar bagi spesimen 1
Rajah 4.13 pula menunjukkan graf purata bagi ketiga-tiga sampel dalam
spesimen yang pertama. Daya maksimum bagi setiap bacaan purata diambil dan
sekali lagi nilainya dipuratakan bagi mendapatkan nilai purata daya maksimum.
75
Kaedah yang sama dilakukan bagi mendapatkan nilai purata anjakan blok keluar
maksimum. Manakala graf-graf dalam Rajah 4.14 hingga Rajah 4.16 menunjukkan
nilai purata daya dan anjakan maksimum yang berlaku.
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
0* 0 5 10 15
Kecerunan (%)
Daya (
kN
)
0
5
10
15
20
25
30
35
An
jakan
Blo
k K
elu
ar
(mm
)
Daya Anjakan
Rajah 4.14 : Graf daya (kN) dan anjakan keluar (mm) melawan kecerunan (%) bagi
jarak sambungan 2 mm
Rajah 4.14 di atas menunjukkan daya dan anjakan keluar melawan kecerunan
bagi sambungan 2 mm. Bagi kecerunan 0% (sebelum hujan), purata daya maksimum
adalah 2.44 kN. Manakala puarata anjakan maksimum yang berlaku adalah 33.17
mm. Manakala kecerunan 0% selepas dikenakan hujan memerlukan daya purata
maksimum sebanyak 2.56 kN untuk mencabut blok keluar manakala purata anjakan
maksimum sejauh 33.30 mm dilakukan. Daya dan anjakan yang lebih besar berlaku
pada kecerunan ini adalah disebabkan oleh kehadiran air yang telah menyebabkan
pasir pengisi mengalami sedikit pemadatan. Purata daya maksimum sebanyak 1.82
kN diperlukan untuk mencabut keluar blok dan purata anjakan maksimum sebelum
gagal adalah sejauh 28.40 mm bagi kecerunan 5%. Kecerunan 10% pula
memerlukan purata daya maksimum setinggi 26.71 kN. Pada kecerunan ini, purata
anjakan maksmum adalah 1.10 mm. Kecerunan 15% hanya memerlukan sedikit
purata daya maksimum iaitu 22.33 kN dan ianya gagal pada purata anjakan
maksimum sejauh 0.8 mm.
Basah Kering
76
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
1.6
1.8
2
0* 0 5 10 15
Kecerunan (%)
Daya (
kN
)
0
5
10
15
20
25
30
35
An
aja
kan
Blo
k K
elu
ar
(mm
)
Daya Anjakan
Kering Basah
Rajah 4.15 : Graf daya (kN) dan anjakan keluar (mm) melawan kecerunan (%) bagi
jarak sambungan 4 mm
Rajah 4.15 pula memperincikan graf daya dan anjakan melawan kecerunan
bagi sambungan 4 mm. Pada kecerunan 0% (sebelum hujan), purata daya
maksimum setinggi 1.8 kN diperlukan untuk mencabut blok keluar. Nilai purata
anjakan maksimum yang diperlukan untuk mencabut blok keluar adalah 30.42 mm.
Bagi kecerunan 0% selepas dikenakan kesan air hujan, purata daya maksimum yang
diperlukan adalah 1.32 kN dan nilai purata anjakan maksimum juga semakin
menurun iaitu 23.88 mm. Manakala bagi kecerunan 5%, nilai purata anjakan
maksimum yang dicatatkan adalah 21.38 mm. Purata daya maksimum yang
diperlukan adalah setinggi 1.28 kN. Purata daya maksimum setinggi 1.04 kN dan
purata anjakan maksimum 20.02 mm berlaku bagi kecerunan 10%. Akhirnya pada
kecerunan 15%, purata daya maksimum menjunam secara mendadak iaitu hanya
0.28 kN diperlukan untuk mencabut blok keluar. Purata anjakan maksimum yang
berlaku adalah 15.54 mm.
77
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
1.6
0* 0 5 10 15
Kecerunan (%)
Daya (
kN
)
0
5
10
15
20
25
30
An
jakan
Blo
k K
elu
ar
(mm
)
Daya Anjakan
Kering Basah
Rajah 4.16 : Graf daya (kN) dan anjakan keluar (mm) melawan kecerunan (%) bagi
jarak sambungan 6 mm
Rajah 4.16 pula menjelaskan keadaan daya dan anjakan keluar melawan
kecerunan bagi jarak sambungan yang terakhir iaitu 6 mm. Purata daya maksimum
1.22 kN dan purata anjakan maksimum 27.02 mm berlaku pada kecerunan 0%
(sebelum dikenakan hujan). Keadaan mula berubah apabila kesan hujan dikenakan
apabila daya purata daya maksimum setinggi 1.52 kN diperlukan. Purata anjakan
maksimum untuk kecerunan ini adalah 19.63 mm. Apabila kecerunan ditingkatkan
kepada 5%, purata anjakan maksimum adalah hampir sama dengan kecerunan 0%
(selepas hujan) iaitu 18.78 mm. Purata daya maksimum yang diperlukan
berkurangan sehingga 0.88 kN. Pada kecerunan 10%, purata daya maksimum yang
dicatatkan adalah 0.8 kN dan purata anjakan maksimum semakin berkurangan
kepada 12.62 mm. Keadaan lebih kritikal dapat dilihat pada kecerunan 15% di mana
purata daya maksimum yang diperlukan semakin kecil iaitu 0.24 kN dan nilai purata
anjakan maksimum sebelum blok gagal adalah 7.72 mm sahaja.
Daripada Rajah 4.14 hingga 4.16 menunjukkan bahawa semakin tinggi
kecerunan jalan, maka semakin sedikit daya yang diperlukan untuk mencabut blok
ICBP daripada turapan. Semakin besar jarak sambungan, semakin kurang sifat
penguncian di antara blok. Jarak sambungan akan bertindak sebagai penghalang
78
kepada kesenangan atau kepayahan blok itu ditarik keluar. Pasir pengisi yang telah
terhakis menyebabkan kurangnya geseran di antara blok dan seterusnya
menyebabkan ICBP mudah gagal.
Keadaan ini menunjukkan bahawa sifat saling mengunci adalah wujud antara
blok kerana terdapat daya yang diperlukan untuk mencabut blok keluar walaupun
dayanya tidaklah terlalu tinggi. Nilai yang hampir sama dicatatkan di dalam kajian
yang dilakukan oleh Azman (2004). Nilai daya yang dicatatkan adalah tidak terlalu
tinggi kerana dalam kajian ini tiada pembebanan seperti beban trafik dikenakan pada
sampel ujikaji. Menurut Sharp et. al (1982), blok akan mula menunjukkan sifat
saling mengunci apabila didedahkan kepada 5000 hingga 10000 beban gandar
piawai. Jadi nilai kajian akan didapati dengan nilai yang lebih tinggi jika spesimen
didedahkan kepada beban trafik. Keadaan yang sama juga telah dicatatkan oleh G.H.
Kellersman et. al (1984) di mana nilai daya tarik keluar adalah berkadar secara
langsung dengan masa. Daya yang semakin tinggi diperlukan jika semakin lama
ICBP didedahkan kepada trafik.
Concrete Manufacturers Association (2001) telah melakukan kajian di Afrika
Selatan dan ICBP dibina pada jalan yang berkecerunan tidak melebihi 20%. Namun
jalan ICBP ini dibina menggunakan blok konkrit dari jenis A. Dalam keadaan cuaca
tempatan yang menerima hujan dan panas sepanjang tahun, ICBP dilihat tidak sesuai
untuk dibina di kawasan yang berkecerunan tinggi. Daripada kajian yang dilakukan,
dicadangkan bahawa ICBP boleh dibina pada jalan yang berkecerunan tidak melebihi
10%. Dapat disimpulkan bahawa semakin tinggi kecerunan, semakin kurang sifat
saling mengunci di antara ICBP.
BAB V
KESIMPULAN DAN CADANGAN
5.1 Pengenalan
Daripada uji kaji-uji kaji yang dijalankan, analisis dan perbincangan telah
dilakukan bagi merumuskan apa yang telah berlaku. Secara ringkasnya kesimpulan
boleh dibahagikan kepada beberapa bahagian iaitu resapan, pemadatan dan enapan,
hakisan serta sifat penguncian.
5.2 Resapan Air
Uji kaji kebolehtelapan turus telap dan uji kaji resapan dijalankan untuk melihat
dan mengkaji kesan fonomena resapan air pada sambungan ICBP. Dalam kajian
yang dilakukan, tumpuan adalah kepada pasir penyambung walaupun penyerapan air
oleh pasir pengalas juga berlaku. Antara kesimpulan yang boleh dinyatakan adalah:
80
a. Jarak sambungan 2 mm, 4 mm dan 6 mm yang digunakan di dalam kajian ini
memainkan peranan penting dalam menentukan kadar resapan. Jarak
sambungan 2 mm, 4 mm dan 6 mm masing-masing mencatatkan bacaan 40
ml, 65 ml dan 108 ml untuk 180 saat yang terawal. Ini menujukkan semakin
besar jarak sambungan, kadar resapan menjadi semakin tinggi. Namun
fonomena yang ditunjukkan ini hanyalah berlaku untuk beberapa minit awal.
Selepas pasir penyambung agak tepu, nilai kadar serapan mula seragam dan
keadaan ini memenuhi hukum Darcy.
b. Dalam ujikaji keboletelapan turus tetap, nilai bacaan yang dicatatkan adalah
0.03 mm/s di mana kadar alirannya adalah lemah. Ini menunjukkan pasir
yang digunakan adalah sesuai untuk dijadikan pasir pangalas mahupun
penyambung kerana ia tidak menakungkan air. Keadaan ini penting kerana
penakungan air boleh merosakkan lapisan bawah blok konkrit sehingga
menyebabkan berlakunya kegagalan seperti perpaluhan (rutting) dan juga
kecacatan (deformation).
c. Kehadiran air dalam kuantiti yang tidak terlalu banyak sebenarnya membawa
kebaikan kepada turapan ICBP. Air membantu memadat dan mengecilkan
ruangan di antara pasir penyambung. Ini dapat meningkatkan nilai saling
mengunci di antara blok.
d. Pembersihan turapan blok konkrit ini dapat dijalankan dengan menggunakan
mesin pembersih hampagas pada ketika turapan berkeadaan basah kerana jika
pasir pengisi ini kering, pasir pengisi akan mudah tersedut bersama-sama
sampah. Keadaan yang paling sesuai untuk menggunakan penggunaan mesin
pembersih ini adalah ketika pasir pengisi berkeadaan lembap. Namun
penggunaan bahan tambah di dalam pasir penyambung juga mungkin akan
memberikan hasil yang berbeza.
81
5.3 Pemadatan dan Enapan
Proses pemadatan dan enapan ini ditumpukan pada lapisan pengalas dan
sambungan turapan. Antara parameter yang berkaitan adalah kelembapan, ketebalan
pasir pengalas, jarak sambungan, saiz pasir yang digunakan dan keadaan pemadatan
yang baik pada turapan blok konkrit. Kesimpulannya adalah:
a. Kandungan kelembapan pasir pengalas yang digunakan di dalam kajian
adalah antara 6-8 %. Keadaan ini masih mematuhi piawaian yang telah
ditetapkan oleh CCAA (1986) iaitu antara 4-8%. Kelembapan yang cukup
diperlukan untuk mencapai pemadatan yang baik.
b. Tebal hamparan pasir yang pada awal kajian adalah 80 mm. Namun setelah
uji kaji pemadatan dilakukan, ketebalan pasir telah mencapai + 70 mm.
Dalam kajian yang dilakukan, perbezaan jarak sambungan tidak memberikan
jurang perbezaan pemadatan pasir yang terlalu besar.
c. Jarak sambungan yang lebih besar memudahkan kerja-kerja pengisian pasir
ke dalam sambungan berbanding dengan jarak sambungan yang lebih kecil.
Namun jarak sambungan yang terlalu besar tidak digalakkan penggunaannya
kerana mudah terdedah kepada hakisan oleh air hujan. Begitu juga dengan
sifat penguncian yang semakin kecil apabila jarak sambungan semakin besar.
Jarak sambungan antara 2 mm dilihat lebih mudah dibina kerana terdapat nib
yang telah dikilangkan pada saiz 2 mm.
d. ICBP mengalami pengenapan tetapi dalam ketinggian yang kecil semasa
perletakan blok di atas hamparan pasir pengalas dan juga semasa dikenakan
curahan hujan pada keamatan yang tinggi.
82
5.4 Hakisan dan Sifat Penguncian
Uji kaji kesan hakisan oleh air hujan dan sifat penguncian ini sebenarnya saling
berkait rapat antara satu sama lain. Hakisan pasir penyambung menyebabkan sifat
penguncian menjadi semakin lemah dan seterusnya menyebabkan blok senang
tercabut daripada turapan. Antara kesimpulan yang boleh diambil adalah:
a. Daripada uji kaji yang dijalankan, didapati bahawa nisbah sampel 2 mm bagi
kelima-lima kecerunan adalah 3.4:3.1:2.5:1.5:1. Manakala bagi sampel 4
mm, nisbah daya maksimum adalah 5.9:4.7:4.6:3.7:1. Nisbah
6.3:5.1:3.7:3.3:1 pula dicatatkan untuk sampel 6 mm. Dapat disimpulkan
bahawa kekuatan penguncian blok konkrit berkurangan apabila jarak
sambungan semakin bertambah. Jarak antara turapan blok konkrit yang
sesuai digunakan adalah antara 2-4 mm.
b. Uji kaji menunjukkan bahawa daya yang diperlukan untuk mencabut keluar
blok konkrit daripada turapan sambungan 2 mm berkurangan sehingga +3
kali ganda untuk jalan yang berkecerunan 15%. Bagi sambungan 4 dan 6
mm, ia berkurangan sehingga + 6 kali ganda. Ini menunjukkan kekuatan sifat
penguncian bagi sambungan 4 dan 6 mm adalah terlalu lemah terutamanya
untuk jalan yang agak bercerun. Jadi kecerunan dilihat sebagai salah satu
faktor yang mempengaruhi kekuatan sifat penguncian ICBP.
c. Daya yang diperlukan untuk mencabut blok ICBP dalam kajian ini adalah
agak rendah kerana uji kaji yang dijalankan terhad dan tidak didedahkan
kepada beban seperti beban trafik. Blok ICBP mula menunjukkan sifat
penguncian yang lebih baik jika didedahkan kepada antara 5000 hingga
100000 beban gandar piawai. Jadi nilai daya yang lebih tinggi diperlukan
untuk mencabut blok ICBP keluar jika terdedah kepada trafik.
d. Turapan blok konkrit ini mempunyai sifat penguncian antara satu sama lain.
Kekuatan sifat penguncian ini bergantung kepada corak turapan dan jenis
blok konkrit yang digunakan.
83
e. Kekuatan penguncian berkurangan apabila kehadiran air yang terlalu banyak.
Dapat diperhatikan daripada uji kaji, kehadiran air mengurangkan daya
maksimum yang diperlukan untuk mencabut blok konkrit daripada turapan.
Kelembapan pasir mengurangkan sifat penguncian blok konkrit dan
seterusnya menyebabkan blok mudah tertanggal.
f. Blok konkrit telah dibina dengan mempunyai chamfer pada hujung
permukaannya. Chamfer blok konkrit bertindak sebagai longkang kecil
untuk menyalirkan air keluar daripada permukaan turapan jalan. Apabila
blok disusun pada sambungan yang kecil, maka air disalurkan keluar dengan
lebih cepat daripada permukaan blok konkrit. Jadi kadar resapan air melalui
pasir penyambung juga menjadi semakin kecil. Apabila semakin cerun jalan,
kadar larian air pada permukaan juga menjadi semakin laju. Kadar aliran
yang laju ini mempengaruhi hakisan ke atas pasir pengisi dan melemahkan
sifat penguncian. Semakin laju air semakin banyak pasir yang akan terhakis.
Fonomena ini telah dibuktikan di dalam uji kaji tarik keluar di mana nilai
anjakan semakin berkurangan disebabkan oleh pasir penyambung telah
hilang.
g. Walaupun hakisan mudah berlaku pada sambungan yang lebih besar, namun
proses pengisian pasir adalah lebih mudah dan lebih cepat. Ini kerana hujan
bertindak sebagai agen untuk membantu memadatkan pasir pada bahagian
yang lebih bawah walaupun hakisan air berlaku.
h. Dalam keadaan cuaca yang hujan dan panas sepanjang tahun, adalah
dicadangkan supaya jalan yang dibina menggunakan CBP mestilah dibina
pada jalan yang berkecerunan tidak melebihi 10%. Keadaan ini berlaku jika
penggunaan blok adalah dari jenis quadpave. Daripada uji kaji yang
dijalankan, kecerunan 15% terdedah kepada larian air hujan yang deras
sehingga menyebabkan keadaan di mana hakisan berlaku dan sifat
penguncian antara blok berkurangan. Namun keadaan ini hanyalah terhad
kepada pasir penyambung yang tidak ditambah dengan apa-apa bahan
tambah. Keadaan ini juga mungkin berbeza jika penggunaan blok ICBP yang
berbeza jenis dan susunannya.
84
i. Turapan jalan ICBP ini perlu diisi dengan pasir penyambung dengan segera
jika belakunya hakisan pada pasir penyambung. Penyelenggaraan ini amat
penting untuk mengelakkan kerosakan pada jalan ICBP tersebut.
5.5 Permasalahan Kajian
Dalam melaksanakan kajian, terdapat beberapa masalah yang diihat ‘menganggu’
kelicinan tugasan ini. Antaranya adalah:
a. Sampel turapan yang disediakan adalah agak kecil kerana keterbatasan ruang.
Penyediaan sampel yang besar memerlukan lebih tenaga kerja dan keadaan
ini dilihat sukar untuk dicapai.
b. Kekurangan peralatan di makmal yang menyebabkan kajian yang dijalankan
agak terbatas.
c. Peralatan di dalam makmal yang sudah agak lama dan tidak dilakukan
penyelanggaraan.
d. Pembelian sesuatu peralatan atau bahan akan mengambil masa yang agak
lama.
e. Masa yang diperuntukkan untuk melaksanakan kajian ini adalah agak terhad.
Untuk meningkatkan lagi kajian yang akan datang, segala permasalahan di atas
yang kelihatan agak remeh tetapi sebenarnya memberikan impak yang agak besar
mestilah diuruskan dengan sebaiknya.
85
5.6 Cadangan Kajian Lanjutan
Kajian lanjutan perlu dilakukan bagi memastikan kesinambungan kajian berlaku.
Antara perkara yang dilihat perlu diberikan perhatian adalah:
a. Menyediakan model turapan di makmal dan di lapangan bagi tujuan
pemerhatian yang sebenar dapat dikenal pasti. Pembinaan model dapat
dilakukan jika data kedua-duanya diperolehi.
b. Melakukan ujikaji terhadap sifat-sifat fizikal dan kimia bagi pasir tersebut.
c. Uji kaji hakisan dilakukan pada kecerunan yang bervariasi tetapi pasir
penyambung yang digunakan dicampur dengan bahan tambah.
d. Uji kaji sifat penguncian perlu diperluaskan lagi kepada uji kaji tarik keluar,
uji kaji tekan masuk dan uji kaji daya sisi.
e. Uji kaji dilakukan dengan menggunakan ketebalan blok yang berbeza iaitu 60
mm, 80 mm dan 100 mm.
f. Blok konkrit dikaji dalam bentuk pola susunan yang berlainan seperti
susunan bakul, usungan dan juga silang pangkah (450 dan 90
0).
g. Penggunaan bahan tambah bersama pasir pengisi pada kecerunan yang
berbeza mungkin dapat memberikan keputusan uji kaji yang berlainan
terutamanya dari aspek hakisan dan sifat penguncian.
h. Sampel uji kaji yang lebih besar dan luas perlu disediakan bagi mengelakkan
kesan yang bersifat setempat (localised).
i. Hujan tiruan dipelbagaikan kelebatannya untuk melihat kesan hakisan pada
pasir penyambung.
86
RUJUKAN
A.A Van Der List (1980). The Development of Concrete Paving Blocks in The
Netherlands. Proceeding of the First International Conference on Concrete Block
Pavement, Newcastle-upon-Tyne. (2-5 September 1980).
Azman Mohamed (2004). Prestasi Sambungan Turapan Penguncian Blok Konkrit
Menggunakan Pasir Pengalas Dengan Bahan Tambah Simen. Universiti
Teknologi Malaysia, Skudai. Tesis Master
Che Ros Ismail (2004). Highway Lecture Notes. Universiti Teknologi Malaysia,
Skudai.
Concrete Manufacturers Association (2001). Concrete Block Paving for Steep Slope.
Dawson, A.J (2003). Joint Stabilization of Concrete Block Paving. Proceeding of the
7th
International Conference on Concrete Block paving (PAVE AFRICA 2003).
Eva Rita (1998). Kesan Air pad Pengalas dan Penyambung Turapan Blok Konkrit
Universiti Teknologi Malaysia, Skudai. Tesis Master
Hade and Smith, David R (1980). Permeability of Concrete Block Pavement. Proc.,
1st Int. Conf. on Concrete Block Paving, Newcastle-upon-Tyne, UK.
Hasanan Md. Nor and R. Mudiyano (2005). The Construction of Concrete Block
Pavement on Sloping Road Section Using Anchor Beam. SEPKA-FKA UTM.
87
Ilan Ishai, Joseph S.Dalin and Hillel Rubin (1994). The Stability of Steep Concrete
Block Pavement under High Velocity Water Flow Conditions. Proc., 3rd
Int.
Conf. on Concrete Block Paving, Pavitalia, Rome
Imai, H., Tsukada, T., and Takahashi, K (2003).Evaluation of Performance of
Permeable Interlocking Block Pavements. Proceeding of the 7th
International
Conference on Concrete Block paving (PAVE AFRICA 2003).
Interlocking Concrete Pavement Institute (2002). Tidak Diterbitkan.
Khairul Anwar Hj. Husin (2001). Kajian Pengisian Sambungan dan Penguncian
Turapan Blok Konkrit.. Universiti Teknologi Malaysia, Skudai. Tesis Master
Madrid, G.G, Giraldo, E.A and Gonzales, G.A. (2003) Water Infiltration through
Concrete Block Pavements up to 26 Years Old. Proceeding of the 7th
International Conference on Concrete Block paving (PAVE AFRICA 2003).
Meor Othman Hamzah, Asri Hassan dan Mohamed Rehan Karim (2001). Reka
Bentuk Jalan Raya untuk Jurutera. Dewan Bahasa dan Pustaka. Kuala Lumpur
(2001).
Monier (Malaysia) Sdn. Bhd (1986). Interlocking Concrete Road Pavements (T35);
A Guide to Design & Construction. Published by Cement & Concrete
Association of Australia.
Panda, B.C and Gosh, A.K (2002). “Structural Behavior of Concrete Block Paving. I:
Sand in Bed and Joints”. Journal of Transportation Engineering. (March/April
2002)
Rose, J.G. The Effect of Rainfall Intensity, Pavement Cross Slope, and Surface
Texture on Water Depths and Resultant Friction Properties of Various
Pavements. PhD Dissertation. College of Texas A & M University. United State
of America.
88
Shackel, B (1990). Design and Construction of Interlocking Concrete Block
Pavement. London and New York; Elsevier.
Whitlow, R (2001). Basic Soil Mechanics (4th
edition). Prentice Hall. Great Britain.
89
LAMPIRAN A
Jadual A1: Jadual purata hakisan melawan masa bagi jarak sambungan 2 mm
Hakisan (mm)
Masa (min) 0% 5% 10% 15%
0 0.0 0.0 0.0 0.0
3 4.0 4.0 7.1 11.2
6 4.5 5.0 13.7 13.0
9 5.0 7.7 15.7 15.2
12 5.3 8.7 16.6 17.3
15 6.0 10.3 17.8 19.2
18 6.5 11.0 18.4 21.2
21 8.0 11.5 19.1 22.7
24 9.0 12.9 19.5 23.5
27 9.0 13.6 19.6 24.2
30 10.0 13.6 19.6 24.2
Jadual A2: Jadual purata hakisan melawan masa bagi jarak sambungan 4 mm
Hakisan (mm)
Masa (min) 0% 5% 10% 15%
0 0.0 0.0 0.0 0.0
3 3.0 7.0 8.5 19.8
6 3.8 8.3 12.7 23.3
9 4.7 10.0 14.8 26.3
12 5.4 10.8 15.9 27.0
15 5.6 12.4 16.6 28.5
18 6.0 14.0 17.7 29.5
21 6.1 15.0 18.8 30.7
24 6.4 16.6 20.0 30.7
27 6.5 17.0 20.2 30.7
30 6.5 17.1 20.2 30.7
90
Jadual A3: Jadual purata hakisan melawan masa bagi jarak sambungan 6 mm
Hakisan (mm)
Masa (min) 0% 5% 10% 15%
0 0.0 0.0 0.0 0.0
3 6.4 9.2 14.6 20.0
6 7.3 11.8 19.3 23.4
9 8.0 13.7 22.5 27.7
12 9.3 15.6 24.7 31.1
15 10.2 17.3 27.3 34.1
18 10.8 19.0 30.1 36.8
21 11.4 20.0 31.8 39.0
24 12.3 20.3 33.0 40.2
27 12.4 20.5 34.4 40.6
30 12.4 20.8 34.4 40.9
91
LAMPIRAN B (JARAK SAMBUNGAN 2 MM)
0.00
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
3.00
3.50
4.00
0 10 20 30 40 50
Anjakan Blok Keluar (mm)
Da
ya
(k
N)
Purata 1 Purata 2 Purata 3
Rajah B1 : Graf daya melawan anjakan bagi ketiga-tiga titik purata (0*%)
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
0 5 10 15 20 25 30 35 40
Anjakan Blok Keluar (mm)
Da
ya
(k
N)
Purata I Purata II Purata III
Rajah B2 : Graf daya melawan anjakan bagi ketiga-tiga titik purata (0%)
92
0
0.5
1
1.5
2
2.5
0 5 10 15 20 25 30
Anjakan Blok Keluar (mm)
Daya (
kN
)
Purata I Purata II Purata III
Rajah B3 : Graf daya melawan anjakan bagi ketiga-tiga titik purata (5%)
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
0 5 10 15 20 25 30
Anjakan Blok Keluar (mm)
Daya (
kN
)
Purata I Purata II Purata III
Rajah B4 : Graf daya melawan anjakan bagi ketiga-tiga titik purata (10%)
93
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
0 5 10 15 20 25
Anjakan Blok Keluar (mm)
Daya (
kN
)
Purata I Purata II Purata III
Rajah B5 : Graf daya melawan anjakan bagi ketiga-tiga titik purata (15%)
Nota:
* - sebelum dikenakan hujan tiruan.
94
LAMPIRAN C (JARAK SAMBUNGAN 4 MM)
0
0.5
1
1.5
2
2.5
0 5 10 15 20 25 30 35
Anjakan Blok Keluar (mm)
Daya (
kN
)
Purata I Purata II Purata III
Rajah C1 : Graf daya melawan anjakan bagi ketiga-tiga titik purata (0*%)
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
1.6
1.8
0 5 10 15 20 25 30
Anjakan Blok Keluar (mm)
Daya (
kN
)
Purata I Purata II Purata III
Rajah C2 : Graf daya melawan anjakan bagi ketiga-tiga titik purata (0%)
95
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
0 5 10 15 20 25
Anjakan Blok Keluar (mm)
Daya (
kN
)
Purata I Purata II Purata III
Rajah C3 : Graf daya melawan anjakan bagi ketiga-tiga titik purata (5%)
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
0 5 10 15 20 25
Anjakan BLok Keluar (mm)
Daya (
kN
)
Purata I Purata II Purata III
Rajah C4 : Graf daya melawan anjakan bagi ketiga-tiga titik purata (10%)
96
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.35
0.4
0.45
0.5
0 5 10 15 20
Anjakan Blok Keluar (mm)
Daya (
kN
)
Purata I Purata II Purata III
Rajah C5 : Graf daya melawan anjakan bagi ketiga-tiga titik purata (15%)
Nota:
* - sebelum dikenakan hujan tiruan.
97
LAMPIRAN D (JARAK SAMBUNGAN 6 MM)
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
0 5 10 15 20 25 30
Anjakan Blok Keluar (mm)
Daya (
kN
)
Purata I Purata II Purata III
Rajah D1 : Graf daya melawan anjakan bagi ketiga-tiga titik purata (0*%)
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
1.6
1.8
0 5 10 15 20 25
Anjakan Blok Keluar (mm)
Daya (
kN
)
Purata I Purata II Purata III
Rajah D2 : Graf daya melawan anjakan bagi ketiga-tiga titik purata (0%)
98
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
0 5 10 15 20
Anjakan Blok Keluar (mm)
Daya (
kN
)
Purata I Purata II Purata III
Rajah D3 : Graf daya melawan anjakan bagi ketiga-tiga titik purata (5%)
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
0 5 10 15
Anjakan Blok Keluar (mm)
Daya (
kN
)
Purata I Purata II Purata III
Rajah D4 : Graf daya melawan anjakan bagi ketiga-tiga titik purata (10%)
Anjakan Blok Keluar (mm)
99
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.35
0 2 4 6 8 10
Anjakan Blok Keluar (mm)
Daya (
kN
)
Purata I Purata II Purata III
Rajah D5 : Graf daya melawan anjakan bagi ketiga-tiga titik purata (15%)
Nota:
* - sebelum dikenakan hujan tiruan.
Anjakan Blok Keluar (mm)