Dalam rekayasa batuan, geogrid yang digunakan untuk perkuatan tanah semakin mendapat perhatian dalam komunitas teknik sipil dan semakin banyak digunakan.
Tujuan utama geogrid adalah untuk meningkatkan sifat-sifat teknik tanah dan memperkuat serta menstabilkannya.
Memilih geogrid yang tepat untuk proyek Anda sangat penting untuk memastikan daya tahan jangka panjang dan efektivitas biaya. Ketika memilih geogrid yang tepat untuk aplikasi spesifik Anda, ada beberapa faktor utama yang perlu dipertimbangkan:
- Persyaratan desain teknik
- Pemilihan spesifikasi
- Pemilihan bahan
- Pengaruh proses produksi
- Bentuk struktural
- Metode uji kekuatan produk
Persyaratan Desain Rekayasa Tanah yang Diperkuat Geogrid
Langkah pertama dalam memilih geogrid yang tepat adalah menentukan jenis proyek dan aplikasi yang dimaksudkan dengan jelas.
Geogrid digunakan dalam berbagai proyek, termasuk konstruksi jalan, perkuatan tanggul, stabilisasi lereng, dan konstruksi dinding penahan tanah.
Aplikasi yang berbeda mungkin memerlukan geogrid dengan karakteristik dan sifat khusus untuk memenuhi persyaratan proyek.
Geogrid umumnya dibagi menjadi geogrid biaksial dan geogrid uniaksial, tergantung pada struktur kisi-kisi.
Geogrid Uniaksial
Geogrid uniaksial adalah jenis dinding penahan yang paling umum digunakan dan dirancang untuk menahan tegangan tarik tinggi dalam satu arah, dengan kekuatan yang lebih rendah pada arah melintang.
Karena kekuatan dan daya tahannya dalam menstabilkan tanah, mereka ideal untuk dinding penahan tanah yang diperkuat. Mereka sering digunakan di mana ketinggian dinding cukup signifikan dan gaya yang diterapkan terutama vertikal.
Geogrid Biaksial
Tergantung dari desain dinding dan karakteristik tanah, geogrid biaksial yang memberikan kekuatan dalam dua arah juga dapat digunakan. Geogrid biaksial memiliki kekuatan yang sama pada arah memanjang (mesin) dan melintang (lintas mesin).
Geogrid ini memberikan perkuatan yang efektif dalam dua arah tegak lurus, mendistribusikan beban secara lebih merata. Geogrid biaksial sering digunakan pada aplikasi di mana kondisi tanah sulit diprediksi dan diperlukan perkuatan yang lebih kuat.
Pemilihan Spesifikasi Geogrid dalam Proyek Dinding Tanah yang Diperkuat Geogrid
Kekuatan Tarik dan Modulus
Geogrid harus memiliki kekuatan tarik yang cukup untuk menahan gaya yang diberikan dan memberikan penguatan yang efektif. Sebagai parameter utama geogrid, ini menunjukkan seberapa baik geogrid dapat menahan gaya tarik.
Kekuatan tarik sering ditentukan sebagai Ultimate Tensile Strength (UTS) dan diukur dalam satuan gaya per satuan lebar (misalnya, kN/m atau lbs/ft).
Kekuatan tarik sering diklasifikasikan sebagai kekuatan rendah, sedang, atau tinggi. Persyaratan UTS bergantung pada beban yang diharapkan, tekanan, tinggi dinding, dan kondisi tanah.
Selain itu, pertimbangkan juga modulus geogrid, yang mengindikasikan kekakuan dan kemampuannya untuk mendistribusikan beban secara efektif.
Ukuran dan Bentuk Pori-pori
Ukuran pori mengacu pada ukuran bukaan antara tendon atau untaian geogrid. Biasanya ditentukan sebagai ukuran bukaan maksimum atau ukuran pori nominal.
Ukuran dan bentuk pori geogrid merupakan faktor kunci yang mempengaruhi interaksi tanah, pemadatan, dan penguncian agregat.
Geogrid dengan pori-pori yang lebih besar biasanya digunakan untuk tanah berbutir kasar, sedangkan geogrid dengan pori-pori yang lebih kecil lebih cocok untuk tanah berbutir halus.
Bentuk pori-pori, apakah persegi, persegi panjang, atau segitiga, juga mempengaruhi kinerja geogrid dan interaksinya dengan partikel tanah.
Pilih geogrid dengan ukuran dan bentuk pori yang sesuai untuk mencapai interlocking tanah yang efektif dan mencegah intrusi tanah ke dalam struktur geogrid.
Kekuatan / Efisiensi Sendi
Efisiensi sambungan adalah ukuran kemampuan geogrid untuk mentransfer gaya tarik dari satu rusuk atau untai ke rusuk atau untai lainnya. Hal ini juga sering mengacu pada kekuatan sambungan dalam struktur geogrid.
Hal ini dinyatakan sebagai persentase dan mewakili kekuatan sambungan antara untaian yang berpotongan.
Kekuatan sambungan yang lebih tinggi menunjukkan kemampuan transfer beban yang lebih baik untuk mendistribusikan beban.
Ketika memilih geogrid, pertimbangkan desain dan kualitas produksi untuk memastikan bahwa kekuatan sambungan cukup untuk memenuhi kebutuhan proyek Anda.
Biasanya, persyaratan efisiensi sambungan minimum ditentukan dalam spesifikasi proyek.
Daya Tahan Jangka Panjang
Daya tahan geogrid sangat penting untuk umur panjang sebuah proyek.
Pertimbangkan faktor-faktor seperti ketahanan terhadap radiasi UV, paparan bahan kimia, biodegradasi, dan kondisi lingkungan yang lazim di area proyek.
Geogrid dengan daya tahan dan ketahanan yang ditingkatkan terhadap degradasi sangat penting, terutama untuk aplikasi jangka panjang.
Spesifikasi sering kali menyertakan persyaratan untuk daya tahan jangka panjang dan ketahanan terhadap kerusakan instalasi.
Kompatibilitas Regangan
Geogrid harus menunjukkan kompatibilitas regangan dengan tanah di sekitarnya untuk mencegah deformasi yang berlebihan dan menjaga stabilitas.
Kompatibilitas regangan mengacu pada kemampuan geogrid untuk berubah bentuk dan memanjang dengan tanah tanpa mengalami perbedaan regangan yang signifikan.
Sifat ini memastikan bahwa geogrid dan tanah bekerja bersama sebagai sistem komposit.
Ukuran gulungan yang sesuai untuk pemasangan
Geogrid biasanya dipasok dalam bentuk gulungan, dengan ukuran yang ditentukan oleh lebar dan panjang gulungan.
Ukuran gulungan harus sesuai dengan kebutuhan proyek tertentu, dengan mempertimbangkan faktor-faktor seperti tinggi dinding, pengaturan tulangan, dan kemudahan pemasangan.
Geogrid yang berbeda mungkin memiliki persyaratan pemasangan yang spesifik, termasuk jarak tumpang tindih, kedalaman parit jangkar, dan metode sambungan.
Beberapa geogrid mungkin memerlukan peralatan atau teknik khusus untuk pemasangan yang tepat.
Pertimbangan Biaya
Biaya selalu menjadi faktor penting dalam setiap proyek konstruksi.
Meskipun sangat penting untuk memilih geogrid yang memenuhi persyaratan proyek Anda, pertimbangkan efektivitas biaya secara keseluruhan, termasuk biaya pembelian awal, biaya pemasangan, dan biaya pemeliharaan jangka panjang.
Geogrid yang berkualitas lebih tinggi dapat memberikan nilai jangka panjang yang lebih baik dengan mengurangi biaya pemeliharaan dan perbaikan.
Mematuhi Standar dan Peraturan
Terakhir, pastikan geogrid yang Anda pilih sesuai dengan standar dan peraturan industri yang relevan.
Daerah yang berbeda mungkin memiliki persyaratan khusus untuk geosintetik yang digunakan dalam konstruksi.
Kepatuhan memastikan proyek Anda memenuhi standar keamanan dan kualitas.
Pemilihan Material Geogrid pada Dinding Penahan Tanah Bertulang
Bahan baku untuk memproduksi geogrid terutama adalah polietilen densitas tinggi (HDPE), polipropilen (PP), serat kaca, poliester, dll. Secara umum, geogrid searah diproduksi dengan polietilen dan geogrid dua arah diproduksi dengan polipropilen. Ini terutama karena:
1. Struktur molekul polietilen densitas tinggi adalah linier, dengan sedikit cabang dan kristalinitas hingga 75% ~ 90%. Ini memiliki kekuatan mekanik yang sangat baik, kekakuan dan ketangguhan tinggi, kekuatan permukaan yang tinggi dan suhu penggunaan (80 ℃), ketahanan pelarut yang baik, ketahanan asam, alkali dan uap, serta stabilitas dimensi yang baik dan ketahanan retak stres lingkungan. Ini sangat cocok untuk produksi kisi-kisi searah. Kerugiannya adalah perpanjangan saat mencapai kekuatan tarik besar, umumnya sekitar 12%.
2. Kopolimer polipropilena adalah struktur linier dengan gugus metil samping. Polipropilena memiliki kekuatan mekanik dan kekuatan benturan yang lebih baik daripada polietilena, kekakuan dan ketahanan lentur yang lebih tinggi, ketahanan suhu tinggi yang lebih tinggi, dan ketahanan terhadap korosi kimia. Kerugiannya adalah rapuh pada suhu rendah dan mudah menua. Ini perlu dimodifikasi dengan peregangan atau metode lain, sehingga sangat cocok untuk geogrid dua arah yang dihasilkan oleh peregangan dua arah.
3. Geogrid fiberglass terbuat dari serat kaca yang ditenun atau dijahit yang dilapisi dengan polimer. Mereka memiliki kekuatan tarik yang sangat baik, modulus tinggi, dan ketahanan terhadap creep dan perubahan suhu. Geogrid fiberglass secara kimiawi lembam dan sangat tahan lama, sehingga cocok untuk aplikasi yang membutuhkan kinerja jangka panjang. Namun, harganya bisa lebih mahal daripada geogrid plastik.
4. Geogrid poliester dibuat dari benang poliester berkekuatan tinggi yang dilapisi dengan polimer pelindung. Geogrid ini memiliki kekuatan tarik yang tinggi, perpanjangan yang rendah, dan ketahanan yang baik terhadap faktor lingkungan seperti radiasi UV dan paparan bahan kimia. Geogrid poliester sering digunakan pada dinding yang distabilkan secara mekanis (MSE) di mana penguatan tanah diperlukan.
Pemilihan material geogrid untuk proyek dinding penahan tanah yang diperkuat geogrid tergantung pada faktor-faktor seperti persyaratan proyek, beban yang diharapkan, kondisi tanah, dan anggaran.
Pengaruh Teknologi Produksi pada Pemilihan Geogrid
Geogrid dapat diklasifikasikan menurut teknologi pemrosesannya menjadi geogrid polimer yang diregangkan secara integral, geogrid anyaman serat berkekuatan tinggi, dan geogrid las komposit, dua yang terakhir adalah geogrid anyaman.
Geogrid Diproduksi oleh Peregangan Integral
Umumnya dibentuk dengan memanaskan lembaran yang diekstrusi - meninju secara presisi - peregangan memanjang dan kemudian peregangan melintang.
Efek peregangan ini sangat penting. Ini mengorientasikan ulang molekul polimer dan sangat meningkatkan performa kisi-kisi:
1. Susunan molekul yang terarah meningkatkan kekuatan material; pada saat yang sama, molekul yang terarah membuat simpul-simpulnya memiliki integritas yang lebih baik.
Hal ini berbeda dengan grid semu (seperti anyaman dan las komposit). Node dari grid semu adalah anyaman atau komposit yang dilas, dengan integritas yang buruk dan kinerja transmisi gaya memanjang dan melintang yang buruk.
2. Modulus tarik ditingkatkan, sehingga kisi-kisi dapat mengerahkan kinerja kekuatan tarik tinggi pada regangan rendah.
3. Uji rangkak jangka panjang telah membuktikan bahwa kecenderungan kisi-kisi polimer yang diberi perlakuan peregangan sangat berkurang di bawah beban kontinu jangka panjang, sehingga keandalan tulangan terjamin.
4. Peregangan adalah perawatan modifikasi untuk kisi-kisi polipropilena, yang meningkatkan banyak sifat, seperti sangat mengurangi kerugian dari kerapuhan suhu rendah dan penuaan yang mudah, dan meningkatkan daya tahan penggunaan.
Geogrid Diproduksi dengan Menenun
Ditenun dengan pita bahan sintetis berkekuatan tinggi, yang juga dikenal sebagai geogrid serat berkekuatan tinggi.
Terbuat dari serat poliester atau serat kaca dengan kekuatan tinggi dan perpanjangan rendah. Setelah ditenun menjadi bentuk kisi-kisi pada mesin rajut lusi, kemudian diresapi dengan polivinil klorida (PVC) sesuai dengan persyaratan proses.
Tulang rusuk grid ini memiliki kekuatan tarik yang tinggi, simpul semu memiliki integritas yang buruk, kekuatan simpul sangat rendah, kinerja transmisi gaya longitudinal dan lateral sangat buruk, dan tahanan tarik dalam tanah awalnya lebih rendah dari kekuatannya. Sebagai bahan penguat, kekuatannya tidak dimanfaatkan sepenuhnya.
Geogrid Dilas Komposit
Ini adalah grid semu, yang dibuat dengan menenun beberapa strip polipropilena atau strip komposit baja-plastik dan mengelas simpul-simpulnya.
Kekuatan tulangan tunggalnya relatif tinggi. Karena simpul dibentuk dengan tumpang tindih pada arah lungsin dan pakan, maka kekuatan keseluruhan tergantung pada kekuatan pengelasan simpul.
Kekuatan geser, kekuatan sobek, dan kekuatan ledakan node ini relatif rendah. Integritasnya buruk, kekuatannya rendah, kinerja simpul dalam mentransmisikan gaya longitudinal dan transversal tidak baik, dan stabilitas dimensi serta kinerja keseluruhan relatif buruk.
Ringkasan Proses Produksi Geogrid
Metode uji kekuatan simpul yang diusulkan oleh Drexel University di Amerika Serikat, dan hasil uji tarik geogrid dan geogrid semu secara keseluruhan (kekuatan simpul dinyatakan sebagai persentase dari kekuatan rusuk tunggal), ditunjukkan pada tabel berikut:
| Jenis | Kekuatan simpul/kekuatan rusuk tunggal |
| Geogrid dua arah yang diregangkan secara integral | 90% – 100% |
| Geogrid dua arah yang diregangkan secara integral | <10% |
| Node adalah kisi-kisi dua arah semu yang disusun | 3% – 13% |
Geogrid dengan teknologi produksi yang baik memiliki tampilan yang seragam, permukaan yang halus, dan kilau karbon hitam yang jelas.
Geogrid dengan teknologi produksi yang buruk memiliki permukaan yang kasar.
Meskipun kekasaran permukaan dan pola lainnya dapat meningkatkan sedikit gesekan, namun tidak dapat meningkatkan kinerja tulangan kisi secara keseluruhan, karena gesekan hanya menyumbang sebagian kecil dari kinerja tulangan, dan kinerja tulangan utama adalah gaya yang saling mengunci dan efek penyematan antara kisi-kisi dan pengisi.
Selain mengindikasikan bahwa teknologi pemrosesan kisi-kisi permukaan kasar relatif rendah, tanda pola permukaan dan lekukan memusatkan tekanan apabila terkena gaya eksternal, yang melemahkan performa tariknya dan memengaruhi durabilitasnya.
Selain itu, tidak ekonomis untuk menentukan panjang jangkar berdasarkan gesekan.
Pemilihan Struktural Geogrid dalam Rekayasa Tanah Bertulang
Pengaruh bentuk struktur terhadap kinerja geogrid terutama dimanifestasikan dalam dua aspek: bentuk simpul dan komposisi substrat.
Geogrid polimer yang diregangkan secara keseluruhan memiliki bahan tunggal, tidak ada beban yang diperlukan, simpulnya tidak terpisahkan, kekuatan rusuk tunggal dan kekuatan simpul cocok dengan baik, dan kekuatan keseluruhannya tinggi.
Node dari anyaman geogrid adalah node semu, dan pita lungsin dan pakan yang terjalin pada node hanya diikat oleh polivinil klorida (PVC) yang diresapi, dengan kekuatan rendah dan kinerja transmisi gaya yang buruk.
Ukuran mata jaring geogrid komposit yang dilas adalah sekitar 100mm. Ukuran mata jaring kisi ini terlalu besar, yang mengurangi kekakuan tekukan tulang rusuk, membuatnya mudah ditekuk dan berubah bentuk, serta mengurangi gaya gigitan. Kisi ini terbuat dari dua bahan melalui peracikan, simpulnya juga merupakan simpul semu, kekuatan simpul rendah, dan kinerja transmisi gaya buruk.
Strip baja-plastik komposit dapat rusak dalam proses pengangkutan, konstruksi dan penggunaan, retak dan pecah, serta kelembaban dan kelembapan di sekitarnya akan menyebabkan korosi korosif pada tulangan yang kaku, membuat bagian yang efektif menjadi lebih kecil, dan mengurangi ketahanan dan masa pakai.
Dampak Metode Pengujian Kekuatan Produk
Kekuatan yang ditunjukkan oleh geogrid di atas diukur dengan uji tarik. Oleh karena itu, metode uji tarik material dan pentingnya data uji harus menjadi salah satu faktor yang harus mendapat perhatian khusus selama desain.
Penguatan geogrid dengan kekuatan tarik integral dicapai dengan saling mengunci secara mekanis dan saling mengunci dengan partikel tanah.
Berdasarkan hal ini, standar GRI-GGI dari Geosynthetic Research Institute of the United States menetapkan:
Pengukuran data uji tarik harus sesuai dengan hubungan transmisi gaya yang diberikan pada kisi-kisi di dalam tanah.
Juga ditunjukkan bahwa perolehan gaya tarik longitudinal tidak dapat dipisahkan dari transmisi sudut kanan tulangan transversal, yaitu, gaya tarik longitudinal geogrid dalam tanah disalurkan ke tulangan longitudinal melalui penguncian mekanis dengan tulangan transversal.
Oleh karena itu, dalam uji tarik, gaya tarik longitudinal diukur dengan menjepit tulangan melintang dan meregangkannya ke arah longitudinal.
Karena rusuk memanjang dan melintang dari geogrid integral adalah utuh, tentu saja, kekuatan tarik juga dapat diukur dengan menjepit langsung tulangan longitudinal dan meregangkannya. Hasil yang diperoleh dari keduanya konsisten tanpa distorsi.
Dua jenis kisi-kisi semu lainnya rusak karena kekuatan simpul yang rendah. Komponen longitudinal dan transversal yang membentuk kisi-kisi tidak utuh. Ketika gaya gigit rusuk melintang disalurkan ke simpul, simpul tersebut rusak karena kekuatan simpul yang rendah, menyebabkan tulangan longitudinal tergelincir dan tulangan gagal.
Karena situasi ini, ketika mengukur kekuatan tariknya, penjepit hanya dapat dijepit pada tulangan longitudinal. Yang diukur adalah kekuatan tulangan longitudinal, bukan kekuatan keseluruhan grid. Adalah keliru jika menggunakan kekuatan tulangan longitudinal untuk merepresentasikan kekuatan keseluruhan.
Ini juga merupakan alasan penting mengapa pseudo-grid memiliki kekuatan yang tinggi tetapi kekuatan aktualnya rendah, dan ini juga merupakan kelemahan fatal sebagai bahan penguat. Saat memilih jenis geogrid ini untuk konstruksi dinding penahan tanah yang diperkuat, perhatian khusus harus diberikan!
Akhirnya
Kesimpulannya, memilih geogrid yang tepat untuk proyek tanah yang diperkuat adalah keputusan penting yang sangat penting untuk memastikan stabilitas, kinerja jangka panjang, dan efektivitas biaya dinding penahan tanah.
Sangatlah penting untuk berkonsultasi dengan insinyur geoteknik, meninjau spesifikasi proyek dan mempertimbangkan kondisi tanah, beban yang diharapkan, spesifikasi grid, material, proses produksi, metode pengujian, struktur, dan lain-lain untuk membuat keputusan yang tepat mengenai jenis dan material geogrid yang akan digunakan.
QIVOC adalah produsen dan pemasok geogrid yang berpengalaman. Akumulasi pengalaman produk dan proyek kami selama bertahun-tahun dapat sangat membantu Anda dalam memilih geogrid yang tepat. Jika Anda memiliki kebutuhan, jangan ragu untuk menghubungi kami.
Ekstensi
2024 Panduan Utama Dinding Penahan Tanah Geogrid Terbaik
Geosintetik dalam Konstruksi Jalan : Jenis, Manfaat, Penggunaan
