Jenis Alat Berat untuk Pemadatan

Alat berat untuk pemadatan juga sangat dibutuhkan dalam proyek konstruksi serta pertambangan. Alat ini diperlukan untuk memadatkan material timbunan hasil penggalian atau pembersihan lahan.

Seperti diketahui, material timbunan di lokasi proyek biasanya merupakan material lepas. Material ini secara alamiah akan menjadi padat, terutama akibat pengaruh cuaca dan waktu.

Tapi diperlukan waktu lama untuk menunggu material tersebut menjadi padat. Untuk mempercepat pemadatan, diperlukan peralatan mekanik. Selain cepat, hasilnya juga lebih rapi.

Esensi pemadatan adalah mengeluarkan udara dari dalam rongga material, atau mengurangi rongga antarpartikel tanah. Dengan demikian, volume tanah / material akan menjadi lebih kecil.

Tujuan Pemadatan

Pemadatan mempunyai beberapa tujuan yang berbeda antara proyek yang satu dan proyek lainnya. Beberapa tujuan pemadatan antara lain:

• Mengurangi perubahan bentuk (distorsi) terhadap permukaan tanah.
• Memperkecil penurunan (settlement) permukaan tanah.
• Meningkatkan kekuatan tanah.
• Mengurangi permeabilitas atau masuknya air ke dalam tanah.

Hasil dari proses pemadatan ini akan mengubah kepadatan (density) tanah. Namun seberapa besar perubahan tersebut sangat tergantung dari tipe / karakteristik material dan kandungan air (moisture content).

Praktik pemadatan yang sering dijumpai adalah ketika memadatkan jalan, sebelum ditutup dengan campuran aspal maupun beton.

Pemadatan juga sering dilakukan kontraktor ketika hendak memulai pembangunan gedung. Lokasi / tempat pondasi akan dibangun harus dipadatkan dulu, agar pondasi tidak mudah bergeser dan bisa menahan beban bangunan di atasnya.

Dalam aktivitas pertambangan, akses menuju area tambang juga perlu dipadatkan, agar bisa dilewati alat-alat berat seperti excavator, bulldozer, dump truck, dan sejenisnya.

Metode Pemadatan

1. Metode Peremasan (Kneading Action)

Tanah diremas-remas oleh gigi pada roda, sehingga udara dan air yang terdapat di antara partikel material dapat dikeluarkan. Metode ini cocok untuk partikel yang kering dan seragam.

2. Metode Pemberat (Static Weight)

Permukaan tanah ditekan oleh suatu berat tertentu secara perlahan-lahan. Metode ini cocok untuk tanah liar atau banyak mengandung air, atau partikel halus dan sedikit lembab.

3. Metode Getaran (Vibration)

Tanah di bawah alat pemadatan diberi getaran yang berasal dari alat tersebut, sehingga partikel tanah yang kecil dapat masuk di celah-celah partikel yang lebih besar, untuk mengisi rongga yang ada. Metode ini juga bisa digunakan untuk partikel halus dan sedikit lembab.

4. Metode Tumbukan (Impact)

Proses dilakukan dengan menjatuhkan benda dari suatu ketinggian. Tanah pun menjadi padat. Partikel tanah yang lebih besar menjadi pecah, sehingga butiran partikel menjadi seragam.

Hanya saja proses pemadatan seperti ini belum sepenuhnya tuntas, baru sekitar 75% saja. Karena itu tetap diperlukan alat khusus untuk memadatkan tanah di lokasi proyek.

Sedikitnya ada tujuh jenis alat berat untuk pemadatan. Penggunaannya tergantung dari kebutuhan dan jenis proyek konstruksinya. Ketujuh alat pemadatan itu adalah:

1. Tamping roller
2. Modified tamping roller
3. Smooth-wheel roller
4. Pneumatic-tired roller
5. Vibrator compactor
6. Manually operated vibratory plate compactor
7. Manually operated rammer compactor

Jika dipetakan berdasarkan pergerakannya, alat pemadat dibedakan menjadi dua jenis, yaitu:

• Ditarik traktor (towed)
• Bergerak sendiri (self propelled) melalui mesin pada alat tersebut.

Berdasarkan jenis roda penggilasnya, alat pemadat terdiri atas dua jenis:

• Steel wheel (roda baja)
• Pneumatic (roda karet)

Menilik bentuk permukaan rodanya, alat pemadat bisa diklasifikasikan menjadi tiga tipe, yaitu:

• Plain (halus)
• Segment grid
• Sheep’s foot

Susunan roda alat pemadat pun bermacam-macam, antara lain:

• Roda tiga (three wheels)
• Roda dua (tandem roller)
• Three axle tandem roller

Umumnya, compactor memiliki susunan roda depan yang berfungsi sebagai guide roll, sedangkan roda belakang sebagai drive roll.

1. Tamping Roller

Tamping roller bisa bergerak sendiri maupun ditarik oleh alat lain. Alat pemadatan ini menggunakan sheep’s foot, yaitu roda baja yang pada permukaannya terdapat gigi-gigi.

Karena itu, tamping roller disebut juga sebagai sheep’s foot roller. Setiap unit alat ini memiliki satu roda atau lebih. Jika lebih dari satu, rodanya mempunyai lebar dan keliling bervariasi.

Tamping roller bekerja dengan menggunakan metode pemadatan kneading (peremasan). Dengan pemadatan model ini, permukaan tanah diharapkan bisa dilalui tanpa banyak hambatan.

Saat material telah padat, gigi-gigi tidak masuk lagi ke dalam tanah. Jika kepadatan permukaan tanah tidak sesuai dengan apa yang diinginkan, berarti alat yang digunakan terlalu berat atau kurang cocok untuk jenis material yang ada.

Tamping roller baik digunakan untuk tanah lempung berpasir, dengan kedalaman pemadatan sekitar 15-25 cm. Dalam pengoperasiannya, setiap pemadatan dilakukan secara overlap kurang lebih 30 cm.

2. Modified Tamping Roller

Modified tamping roller sering disebut juga grid roller. Alat ini dilengkapi pemberat (ballast) berupa balok beton. Dengan adanya pemberat, maka tekanan terhadap tanah menjadi lebih besar.

Jika tanah mengandung bebatuan, grid roller yang diberi pemberat bisa memecah batuan, sehingga permukaan tanah relatif lebih rata. Alat ini biasanya digunakan pada tanah kohesif (bukan tanah pasir atau tanah berlempung).

3. Smooth-wheel Roller

Roller tipe ini menggunakan metode berat statis, dan dibagi berdasarkan tipe serta beratnya. Berat smooth-wheel rooler ditentukan dalam ton.

Kapasitas beratnya bisa ditingkatkan dengan memberi pemberat dari pasir atau air. Kalau spesifikasi alat tertulis 8-14 ton, berarti berat alat tanpa pemberat adalah 8 ton, dan berat maksimal pemberat adalah 6 ton.

Roda yang digunakan terbuat dari baja dengan permukaan rata. Jumlah roda bisa 1, 2, maupun tiga. Smooth-wheel roller cocok digunakan untuk memadatkan material berbutir seperti pasir, kerikil, dan batuan pecah / split.

Permukaan tanah yang telah dipadatkan dengan tamping roller akan menjadi lebih licin dan rata jika dipadatkan lagi dengan alat ini. Kedalaman efektif lapisan yang dipadatkan dengan alat ini sekitar 10-20 cm.

Dalam pengoperasiannya, perlu diperhatikan beberapa hal sebagai berikut:

• Hindari percepatan atau pengereman mendadak.
• Hindari berbelok secara tajam.
• Gunakan sprinkler saat bekerja dengan material panas dan lengket.
• Jangan biarkan alat berada di atas material yang sedang mengeras. Hal ini untuk menghindari penurunan permukaan.

Smooth-wheel roller terdiri atas tiga tipe, yaitu:

a. Single-axle roller

Ada pemberat / ballast berupa air atau pasir. Ada single-axle roller yang bergerak sendiri (karena bermesin), dan ada pula yang ditarik dengan alat lain. Jenis alat yang bermesin bisa menghasilkan permukaan lebih rata.

b. Three-wheeled roller

Tipe ini memiliki tiga roda, satu di depan dan dua di belakang. Roda depan lebih lebar daripada roda belakang. Alat ini digerakkan oleh roda depan, dan cocok untuk memadatkan jalan yang beraspal.

c. Tandem roller

Alat penggeraknya adalah roda depan. Biasa digunakan untuk penggilasan akhir, karena fungsinya meratakan permukaan, bukan memadatkan batuan keras dan tajam (karena bisa merusak roda).

Tandem roller juga terdiri atas dua tipe, yakni two axle tandem roller dan three axle tandem roller. Model yang pertama memiliki berat 8-14 ton. Ballast yang dipakai biasanya cairan.

Model kedua (three axle tandem roller) berfungsi menambah kepadatan, dan sering dipakai dalam proyek landasan / lapangan terbang.

4. Pneumatic-tired Roller

Proses pemadatan alat ini merupakan gabungan antara metode kneading dan static weight. Tekanan alat pada permukaan tanah dapat disetel dengan mengatur berat alat, menambah atau mengurangi tekanan ban.

Pengaturan berat alat bisa dilakukan dengan menggunakan ballast dari batu. Penambahan berat bisa mencapai dua kali lipat. Apabila mau memadatkan lapisan aspal panas (hotmix asphalt), alat ini bisa digunakan tanpa ballast.

Tekanan pada ban bisa diatur sesuai kondisi tanah. Untuk pemadatan tanah, alat ini memerlukan 4-8 pass. Untuk pemadatan jalan, diperlukan 4-6 pass. Kecepatan pemadatan paling baik adalah 20 km / jam (maju dan mundur).

Roda pada pneumatic-tired roller terdiri atas dua ukuran, yaitu besar dan kecil. Yang kecil memiliki dua as roda, dengan tujuh roda (3 depan, 4 belakang). Yang besar juga menggunakan dua as roda, tapi memakai sembilan roda (4 depan, 5 belakang).

Roda depan dan belakang letaknya tidak sejajar, sehingga rongga antar-roda tetap bisa dipadatkan oleh roda belakang.

Tekanan pada roda dan berat alat yang sangat besar membuat alat ini mampu memadatkan tanah sampai kedalaman cukup besar. Alat berukuran kecil bisa digunakan untuk memadatkan lapisan dengan kedalaman 10-20 cm. Yang besar bisa mencapai kedalaman hingga 60 cm.

Dalam pengoperasian alat ini, perlu diperhatikan beberapa hal berikut ini:

• Untuk pekerjaan finishing jalan, ballast tak perlu digunakan.
• Karena rodanya merupakan ban karet, maka lokasi pekerjaan harus bebas dari benda tajam yang bisa merusak roda.
• Jangan membelokkan alat pada area yang dipadatkan, karena bisa mengubah bentuk permukaan.

5. Vibrating Compactor

Material yang bisa dipadatkan antara lain pasir, kerikil, dan batuan split. Hasil pemadatan juga lebih baik dari alat pemadat lainnya, karena faktor tekanan dan getaran terhadap material di bawahnya.

Dengan adanya getaran, maka partikel yang lebih kecil akan mengisi rongga di antara partikel-partikel yang lebih besar. Dengan adanya tekanan statis, maka tanah akan padat dengan kekosongan minimum.

Alat ini memiliki roda depan dari besi dan roda belakang karet. Pada roda karet terdapat kembang-kembang untuk menjaga agar alat tidak mengalami slip.

Yang termasuk vibrating compactor adalah:

• Vibrating padded drum roller: roda depan dan belakang dari besi. Bisa memadatkan aspal dengan kedalaman 7,5-15 cm.
• Vibrating steam drum roller: Bisa memadatkan aspal dengan kedalaman hingga 1 meter.

6. Manually Operated Vibratory Plate Compactor

Gambar 9. Manually operated vibratory plate compactor

Alat ini digunakan untuk memadatkan tanah dan lapisan aspal, di mana alat-alat yang besar tak bisa atau kurang efektif. Alat ini digerakkan secara manual.

7. Manually Operated Rammer Compactor

Gambar 10. Manually operated rammer compactor

Alat ini cocok digunakan untuk memadatkan tanah yang kohesif dan tanah campuran. Alat ini juga digerakkan secara manual.

• Untuk menjaga kemiringan permukaan, pekerjaan pemadatan dimulai dari jalur tepi paling rendah. Hal ini untuk menahan pergeseran tanah. Artinya, jalur terendah yang dipadatkan terlebih dulu bisa menahan pergeseran tanah pada jalur yang lebih tinggi.
• Perpindahan jalur compactor harus dilakukan saat alat berjalan maju.
• Agar pemadatan bisa efektif, maka ketebalan lapisan yang akan dipadatkan jangan terlalu besar.
• Untuk semua alat (kecuali vibratory dan pneumatic roller yang besar), ketebalan pemadatan yang disarankan sekitar 15-20 cm.
• Untuk pneumatic roller, ketebalan pemadatan sekitar 30 cm.
• Untuk vibratory roller, ketebalan pemadatan tergantung jenis tanah dan berat alat. Untuk tanah berbutir, ketebalan efektif 20-122 cm (tergantung berat alat). Untuk tanah batuan, ketebalan bisa mencapai 2,1 m.

By: Arparts.id