Geofoam Indonesia

Art.001: Geofoam and EPS Geofoam Construction Method (Indonesian)

Latar Belakang

Salah satu tantangan geoteknik yang penting adalah pendirian kontruksi di atas tanah dasar dengan daya dukung yang rendah atau tanah lunak. Banyak metode-metode sudah dipraktekkan untuk mengatasi hal ini. Antara lain yang memperbaiki kekuatan tanah dan mendesain fondasi yang sesuai dengan kondisi tanah tersebut. Selain kedua hal tersebut di atas, untuk bangunan timbunan (embankment) dilakukan pengurangan bobot timbunan (embankment) tersebut dengan lightweight fill atau urugan berbobot ringan atau percampuran lightweight material dengan tanah sehingga menghasilkan massa tanah campuran yang berbobot lebih ringan. Kedua usaha terakhir ini bersifat mengurangi beban yang dipikulkan pada tanah dasar (foundation soil).

Banyak macam material urugan ringan (lightweight) sudah diterapkan pada konstruksi sipil, di antaranya [1] terlihat pada Tabel 1 :
Tabel 1. Berbagai macam material urugan ringan dan karakteristiknya

Material material urugan ringan	Berat (t/m3)	Keterangan
Potongan Ban Bekas/Tire Chips	0.7-0.9	Biasanya diterapkan di atas Muka Air Tanah
Kerang/Shells	k.l. 1.1	ukuran 12 sampai 76mm; efek saling kunci (interlocking)
Potongan Kecil Kayu	0.7-1.0	Biasanya dipakai di bawah muat air tanah. Penanganan anti-leaching diperlukan sehingga kayu awet.
Struktur Berongga	k.l. 1.0	Pipa, box culvert, dsb
Debu vulkanis	1.2-1.5	bahan alami
Coal ash, granulated slag, etc	1.0-1.5	material granular; self-hardening
Mortar Aerasi dan Tanah ringan yang distabilisasi dengan aerasi	k.l. 0.5 - lebih	bisa diatur berat jenisnya; bisa dialirkan; self-hardening; dan dapat memakai sisa tanah kontruksi
Tanah diperingan dengan mencampurnya dengan butir styrofoam	k.l. 0.7 - lebih	variable density; sifat kompaksi dan deformasi sama dengan tanah; bisa memakai sisa tanah konstruksi
Balok EPS-Geofoam	k.l. 0.01 - 0.04	ultra ringan; kuat tekan yang baik

EPS Block Geofoam / Balok Bumi EPS

Dapat terlihat dari tabel di atas, ternyata EPS-Block Geofoam mempunyai berat yang sangat ringan, bahkan lebih ringan jauh dibandingkan dengan material urugan ringan lain. Oleh karena itu EPS-Block Geofoam (atau disebut singkat saja dengan Geofoam) atau balok bumi EPS (atau disebut singkat saja dengan balok bumi) menjadi salah satu pilihan yang lebih baik untuk material material urugan ringan (lightweigth fill material).
Geofoam juga mempunyai kuat tekan per-m2 yang besar, yaitu pada regangan 1% atau wilayah elastis, sebesar 5,0 t/m2 (ASTM D6817 EPS-22) sampai 10,3 t/m2 (ASTM D6817 EPS-39).
Pada regangan 5%, kuat tekan Geofoam adalah sebesar 11,5 t/m2 (ASTM D6817 EPS-22) sampai 24,1 t/m2 (ASTM D6817 EPS-39).

Tabel 2. Type, Kuat Tekan, dan Kuat Lentur Geofoam [2]

Type Geofoam	Kuat Tekan pada reg-1%,kPa (t/m2)	Kuat Tekan pada reg-5%,kPa (t/m2)	Kuat Tekan pada reg-10%, kPa (t/m2)	Kuat Lentur, kPa (t/m2)
ASTM D6817 EPS-22	50 (5.0)	115 (11.5)	135 (13.5)	276 (27.6)
ASTM D6817 EPS-29	75 (7.5)	170(17.0)	200 (20.0)	345 (34.5)
ASTM D6817 EPS-39	103 (10.3)	241 (24.1)	276 (27.6)	414 (41.4)

Kuat tekan pada Tabel 2 adalah hasil pengujian tekan dengan sampel ukuran 50mm x 50mm x 50mm. Hasil uji ini merupakan nilai kuat tekan geofoam. Kuat tekan ini diperlukan untuk mendesain tipe-tipe geofoam yang akan dipakai pada embankment. Tipe yang paling umum dipakai adalah ASTM D6817 EPS-22 yang memiliki kuat tekan elastis 5.0 t/m2.
Kuat lentur yang disajikan Tabel 2 adalah hasil uji lentur dengan sampel berukuran 25mm x 100mm x 300mm. Nilai kuat lentur ini adalah nilai untuk pengujian bagus tidaknya pembuatan balok EPS di pabrik. Nilai yang baik menunjukkan fusion yang baik antar butir-butir pembentuk balok EPS. Kuat lentur ini tidak merupakan syarat untuk perencanaan struktur embankment dengan geofoam, karena kasus beban pada embankment geofoam dominan bersifat tekan, beban lentur sangat kecil.

EPS-Geofoam Construction Method / Metode Konstruksi Balok Bumi EPS

Metode Konstruksi Balok Bumi EPS (EPS-Geofoam Construction Method) adalah suatu metode konstruksi yang mendayagunakan secara optimal sifat-sifat Balok Bumi EPS (EPS-Block Geofoam). Sifat utama Balok Bumi ini adalah ultraringan, mempunyai kuat tekan yang baik, bersifat bisa berdiri sendiri (rigid) - tidak seperti tanah yang selalu perlu diberi dinding penahan- Balok Bumi untuk menopang berdirinya sendiri tidak perlu ditahan dinding penahan, dan hampir tidak menyerap air.
Sifat ultraringan memungkinan Balok Bumi dipakai untuk mengisi ruang - biasanya secara vertikal dalam bentuk peninggian seperti embankment/timbunan - hampir tanpa menambah beban pada tanah dasar. Karena itu salah satu konstruksi sipil yang banyak memakai Balok Bumi adalah kontruksi embankment/timbunan jalan raya, seperti Proyek Jembatan Lambeusoe di Lamno, NAD. Sifat bisa berdiri sendiri dari Balok Bumi memungkinkan pekerjaan timbunan dengan Balok Bumi berlangsung sangat cepat. Bila timbunan dipakai tanah biasa, perlu dilakukan kompaksi/pemadatan tanah lapis demi lapis. Sedangkan Balok Bumi sudah berbentuk balok besar dengan ukuran 2.00m x 1.00m x 0.60m dan tidak perlu dipadatkan. Pekerjaan embankment hanya perlu menyusun dan menumpuk Balok Bumi sesuai dengan rancangan pada gambar kerja (shop drawing). Pekerjaan dengan Metode Konstruksi Balok Bumi ini pun tidak ada tergantung cuaca hujan, karena Balok Bumi bersifat hampir tidak menyerap air dan adanya air tidak akan menyebabkan nilai kuat tekan dan lenturnya berubah.


Metode Balok Bumi juga memungkinkan dibuatnya suatu timbunan dengan dinding vertikal seperti di atas. Bila material urugan timbunan tersebut adalah tanah, maka dinding perlu dirancang untuk menahan tekanan horizontal tanah pada dinding, semakin tinggi timbunan semakin besar tekanan horizontal pada dinding, sehingga perlu dinding yang makin diperkuat. Tetapi bila material urugan timbunan tersebut adalah Balok Bumi (Geofoam), tekan horizontal akan sangat kecil, karena bobot geofoam kecil dan timbunan geofoam tidak menimbulkan tekanan horizontal sama sekali (atau mendekati nol) pada dinding. Sehingga untuk timbunan vertikal dengan geofoam, dinding hanya berfungsi untuk melindungi geofoam dari degradasi ultraviolet sinar matahari, BUKAN berfungsi sebagai dinding penahan seperti dalam hal dinding penahan tanah. Salah satu proyek geofoam di Indonesia yang berupa timbunan dinding vertikal adalah approach jembatan layang (flyover) Gebang, Cirebon, seperti terlihat pada gambar utama laman ini. Karena sifat bisa berdiri sendiri material Balok Bumi itu, Metoda Balok Bumi memungkinkan berdirinya Timbunan Vertikal yang sangat tinggi, seperti pada proyek Yamagata Expressway di Jepang [3] , yang mempunyai timbunan vertikal maksimal 16 meter (Gambar di bawah).

Tahapan Konstruksi Timbunan Balok Bumi [4]

Penyiapan Lahan
Tanah dasar harus dibersihkan dari tumbuhan dan bebas dari partikel tanah yang tajam.
Tanah dasar harus dalam kondisi yang mendekati datar sebelum penempatan lapisan geotextile dan/atau lantai kerja (sand bedding layer).
Sebelum penempatan geofoam, tanah dasar harus dalam kondisi datar, dengan ukuran penyimpangan vertikal tidak lebih dari 10mm untuk jarak 3m.
Kecuali diberikan pengecualian oleh konsultan pengawas atau agen dari owner, tidak boleh ada genangan muka air tanah, dan tidak boleh ada salju atau es pada tanah dasar dimana geofoam akan ditempatkan.

Penempatan Blok Geofoam
Geofoam harus ditempatkan sesuai dengan gambar kontrak atau shop drawing dari kontraktor yang sudah disetujui oleh agen dari owner/konsultan. Perhatian yang khusus harus diberikan bila pada proyek dipakai lebih dari satu type geofoam, misalnya EPS22 dan EPS29.
Pertemuan (joint) antara blok geofoam baik pada posisi vertikal maupun horizontal harus rapat.
Kendaraan dan peralatan konstruksi tidak boleh langsung melintas di atas permukaan geofoam.
Dilarang membuat panas berlebihan dan percikan api (misalnya api dari kegiatan pengelasan) di dekat geofoam, karena akan merusak geofoam. Percikan api juga berbahaya bila geofoam masih baru dari pabrik. Geofoam baru yang belum dikondisioning di pabrik masih mengandung gas pentane yang mudah terbakar. Bila geofoam yang dipakai bukan geofoam fireretardant maka kontraktor harus lebih berhati-hati lagi terhadap bahaya kebakaran yang bisa ditimbulkan oleh kecelakaan percikan api, karena geofoam non fireretardant merambatkan api.
Setelah penempatan geofoam selesai, permukaan atas geofoam harus ditutupi oleh material yang ditentukan pada gambar proyek (biasanya geomembrane).

Penempatan Slab Pembagi Beban (Load Distribution Slab)
Apabila ditentukan pada gambar kontrak, maka Slab Pembagi Beban harus dibuat pada lapisan paling atas geofoam setelah geofoam ditutupi dengan geomembrane dan dilapisi lagi oleh geotextile. Slab Pembagi Beban juga bisa dibuat di posisi lain, misalnya setiap ketinggian timbunan dua meter, sesuai yang ditentukan gambar kontak.

Pengerjaan Perkerasan (Pavement)
Sistem pavement adalah semua material yang ditempatkan di atas geofoam dalam batas jalan raya, termasuk bahu jalan.
Sistem pavement harus ditempatkan berdasarkan gambar kontrak
Kendaraan dan peralatan konstruksi tidak boleh langsung melintas di atas permukaan geofoam maupun di atas geomembrane. Tanah dan aggreate untuk sistem perkerasan ditempatkan dengan didorong ke atas geofoam dan geomembrane dengan bulldozer atau front-end loader. Minimal 300mm agregat atau tanah harus sudah menutupi bagian atas geofoam dan geomembrane sebelum dilakukan kompaksi.


References
[1] EPS TOKYO'96
[2] ASTM D6817
[3] EPS NORWAY 2011
[4] NCHRP Report 529



Sponsor:

GEOFoam from Cahyana Styrofoam
email: cahyanaEPS@gmail.com
Tel. +62.22.6019378; Fax +62.22.6076536
Mobile +62.815.737.88486