NILAI CBR SOAKED DAN k v SUBBASE COURSE PADA BATU KUNING (DOLOMITE LIMESTONE) DENGAN RASIO PERBANDINGAN AGREGAT KASAR DAN AGREGAT HALUS

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

NILAI CBR SOAKED DAN kv SUBBASE COURSE PADA BATU KUNING (DOLOMITE LIMESTONE) DENGAN RASIO PERBANDINGAN AGREGAT KASAR DAN AGREGAT HALUS ((Value of CBR Soaked and kv Subbase Course On Dolomite Limestone With Ratio of Camparison Coarse Aggregate and Fine Aggregate))

SKRIPSI Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta

Disusun Oleh :

SUJADI JAYA HARTONO I 1106057

JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2012 commit to user

i


digilib.uns.ac.id

ABSTRAK SUJADI JAYA HARTONO, 2012. Nilai CBR Soaked dan kv Subbase Course Pada Batu Kuning (Dolomite Limestone) Dengan Rasio Perbandingan Agregat Kasar Dan Agregat Halus. Skripsi Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. Batu Kuning (Dolomite Limestone) yang diambil di desa Soko kecamatan Miri Kabupaten Sragen merupakan langkah awal dari pemanfaatan batu kuning sebagai bahan perkerasan jalan khususnya lapis pondasi bawah (subase course). Penelitian ini bertujuan menganalisis karakteristik material batu kuning, menentukan variasi rancangan material subbase course berupa batu kuning dengan penambahan agregat pilihan berupa kerikil dan pasir, serta menganalisis besar prosentase nilai CBR soaked dan nilai kv dengan menggunakan material batu kuning serta menambahkan agregat pilihan berupa pasir dan kerikil sebagai bahan penelitian. Penelitian ini menggunakan metode eksperimen dengan total benda uji 96 buah yang terdiri dari batu kuning, batu kuning + pasir, batu kuning + kerikil dan batu kuning + pasir + kerikil. Dari tiap sampel terdiri dari 4 variasi campuran, 5 variasi penambahan air sebesar 0 ml, 50 ml, 100 ml, 150 ml, 200 ml pada tiap benda uji untuk pengujian modified proctor dilakukan sesuai dengan ASTM (American Society for Testing and Materials), kemudian diambil nilai yang maksimum dari tiap sampel variasi pencampuran untuk dilakukan pengujian CBR soaked berdasarkan prosedur-prosedur laboratorium sesuai dengan ASTM Untuk menentukan nilai modulus reaksi tanah dasar (kv) dilakukan pendekatan antara hubungan nilai CBR soaked dan nilai modulus reaksi tanah dasar (kv). Pada pengujian modified proctor semua variasi diperoleh kadar air (w) dan berat isi kering (gd) tertinggi pada variasi D3 yang terdiri dari 35% (3/4”,3/8”,4,8,40, dan 200) batu kuning (dolomite limestone), 35% (3/8”) kerikil dan 30% pasir diperoleh wopt = 3,801 % dan gd max = 2,233 gr/cm3 pada penambahan air 100 ml. Sedangkan yang terendah pada variasi A3 yang terdiri dari 90% (3/4”,3/8”,4,8,) batu kuning (dolomite limestone) dan 10% (8, 40, dan 200) batu kuning (dolomite limestone) diperoleh wopt = 4,411 % dan gd max = 1,936 gr/cm3 pada penambahan air 0 ml. Penelitian ini menunjukkan bahwa Nilai CBR soaked tertinggi pada semua variasi sebesar 54,85 % yang terdiri dari 35% (3/4”,3/8”,4,8,40, dan 200) batu kuning (dolomite limestone), 35% Pasir dan 30% (4) kerikil atau pada variasi D2, sedangkan yang terendah pada semua variasi sebesar 4,33 % terdiri dari 70% (3/4”,3/8,4,8,40, dan 200) batu kuning (dolomite limestone) dan 30% (1/2”,3/8”, dan 4) kerikil atau pada variasi C4. Nilai modulus of subgrade reaction (kv) tertinggi pada semua variasi sebesar 145.641,42 kN/m3 atau pada variasi D2, sedangkan terendah sebesar 35.617,14 kN/m3 atau pada variasi C4. Kata kunci

: kadar air (w), berat isi kering (gd), CBR soaked dan nilai kv commit to user

v


digilib.uns.ac.id

KATA PENGANTAR Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan karuniaNya, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul ”NILAI CBR SOAKED DAN kv SUBBASE COURSE PADA BATU KUNING (DOLOMITE LIMESTONE) DENGAN RASIO PERBANDINGAN AGREGAT KASAR DAN AGREGAT HALUS”. Skripsi ini disusun sebagai salah satu syarat meraih gelar sarjana pada Jurusan Teknik Sipil Universitas Sebelas Maret Surakarta. Proses penyusunan skripsi ini tidak bisa lepas dari bantuan berbagai pihak, oleh karena itu pada kesempatan ini penyusun menyampaikan ucapan terima kasih kepada :

1.

Ir. Noegroho Djarwanti, MT selaku Dosen Pembimbing I.

2.

Ir. Ary Setyawan, Msc, PhD selaku Dosen Pembimbing II.

3.

Ir. Slamet Prayitno, MT selaku Dosen Pembimbing Akademik.

4.

Staf Pengelola/Laboran Laboratorium Mekanika Tanah Jurusan Teknik Sipil Universitas Sebelas Maret Surakarta.

5.

Saudara Candra, Taru, Anjar, Andi, Viko, Fendy, Wanda, dan Tony yang telah membantu penelitian.

6.

Rekan-rekan mahasiswa Teknik Sipil Non Reguler 2006.

7.

Para sahabat Team Baiturrahman.

8.

Semua pihak yang telah berpartisipasi dalam penyusunan skripsi ini yang tidak dapat disebutkan satu persatu.

Penulis menyadari skripsi ini masih banyak kekurangan, oleh karena itu saran dan kritik akan sangat membantu demi kesempurnaan penelitian selanjutnya. Penulis berharap skripsi ini bermanfaat bagi pembaca.

Surakarta, Oktober 2012

Penyusun commit to user

vii


digilib.uns.ac.id

DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL .................................................................................................... i HALAMAN PERSETUJUAN ................................................................................... ii HALAMAN PENGESAHAN ................................................................................... iii MOTTO DAN PERSEMBAHAN ............................................................................ iv ABSTRAK ................................................................................................................... v ABSTRACT................................................................................................................ vi KATA PENGANTAR............................................................................................... vii DAFTAR ISI.............................................................................................................viii DAFTAR TABEL ...................................................................................................... ix DAFTAR GAMBAR ................................................................................................ xii DAFTAR LAMPIRAN ............................................................................................. xv DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL........................................................................ xvi

BAB 1 PENDAHULUAN .......................................................................................... 1 1.1 Latar Belakang.......................................................................................... 1 1.2 Rumusan Masalah .................................................................................... 6 1.3 Batasan Masalah ....................................................................................... 6 1.4 Tujuan Penelitian...................................................................................... 7 1.5 Manfaat Penelitian.................................................................................... 7 1.5.1 Manfaat Teoritis ............................................................................ 7 1.5.2 Manfaat Praktis .............................................................................. 7 BAB 2 LANDASAN TEORI .................................................................................... 8 2.1 Tinjauan Pustaka ...................................................................................... 8 2.2 Dasar Teori ............................................................................................... 9 2.2.1 Struktur Lapis Perkerasan Jalan ................................................. 10 2.2.2 Lapis Pondasi Bawah (Subbase Coarse) ................................... 10 2.2.3 Material Struktur Lapis Perkerasan ……….. ............................ 11 2.2.3.1 Dolomite Limestone (Batu Kuning) ............................... 11 2.2.3.2 Material Struktur ............................................................. 11 2.2.4 Pengujian Pemadatan commitModifikasi to user (Modified Proctor Test) …. 12

viii


digilib.uns.ac.id

2.2.5 California Bearing Ratio ( CBR )……………...……….……..14 2.2.6 Koefisien Reaksi Subgrade Arah Vertikal (kv)……….……….17 2.3 Hasil Pengujian Agregat Penelitian Terdahulu………………...…….19 2.3.1 Hasil Pengujian Material Batu Kuning (Dolomite Limestone)...19 2.3.2.Hasil Pengujian Agregat Halus (Pasir)………………………...22 2.3.3 Hasil Pengujian Agregat Kasar (Kerikil)...…………………... 24 BAB 3 METODE PENELITIAN ............................................................................ 26 3.1 Persiapan Sampel Material .................................................................... 26 3.1.1 Batu Kuning .................................................................................. 26 3.1.2 Kerikil............................................................................................ 26 3.1.3 Pasir ............................................................................................... 26 3.1.4 Mix Design .................................................................................... 27 3.2 Pengujian Awal ...................................................................................... 30 3.2.1 Bahan dan Alat Penelitian ............................................................ 30 3.2.2 Modified Proctor Test .................................................................. 30 3.2.2.1 Persiapan Benda Uji ........................................................ 31 3.2.3.2 Alat dan Bahan ................................................................ 31 3.2.3.3 Cara Kerja ........................................................................ 32 3.3 Pengujian Pemadatan CBR ( California Bearing Ratio ) ..................... 33 3.3.1 Persiapan Benda Uji ..................................................................... 33 3.3.2 Cara Pencampuran Material......................................................... 33 3.3.3 Alat dan Bahan ............................................................................. 33 3.3.4 Cara Kerja ..................................................................................... 34 3.4 Pengujian Penetrasi Pemadatan CBR ( California Bearing Ratio )..... 35 3.4.1 Alat dan Bahan ............................................................................. 35 3.4.2 Cara Kerja ..................................................................................... 36 3.4.3 Pengujian Penetrasi CBR Soaked ( Terendam ).......................... 38 3.4.3.1. Alat dan Bahan ............................................................... 38 3.4.3.2. Cara Kerja ....................................................................... 38 3.5 Mengestimasi Nilai kv ............................................................................. 40 3.6 Analisis Korelasi ..................................................................................... 41 3.7 Alur Penelitian ........................................................................................ 42 commit to user

ix


digilib.uns.ac.id

BAB 4 ANALISIS DAN PEMBAHASAN.……...………………………….....43 4.1 Pengujian Modified Proctor ................................................................. 43 4.2 Pengujian CBR Soaked Modified…………………………………...45 4.3 Pengaruh Gradasi Batu Kuning Terhadap Nilai CBR Soaked Modified .……………………………………………....51 4.4 Pengaruh Penambahan Pasir Pada Batu Kuning Terhadap Nilai CBR Soaked Modified ………………………………………………….…53 4.5 Pengaruh Penambahan Kerikil Pada Batu Kuning Terhadap Nilai CBR Soaked Modified …………………………………………………….54 4.6 Pengaruh Penambahan Pasir Dan Kerikil Pada Batu Kuning Terhadap Nilai CBR Soaked Modified.……………………………………...….56 4.7 Nilai Modulus Reaksi Tanah Dasar (kv) dan Korelasinya Dengan Nilai CBR Soaked Modified Maksimum Pada CBR 0,1” dan CBR 0,2”....57 4.8 Korelasi Hubungan Nilai CBR Soaked Modified Penelitian Terdahulu dan Penelitian Sekarang Dengan Nilai kv Pada Berbagai Variasi…...60 BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN .................................................................. .64 5.1 Kesimpulan ............................................................................................. 64 5.2 Saran ........................................................................................................ 64 DAFTAR PUSTAKA .............................................................................................xvii LAMPIRAN

commit to user

x


digilib.uns.ac.id

BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Sejumlah bagian jalan atau bahkan ruas jalan di Indonesia seringkali dijumpai dalam kondisi rusak (berlubang) dengan berbagai jenis tingkatannya. Kerusakan tersebut bahkan banyak yang dapat dikategorikan sebagai rusak berat dan sedang. Pada saat musim hujan kerusakan jalan seringkali dikaitkan dengan fenomena alam ini. Pada saat musim hujan, perbaikan tidak atau relatif sulit untuk dilakukan, khususnya untuk jenis konstruksi jalan lentur. Kerusakan yang diakibatkan antara lain adalah kerusakan pada struktur lapisan perkerasan jalan dapat disebabkan oleh berbagai faktor salah satu contoh yaitu pada lapis pondasi bawah (subbase course), penyebab dari kerusakan pada lapisan ini yaitu daya dukung tanah yang kurang baik, kadar air yang tinggi dan material yang digunakan sebagai bahan subbase course kurang memenuhi standar.

Kondisi jalan di daerah Miri kabupaten Sragen merupakan daerah yang sering terjadi kerusakan pada struktur lapis perkerasan jalan. Dengan demikian demi penghematan biaya yang dikeluarkan dan efiesiensi waktu terhadap pelaksanaan perbaikan jalan, penggunaan material lokal akan memberikan alternatif yang baik untuk bahan perkerasan jalan. Di daerah kecamatan Miri terdapat hamparan luas batu kuning (dolomite limestone) yang terdapat di perbukitan desa Soko.

Perubahan cuaca atau iklim menyebabkan terjadinya fluktuasi kadar air pada tanah dasar. Pada musim hujan kadar air menjadi lebih besar dibanding musim kemarau. Kekuatan atau kekakuan tanah dasar dipengaruhi oleh perubahan kadar air dan diperhitungkan dengan mengevaluasi parameter kekuatan tanah dasar, misalnya dengan CBR( California Bearing Ratio) soaked, (Hardiyatmo, 2007). commit to user

1

2 digilib.uns.ac.id


Modulus reaksi tanah dasar (modulus of subgrade reaction) atau nilai kv ditentukan dari uji beban pelat, atau didefinisikan sebagai nilai banding antara unit tegangan reaksi tanah terhadap penurunan yang terjadi . Namun, kadang-kadang, hasil uji CBR juga dapat digunakan untuk mengestimasi nilai kv. Berikut ini merupakan prosedur penentuan modulus reaksi tanah dasar yang dilakukan dengan cara melakukan pendekatan nilai modulus reaksi tanah dasar (kv) dengan menggunakan hubungan nilai CBR dengan kv, yang diambil dari literatur Highway Engineering (Teknik Jalan Raya), Oglesby dan Hicks, Stanford University & Oregon State University, 1996 dalam Firdaus (2010).

Latar belakang masalah diatas menjadi dasar dalam penelitian ini dengan memanfaatkan material lokal berupa batu kuning, sebagai bahan pembuatan struktur lapisan perkerasan jalan, yang ditinjau pada lapisan subbase course. Waktu perendaman selama empat hari memberikan kesempatan material untuk mengalami penambahan kadar air yang dapat mempengaruhi nilai CBR soaked. Dalam penelitian ini merupakan langkah dalam mengatasi kerusakan jalan, sarana dan prasarana didaerah tersebut dan diharapkan dalam penelitian ini dapat memprediksikan nilai CBR soaked dan nilai modulus reaksi tanah dasar (kv) di daerah lain, yang ditinjau pada lapisan subbase course.

Dari penelitian terdahulu terdapat prosentase campuran sebagai berikut: Tabel 1.1 Variasi A (Batu Kuning). (Mahesa Taruwibowo, 2012). BATU KUNING Agregat Kasar No. No. No. 3/4” 3/8” 4

Agregat Halus No. No. 40 200

Kode

Variasi

A1

Prosentase

50%

50%

A2

Prosentase

75%

25%

A3

Prosentase

100%

0%

A4

Prosentase

25% to user commit

No. 8

75%

3 digilib.uns.ac.id


Tabel 1.2 Variasi B (Batu Kuning + Pasir). (Mahesa Taruwibowo, 2012). BATU KUNING + PASIR BATU KUNING Agregat Kasar Agregat Halus No. No. No. No. No. No. 3/4” 3/8” 4 8 40 200

Kode

Variasi

B1

Prosentase

50%

50%

B2

Prosentase

75%

35%

B3

Prosentase

25%

75%

B4

Prosentase

75%

PASIR

0%

25%

Tabel 1.3 Variasi C (Batu Kuning + Kerikil). (Mahesa Taruwibowo, 2012). BATU KUNING + KERIKIL BATU KUNING Agregat Kasar Agregat Halus No. No. No. No. No. No. 3/4” 3/8” 4 8 40 200

No. 1/2” 50%

KERIKIL

Kode

Variasi

C1

Prosentase

50%

C2

Prosentase

50%

C3

Prosentase

25%

75%

C4

Prosentase

75%

25%

commit to user

No. 3/8”

No. 4

50%

4 digilib.uns.ac.id


Tabel 1.4 Variasi D (Batu Kuning + Kerikil + Pasir). (Mahesa Taruwibowo, 2012). BATU KUNING + KERIKIL + PASIR BATU KUNING KERIKIL Agregat Kasar Agregat Halus PASIR No. No. No. No. No. No. No. No. No. 3/4” 3/8” 4 8 40 200 1/2” 3/8” 4

Kode

Variasi

D1

Prosentase

33,33%

D2

Prosentase

33,33%

D3

Prosentase

35%

33,33%

33,33%

D4

Prosentase

20%

60%

20%

33,33%

33,33% 33,33% 33,33%

Maka dilanjutkan penelitian lanjutan dengan prosentase campuran yang berbeda dengan tujuan untuk memperhalus trendline nilai CBR soaked dengan prosentase campuran sebagai berikut:

Tabel 1.5 Variasi A (Batu Kuning). BATU KUNING Agregat Kasar No. No. No. 3/4” 3/8” 4

Agregat Halus No. No. 40 200

Kode

Variasi

A1

Prosentase

40%

60%

A2

Prosentase

60%

40%

A3

Prosentase

90%

10%

A4

Prosentase

70%

30%

commit to user

No. 8

5 digilib.uns.ac.id


Tabel 1.6 Variasi B (Batu Kuning + Pasir). BATU KUNING + PASIR BATU KUNING Agregat Kasar Agregat Halus No. No. No. No. No. No. 3/4” 3/8” 4 8 40 200

Kode

Variasi

B1

Prosentase

55%

45%

B2

Prosentase

70%

30%

B3

Prosentase

30%

70%

B4

Prosentase

70%

0%

PASIR

30%

Tabel 1.7 Variasi C (Batu Kuning + Kerikil). BATU KUNING + KERIKIL BATU KUNING Agregat Kasar Agregat Halus No. No. No. No. No. No. 3/4” 3/8” 4 8 40 200

No. 1/2” 45%

KERIKIL

Kode

Variasi

C1

Prosentase

55%

C2

Prosentase

55%

C3

Prosentase

30%

70%

C4

Prosentase

70%

30%

commit to user

No. 3/8”

No. 4

45%

6 digilib.uns.ac.id


Tabel 1.8 Variasi D (Batu Kuning + Kerikil + Pasir). BATU KUNING + KERIKIL + PASIR BATU KUNING KERIKIL Agregat Kasar Agregat Halus No. No. No. No. No. No. No. No. No. 3/4” 3/8” 4 8 40 200 1/2” 3/8” 4

Kode

Variasi

D1

Prosentase

35%

D2

Prosentase

35%

D3

Prosentase

35%

35%

30%

D4

Prosentase

25%

56,25%

18,75%

35%

PASIR

30% 35%

30%

1.2 Rumusan Masalah Rumusan masalah yang dapat diambil dari uraian latar belakang diatas adalah : 1.

Bagaimanakah prosentase variasi komposisi material yang digunakan (batu kuning, pasir dan kerikil) untuk memenuhi standar sebagai bahan lapisan subbase course?

2.

Berapakah besar nilai CBR soaked yang dihasilkan dari variasi komposisi material diatas?

3.

Berapakah besar nilai kv (modulus reaksi tanah dasar) yang didapat dari hasil nilai CBR soaked yang dihasilkan?

1.3 Batasan Masalah 1.

Pengujian compacting dilakukan di laboratorium mengacu pada ASTM (American Society for Testing and Materials) dengan jenis “Modified Proctor”.

2.

Kombinasi gradasi agregat dianggap masuk dalam spesifikasi gradasi untuk bahan subbase course.

3.

Material batu kuning merupakan material lokal dari daerah Soko Kecamatan commit to user Miri di wilayah Kabupaten Sragen.

7 digilib.uns.ac.id


4.

Jenis material adalah material lokal (batu kuning) untuk lapisan subbase course.

5.

Variasi pencampuran yang dilakukan meliputi: material batu kuning saja (kelompok A), batu kuning + pasir (kelompok B), batu kuning + kerikil (kelompok C) dan batu kuning +pasir +kerikil (kelompok D).

1.4 Tujuan Penelitian 1.

Menganalisis perilaku karakteristik material batu kuning, pasir dan kerikil.

2.

Mengetahui nilai CBR soaked pada berbagai variasi prosentase batu kuning

3.

Menganalisis seberapa besar prosentase nilai CBR soaked dan nilai kv pada variasi rancangan diatas.

1.5 Manfaat Penelitian

1.5.1. Manfaat Teoritis

Dengan adanya penelitian ini, maka dapat diketahui hubungan antara pengujian pemadatan Modified Proctor Test, dengan CBR soaked dan nilai kv pada struktur lapisan subbase course untuk perkerasan jalan.

1.5.2. Manfaat Praktis Hasil penelitian ini diharapkan memberi pentunjuk dilapangan untuk: 1.

Mengetahui karakteristik perilaku sampel material batu kuning.

2.

Dengan penelitian ini, diharapkan dapat dijadikan salah satu acuan untuk mengetahui variasi campuran material.

3.

Sebagai salah satu alternatif penggunaan batu kuning sebagai bahan yang dipakai untuk lapisan perkerasan jalan khususnya untuk lapisan subbase course. commit to user


digilib.uns.ac.id

BAB 2 LANDASAN TEORI 2.1 Tinjauan Pustaka Material struktur lapis perkerasan, seperti lapis pondasi (base course), lapis pondasi-bawah (subbase course), dan lapis permukaan harus terdiri dari campuran material granuler. Struktur pembentuk perkerasan yang stabil secara mekanis, umumnya terdiri dari campuran agregat kasar (kerikil, batu pecah, slag dan sebagainya), agregat halus (abu batu, pasir dan sebagainya), lanau, lempung, yang dicampur dengan proporsi tertentu dan dipadatkan dengan baik, (Hardiyatmo, 2010).

Dari hasil penelitian sebelumnya diketahui dengan penambahan prosentase kadar batu kuning dari 100% di CBR Soaked 0,2 mengalami siklus trendline naik di 90% lalu menurun sampai sekitar 50%, dan mengalami kenaikan trendline nya, dan di CBR Soaked 0,1 mengalami trendline yang lebih halus penurunan hingga 60% lalu naik kembali. (Mahesa Taruwibowo, 2012). Seperti tercantum pada Gambar 2.1.

Pendekatan nilai modulus reaksi tanah dasar (kv) dapat menggunakan hubungan nilai CBR dengan kv seperti yang ditunjukkan pada grafik nomogram yang diambil dari literatur Highway Engineering (Teknik Jalan Raya), Oglesby dan Hicks, Stanford University & Oregon State University, 1996 dalam Firdaus (2010).

commit to user

8

9 digilib.uns.ac.id


Gambar 2.1 Grafik Hubungan Nilai CBR 0,1” dan CBR 0,2” Maksimum Terhadap Prosentase Batu Kuning (Mahesa Taruwibowo, 2012). Grafik diatas masih kasar dan di coba penelitian lanjutan untuk menghaluskan hasil grafik diatas dengan material yang sama persis tetapi dengan komposisi material yang berbeda guna mencari grafik yang lebih halus lagi trendline nya. 2.2 Dasar Teori Ada tiga komponen dasar dari perkerasan jalan raya: yang paling bawah yang terdiri dari tanah dasar tanah asli dan lapisan batu (subbase) yang melapisinya; roadbase adalah lapisan struktural utama yang fungsi utamanya adalah untuk menahan tekanan roda dan tegangan di atasnya dan untuk mendistribusikan mereka kedalam lapisan di bawahnya, dan permukaan, biasanya diterapkan dalam jalan dasar dan tentu saja memakai, menggabungkan baik naik berkualitas dengan ketahanan selip yang memadai, dan meminimalkan kemungkinan masuknya air kedala lapis perkerasan jalan akibat dari permukaan jalan yang retak. (Gilbert Tchemou Dkk, 2011)

commit to user

10 digilib.uns.ac.id


2.2.1 Struktur Lapis Perkerasan Jalan Struktur perkerasan lentur, umumnya terdiri atas: lapis pondasi bawah (subbase course), lapis pondasi (base course), dan lapis permukaan (surface course). Sedangkan susunan lapis perkerasan adalah seperti diperlihatkan pada Gambar dibawah ini :

Gambar 2.2 Susunan lapis perkerasan jalan. (Departemen Permukiman Dan Prasana Wilayah, 2002)

2.2.2 Lapis Pondasi Bawah (Subbase Course)

Lapis pondasi bawah adalah bagian dari struktur perkerasan lentur yang terletak antara tanah dasar dan lapis pondasi. Biasanya terdiri atas lapisan dari material berbutir (granular material) yang dipadatkan, distabilisasi ataupun tidak, atau lapisan tanah yang distabilisasi.

Fungsi lapis pondasi bawah antara lain : a.

Sebagai bagian dari konstruksi perkerasan untuk mendukung dan menyebar beban roda.

b.

Mencapai efisiensi penggunaan material yang relatif murah agar lapisanlapisan diatasnya dapat dikurangi ketebalannya (penghematan biaya konstruksi).

c.

Mencegah tanah dasar masuk ke dalam lapis pondasi.

d.

Sebagai lapis pertama agar pelaksanaan konstruksi berjalan lancar. commit to user



Lapis pondasi bawah diperlukan sehubungan dengan terlalu lemahnya daya dukung tanah dasar terhadap roda-roda alat berat (terutama pada saat pelaksanaan konstruksi) atau karena kondisi lapangan yang memaksa harus segera menutup tanah dasar dari pengaruh cuaca.

Bermacam-macam jenis tanah setempat (CBR > 20%, PI < 6%) yang relatif lebih baik dari tanah dasar dapat digunakan sebagai bahan pondasi bawah. Campurancampuran tanah setempat dengan kapur atau semen portland, dalam beberapa hal sangat dianjurkan agar diperoleh bantuan yang efektif terhadap kestabilan konstruksi perkerasan.

2.2.3 Material Struktur Lapis Perkerasan

2.2.3.1 Dolomite Limestone (Batu Kuning)

Dolomite adalah carbonate mineral yang terdiri dari calcium magnesium carbonate CaMg(CO3)2. Pada umumnya terdapat pada batuan sedimen yang disebut dolostone. Dolomite mempunyai karakteristik fisik, yaitu berwarna kuning, merah muda, putih, coklat, merah dan berkristal. Dolomite lebih keras dan padat bila disbandingkan batu kapur, dan lebih tahan terhadap asam.

2.2.3.2 Material Struktur Material struktur lapis perkerasan, seperti lapis pondasi (base course), lapis pondasi-bawah (subbase course), dan lapis permukaan harus terdiri dari campuran material granuler. Struktur pembentuk perkerasan yang stabil secara mekanis, umumnya terdiri dari campuran agregat kasar (kerikil, batu pecah, slag dan sebagainya), agregat halus (abu batu, pasir dan sebagainya), lanau, lempung, yang dicampur dengan proporsi tertentu dan dipadatkan dengan baik, (Hardiyatmo, 2010). commit to user



Distribusi ukuran butiran untuk perkerasan jalan yang paling banyak dipakai (secara umum) untuk pekerjaan perkerasan jalan adalah Department of the Army and The Air Force, 1994. Berikut ini adalah distribiusi ukuran butiran untuk perkerasan jalan yang disajikan pada Tabel 2.1 :

Tabel 2.1 Distribusi ukuran butiran untuk perkerasan jalan. (Department of the Army and The Air Force, 1994). Persen lolos saringan (%) Ukuran saringan

Lapis pemukaan

Lapis pondasi - bawah

(Lapis pondasi) 26,5 mm

100

100

19,0 mm

85 - 100

70 - 100

9,5 mm

65 - 100

50 - 80

4,75 mm (no.4)

55 - 85

32 - 65

1)

20 - 60

25 - 50

0,425 mm (no.40)

25 - 45

15 - 30

0,075 mm (no.200) 2)

10 - 25

5 - 15

2,36 mm (no.8)

1)

Ukuran butiran maksimal lapis pondasi-bawah sering dinaikkan sampai 40 mm

2)

Fraksi butiran 0,075 mm adalah fraksi yang mengandung partikel debu

2.2.4 Pengujian Pemadatan Modifikasi (Modified Proctor Test) Pemadatan tanah merupakan suatu proses mekanis dimana udara dalam pori tanah dikeluarkan. Adapun proses tersebut dilakukan pada tanah yang digunakan sebagai bahan timbunan. Dengan maksud : a)

Mempertinggi kekuatan tanah.

b) Memperkecil pengaruh air pada tanah. c)

Memperkecil compressibility dan daya rembes airnya.

commit to user



Pada derajat kepadatan tinggi berarti : §

Berat isi tanahnya maksimum (gb maks dan gd maks)

§

Kadar air tanahnya optimum (w opt).

§

Angka porinya minimum (e min).

Porositasnya minimum (n min). Modified Proctor Test test ini adalah suatu percobaan tanah untuk memeriksa kadar air tanah dan sifat yang lain.

Gambar 2.3 Kurva Hasil Pemadatan Pada Berbagai Jenis Tanah (ASTM D-698) ( Head, 1980 ). Pada tanah pasir g d cenderung berkurang saat kadar air (w) bertambah. Pengurangan g d ini adalah akibat dari pengaruh hilangnya tekanan kapiler saat kadar air bertambah. Pada kadar air rendah, tekanan kapiler dalam tanah yang commit to user



berada di dalam rongga pori menghalangi kecenderungan partikel untuk bergerak, sehingga butiran cenderung merapat (padat), (Hardiyatmo, 2006).

2.2.5 California Bearing Ratio (CBR)

CBR didefinisikan sebagai perbandingan dari gaya yang dibutuhkan untuk penetrasi sebuah piston dengan luas permukaan 1935 mm2 ( 3 in2 ) ke dalam tanah yang ditempatkan di sebuah tempat khusus dengan kelajuan rata – rata 1 mm/ mnt ( 0.05 in/ mnt ), dari kebutuhan yang sama untuk penetrasi contoh standar batu pecah yang dipadatkan. Perbandingan yang digunakan adalah penetrasi ke – 2.5 dan 5.0 mm ( 0.1 dan 0.2 in ) dan yang digunakan adalah harga tertinggi.

CBR =

Gaya Terukur ´ 100 % ...............................................(2.1) Standar Gaya

Beban permukaan piston berbentuk semi-lingkaran terbuat dari logam, biasanya diletakkan di atas permukaan contoh tanah sebelum diuji. Piston memiliki berat 2 kg setara dengan ketebalan konstruksi beban luar setebal 70 mm, dalam satuan Inggris memiliki berat 5 lb setara dengan ketebalan 3 in. Pengujian CBR menggunakan prinsip penetrasi geser dengan kelajuan tetap dimana standar plunger didorong masuk ke dalam tanah dengan kelajuan tetap dan gaya yang dibutuhkan untuk mempertahankan kelajuan diukur tiap interval tertentu. Hubungan beban – penetrasi digambarkan sebagai grafik, mulai dari beban diterapkan menjadi penetrasi standar beban tidak dibaca dan ditunjukkan sebagai perbandingan dari beban standar.

Standar gaya dihasilkan dari kisaran penetrasi mulai dari 2 hingga 12 mm. Gaya yang ditunjukkan adalah tipe berat, berdasarkan penetrasi 2.5 dan 5 mm, digunakan dalam perhitungan standar nilai CBR. Pernyataan ini sama dengan kriteria asli untuk tekanan kontak di bawah plunger dengan luas permukaan 3 in2, adalah 1000 lb/in2 di penetrasi 0.1 dan 1500 lb/in2 di penetrasi 0.2, dapat commit to user



ditunjukkan pada Tabel 2.2 Hubungan standar gaya – penetrasi untuk uji CBR (Head, 1980).

Tabel 2.2 Hubungan standar gaya – penetrasi untuk uji CBR (Head, 1980). Penetrasi ( in ) ( mm ) 2 0.1 2.5 4 0.2 5 6 8 10 12

Gaya ( kN ) ( lbf ) 11.5 13.24 3000 17.6 19.96 4500 22.2 26.3 30.3 33.5

Tekanan ( lb/in2 ) 1000 1500

Gaya standar ini didasarkan pada uji contoh pemadatan batu pecah, yang didefinisikan sebagai nilai CBR 100%. Berdasarkan beberapa grafik pengujian CBR, dari 20 hingga 200% nilai CBR, dapat diperlihatkan pada Gambar 2.4 grafik beberapa nilai CBR.

Gambar 2.4 Grafik beberapa commit tonilai userCBR ( Head, 1980 ).



Nilai CBR mungkin terjadi melebihi 100%, hal ini terjadi pada pemadatan slag ( limbah peleburan logam ) pecah dan tanah yang telah distabilkan. Pada intinya nilai CBR adalah rata – rata dari pengumpulan data grafik beban – penetrasi sebagai kuantitas numerik tunggal ( harga tunggal ).

Nilai CBR yang diberikan oleh tanah tergantung dari kepadatan kering dan kadar airnya. Sesuai dengan derajat kepadatan, nilai CBR akan turun dengan bertambahnya kadar air dan penurunan ini bisa lebih cepat jika berada di atas kadar air optimum. Davis (1949) dalam Head (1980) menyebutkan rata – rata penurunan semakin tajam untuk tanah berbutir kasar. Pada Gambar 2.5 hubungan nilai CBR dengan kadar air dan grafik pemadatan dapat digambarkan pada skala logaritmik.

Gambar 2.5 Grafik hubungan nilai CBR dengan kadar air dan grafik pemadatan (Head, 1980).

Terdapat dua puncak pada kurva C terjadi pada kepadatan kering optimum tanah lempung, terutama untuk usaha pemadatan tingkat rendah. Hubungan yang sama commit to user dapat dibuat untuk derajat pemadatan yang lain.



Nilai CBR umumnya diaplikasikan pada desain runway atau taxiway lapangan terbang dan jalan raya. Grafik desain standar digunakan para insinyur untuk menentukan ketebalan konstruksi berdasarkan nilai CBR tergantung dari antisipasi kondisi lalu-lintas kendaraan atau pesawat terbang sesuai dengan beban sumbu dan frekuensi lalu-lintas.

Praktisi Amerika memperkenalkan benda uji CBR dengan cara perendaman. Upaya ini sebagai tindakan pencegahan untuk mengijinkan penambahan kadar air ke dalam tanah selama terjadi banjir atau kenaikan muka air tanah. Perendaman cenderung menghasilkan distribusi kadar air yang tidak rata pada contoh tanah. Geser pada sisi dalam mould menghasilkan pengembangan yang tidak seragam dan 10 mm bagian atas atau lebih tanah cenderung melunak daripada yang terjadi di lapangan. Tabel 2.4 Tebal Subbase Course berdasarkan mutu tanah dasar (Departemen Pekerjaan Umum, 2002). Jenis sub grade

Definisi

Tebal sub base minimum

Lemah

Sub grade dengan CBR ≤ 2 %

150 mm

Normal

Sub grade dengan 2 % ≤ CBR ≤ 15 %

80 mm

Stabil

CBR ≥ 15 %

0 mm

2.2.6 Koefisien Reaksi Subgrade Arah Vertikal (kv) Modulus of subgrade reaction (kv), didefinisikan sebagai nilai banding antara unit tegangan reaksi tanah terhadap penurunan yang terjadi. Modulus of subgrade reaction (kv), digunakan dalam perhitungan pondasi elastik, yaitu pondasi yang dianggap berperilaku elastik pada saat menerima pembebanan (Daud, dkk.,2009 dalam Firdaus (2010)).

commit to user



Koefisien subgrade tanah atau lebih dikenal dengan Modulus of subgrade reaction adalah nilai perbandingan tekanan tanah dengan penurunan yang terjadi, yang ditentukan dari uji beban pelat (plate load test). Hardiyatmo, dkk. (2000) menjelaskan pada umumnya persoalan yang menyangkut tanah dasar adalah sebagai berikut: 1. Sifat mengembang dan menyusut akibat perubahan kadar air. 2. Intrusi pemompaan pada sambungan, retak dari tepi – tepi pelat sebagai pembebanan lalu lintas. 3. Daya dukung yang tidak merata dan sukar ditentukan secara pasti pada daerah dengan macam tanah yang sangat berbeda sifat dan kedudukanya, atau akibat pelaksanaanya. 4. Tambahan pemadatan akibat pembebanan lalu lintas dan penurunan yang diakibatkannya, yaitu pada tanah berbutir kasar yang tidak dipadatkan secara baik. Rumus dasar perhitungan nilai koefisien tanah subgrade (kv) untuk pelat kaku (Hardiyatmo dkk., 2010) adalah : kv =

p ……………………………………………………………….………..(2.2) d

dengan, kv

= nilai modulus reaksi subgrade tanah (kN/m2.m-1),

p

= tekanan (kN/m2),

δ

= lendutan pelat (m),

Untuk pelat yang fleksibel diusulkan dengan menggunakan persamaan (Hardiyatmo dkk., 2000) adalah: Q kv =

AC da

...........................................................................................................(2.3)

dengan Q adalah beban titik, Ac luas bidang tekan dan δa adalah nilai defleksi rerata pelat. commit to user



Khanna, dkk (1976) dalam Nawangalam (2008) menyebutkan bahwa standar untuk penentuan nilai modulus of subgrade reaction adalah tekanan (pressure) yang terbaca saat terjadi penurunan 0,125 cm untuk pelat uji diameter 76 cm. Sedangkan standar dari US Corps of Engineers menyarankan penurunan nilai modulus of subgrade reaction berdasarkan lendutan yang terjadi saat tercapai pressure 0,69 kg/cm2.

Pendekatan nilai modulus reaksi tanah dasar (kv) dapat menggunakan hubungan nilai CBR dengan kv seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.6 diambil dari literatur Highway Engineering (Teknik Jalan Raya), Oglesby dan Hicks, Stanford University & Oregon State University, 1996 dalam Firdaus (2010).

Gambar 2.6 Hubungan antara kv dan CBR (Oglesby dan Hicks, 1996).

2.3 Hasil Pengujian Agregat Penelitian Terdahulu 2.3.1 Hasil Pengujian Material Batu Kuning (Dolomite Limestone)

Dilihat dari penelitian terdahulu, grafik masih kasar dan di coba penelitian lanjutan untuk menghaluskan hasil grafik diatas dengan material yang sama persis tetapi dengan komposisi material yang berbeda guna mencari grafik yang lebih halus lagi trendline nya. Latar belakang masalah diatas menjadi dasar dalam penelitian ini dengan memanfaatkan material lokal berupa batu kuning, sebagai bahan pembuatan struktur lapisan perkerasan jalan, yang ditinjau pada lapisan subbase course. Waktu perendaman selama empat hari memberikan kesempatan material untuk commit to user mengalami penambahan kadar air yang dapat mempengaruhi nilai CBR soaked.



Dalam penelitian ini merupakan langkah dalam mengatasi kerusakan jalan, sarana dan prasarana didaerah tersebut dan diharapkan dalam penelitian ini dapat memprediksikan nilai CBR soaked dan nilai modulus reaksi tanah dasar (kv) di daerah lain, yang ditinjau pada lapisan subbase course.

Tabel 2.5 Hasil Pengujian Material Batu Kuning (Dolomite Limestone) (Fahri Ardian, Dkk 2011). Nilai Pengujian

Jenis Pengujian

Kesimpulan

Batu Kuning

Standar

Abrasi

44

Maks 50 %

Memenuhi

Bulk Spesific Gravity

2,521

Min 2,5

Memenuhi

Bulk Spesific Gravity SSD

2,589

2,5 – 2,7

Memenuhi

Absorbtion

2,67 %

Maks 3%

Memenuhi

Hasil pengujian agregat kasar berdasarkan Department of the Army and The Air Force (1994) dapat dilihat pada Tabel 2.6.

Tabel 2.6 Analisis Data Gradasi Material Batu Kuning (Dolomite Limestone) (Fahri Ardian, Dkk 2011). Diameter Ayakan

Berat

Persen

(mm)

(gram)

%

(%)

(%)

Department of the Army and The Air Force (1994)

1

26,50

0

0

0

100

100

2

19,00

328,5

21,91

21,91

78,09

70-100

3

9,50

361,5

24,11

46,02

53,98

50-80

4

4,75

292,2

19,49

65,51

34,49

32-65

5

2,36

127,7

8,52

74,03

25,97

25-50

6

0,425

150,3

10,02

84,05

15,95

15-30

7

0,075

154,2

10,28

94,33

5,67

5-15

8

Pan

85,1

5,67

100

0

-

1492.7

100

485,85

No

Jumlah

Berat Lolos Kumulatif Kumulatif

Berat tertinggal

commit to user



Dari Tabel 2.6 gradasi agregat kasar di atas dapat digambarkan grafik gradasi beserta batas gradasi yang disyaratkan oleh Department of the Army and The Air Force (1994) sebagai berikut :

Gambar 2.7 Grafik Daerah Susunan Butir Material Batu Kuning (Dolomite Limestone). (Fahri Ardian, Dkk 2011).

Dari Gambar 2.7 dapat dilihat material batu kuning (dolomite limestone) yang diuiji berada pada batas maksimum dan minimum, sehingga agregat yang digunakan memenuhi syarat dan layak digunakan dalam pembuatan benda uji.

commit to user Gambar 2.8 Penentuan kadar air. (Fahri Ardian, Dkk 2011).



Dari grafik diperoleh harga LL (batas cair) = 21,22 %. Dengan cara menarik garis vertical yang tegak lurus sumbu X pada 25 ketukan, kemudian memotong garis linear, dari titik perpotongan tersebut ditarik garis horizontal yang memotong sumbu Y untuk mendapatkan harga LL (batas cair). Tabel 2.7 Hasil Pengujian Batas Cair, Batas Plastis dan Indeks Plastisitas (Fahri Ardian, Dkk 2011). Nilai Hasil Pengujian Batas Konsistensi Atterberg

Batas Cair

(%)

21,22

Batas Plastis

(%)

17,38

Indeks Plastisitas

(%)

3,84

Dari Tabel 2.7 dapat dilihat bahwa batu kuning pada hasil batas cair (LL), batas plastis (PL) dan indeks plastisitas (IP) memenuhi syarat sesuai dengan standar ASTM D 1241. Pada standar ASTM D 1241 nilai batas cair (LL) tidak lebih dari 25% dan indeks plastisitas (PI) tidak lebih dari 6.

2.3.2 Hasil Pengujian Agregat Halus (Pasir) Pengujian-pengujian yang dilakukan terhadap agregat halus (pasir) dalam penelitian ini meliputi pengujian gradasi agregat halus. Setelah dilakukan pengujian didapat hasil pengujian yang disajikan dalam Tabel 2.8. Tabel 2.8 Hasil Pengujian Agregat Halus (Pasir) (Fahri Ardian, Dkk 2011). Jenis Pengujian

Hasil Pengujian

Standar

Kesimpulan


2,425

Min 2,5

Memenuhi


2,5

2,5 – 2,7

Memenuhi

Absorbtion

3%

Maks 3%

Memenuhi

Untuk hasil pengujian agregat halus (pasir) serta persyaratan batas dari ASTM C33-97 dapat dilihat pada Tabel 2.9 berikut ini. commit to user



Tabel 2.9 Analisis Data Gradasi Agregat Halus (Pasir) (Fahri Ardian, Dkk 2011). Berat Lolos Kumulatif Kumulatif

Berat tertinggal

Diameter Ayakan

Berat

Persen

(mm)

(gram)

%

(%)

(%)

1

9.5

0

0

0

100

100

2

4.75

50

1.807

1.68067

98.319

95-100

3

2.36

350

11.765

13.4454

86.554

85-100

4

2,00

485

16.303

29.7479

70.2521

50-85

5

0.85

320

10.756

40.5042

59.4958

25-60

6

0.3

1105

37.143

77.6471

22.3529

10-30

7

0.15

450

15.126

92.7731

7.22689

2-10

8

0

215

7.2269

100

0

0

2975

100

348.236

-

-

No

Total

ASTM C 33-84

Dari Tabel 2.9 gradasi agregat halus (pasir) di atas dapat digambarkan grafik gradasi beserta batas gradasi yang disyaratkan oleh ASTM C33-97 sebagai berikut:

Gambar 2.9 Grafik Daerah Susunan Butir Agregat Halus (Pasir) (Fahri A, Dkk 2011). Dari Gambar 2.9 dapat dilihat gradasi agregat halus (pasir) yang diuji berada pada batas maksimum dan minimum, sehingga agregat halus yang digunakan memenuhi syarat dan layak digunakan dalam pembuatan benda uji. commit to user



2.3.3 Hasil Pengujian Agregat Kasar (Kerikil) Pengujian-pengujian yang dilakukan terhadap agregat kasar (kerikil) dalam penelitian ini meliputi pengujian gradasi agregat kasar. Setelah dilakukan pengujian didapat hasil pengujian yang disajikan dalam Tabel 2.10 Tabel 2.10 Hasil Pengujian Agregat Kasar (Kerikil) (Fahri Ardian, Dkk 2011). Jenis Pengujian

Hasil Pengujian

Standar

Kesimpulan


2,65

Min 2,5

Memenuhi


2,69

2,5 – 2,7

Memenuhi

Absorbtion

1,80

Maks 3%

Memenuhi

Untuk hasil pengujian agregat kasar (kerikil) serta persyaratan batas dari ASTM C33-97 dapat dilihat pada Tabel 2.11 berikut ini.

Tabel 2.11 Analisis Data Gradasi Agregat Kasar (Kerikil) (Fahri Ardian, Dkk 2011). Berat Lolos Kumulatif Kumulatif

Berat tertinggal

Diameter Ayakan

Berat

Persen

(mm)

(gram)

%

(%)

(%)

1

25,00

0

0

0

100

100

2

19,00

145.9

9.79

9.79

90.21

90-100

3

12,50

546

36.64

46.43

53.57

-

4

9,50

255.2

17.12

80.58

36.45

25-55

5

4,75

509

34.15

97.7

2.3

0-10

6

2,36

34.3

2.3

100

0

0-5

7

2,00

0

0

100

0

-

8

0,85

0

0

100

0

-

9

0,3

0

0

100

0

-

10

0,15

0

0

100

0

-

11

Pan

0

0

100

0

-

1490.4

100

834.53

No

Jumlah

commit to user

ASTM C 33-84



Dari Tabel 2.11 gradasi agregat kasar (kerikil) di atas dapat digambarkan grafik gradasi beserta batas gradasi yang disyaratkan oleh ASTM C33-97 sebagai berikut:

Gambar 2.10 Grafik Daerah Susunan Butir Agregat Kasar (Kerikil) (Fahri A, Dkk 2011).

Dari Gambar 2.10 dapat dilihat gradasi agregat kasar (kerikil) yang diuji berada pada batas maksimum dan minimum, sehingga agregat halus yang digunakan memenuhi syarat dan layak digunakan dalam pembuatan benda uji.

commit to user


digilib.uns.ac.id

BAB 3 METODE PENELITIAN 3.1. Persiapan Sampel Material Penelitian ini menggunakan metode eksperimen dimana pelaksanaan pengujian dilakukan di laboratorium Mekanika Tanah Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.

Lokasi pengambilan sampel batu kuning (dolomite limestone) adalah di daerah perbukitan Desa Soko Kecamatan Miri Kabupaten Sragen. Material yang berupa bongkahan batu selanjutnya digunakan sebagai material untuk pembuatan lapisan struktur perkerasan jalan (subbase course).

3.1.1. Batu Kuning

Batu kuning di ayak dan dipisahkan sesuai ukuran masing-masing menjadi saringan 3/4, 3/8 , #4, #8, #40 dan #200.

3.1.2 Kerikil Kerikil di ayak dan dipisahkan sesuai ukuran masing-masing menjadi saringan 1/2, 3/8, dan #4

3.1.3 Pasir

Pasir disaring sesuai ukuran dianggap sebagai agregat halus.

commit to user

26



3.1.4 Mix Design

Mix design dibagi menjadi 4 variasi campuran, masing-masing A, B, C, dan D. 1.

Variasi A (batu kuning) terdiri dari A1 (40% agregat halus + 60% agregat kasar), A2 (60% agregat halus + 40% agregat kasar), A3 (90% agregat kasar + 10% agregat halus), A4 (70% agregat halus + 30% agregat kasar).

2.

Variasi B (batu kuning + pasir) terdiri dari B1 (55% batu kuning + 45% pasir), B2 (70% batu kuning + 30% pasir), B3 (30% batu kuning + 70% pasir), B4 ( 70% batu kuning agregat kasar saja + 30 % pasir).

3.

Variasi C (batu kuning + kerikil) terdiri dari C1 (55% batu kuning + 45% kerikil saringan no. 1/2). C2 (55% batu kuning + 45% kerikil saringan no. #4), C3 (30% batu kuning + 70% kerikil semua saringan), C4 ( 70% batu kuning + 30% kerikil saringan no. 3/8).

4.

Variasi D (batu kuning + pasir + kerikil) terdiri dari D1 ( 35% batu kuning + 35% pasir + 30% kerikil saringan no. 1/2), D2 (35% batu kuning + 35% pasir + 30% kerikil saringan no. #4), D3 (35% batu kuning + 35% pasir + 30% kerikil saringan no. 3/8), D4 (25% batu kuning + 18.75% pasir + 56,25% kerikil semua saringan).

Variasi rancangan pencampuran pada penelitian batu kuning ini, dilaksanakan dengan berbagai variasi ukuran bahan dan variasi pencampuran bahan lain yang secara garis besar terdiri dari 4 kelompok variasi A, B, C dan D seperti terlihat pada Tabel 3.1, Tabel 3.2, Tabel 3.3 dan Tabel 3.4 dibawah ini : 1. Variasi A

: Batu Kuning.

2. Variasi B

: Batu Kuning + Pasir.

3. Variasi C

: Batu Kuning + Kerikil.

4. Variasi D

: Batu Kuning + Kerikil + Pasir.

1. Variasi A adalah pencampuran (mix design) dari material batu kuning (dolomite limestone) dengan 4 variasi A1, A2, A3 dan A4 yang ukuran butiran, commit to pada user Tabel 3.1. perbandingan dan prosentasenya terlihat



Tabel 3.1 Variasi A (Batu Kuning). BATU KUNING Agregat Kasar No. No. No. 3/4” 3/8” 4

Agregat Halus No. No. No. 8 40 200

Kode

Variasi

A1

Prosentase

40%

60%

A2

Prosentase

60%

40%

A3

Prosentase

90%

10%

A4

Prosentase

70%

30%

2. Variasi B adalah pencampuran (mix design) dari material batu kuning + pasir dengan 4 variasi B1, B2, B3 dan B4 yang ukuran butiran, perbandingan dan prosentasenya terlihat pada Tabel 3.2. Tabel 3.2 Variasi B (Batu Kuning + Pasir). BATU KUNING + PASIR BATU KUNING Agregat Kasar Agregat Halus No. No. No. No. No. No. 3/4” 3/8” 4 8 40 200

Kode

Variasi

B1

Prosentase

55%

45%

B2

Prosentase

70%

30%

B3

Prosentase

30%

70%

B4

Prosentase

70%

0%

PASIR

30%

3. Variasi C adalah pencampuran (mix design) dari material batu kuning + kerikil dengan 4 variasi C1, C2, C3 dan C4 yang ukuran butiran, perbandingan dan prosentasenya terlihat pada Tabel 3.3. commit to user



Tabel 3.3 Variasi C (Batu Kuning + Kerikil). BATU KUNING + KERIKIL BATU KUNING Agregat Kasar Agregat Halus No. No. No. No. No. No. 3/4” 3/8” 4 8 40 200

No. 1/2” 45%

KERIKIL

Kode

Variasi

C1

Prosentase

55%

C2

Prosentase

55%

C3

Prosentase

30%

70%

C4

Prosentase

70%

30%

No. 3/8”

No. 4

45%

4. Variasi D adalah pencampuran (mix design) dari material batu kuning + kerikil + pasir dengan 4 variasi D1, D2, D3 dan D4 yang ukuran butiran, perbandingan dan prosentasenya terlihat pada Tabel 3.4. Tabel 3.4 Variasi D (Batu Kuning + Kerikil + Pasir). BATU KUNING + KERIKIL + PASIR BATU KUNING KERIKIL Agregat Kasar Agregat Halus No. No. No. No. No. No. No. No. No. 3/4” 3/8” 4 8 40 200 1/2” 3/8” 4

Kode

Variasi

D1

Prosentase

35%

D2

Prosentase

35%

D3

Prosentase

35%

35%

30%

D4

Prosentase

25%

56,25%

18,75%

commit to user

35%

PASIR

30% 35%

30%



3.2. Pengujian Awal

3.2.1. Bahan dan Alat Penelitian

Bahan dan alat yang digunakan dalam pengujian contoh tanah penelitian ini adalah sebagai berikut : 1.

Bahan yang digunakan antara lain : · Material (batu kuning) yang dipergunakan adalah material yang diambil dari daerah Soko, Kabupaten Sragen, · Agregat kasar (kerikil), · Pasir,

2.

Alat yang digunakan antara lain : · Mesin Los Angeles, · Sieve Analysis Apparatus, · Casagrande TestApparatus, · Modified Proctor Test, · CBR Apparatus, · Bak Perendaman, · Dongkrak, · Jangka sorong, · Cangkul dan karung,

3.2.2. Modified Proctor Test

Pengujian pemadatan yang dilakukan menggunakan Modified Proctor (ASTM). Pemadatan adalah proses merapatkan partikel tanah satu sama lain dengan usaha mekanik sehingga volume udara pada rongga tanah berkurang.

commit to user



3.2.2.1 Persiapan Benda Uji Mengambil contoh sampel material kemudian dimasukkan ke dalam oven dengan temperatur ± 110° C selama 24 jam.Sampelyang terdiri dari bongkahan besar dihancurkan menggunakan penumbuk, sedangkan material yang berukuran kecil langsung diayak dengan ayakan No. 4 (4.75 mm). Setiap mould uji membutuhkan sekitar 5000 gr sampel, seluruhnya membutuhkan 25.000 gr untuk lima mould uji sehingga didapatkan grafik hubungan kadar air dengan kepadatan kering maksimum. Setiap 5000 gr sampel ditambahkan dengan air. Penambahan air dimulai dari kondisi terburuk dengan kadar air yang besar, berangsur – angsur diturunkan jumlahnya hingga contoh sampel yang terakhir. Hal ini mencerminkan kepadatan kering lebih besar dari kepadatan kering maksimum kemudian turun pada kepadatan kering kurang dari maksimum. Kemudian sampel dimasukkan ke dalam plastik, diikat dan disimpan dalam ruangan sejuk, terhindar dari sinar matahari langsung selama ± 24 jam, proses ini disebut proses pemeraman.

Pengujian Modified Proctor pada sampel ini dicampur dengan variasi penambahan agregat pilihan (pasir dan agregat kasar) yaitu batu kuning, batu kuningdengan penambahan pasir, batu kuningdengan penambahan agregat kasar (kerikil) dan batu kuning dengan penambahan pasir dan agregat kasar (kerikil). Dimaksudkan dengan adanya variasi material tersebut didapatkan nilai g d maks dan wopt .

3.2.2.2 Alat dan Bahan

1. Mould logam berbentuk silinder, dengan dimensi 152 mm diameter dan 116,3 mm tinggi. Volume sillinder adalah 2000 cm3. 2. Penumbuk manual. Diameter penumbuk 50 mm dan berat penumbuk 4,5 kg dan tinggi jatuh 450 mm. 3. Gelas ukur 1000 ml. 4. Kantong plastik.

commit to user



5. Dongkrak, untuk mengeluarkan tanah padat dari mould. 6. Alat – alat pelengkap: pisau tipis, besi perata tipis 300 mm panjang, sekop. 7. Oven dengan suhu 105 – 110° C.

3.2.2.3 Cara Kerja 1. Menyiapkan alat–alat. Mould, tutup mould dan plat dasar harus dalam keadaan kering dan bersih. Diameter mould adalah 10 in, berat penumbuk dan tinggi jatuh diperiksa agar sesuai dengan standar yaitu 4,5 kg dan 450 mm. Bagian dalam mould perlu diberi pelumas untuk membantu mengeluarkan sampel dari dalam. 2. Memadatkan sampel. Sampel yang telah melalui proses pemeraman selama ± 24 jam kemudian dipadatkan. Proses pemadatan menggunakan penumbuk manual. Memasukkan tiap 5000 gr material ke dalam mould dibagi menjadi 5 lapis. Kemudian memulai menumbuk sesuai dengan jumlah pukulan yang telah ditentukan yaitu 56 kali. 3. Memotong sampel. Memindahkan tutup mould secara perlahan – lahan. Memotong kelebihan sampel dan menyamakan tinggi sampel dengan tinggi mould, mengecek dengan besi perata. 4. Menimbang sampel. Memindahkan plat dasar secara perlahan – lahan dan memotong

tanah

pada

bagian

bawah

mould

untuk

meratakan

permukaannya jika perlu. Kemudian menimbang sampel dan mould. 5. Mengeluarkan sampel. Memasang mould pada extruder dan mendongkrak keluar tanah dalam mould. 6. Mengukur kadarair. Mengambil 3 sampel yang dianggap mewakili dari tiap lapisan ke dalam cawan, kemudian menimbang berat sampel dan cawan. Memasukkan lima cawan berisi sampel material kedalam oven dengan temperatur ± 110°C selama ± 24 jam, rata – rata dari 3 pengukuran disebut kadar air. 7. Mengulang langkah 1 – 6 untuk 5000 gr sampel dengan penambahan air commit pilihan to user yang berbeda. serta variasi penambahan agregat



3.3 Pengujian Pemadatan CBR ( California Bearing Ratio )

3.3.1 Persiapan Benda Uji Dari pengujian pemadatan modifikasi tadi diambil g d max dan ( w) opt yang paling baik kemudian digunakan pengujian pemadatan CBR. Mencari penambahan air dari grafik kepadatan kering dan kadar air sesuai dengan interval yang diambil tiap 0 ml, 50 ml, 100 ml, 150 ml dan 200 ml. Kemudian sampel material tiap 5000 gram dicampur air yang didapat dari uji pemadatan yang menyatakan kepadatan kering maksimum pada kadar air optimumnya. Kemudian contoh tanah dimasukkan ke dalam plastik, diikat dan disimpan dalam ruangan sejuk, terhindar dari sinar matahari langsung selama ± 24 jam, proses ini disebut proses pemeraman.

3.3.2 Cara Pencampuran Material

1. Menentukan takaran atau alat buat patokan mencampur misal mangkuk. 2. Mengambil agregat menggunakan mangkuk tersebut sampai memenuhi mangkuk, dari sini kita ulangi dari agregat satu dengan yang lain sampai berat memenuhi dengan yang diharapkan. 3. Dicampur semua, kemudian ditambah air sesuai dengan pengujian proctor. 4. Dimasukkan kedalam plastik selama ± 24 jam, atau disebut pemeraman.

3.3.3. Alat dan Bahan

1. Mould logam silinder, dengan dimensi 152 mm diameter dan 127 mm tinggi. Mould ini dipasangkan dengan pegangan plat dasar dan tutup yang bisa dilepas. 2. Piringan pembentuk, dengan dimensi 150.8 mm diameter dan 61.4 mm tebal. Sebelum melakukan pemadatan, memasukkan piringan pembentuk commit to user



kedalam mould, sehingga tinggi mould menjadi 116,4 mm sama seperti mould Proctor. 3. Alat penumbuk manual. Diameter penumbuk 50 mm dan berat penumbuk 4,5 kg dan tinggi jatuh 450 mm. 4. Gelas ukur 1000 ml. 5. Kantong plastik. 6. Dongkrak, untuk mengeluarkan material padat dari mould. 7. Alat – alat pelengkap: pisau tipis, besi perata tipis 300 mm panjang, sekop. 8. Oven dengan suhu 105 – 110° C.

3.3.4 Cara Kerja

1. Menyiapkan alat–alat. Mould CBR yang digunakan berdiameter 152 mm dan tinggi 127 mm. Mengecek berat penumbuk 4,5 kg dan tinggi jatuh 450 mm. 2. Memadatkan material. Sampel yang telah melalui proses pemeraman selama ± 24 jam kemudian dipadatkan. Memasukkan sampel 5000 gr ke dalam mould. Memasukkan tiap 5000 gr material ke dalam mould dibagi dalam 5 lapis dan setiap lapisnya dipadatkan dengan penumbuk sebanyak 56 kali pukulan. 3. Memotong

sampel

material.

Memotong

kelebihan

material

dan

menyamakan tinggi material dengan tinggi mould, mengecek dengan besi perata, seperti terlihat pada Gambar 3.1 sampel dalam mould setelah dipadatkan.

commit to user



Gambar 3.1 Contoh Material dalam mould Setelah Dipadatkan (Pratama, 2009). 4. Menimbang sampel material. Memindahkan plat dasar secara perlahan – lahan dan memotong material pada bagian bawah mould untuk meratakan permukaannya jika perlu. Kemudian menimbang sampel material dan mould.

3.4 Pengujian Penetrasi Pemadatan CBR ( California Bearing Ratio )

Persiapan benda uji CBR direndam atau tidak adalah sama. Sampel yang dibentuk ditekan di dalam mould di bawah pemadatan pada kebutuhan kadar air dari pemadatan standar.

3.4.1 Alat dan Bahan

1. Portal beban (mesin uji tekan), memberikan gaya tekan yang dapat dikendalikan sesuai standar penetrasi dilakukan menggunakan tangan. 2. Proving ring ( lingkaran kalibrasi beban ). Proving ring digunakan untuk mengukur beban. Terdiri dari lingkaran elastik yang diketahui diameternya dengan alat pengukur yang diletakkan di tengah lingkaran. 3. Plunger logam silinder. Dengan panjang 250 mm, luas penampang 1935 mm2 ( 3 in2 ) dan diameter 49.64 mm. 4. Dial gauge. Dengan kisaran 25 mm, pembacaan tiap 0.01 mm, untuk commit to user mengukur penetrasi plunger ke dalam contoh tanah.



5. Beban permukaan semi-lingkaran 2 buah. Diameter luar 145 – 150 mm, diameter dalam 52 – 54 mm dan berat 2 kg. 6. Pengatur waktu (stopwatch).

3.4.2 Cara Kerja 1. Mendudukkan mould, plat dasar dan contoh tanah pada tengah dudukan plat mesin uji, dengan dudukan plat berada di paling bawah. Memasang beban permukaan. Memastikan proving ring terpasang baik pada portal beban dan plunger terpasang pada baik pada proving ring. Menggerakkan tuas mesin uji sehingga dudukan plat bergerak ke atas, sampai ujung plunger hampir menyentuh bagian atas contoh tanah. Memasang penetration dial gauge pada plunger dan menghubungkannya dengan tutup mould. Memastikan penetration dial gauge sudah terpasang dengan baik dan memiliki gerak bebas sekitar 10 mm. 2. Memasang plunger. Plunger harus diletakkan diatas contoh tanah dibawah dudukan beban. Menggerakkan tuas mesin uji sehingga dudukan plat bergerak ke atas perlahan – lahan hingga proving ring menunjukkan pembacaan. Mengatur dial gauge pada posisi nol. Mengatur penetration dial gauge pada posisi nol, seperti terlihat pada Gambar 3.2.

commit to user



Gambar 3.2 Pengaturan Umum Untuk Uji CBR (Pratama, 2009).

3. Menjalankan uji. Menggerakkan tuas mesin uji secara perlahan – lahan dengan kecepatan penetrasi tetap, catat bacaan dial gauge pada proving ring setiap interval penetrasi 50 x 0.01 mm dalam interval waktu 30 detik, hingga bacaan penetrasi 500 x 0.01 mm dan waktu 5 menit. Selanjutnya catat bacaan dial gauge pada proving ring setiap interval penetrasi 100 x 0.01 mm dalam interval waktu 60 detik, hingga bacaan penetrasi 700 x 0.01 mm dan waktu 7 menit. Kemudian catat bacaan dial gauge pada proving ring penetrasi 900 x 0.01 mm tepat 9 menit. Mencatat bacaan terakhir saat bacaan dial gauge pada proving ring penetrasi 1000 x 0.01 mm tepat 10 menit. 4. Memindahkan contoh tanah dari mesin uji. Menurunkan dudukan plat dengan memutar tuas mesin uji ke arah berlawanan. Menurunkan beban permukaan, kemudian menurunkan mould dari dudukan plat. 5. Mengeluarkan contoh tanah dari mould. Menggunakan dongkrak dan extruder contoh tanah dikeluarkan dari mould nya.

commit to user



3.4.3 Pengujian Penetrasi CBR Soaked ( Terendam )

Pengujian

sampel

terendam

digunakan

untuk

memberikan

kesempatan

peningkatan kadar air pada sampel selama peningkatan muka air tanah.

3.4.3.1 Alat dan Bahan 1. Alat yang digunakan uji CBR dengan tambahan alat seperti di bawah. 2. Tripod untuk dudukan dial gauge pengukur pengembangan. 3. Dial gauge dengan jangkauan 25 mm dengan pembacaan 0.01 mm. 4. Bak perendaman. Terbuat dari logam, yang berukuran cukup besar untuk menampung mould CBR dan plat dasar berlubang. Dimensi bak perendam yang dipakai berbentuk silinder dengan diameter ± 750 mm dan tinggi 500 mm. 5. Beban permukaan semi-lingkaran 2 buah. Diameter luar 145 – 150 mm, diameter dalam 52 – 54 mm dan berat 2 kg. 6. Bantalan logam perendaman 3 buah. 7. Pengatur waktu (stopwatch).

3.4.3.2 Cara Kerja 1.

Perendaman.

Menyiapkan

sampel

dengan

cara

pemadatan

standar

menggunakan penumbuk manual seperti pada pengujian pemadatan untuk uji CBR. Kemudian memasang mould pada plat dasar berlubang dan tutup mould. Memasang plat atas berlubang kemudian memasang beban permukaan semi-lingkaran 2 buah. Memasang bantalan logam sebagai dudukan mould selama perendaman. Berfungsi agar plat dasar tidak menyentuh langsung dasar bak perendaman, sehingga air dapat mengalir bebas masuk melalui plat dasar berlubang. Memasukkan mould beserta sampel ke dalam bak perendaman yang telah terisi air. Mengatur tinggi muka air berada di bawah commit to user



tutup mould dan memastikan tidak ada air yang meloncat membasahi bagian atas sampel. Mencatat waktu setelah mould ke dalam bak perendaman. 2.

Memasang dial gauge untuk pengembangan pada tripod. Memasang tripod pada bagian atas tutup mould. Mengatur dial gauge berada diatas plat atas berlubang. Mengatur bacaan dial gauge sehingga dapat digunakan untuk mengukur pengembangan pada sampel.

Gambar 3.3 Pemasangan Tripod pada mould CBR Soaked. 3.

Membaca bacaan dial gauge. Mencatat pembacaan dial gauge selama perendaman tiap setengah jam pertama kemudian dilanjutkan tiap satu jam sekali selama tiga jam untuk hari pertama. Bila selama tiga hari air belum muncul di permukaan benda uji, menambahkan air ke dalam bak perendaman hingga air membanjiri bagian atas sampel. Memastikan jumlah air yang ditambahkan tidak segera habis. Kondisi perendaman dapat dilihat pada Gambar 3.4.

commit to user



Gambar 3.4 Pengaturan Perendaman (Pratama, 2009). 4.

Menghentikan pengujian pengembangan. Memindahkan tripod dan dial gauge pengembangan. Mengeluarkan mould dari bak perendaman kemudian meletakkan di atas bantalan logam agar sisa – sisa air yang menempel pada mould dan plat dasar berkurang, selama ± 15 menit.

5.

Menjalankan uji penetrasi CBR.

3.5 Mengestimasi Nilai kv Hasil uji CBR juga dapat digunakan untuk mengestimasi nilai kv. Berikut ini akan dipelajari prosedur penentuan modulus reaksi tanah dasar yang dilakukan dengan cara

melakukan

pendekatan

nilai

modulus

reaksi

tanah

dasar

(kv)

denganmenggunakan hubungan nilai CBR dengan kv, yang diambil dari literatur Highway Engineering, (Oglesby dan Hicks, 1996). Berikut merupakan cara perhitungan menentukan nilai kv yang dilakukan dengan cara pendekatan, yaitu dari nilai CBR yang telah dihasilkan, dapat dipergunakan untuk menentukan nilai CBR sesuai dengan jarak padanomogram Oglesby dan Hicks menurut perhitungan jarak plot, sehingga akan diperoleh nilai jarak CBR. Kemudian dari nilai jarak CBR tersebut ditarik ke atas, untuk didapatkan nilai modulus reaksi tanah dasar atau nilai kv. Menyarankan agar dalam penentuan nilai kvsatuan dikonversikan commit to user dalam bentuk psi/in yaitu dalam kN/m3.



3.6 Analisis Korelasi Data – data yang telah didapatkan dari pengujian kemudian akan dianalisis untuk mendapatkan nilai keausan, indeks plastisitas, distribusi butiran material, ( g d maks dan wopt ), CBR (California Bearing Ratio) soaked dan Modulus of Subgrade Reaction (kv). Penentuan nilai CBR dan kv diambil dari hasil variasi campuran material yang diuji. Selanjutnya dibuat korelasi (hubungan) antara variasi campuran dengan nilai CBR dan kv yang diwujudkan dalam bentuk grafik. Penelitian yang dilakukan merupakan usaha untuk memberikan gambaran kepada penulis dan pembaca agar lebih jelas dalam melihat pemanfaatan material lokal batu kuning untuk pembuatan stuktur lapisan perkerasan jalan yang ditinjau dari lapisan subbase course.

commit to user



3.7 Alur Penelitian

M u la i

P e r s ia p a n p e n g a y a k a n - B a t u k u n in g - K e r ik i l - P a s ir M e m b u a t M ix D e s ig n d e n g a n c a m p u r a n t e r te n tu T ahap I

P e n g u jia n a w a l M o d ifie d P r o c to r T est d i p e ro le h g d m a k s d a n w opt T a h a p II

P eren dam an ( So aked )

P e n g u j ia n C B R p a d a g d m a k s

M o d if ie d P r o c t o r T e s t T a h a p I II

A n a li s a

P e n e n t u a n n il a i k v T a h a p IV

A n a l i s a K o r e la s i

K e s im p u la n

S e le sa i

Gambar 3.5 Diagram alur penelitian. commit to user


digilib.uns.ac.id

BAB 4 ANALISIS DAN PEMBAHASAN 4.1.

Pengujian “Modified Proctor”

Pengujian “Modified Proctor” pada seluruh variasi ukuran maupun variasi perbandingan antar material menghasilkan kadar air optimum (wopt) dan berat isi maksimum (γd

max )

yang rekapitulasinya disajikan pada Tabel 4.1 dan Gambar 4.1

berikut ini : Tabel 4.1 Rekapitulasi Hasil Pengujian “Modified Proctor” Pada Berbagai Variasi

gd maks

wopt Variasi

Batu Kuning

Batu Kuning + Pasir

Batu Kuning + Kerikil

Batu Kuning + Pasir + Kerikil

Kode

Perbandingan Campuran Pada Kondisi gd mak s Batu kuning

Pasir

Kerikil

(%)

( gr/cm3 )

(%)

(%)

(%)

A1

5,829

2,141

100

-

-

A2

4,930

2,046

A3

4,411

1,936

A4

6,321

1,966

B1

4,544

2,114

B2

4,102

2,189

70

30

-

B3

3,696

2,184

B4

3,893

2,132

C1

4,892

2,094

C2

4,102

2,022

C3

4,527

2,121

30

70

-

C4

4,663

2,080

D1

3,742

2,206

D2

4,203

2,174

D3

3,801

2,233

35

35

30

D4

5.042

2,122

commit to user 43


digilib.uns.ac.id 44

Gambar 4.1 Grafik Rekapitulasi Pengujian “Modified Proctor” Pada Berbagai Variasi Campuran. Berdasarkan hasil rekapitulasi diatas, maka : · Nilai g d

maks

terbesar batu kuning tanpa ditambah material lain adalah 2,141

gr/cm3 yang dicapai oleh variasi A1 (40% agregat halus + 60% agregat kasar). · Nilai gd

maks

terbesar pada campuran batu kuning + pasir adalah 2,189 gr/cm3

yang dicapai pada variasi campuran dengan perbandingan 70 % + 30 % atau B2 (70% batu kuning+30% pasir). Nilai ini lebih besar dari pada nilai gd maks A1 (40% agregat halus + 60% agregat kasar) yang berarti bahwa bahan pencampur pasir memberikan kenaikan gd maks batu kuning. · Nilai gd

maks

terbesar pada campuran batu kuning + kerikil adalah 2,121 gr/cm3

yang dicapai pada variasi campuran dengan perbandingan 30 % + 70 % atau C3 (30% batu kuning + 70% kerikil semua saringan).

commit to user



Nilai ini lebih kecil dari pada nilai gd maks A1 (40% agregat halus + 60% agregat kasar) dan B2 (70% batu kuning+30% pasir) yang berarti bahwa bahan pencampur kerikil tidak memberikan kenaikan gd

maks

batu kuning, karena

material kerikil kurang bisa mengisi pori-pori yang ada diantara batu kuning. · Nilai gd

maks

terbesar pada campuran batu kuning + kerikil + pasir adalah 2,233

gr/cm3 yang dicapai pada variasi campuran dengan perbandingan 35 % + 35 % + 30 % atau D3 (35% batu kuning + 35% pasir + 30% kerikil saringan no. 3/8). Nilai ini lebih besar dari pada nilai gd maks A1 (40% agregat halus + 60% agregat kasar), B2 (70% batu kuning + 30% pasir), maupun C3 (30% batu kuning + 70% kerikil semua saringan) yang berarti bahwa bahan pencampur kerikil dan pasir yang dicampurkan dengan perbandingan yang seimbang dapat memberikan kenaikan nilai gd

maks

batu kuning, karena material kerikil dan pasir yang

dicampurkan secara bersama-sama bisa saling mengisi pori-pori yang ada diantara batu kuning.

4.2.

Pengujian “CBR Soaked Modified”

Pengujian “CBR Soaked Modified” pada penelitian ini dilakukan untuk seluruh variasi ukuran butiran maupun variasi perbandingan antar material, yang pengujiannya dilaksanakan pada kondisi kadar air optimum (wopt) hasil dari pengujian “Soaked Modified” pada masing-masing variasi ukuran butiran maupun variasi perbandingan antar material.

Rekapitulasi dari nilai CBR 0,1” dan CBR 0,2” pada seluruh variasi ukuran butiran maupun variasi perbandingan antar material disajikan pada Tabel 4.2, Gambar 4.2 berikut ini :

commit to user



Tabel 4.2 Rekapitulasi Hasil Pengujian “CBR Soaked Modified” Pada Berbagai Variasi CBR Soaked Modified

Perbandingan Pada Kondisi g d maks

Variasi

Batu Kuning

Batu Kuning + Pasir Batu Kuning + Kerikil Batu Kuning + Pasir + Kerikil

Kode

CBR 0,1”

CBR 0,2”

Batu kuning

Pasir

Kerikil

(%)

(%)

(%)

(%)

(%)

A1

17,69

23,46

A2

9,95

12,83

A3

6,08

13,05

A4

17,69

25,66

100

--

--

B1

12,16

21,04

B2

14,37

22,73

B3

20,67

37,76

B4

32,06

47.66

70

30

--

C1

5,53

15,40

C2

7,18

17,96

55

--

45

C3

2,21

4,40

C4

2,21

4,33

D1

6,63

14,30

D2

23,10

54,85

35

35

30

D3

5,97

12,39

D4

17,91

22,14

commit to user



Gambar 4.2 Grafik Rekapitulasi Pengujian “CBR Soaked Modified” Pada CBR 0,1”.

Gambar 4.3 Grafik Rekapitulasi Pengujian “CBR Soaked Modified” Pada CBR 0,2”.

commit to user



Berdasarkan hasil rekapitulasi berupa tabel dan gambar-gambar diatas, maka : · Nilai CBR 0,1” terbesar pada batu kuning yang tanpa ditambah material lain adalah 17,69 %, yang dicapai oleh variasi A4 (70% agregat halus + 30% agregat kasar). · Nilai CBR 0,1” terbesar pada campuran batu kuning + pasir adalah 32,06 %, yang dicapai pada variasi campuran dengan perbandingan 70 % + 30 % atau B4 ( 70% batu kuning agregat kasar saja + 30 % pasir). Nilai ini lebih besar dari pada nilai CBR 0,1” A4 (70% agregat halus + 30% agregat kasar) yang berarti bahwa bahan pencampur pasir memberikan kenaikan CBR 0,1” batu kuning. · Nilai CBR 0,1” terbesar pada campuran batu kuning + kerikil adalah 7,18 % yang dicapai pada variasi campuran dengan perbandingan 55 % + 45 % atau C2 (55% batu kuning + 45% kerikil saringan no. #4). Nilai ini juga lebih kecil dari pada nilai CBR 0,1” A4 (70% agregat halus + 30% agregat kasar) yang berarti bahwa bahan pencampur kerikil tidak memberikan kenaikan CBR 0,1” batu kuning, karena material kerikil kurang bisa mengisi pori-pori yang ada diantara batu kuning. · Nilai CBR 0,1” terbesar pada campuran batu kuning + kerikil + pasir adalah 23,10 % yang dicapai pada variasi campuran dengan perbandingan 35 % + 35 % + 30 % atau D2 (35% batu kuning + 35% pasir + 30% kerikil saringan no. #4). Nilai ini lebih besar dari pada nilai CBR 0,1” A4 (70% agregat halus + 30% agregat kasar) yang berarti bahwa bahan pencampur kerikil dan pasir yang dicampurkan dengan perbandingan yang seimbang dapat memberikan kenaikan nilai CBR 0,1” batu kuning, karena material kerikil dan pasir yang dicampurkan secara bersama-sama bisa saling mengisi pori-pori yang ada diantara batu kuning.

commit to user



· Nilai CBR 0,2” terbesar pada batu kuning yang tanpa ditambah material lain adalah 25.66 %, yang dicapai oleh variasi A4 (70% agregat halus + 30% agregat kasar). · Nilai CBR 0,2” terbesar pada campuran batu kuning + pasir adalah 47,66 %, yang dicapai pada variasi campuran dengan perbandingan 70 % + 30 % atau B4 ( 70% batu kuning agregat kasar saja + 30 % pasir). Nilai ini lebih besar dari pada nilai CBR 0,2” A4 (70% agregat halus + 30% agregat kasar) yang berarti bahwa bahan pencampur pasir memberikan kenaikan CBR 0,2” batu kuning. · Nilai CBR 0,2” terbesar pada campuran batu kuning + kerikil adalah 17.96 % yang dicapai pada variasi campuran dengan perbandingan 55 % + 45 % atau C2 (55% batu kuning + 45% kerikil saringan no. #4). Nilai ini lebih kecil dari pada nilai CBR 0,2” A4 (70% agregat halus + 30% agregat kasar) yang berarti bahwa bahan pencampur kerikil tidak memberikan kenaikan CBR 0,2” batu kuning, karena material kerikil kurang bisa mengisi pori-pori yang ada diantara batu kuning. · Nilai CBR 0,2” terbesar pada campuran batu kuning + kerikil + pasir adalah 54,85 % yang dicapai pada variasi campuran dengan perbandingan 35 % + 35 % + 30 % atau D2 (35% batu kuning + 35% pasir + 30% kerikil saringan no. #4). Nilai ini lebih besar dari pada nilai CBR 0,2” A4 (70% agregat halus + 30% agregat kasar) yang berarti bahwa bahan pencampur kerikil dan pasir yang dicampurkan dengan perbandingan yang seimbang dapat memberikan kenaikan nilai CBR 0,2” batu kuning, karena material kerikil dan pasir yang dicampurkan secara bersama-sama bisa saling mengisi pori-pori yang ada diantara batu kuning.

commit to user



Gambar 4.4 Grafik Hubungan Nilai CBR Soaked Modified 0,1” dan CBR Soaked Modified 0,2” Maksimum Terhadap Prosentase Batu Kuning. Berdasarkan hasil Gambar 4.4, maka : · Bentuk trendline grafik yang dihasilkan pada nilai CBR 0,1” dan nilai CBR 0,2” ternyata sama, yaitu bahwa nilai CBR akan berkurang seiring pengurangan prosentase kandungan batu kuning dan nilai CBR akan naik ketika prosentase perbandingannya optimum sekitar 70% batu kuning, lalu nilai CBR kembali turun. · Seluruh nilai CBR 0,2” pada semua variasi pencampuran yang dilakukan, adalah lebih besar dari pada nilai CBR 0,1”.

Hasil penelitian terhadap batu kuning (dolomite limestone) ini menyimpulkan bahwa penggunaan batu kuning disarankan untuk dicampur dengan pasir dan kerikil dalam perbandingan yang sama guna mendapatkan nilai CBR Soaked Modified yang maksimal. Karena seluruh nilai CBR 0,2” pada semua variasi pencampuran yang dilakukan, adalah lebih besar dari pada nilai CBR 0,1”, maka menurut Hadiyatmo (2010) nilai nilai CBR pada penetrasi 0,2” yang selanjutnya digunakan untuk perancangan perkerasan jalan raya.

commit to user



4.3.

Pengaruh Gradasi Batu Kuning Terhadap Nilai CBR Soaked Modified.

Pengaruh gradasi batu kuning terhadap nilai CBR Soked Modified dapat dilihat pada Tabel 4.3 dan 4.4 serta grafik pada Gambar 4.5 dan 4.6 dibawah ini.

Tabel 4.3 Pengaruh Gradasi Batu Kuning Terhadap Nilai CBR Soaked Modified Ditinjau Dari Penambahan Agregat Kasar Prosentase Penambahan Agregat Kasar (Batu Kuning) (%) 25 40 50 60 70 75 90 100

CBR Sampel A 0,1" 0,2" 33,16 62,32 17,69 23,46 30,95 65,99 9,95 12,83 17,69 25,66 6,63 40,33 6,08 13,05 19,9 41,06

Gambar 4.5 Grafik Pengaruh Gradasi Batu Kuning Terhadap Nilai CBR Soaked Modified Ditinjau Dari Penambahan Agregat Kasar.

commit to user



Tabel 4.4. Pengaruh Gradasi Batu Kuning Terhadap Nilai CBR Soaked Modified Ditinjau Dari Penambahan Agregat Halus Prosentase Penambahan Agregat Halus (Batu Kuning) (%) 0 10 25 30 40 50 60 75

CBR Sampel A 0,1" 0,2" 19,9 41,06 6,08 13,05 6,63 40,33 17,69 25,66 9,95 12,83 30,95 65,99 17,69 23,46 33,16 62,32

Gambar 4.6 Grafik Pengaruh Gradasi Batu Kuning Terhadap Nilai CBR Soaked Modified Ditinjau Dari Penambahan Agregat Halus.

commit to user



Berdasarkan hasil rekapitulasi berupa Tabel 4.3 dan 4.4 dan Gambar Grafik 4.5 dan 4.6 maka : 1.

Pengaruh penambahan agregat kasar pada batu kuning menghasilkan trendline nilai CBR Soaked 0,1” dan 0,2” yang cenderung menurun sampai prosentase sekitar 75% baru naik secara perlahan.

2.

Pengaruh penambahan agregat halus pada batu kuning menghasilkan trendline nilai CBR Soaked 0,1” dan 0,2” yang cenderung menurun secara perlahan sampai prosentase sekitar 20% dan terus naik secara signifikan.

4.4.

Pengaruh Penambahan Pasir Pada Batu Kuning Terhadap Nilai CBR Soaked Modified.

Pengaruh penambahan pasir pada batu kuning terhadap nilai CBR Soaked Modified dapat dilihat pada Tabel 4.5 dan Gambar 4.7 Tabel 4.5 Pengaruh Penambahan Pasir Pada Batu Kuning Terhadap Nilai CBR Soaked Modified Prosentase Penambahan Pasir (%) 25 25 30 30 45 50 70 75

CBR Sampel B 0,1" 23,21 15,48 14,37 32,06 12,16 22,11 20,67 12,16

commit to user

0,2" 57,19 47,66 22,73 47,66 21,04 52,79 37,76 28,60



Gambar 4.7 Grafik Pengaruh Penambahan Pasir Pada Batu Kuning Terhadap Nilai CBR Soaked Modified. Berdasarkan hasil rekapitulasi berupa Tabel 4.5 dan Gambar Grafik 4.7, maka terlihat trendline CBR Soaked 0,1” cenderung menurun dan CBR Soaked 0,2” cenderung menurun secara signifikan tetapi naik secara perlahan di prosentase penambahan pasir sekitar 65%.

4.5.

Pengaruh Penambahan Kerikil Pada Batu Kuning Terhadap Nilai CBR Soaked Modified.

Pengaruh penambahan kerikil pada batu kuning terhadap nilai CBR Soaked Modified dapat dilihat pada Tabel 4.6 dan Gambar 4.8

commit to user



Tabel 4.6 Pengaruh Penambahan Kerikil Pada Batu Kuning Terhadap Nilai CBR Soaked Modified

Prosentase Penambahan Kerikil (%) 25 30 45 45 50 50 70 75

CBR Sampel C 0,1" 18,79 2,21 5,53 7,18 24,32 19,90 2,21 7,18

0,2" 36,66 4,33 15,40 17,96 49,13 40,33 4,40 22,73

Gambar 4.8 Grafik Pengaruh Penambahan Kerikil Pada Batu Kuning Terhadap Nilai CBR Soaked Modified.

Berdasarkan hasil rekapitulasi berupa Tabel 4.7 dan Gambar Grafik 4.8, maka trendline CBR Soaked 0,1” dan 0,2” cenderung naik secara perlahan sampai prosentase kerikil mencapai sekitar 50% lalu kembali turun secara perlahan.

commit to user



4.6.

Pengaruh Penambahan Pasir Dan Kerikil Pada Batu Kuning Terhadap Nilai CBR Soaked Modified.

Pengaruh penambahan pasir dan kerikil pada batu kuning terhadap nilai CBR Soaked Modified dapat dilihat pada Tabel 4.7 dan Gambar 4.9

Tabel 4.7 Pengaruh Penambahan Pasir Dan Kerikil Pada Batu Kuning Terhadap Nilai CBR Soaked Modified Prosentase Penambahan Pasir+Kerikil (%) 65 65 65 66,67 66,67 66,67 75 80

CBR Sampel D 0,1" 0,2" 6,63 14,30 23,10 54,85 5,97 12,39 27,63 58,66 35,37 64,52 27,63 66,72 17,91 22,14 15,48 36,66

Gambar 4.9 Grafik Pengaruh Penambahan Pasir Dan Kerikil Pada Batu Kuning Terhadap Nilai CBR Soaked Modified.

commit to user



Berdasarkan hasil rekapitulasi berupa Tabel 4.7 dan Gambar Grafik 4.9, maka trendline CBR Soaked 0,1” dan 0,2” cenderung naik secara perlahan sampai prosentase kerikil mencapai sekitar 72% lalu kembali turun secara perlahan.

4.7.

Nilai Modulus Reaksi Tanah Dasar (kv) dan Korelasinya Dengan Nilai CBR Soaked Modified Maksimum Pada CBR 0,1” dan CBR 0,2”

Pendekatan nilai modulus reaksi tanah dasar (kv) dengan menggunakan hubungan nilai CBR dengan kv seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4.10 diambil dari literatur Highway Engineering (Teknik Jalan Raya), Oglesby dan Hicks, Stanford University & Oregon State University, 1996 dalam Firdaus (2010).

Modulus Reaksi Tanah Dasar : kv (psi/in) 100

2

150

3

4

5

200

6

10

250

15

300

20

25

400

30

500

40

50

600 700 800

60

70

80 100

California Bearing Ratio (CBR)

CBR 0,1” Patokan 200 250

Jarak

Jarak Dimensi

Jarak Dimensi**

Jrk Dim/Jrk

Jrk Dim**/(Jrk Dim/Jrk)

P (awal) + Jrk Kv

Nilai kv (Psi)

50

10,4186

8,2289

0,2084

39,4914

239,4914

239,49

Jarak

Jarak Dimensi

Jarak Dimensi**

Jrk Dim/Jrk

Jrk Dim**/(Jrk Dim/Jrk)

P (awal) + Jrk Kv

Nilai kv (Psi)

50

6,9403

2,2021

0,1388

15,8646

265,8646

265,86

CBR 0,2” Patokan 250 300

Gambar 4.10 Hubungan Antara kv dan CBR (Oglesby dan Hicks, 1996).

commit to user



Berdasarkan Gambar 4.10 diatas merupakan contoh menentukan nilai kv yang dilakukan dengan cara pendekatan hubungan antara kv dan nilai CBR soaked berdasarkan pada grafik nomogram diatas.

Rekapitulasi kv dengan nilai CBR 0,1” dan CBR 0,2” maksimum hasil pengujian CBR Soaked Modified disajikan dalam Tabel 4.8, Gambar 4.11, Gambar 4.12 dan Gambar 4.13 di bawah ini. Tabel 4.8 Rekapitulasi Korelasi Nilai “CBR Soaked Modified” dengan Nilai Modulus Reaksi Tanah Dasar (kv) Pada Berbagai Variasi. CBR Soaked Modified Variasi

Batu Kuning

Batu Kuning + Pasir

Batu Kuning + Kerikil

Batu Kuning + Pasir + Kerikil

Kode

kv (kN/m3)

CBR 0,1”

CBR 0,2”

CBR 0,1”

CBR 0,2”

(%)

(%)

-

-

A1

17,69

23,46

A2

9,95

12,83

A3

6,08

13,05

A4

17,69

25,66

B1

12,16

21,04

B2

14,37

22,73

B3

20,67

37,76

B4

32,06

47,66

C1

5,53

15,40

C2

7,18

17,96

C3

2,21

4,40

C4

2,21

4,33

D1

6,63

14,30

D2

23,10

54,85

D3

5,97

12,39

D4

17,91

22,14

commit to user

64692,08 54176,36 45246,22 64692,08 57238,64 60226,75 69186,18 92541,46 42809,72 46326,17 5740,631 5740,631 44764,29 74109,71 42844,03 65006,02

74829,33 58135,24 58442,02 78710,18 69946,76 73360,17 108024,70 130684,40 61599,06 65080,52 35975,84 35617,14 60117,99 145641,40 57541,89 72870,32



Gambar 4.11 Grafik Hubungan Nilai CBR Soaked Modified 0,1” Dengan Nilai kv Pada Berbagai Variasi.

Gambar 4.12 Grafik Hubungan Nilai CBR Soaked Modified 0,2” Dengan Nilai kv Pada Berbagai Variasi.

commit to user



Gambar 4.13 Grafik Hubungan Nilai CBR Soaked Modified 0,1” Maksimum Dan Nilai CBR Soaked Modified 0,2” Maksimum Dengan Nilai kv. Berdasarkan hasil rekapitulasi berupa Tabel 4.8 dan Gambar Grafik 4.11, 4.12, dan 4.13, maka : · Hasil pengujian CBR Soaked Modified 0,1” adalah bahwa nilai kv selalu naik sejalan dengan bertambahnya nilai CBR. · Hasil pengujian CBR Soaked Modified 0,2” adalah bahwa nilai kv selalu naik sejalan dengan bertambahnya nilai CBR. · Interval kenaikan nilai kv pada kenaikan nilai CBR 0,1 adalah sama dengan pada kenaikan nilai CBR 0,2, hal ini juga terlihat pada Gambar 4.13.

4.8 Korelasi Hubungan Nilai CBR Soaked Modified Penelitian Terdahulu dan Penelitian Sekarang Dengan Nilai kv Pada Berbagai Variasi. Korelasi Hubungan Nilai CBR Soaked Modified Penelitian Terdahulu dan Penelitian Sekarang Dengan Nilai kv Pada Berbagai Variasi dapat dilihat dalam Tabel 4.9 dan 4.10 dan Gambar Grafik 4.14 dan 4.15 berikut ini.

commit to user



Tabel 4.9 Hubungan Nilai CBR Soaked Modified 0,1” Penelitian Terdahulu Dan Penelitian Sekarang Dengan Nilai kv Pada Berbagai Variasi. Nilai kv ( kN/m3)

CBR 0,1" (%) 17,69 30,95

64692,08

89518,93

9,95

6,63

54176,36

44762,18

6,08

19,90

45246,22

67706,50 95544,77

17,69

33,16

64692,08

12,16

22,11

57238,64

72111,87

14,37

23,21

60226,75

74340,34

20,67

12,16

69186,18

57237,29

32,06

15,48

92541,46

61713,23

5,53

24,32

42809,72

76590,53 67706,50

7,18

19,90

46326,17

2,21

7,18

5740,631

46322,93

2,21

18,79

5740,631

66194,61

6,63

27,63

44764,29

81696,21

23,10

35,37

74109,71

101535,32

5,97

27,63

42844,03

81696,21

15,48

65006,02

61713,23

17,91

Gambar 4.14 Grafik Hubungan Nilai CBR Soaked Modified 0,1” Penelitian Terdahulu dan Penelitian Sekarang Dengan Nilai kv Pada Berbagai Variasi.

commit to user



Tabel 4.10 Hubungan Nilai CBR Soaked Modified 0,2” Penelitian Terdahulu Dan Penelitian Sekarang dengan Nilai kv Pada Berbagai Variasi. Nilai kv ( kN/m3 )

CBR 0,2" (%) 12,83 13,05 23,46 25,66 21,04 22.73 37,76 47,66 4,40 4.43 15,40 17,96 12,39 14,30 22,14 54,85

65,99 40,33 41,06 62,32 52,79 57,19 28,60 47,66 49,13 40,33 22,73 36,66 58,66 64,52 66,72 36,66

58135,24 58442,02 74829,33 78710,18 69946.,59 73360,17 108024,37 130684,37 35975,84 35617,14 61599,06 65080,52 57541,89 60117,99 72870,32 145641,40

165642,60 114797,58 116388,18 159291,04 141433,40 150417,87 83832,39 130684,61 133868,53 114797,58 73363,18 105050,39 153387,35 162260,53 167672,92 105050,39

Gambar 4.15 Grafik Hubungan Nilai CBR Soaked Modified 0,1” Penelitian Terdahulu Dan Penelitian Sekarang Dengan Nilai kv Pada Berbagai Variasi.

commit to user



Penelitian terhadap batu kuning (dolomite limestone) ini menghasilkan kesimpulan bahwa tren kenaikan nilai modulus reaksi tanah dasar (kv) terjadi pada CBR 0,1” maupun CBR 0,2“ kecuali pada variasi C di CBR 0,1“ cenderung tinggi, lebih tinggi dari variasi D, tetapi pada umumnya mengalami kenaikan baik di CBR 0,1” maupun CBR 0,2“ dan dapat disimpulkan CBR dengan nilai terbesar terdapat pada pencampuran batu kuning + pasir + kerikil (variasi D).

commit to user


digilib.uns.ac.id

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan 1.

Karakteristik batu kuning adalah menghasilkan CBR dengan nilai tertinggi ketika dicampur dengan pasir dan kerikil pada takaran tertentu, sehingga bisa menghasilkan nilai CBR lebih tinggi dari campuran batu kuning saja.

2. Penambahaan material pasir dan kerikil pada material batu kuning dapat menghasilkan nilai CBR dan kv yang tertinggi sehingga menghasilkan nilai maksimum CBR sebesar 54.85 % dan kv sebesar 145.641,4 kN/m3 yang memenuhi syarat apabila digunakan untuk bahan subbase course jalan.

5.2. Saran Untuk menindak lanjuti penelitian ini kiranya perlu dilakukan beberapa koreksi agar penelitian-penelitian selanjutnya dapat lebih baik. Adapun saran-saran untuk penelitian selanjutnya antara lain :

1.

Melakukan uji mineral untuk mengetahui jenis mineral pada contoh material batu kuning.

2.

Memperbanyak variasi campuran (material batu kuning, pasir, kerikil).

3.

Dapat dilanjutkan dengan uji pemodelan lapisan jalan.

4.

Dalam melaksanakan suatu kegiatan konstruksi diharapkan memanfaatkan sumber daya alam yang ada pada lokasi pekerjaan konstruksi tersebut dengan memperhatikan rekomendasi dari instansi yang berwenang tentang kelayakan material-material yang akan digunakan, demi tercapainya nilai maksimun dari pekerjaan tersebut.

commit to user

64

NILAI CBR SOAKED DAN k v SUBBASE COURSE PADA BATU KUNING (DOLOMITE LIMESTONE) DENGAN RASIO PERBANDINGAN AGREGAT KASAR DAN AGREGAT HALUS

Recommend Documents