PTM dan Alat Berat 01SOIL AND ROCK, SCRAPERS, CONCRETE

AND CONCRETE EQUIPMENT

KELOMPOK 3 :Hansel Loshaless 1306410686 Pujakesuma Perdani 1306369226

Ika Alam Sari 1306369472Josua Martua N Sianturi 1306369232

Gita Novianti 1306369320 Andrean Wardani 1306369453

CHAPTER 4 : SOIL AND ROCK

Compaction Specification and Control

Maximum Dry Density / Optimum Moisture

Persentase air ini dimana sesuai dengan berat kering maksimum yang ditentukan, dikenal sebagai kadar air optimum. ini adalah jumlah air yang dibutuhkan tanah untuk mencapai kepadatan maksimal.

Compaction Test

Compaction Control

Uji verifikasi lapangan 1.kerucut pasir2. balon3. nuklir.

Dua metode pertama adalah tes destruktif, dengan cara:- Menggali lubang dan digali materialnya- Menentukan kadar air dari bahan galian- Mengukur volume lubang yang dihasilkan dengan menggunakan kerucut pasir atau ballon yang diisi air- perhitungan kepadatan berdasarkan total berat material yang diperoleh dan lubang volume yang digali.

Nuclear Compaction Test

Metode nuklir digunakan secara ekstensif untuk menentukan kadar air dan kepadatan tanah.

Menggunakan effek Compton dari sinar gamma. Sinar yang dipancarkan memasuki tanah, di

mana mereka sebagian diserap dan sebagian dipantulkan. sinar tercermin melalui tabung Geiger-Muller di pengukur permukaan. Hitungan per menit dibaca langsung pada alat pengukur .

Nuclear Compaction Test

Keuntungan Nuclear Compaction Test

Mengurangi waktu uji tanah, sehingga tidak ada penundaan konstruksi yang berlebihan

Tidak merusak Bisa dilakukan tanah bergradasi besar Mengurangi kemungkinan kesalahan

Soil Processing

•  

•  

Pengaplikasian Dalam Penambahan Air Water distributor

Ponding Mengurangi kadar air pada tanah

CHAPTER 8 : SCRAPER

Bagian-bagian Scraper

WORK CYCLE

LOADING

Hauling

DUMPING

SCRAPER PRODUCTION ESTIMATING FORMAT

Step 1 : Weight

Empty vehicle weight (EVW)•Terdiri dari bahan bakar penuh, pendingin, pelumas, ROPS Roll Over Protective System) canopy, dan operator

Load weight•Merupakan fungsi dari volume muatan scraper dan berat satuan material yang akan diangkut. Volume muatan adalah volume material lepas (lcy)

Gross vehicle weight (GVW)

•Jumlah dari EVW dan load weight

Contoh :EVW (table 8.1) 96,880 lbLoad weight (figure 8.12)

0.96 x 31 cy = 29.8 lcydari table 4.3, swell factor clay = 0.74perhitungan berat volume asli bank

29.8 lcy x 0.74 x 1.1 = 24.3 bcyberat muatan

24.3 bcy x 3000 lb per cy = 72900 lbGVW = EVW + load weight

96880 lb + 72900 lb = 169780 lb

Step 2 : Rolling Resistance (RR)

Step 3 : Grade Resistance (GR)/ Assistance (GA)GR/GA adalah

fungsi topografi proyek

GR can be expressed as either a percentage or as pounds per ton

of vehicle weight

Step 4 :Total Resistance/Assistance Merupakan

penjumahan antara RR dan GR/GA untuk setiap segmen

Step 5 : Travel SpeedKecepatan perjalanan yang tetap berdasarkan berat total kendaraan dan total resistance (TR) dapat ditentukan dari grafik performance atau

retarder dari pembuat alat

Jika TR bernilai positif maka yang digunakan grafik performance, jika TR bernilai negatif

maka yang digunakan adalah grafik retarder

Sebelum memilih kecepatan untuk memperkirakan tujuan, kita harus

memvisualisasikan kondisi proyek dan menyesuaikan kecepatan grafik dengan kondisi

yang diharapkan

Cara menggunakan grafik

Step 6 : Travel Time

Merupakan penjumlahan waktu

yang dibutuhkan scraper untuk

melintasi setiap segmen mulai dari

pengangkutan hingga kembali

Step 7 : Load TimeMemuat scraper dengan kapasitas maksimumnya tidak akan meningkatkan produktivitas, sebaliknya

mengakibatkan penurunan produktivitas (table 8.6)

Peningkatan jarak pengangkutan akan menyebabkan waktu

ekonomis pengangkutan menjadi meningkat (figure

8.15)

Pada analisis ini Load Time ditentukan

sebesar 0.85 min

Step 8 : Dump TimeThe most common method is for the scraper to dump before turning

•to carry the scraper bowl over and through the dumped material•it reduces the possibility of the scraper becoming stuck in the newly dumped material

Second method is to negotiate the turn before dumping

•Increases dumping time•The chance of the scraper becoming stuck while dumping

Last method is to dump during the turning maneuver

•Increases dumping time•Results in uneven spreading•Can cause scrapers to become bogged down

Step 8 : Dump Time : 0,37 min Dump time bervariasi

tergantung besarnya scraper dan kondisi proyek

Jenis scraper juga menentukan dump time

Material basah sulit untuk dikeluarkan dan meningkatkan dump time

Step 9 : Turning Times

Berdasarkan FHWA, average turn time penggalian 0.30

min, dan penimbunan 0,21

min.

Step 10 : Total Cycle Time

Total penjumlahan dari 6 operasi yang telah dilakukan dari langkah 1 sampai 9 baik pengangkutan dan jalan kembali (loading, dumping, spreading, turning on the fill, turning dan posisi untuk kembali mengambil material di penggalian)

Step 11 : Pusher Cycle Time

Traktor pendorong membantu

scraper meningkatkan kapasitas

volume

Traktor pendorong

akan mengurangi durasi waktu

pemuatan, dan mengurangi

total cycle time

Jumlah traktor pendorong

harus sesuai dengan jumlah

scraper, jika tidak pekerjaan menjadi tidak

efisien dan biaya juga akan

meningkat

Cycle time dari traktor

pendorong tergantung

pada kondisi lokasi

pemuatan, ukuran tractor dan scraper, dan metode pemuatan

Step 11 : Pusher Cycle Time

Backtrack loading

•Metode yang paling umum•Selalu mampu memuat arah pengangkutan

Chain loading

•Digunakan ketika melakukan penggalian yang panjang

Shuttle loading

•Satu pendorong dapat membantu scraper dalam arah yang berlawanan dari penggalian

• Push tractor cycle time (Tp)

Lt : scraper load time

• Contoh :

Step 12 : Balance Fleet Jumlah scraper per satu pendorong/pusher (N)

Ts : scraper cycle time

Tp : pusher cycle time

• Contoh :

Step 13 : EfficiencyEfisiensi pengoperasian

digunakan untuk menghitung

produktivitas aktual operasi yaitu jumlah rata-rata menit/jam mesin akan bekerja50 menit/jam adalah

nilai yang umum dipakai jika tidak ada data

spesifik efisiensi alat. Jika lubang tidak padat dan area

pembuangan terbuka lebar, 55menit/jam mungkin tepat

Jika penggalian melibatkan area

terbatas, seperti parit, atau daerah tanggul

adalah jembatan sempit, estimator harus

mempertimbangkan mengurangi efisiensi, menjadi 45 menit/jam

Step 14 : Production Jika jumlah scraper < balance number : scraper akan mengontrol

produksi

Jika jumlah scraper > balance number : pusher akan mengontrol produksi

Contoh Menggunakan 4 scrapers (kurang dari balance number)

Menggunakan 5 scrapers (lebih dari balance number)

Step 15 : Cost Diasumsikan biaya scrapers $89 per jam dan traktor

pendorong $105 per jam, operator scraper dibayar $12 per jam, operator traktor pendorong $20 per jam. Menghitung biaya pengangkutan material dengan 4 scraper dan 5 scraper :

Unit cost to move material using 4 scrapers :

Unit cost to move material using 5 scrapers :

Step 15 : Cost

Untuk proyek besar, penggunaan 5 scraper

pada contoh di atas adalah tepat, tetapi untuk proyek kecil,

biaya mobilisasi scraper tambahan akan menyebabkan

pengeluaran lebih besar melebihi penghematan

yang didapat

Keputusan mengenai luas daerah hamparan harus memperhatikan biaya mobilisasi alat dan biaya overhead harian proyek.Bila overhead harian tinggi, lebih baik

memilih produktifitas tinggi

Pertimbangan Cara Kerja Scrapers

Kemampuan scraper :Jarang tangkapan : 500 ft – 3000 ft (150 m –

910 m, max. 1600 m)Penggunaan jenis scraper disesuaikan

dengan jenis material yang akan dimuat

Tujuan : Memperoleh hasil kerja yan maksimum dengan biaya terendah

Kawasan Penerapan Berbagai Jenis Scrapers

Conventional Scraper

Keadaan tidak ekonomis, ketika :

Tingkat produksi (Haul grade) > 5%

Tingkat pengembalian

(Return grade) > 12%

Elevating Scrapers

Dapat bekerja tunggal saat

pemangkasan

Membutuhkan biaya lebih diawal dan

saat pengrjaanElevator

menambah berat

sekaligus kekeuatan alat

Tandem Powered Scrapers

Penggunaan mesin ganda (twin engine)Baik digunakan pada area yang merugikan (rusak berat)Biaya pengoperasian 25% lebih tinggi

Push-pull Scrapers

Push-pull scrapers dapat digunakan bersamaan atau

tunggal (terpisah)

Ban akan mudah aus karena terendam

batuan

Cara Kerja ScrapersRipping

Metode ini digunakan pada jenis tanah padat.

Dilakukan degan cara mencabik/merobek batuan

Mengurangi penundaan pekerjaan untuk memperbaiki peralatan

Digunakan ketika estimasi hasil produksi melebihi biaya ripping

Sumber : whitwswearparts.com

Hauling RockMetode alternative

pengganti alat excavatorBiayanya akan lebih

tinggi (perbaikan alat), tetapi masih bisa lebih ekonomis ( dengan daya tarik (traksi) yang lebih baik dan mengurangi keausan ban)

Sumber : www.deere.com

Prewetting the SoilDigunakan pada

tanah yang akan mudah dikerjakan jika dalam keadaan lembab

Pembasahan tanah dilakukan melewati cutting edge sehingga mengurangi penggunaan peralatan lainnya (seperti: truk air)

Mempermudah pengerjaan pemuatan (loading)

Sumber : coastequipmentrental.com

Loading DowngradeWaktu pemuatan

(loading) lebih cepatTingkat keuntungan 1%

setara dengan gaya pemuatan 20 lb/ton (9 kg/ton) berat kotor dengan menggunakan traktor dan scraper satuan Sumber : www.digwithus.com

Dumping OperationsPada material padat

penyebaran lebih mudah disebarkan pada lapisan tipis

Penyebaran pada lapisan yang tebal membutuhkan usaha lebih

Penyebaran yang teratur memperudah penempatan material dan pemadatan

Sumber : www.planete-tp.com

SupervisionMengkoordinasikan penyebaran dengan

scrapers dan peralatan pemadatan. Mengawasi pola buangan dari scrapersMemungkinkan alat pemadatan bekerja

tanpa menggangu alat scrapers

Keamanan Penggunaan Scraper

Scarpers dijalankan dengan

gear tertinggi saat mengangkut

muatan

Operator srapers harus selalu

menggunakan seat belt

Menjalankan scrapers pada

bentuk jalan yang cekung

Pembatasan akses masuk ke area konstruksi

Pengarahan mengenai

keselamatan dasar di area

konstruksi

CONCRETE AND CONCRETE EQUIPMENT

Fresh Concrete

1. Mudah dicampur dan di pindahkan2. Minimal variability3. Memiliki workability yang baik (dengan uji slump)

Batching Concrete Materials

Mix Proportion

Setiap material yang digunakan dalam pembuatan Portland Cement Concrete harus ditentukan jumlahnya dengan menghitung volume/beratnya masing-masing untuk mendapatkan hasil akhir beton dengan karakteristik yang diinginkan.

o Semakin tinggi rasio air dan semen, semakin rendah kekuatan dan daya tahan yang dihasilkan

o Semakin banyak air, semakin besar nilai slumpo Semakin besar ukuran maksimum agregat kasar, berkurangnya jumlah pasta semen yang

akan dibutuhkan untuk melapisi semua partikel.o konsolidasi yang baik menghasilkan beton lebih kuat dan lebih tahan lama.o ketahanan abrasi permukaan beton hampir seluruhnya merupakan fungsi dari sifat-sifat

agregat halus

Material yang digunakan untuk membuat Portland Cement Concrete:

Semen Air Agregat ( halus dan kasar)Admixture / zat tambahan

Quantities of Cement, Aggregate and Water

Specs may define other requirements: Maximum size aggregate (i. e. 1½ in.) Minimum cement content (sacks per cy or lb/cy) Maximum water cement ratio (by weight or in gallons per sack of

cement)

Quantities of Cement, Aggregate and Water One sack of cement weighs 94 lb One barrel of cement contains four sacks Specific gravity of cement, 3.15 Specific gravity (average) of course or fine aggregate, 2.65 Water weighs 62.4 lb/cf One cubic foot of water = 7.48 U.S. gal One gallon of water weighs 8.33 lb

Example

Batching Concrete Materials

Batching Control

• Beton terbuat dari agregat yang terbagi menjadi 2 tingkat yaitu kasar dan halus. Agregat dari setiap tingkat ukuran serta material Portland Cement

Concrete lainnya harus diukur secara akurat sebelum dimasukkan ke dalam adukan beton.

• Untuk mengontrol pengukuran material tersebut, Concrete Plant

Manufacturers Bureau mengeluarkan Concrete Plant Standards (CPMB

100-07) yang merupakan alat untuk mengontrol pengukuran dari setiap material yang digunakan untuk membuat beton

Batching Control

Terdapat 3 kategor batch plant :1. Manual2. Semiautomatic3. Fully automatic

Batching Concrete MaterialsConcrete Plant

(Material Batching Control)

Concrete-Mixing Operations

1. Central Mixed2. Tranxit Mixed

Central Mixed Plants

1. Secara akurat membuat beton dengan campuran agregat, semen dan air yang proporsional. (Beton yang dihasilkan lebih homogen)2. Untuk daerah-daerah terpencil atau proyek yang membutuhkan beton dalam jumlah besar, Batch Plant di bangun di tempat tersebut

Waktu maksimum yang diperbolehkan adukan beton berada didalam truck adalah 1 hr or 300 drum

revolutions (ASTM C94)

Lebih Sering Dijumpai

1. Tidak berisik saat berotasi,2. rotasi drum bisa lebih cepat tanpa menganggu kendali mobil3. Proses pengeluaran campuran betonnya lebih singkat4. Lebih mahal

Tipe-Tipe Mixer

Freefall Mixers

TiltingMixers

Reversible

Mixers

Power Mixers

Pan Mixers

Trough Mixers

Tilting Mixers

1. menampung dan mengaduk bahan-bahan beton dengan cara berputar.

2. Cukup Portable karena berukuran small-mid size

3. Di gunakan pada semua truck Mixers

Reversible Mixer1. Berputar pada axis horizontal2. Punya 2 opening (tempat masuk dan

tempat keluar agregat)3. Mid Size-Large Size4. Biasa digunakan di Central-mixed Plants

Pan Mixers

Trough Mixers

Trough Mixers

Metode Pemasangan/Penempatan Beton (Placing Beton)

BucketsManual or

Motor-Propelled Buggies

Chuttes and Drop Pipes

Belt Conveyors

Concrete Pumps

Buckets

Memungkinkan penempatan beton pada praktis terendah• Pintu bucket dapat terbuka

dan tertutup setiap saat selama pemasangan beton

Bucket digerakan menggunakan crane• Ukuran bucket ditentukan

berdasarkan tingkat produksi yang dibutuhkan

Sumber theconstructor.org

Manual or Motor Propelled Buggies Jarak tempuh kereta manual

(manual buggies) = 200 ft; jarak tempuh kereta mesin (motor buggies) = 1000 ft

3 variasi ukuran motor buggies : 0,30,45 dan 0,60

Material buggy yaitu baja atau polyethylene, sehingga memungkinkan juga untuk mengangkut material panas, seperti aspal panas

Bahan polyethylene juga dapat memudahkan pembersihan campuran beton yang mengeras

Sumber : www.paisleyrental.com

Sumber :www.summit-equipment-outlet.com

Chutes and Drop Pipes

Chutes digunakan untuk menyalurkan campuran beton dari tempat tinggi

ke tempat rendah

Kemiringan pipa harus curam agar beton terus

mengalir tanpa mengalami segregasi

Drop pipes digunakan untuk mengalirkan

campuran beton secara vertical

Diameter pipa : max. 8 kali ukuran agregat dan

min. 6 kali ukuran agregat

Contoh penggunaan drop pipes :

penempatan beton di dinding, pembuatan

kolom, dan penempatan beton dibawah air

(menghindari segregasi)

Tremie pipe digunakan untuk mengalirkan beton ke bawah air

Sumber : www.nanosteelco.com

Sumber : www.mandbmag.com

Sumber : www.Alibaba.com

Belt ConveyersJenis Belt Conveyers : (1) Portable/Self Contained

Conveyors, (2) Feeders /Series Conveyors, (3)

Side-Discharge/Spreader Conveyors

Pemilihan jenis belt conveyers disesuaikan dengan ukuran belt

dan kecepatannya

Pada titiksambungan antar conveyor diperlukan perhatian khusus, karna segregasi dapat

terjadi di titik ini

Sumber : wwww.cts-heavycivil.com

Concrete Pumps• Penyaluran beton melalui pipa

menggunakan prinsip tekanan (dengan tambahan pelumas dan campuran beton yang proporsional saat pemompaan)

• Jarak efektif pompa beton :• Horizontal : 300 – 1000 ft(90 – 300

m)• Vertical : 100 – 300 ft (30 – 90 m)

• Jenis-jenis Pompa Beton• Piston Pumps• Pneumatic Pumps• Squeeze Pressure Pumps

Sumber : www.reedpumps.com

Sumber : www.theconcreteportal.com

Piston PumpsSumber : www.pmw.co.in

Piston Pumps Sumber : www.pnw.co.in Pneumatic Pumps

Sumber : www.concretepumps.co.za

Pneumatic PumpsSumer :

www.seliger2010.com

Squeeze Concrete PumpsSumber :

www.zzxuda.en.alibaba.com

Squeeze Concrete PumpsSumber :

www.111kuroyanagi1.wordpress.com

Konfigurasi Peralatan pompa beton

Konfigurasi Utama

(1) Pump with a

Pipeline

(2) Pump and Boom

Combination

Konfigurasi Tambahan

Pump wit Pipeline and

Tower-Mounted Boom

Pump with PipelineSumber : www.camfaud.co.uk Pump and Boom Combination

Sumber : www.yellowpages.com.au

Pump with Pipeline and Tower-Mounted Boom

Sumber :www.tzacom.ru

Pump with pipelines

Diameter pipa penyalur beton : 3 – 8

in (7 – 20 cm)

Gerbang pipa khusus biasanya dipasang

diantara sambungan pipa untuk

mempermudah pengaturan aliran

beton

Pada ujung pipa penyalur beton akan dipasang pipa karet

fleksibel, untuk mempermudah

penempatan beton

Soft Sponge/Rubber Ball yang biasa

digunakan untuk membersihkan pipa

(dengan prinsip tekanan udara atau

air)

Sumber : www.jz.unite-steelpipe.com

Sumber : www.rakeshindustries.com

Sumber : www.diytrade.com Sumber : www.ferreindustries.com Sumber : www.spartanequipment.com

Tipe mobilitas pompa pipa beton

Stasionary Pump Trailer Pump Truck PumpSumber : www.sanygroup.com

Sumber : www.everything-about-concrete.com

Sumber : www.directindustry.com

Pump and boom combination

Boom Pump untuk mempermudah

pekerjaan penempatan beton

Karakteristik pipa : (1) Terbuat dari baja; (2)

biasanya berdiameter 5 in (12 cm); (3) panjang

pipa hidroliknya berkisar antara 60 -200

ft (18 – 60 m)

Keterangan Truk Pump-boom combination

Sumber : www.pdf.direstindustry.com

pump with pipeline and tower-mounted boom

Mengkombinasikan dua peralatan

Stasionary/Trailer Pump Boom Pump Pipeline

Penambahan tower

(mast/crane) untuk

pembangunan struktur tingkat

tinggi

Pumping outputs

• Boom Pumps : 80 – 200 cy/hr (max. 300 cy/hr)• Line Pumps : 20 – 140 cy/hr (max. 260 cy/hr)

Teoritical output :

Faktor efisiensi output sebesar 90%, 10% sisanya terbuang saat produksi

Output efektif biasa digunakan sebagai dasar perencanaan

• Elemen bangunan umum dengan dimensi tetap• Lapisan tebal dengan elemen yang sama (lebih dari 20 inch)• Elemen dengan massa besar

Asumsi yang biasa digunakan :

Aturan dasar memompa beton Menggunakan semen minimum 517 lbs (235 kg) untuk setiap betonMenggunakan gradasi agregat kasar dan halus yang merataMenggunakan diameter minimal pipa yang digunakan yaitu 5 inch (13 cm)

Melumasi pompa dengan pasta semen atau mortar sebelum digunakan Memastikan kestabilan pasokan campuran beton (dengan slump antara 2-5 in saat memasuki pompa)Merendam agregat sebelum pencampuran beton

Mengurangi penggunaan reducers pada pipaTidak menggunakan pipa aluminium

Pekerjaan/project Pompa betonProyek yang

menggunakan beton sebagai bahan utama

Bagian struktur besar dibuat

dengan beton (struktur beton)

Lokasi proyek memiliki akses

terbatas

Proyek alat pemindahan materialnya membatasi

produktivitas kerja

TERIMA KASIH