kajian kelakuan pasir penyambung turapan penguncian blok konkrit

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



3.5 Uji Kaji Kebolehtelapan Turus Tetap 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


3.10 Ujikaji Sedutan Pasir Pengisi 49


3.11 Uji Kaji Penyerapan Air 50



3.12 Uji Kaji Tarik Keluar 52

3.12.1 Peralatan dan Radas 53


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



4.8.4 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


4.6 Purata enapan pasir pengalas selepas blok


4.7 Gambar kesan sedutan menggunakan mesin hampagas 65

4.8 Graf hakisan melawan masa (sambungan 2 mm) 67


xiv


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





xv

SENARAI LAMPIRAN

LAMPIRAN TAJUK MUKA SURAT

Jadual A1 Jadual purata hakisan melawan masa bagi

jarak sambungan 2 mm 89





Rajah B1 Graf daya melawan anjakan bagi ketiga-tiga

titik purata (0*%) bagi jarak sambungan 2 mm 91


titik purata (0%) bagi jarak sambungan 2 mm 91




titik purata (10%) bagi jarak sambungan2 mm 92



Rajah C1 Graf daya melawan anjakan bagi ketiga-tiga


xvi









Rajah D1 Graf daya melawan anjakan bagi ketiga-tiga










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


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


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


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


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.


a. Model fizikal turapan blok

b. Silinder penyukat yang telah ditebuk di bahagian bawah

c. Jam randik.


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


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


0

10

20

30

40

50

1 2 3 4 5

Titik

En

ap

an

(m

m)

h1 h3


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














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


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%


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.


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%


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


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 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 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


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


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


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


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


Daya (

kN

)



0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

0 5 10 15 20 25 30


Daya (

kN

)



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


Daya (

kN

)



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


Daya (

kN

)


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


Daya (

kN

)


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


Daya (

kN

)



0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

0 5 10 15 20 25

Anjakan BLok Keluar (mm)

Daya (

kN

)



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


Daya (

kN

)



Nota:


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


Daya (

kN

)


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


Daya (

kN

)


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


Daya (

kN

)



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


Daya (

kN

)




99

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

0.35

0 2 4 6 8 10


Daya (

kN

)



Nota:



kajian kelakuan pasir penyambung turapan penguncian blok konkrit

Documents