bab iv hasil dan pembahasan 4.1. uraian umumrepository.unika.ac.id/20251/5/12.12.0061 novan dwi...

Tugas Akhir

Kajian Nilai Modulus Reaksi Subgrade dan Nilai California Bearing Ratio

Berdasarkan Pengujian di Laboratorium

Yosua Christandy Hardjosetyo 12.12.0022

Novan Dwi Pranantya 12.12.0061 28

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Uraian Umum

Penelitian yang dilakukan menggunakan sampel tanah yang berada di

lingkungan kampus Unika Soegijapranata di kawasan Bendan Duwur, Kota

Semarang. Penelitian dilakukan bertujuan untuk menemukan nilai California

Bearing Ratio (CBR) serta nilai modulus reaksi subgrade dari sampel tanah yang

diuji. Penelitian tidak hanya menggunakan sampel tanah saja tetapi didukung

dengan komponen-komponen lain seperti material pasir, material kerikil, serta alat-

alat percobaan yang terdapat di laboratorium. Sampel tanah yang diambil untuk

penelitian ini merupakan tanah yang bersifat terganggu (disturb soil) karena

menyesuaikan dengan kondisi di lapangan dimana tanah asli dipadatkan terlebih

dahulu sebelum dibangun perkerasan di atasnya. Sampel tanah digunakan untuk uji

klasifikasi tanah, uji kompaksi, uji CBR, dan uji beban plat.

4.2. Uji Pendahuluan

Uji ini dilakukan sebagai uji pendahuluan dimana bertujuan untuk mengetahui

jenis/ karakteristik tanah dari sampel yang diambil. Uji Klasifikasi tanah yang

dilakukan yaitu uji Grain Size Analysis, uji batas-batas Atterberg (Atterberg limits),

uji Spesific Gravity.

4.2.1. Grain Size Analysis

Grain Size Analysis atau Analisa Butiran Tanah merupakan penguian

yang ditujukan untuk mengetahui sifat tanah dengan cara meneliti dari segi

ukuran butiran yang tertahan dan lolos di saringan. Berikut adalah kurva hasil

pengujian Grain Size Analysis.

Tugas Akhir





Gambar 4.1 Kurva Hasil Grain Size Analysis

(Sumber : Hasil Uji Laboratorium, 2016)

Berdasarkan gambar 4.1 dapat diketahui presentase dari gravel 0%,

presentase sand 16%, presentase Silt 78%, dan presentase Clay 4%.

4.2.2. Atterberg Limits

1. Batas Cair

Uji Batas Cair (Liquid Limit) menggunakan tanah yang sudah

dikeringkan dengan oven dengan suhu 105oC dengan durasi 24 jam.

Pengujian dilakukan sebanyak 5 kali dengan kisaran ketukan di atas

25 ketukan dan di bawah 25 ketukan. Berikut adalah grafik hasil uji

batas Cair.

Tugas Akhir





Gambar 4.2 Grafik Hasil Uji Batas Cair


Berdasarkan grafik tersebut, dapat diketahui Batas Cair pada sampel

tanah uji ditentukan pada jumlah ketukan ke-25. Pada pengujian ini

diketahui Batas Cair pada sampel tanah uji sebesar 45,10%.

2. Batas Susut

Penelitian Batas Susut (Shrinkage Limit) menggunakan tanah basah

sesuai kondisi tanah tersebut di lapangan tanpa diolah sebelumnya.

Uji ini bertujuan untuk mengetahui batas kadar air dimana sampel

tanah tidak lagi mengalami perubahan volume ketika dikeringkan

secara terus menerus. Batas Susut yang diketahui setelah dilakukan

pengujian sebesar 32,63%.

3. Batas Plastis

Uji Batas Plastis (Plastic Limit) menggunakan tanah yang sudah

dikeringkan dengan oven bersuhu 105oC berdurasi 24 jam. Sampel

tanah yang dipakai adalah tanah yang mengalami keretakan ketika

berdiameter 1/8 inci. Penggulungan tanah dilakukan 9 kali. Setelah

pengujian ini dapat diketahui Batas Plastis tanah sebesar 24,44%.

0.00

10.00

20.00

30.00

40.00

50.00

60.00

0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 30.00 35.00 40.00

Kad

ar a

ir (

%)

Jumlah ketukan (N)

Tugas Akhir





4.2.3. Spesific Gravity (Gs)

Pengujian Spesific Gravity (Gs) dilakukan untuk mengetahui sifat

fisik berat jenis tanah yang diambil dari lapangan. Nilai Gs yang didapat

setelah penelitian sebesar 2,65 atau dengan kata lain tanah tersebut bersifat

lempung (clay)

4.3. Uji Kompaksi

Uji kompaksi atau juga bisa disebut uji pemadatan tanah memiliki tujuan untuk

menentukan kadar air optimum (OMC) dan berat isi kering maksimum Benda uji.

Benda uji yang digunakan sebanyak 4 jenis yaitu :

- Benda Uji 1, yang dibuat dari tanah asli (Disturb) dengan berat kering oven 6

kg.

- Benda Uji 2, yang dibuat dari tanah asli dicampur pasir dengan perbandingan :

4,5 kg berat kering oven tanah asli dan 1,5 kg berat kering oven pasir.


3 kg berat kering oven tanah asli dan 3 kg berat kering oven pasir.


1,5 kg berat kering oven tanah asli dan 4,5 kg berat kering oven pasir.

Uji kompaksi yang dilakukan menggunakan mesin Universal Testing Machine

(UTM) karena pemadatan yang disesuaikan dengan metode gilas dengan tandem

roller yang dilaksanakan di lapangan. Berikut adalah hasil dari uji kompaksi dengan

UTM.

Tugas Akhir





1. Uji Kompaksi Benda Uji 1.

Berikut adalah kurva hasil uji kompaksi Benda Uji 1.

Gambar 4.3 Kurva Uji Kompaksi Benda Uji 1


Gambar 4.3 menunjukan grafik hasil uji kompaksi Benda Uji 1. Grafik

menunjukan kadar air optimum sebesar 13,8% dan berat isi kering maksimum

sebesar 1,354 t/m3.

Tugas Akhir











sebesar 1,65 t/m3.

Tugas Akhir











sebesar 1,71 t/m3.

Tugas Akhir











sebesar 1,759 t/m3.

4.4. California Bearing Ratio (CBR)

Pengujian CBR dilakukan setelah benda uji mengalami rendaman didalam air

selama 4 x 24 jam menurut aturan SNI 03-1744-1989. Hal ini dimaksudkan untuk

memperoleh hasil uji CBR dari sampel uji dalam kondisi terburuk (kondisi jenuh

air). Hasil pengujian CBR dihasilkan nilai CBR tiap sampel sebagai berikut :

Tugas Akhir





1. Hasil Uji CBR Benda Uji 1.

Berikut kurva yang dihasilkan saat pengujian CBR untuk Benda Uji 1 :

Gambar 4.7 Kurva Hasil Uji CBR Benda Uji 1


Berdasarkan kurva hasil uji CBR di atas, dapat diketahui :

- Penetrasi 0,1 inci menunjukkan beban terkoreksi sebesar 232 lbs sehingga

diperoleh nilai CBR sebesar 7,733%.



Dari kedua nilai CBR, disimpulkan bahwa nilai CBR pada penetrasi 0,1 inci

lebih besar daripada penetrasi 0,2 inci, oleh karena itu nilai CBR Benda Uji 1

diambil yang terbesar yaitu 7,733%.

Tugas Akhir






Berikut kurva yang dihasilkan saat pengujian CBR Benda Uji 2:











Tugas Akhir






Berikut kurva yang dihasilkan saat pengujian CBR Benda Uji 3:











Tugas Akhir





4. Hasil Uji CBR Benda Uji 4

Berikut kurva yang dihasilkan saat pengujian CBR Benda Uji 4 :











Tugas Akhir





Penambahan material agregat seperti pasir dan kerikil dalam sampel uji

dimaksudkan untuk mengetahui perbedaan nilai CBR yang dihasilkan. Pasir dan

kerikil ditambahkan mempengaruhi tanah asli membuat sampel menjadi lebih padat

sehingga nilai CBR meningkat. Berikut merupakan diagram perbandingan

penambahan pasir dan kerikil pada tanah asli :

Gambar 4.11 Diagram Nilai CBR


Dilihat dari Gambar 4.11, nilai CBR untuk sampel tanah asli nomor 1 yaitu

7,733% merupakan nilai CBR terendah. Sampel tanah uji nomor 2 sampai 4

merupakan sampel tanah asli yang ditambah pasir 25% setiap kali pengujian

mengalami peningkatan nilai CBR dari 10,033% hingga 26,633%.

4.5. Analisa Pengaruh MDD dan Nilai CBR menurut Talukdar (2014)

dengan Hasil Penelitian Laboratorium UNIKA Soegijapranata

Penelitian yang telah dilakukan oleh Talukdar (2014) akan dibandingkan

dengan hasil penelitian yang dilakukan di laboratorium UNIKA

Soegijapranata. Berikut adalah Hasil dari penelitian UNIKA:

Tugas Akhir





Gambar 4.12 Kurva Korelasi Nilai MDD dan Nilai CBR Laboratorium UNIKA


Hasil dari kedua penelitian menunjukan bahwa semakin besar nilai MDD

maka Nilai CBR juga akan semakin besar karena kepadatan tanah

mempengaruhi besar nilai CBR.

Dari kedua kurva juga menghasilkan rumus untuk menghitung nilai CBR

dari nilai MDD yang sudah diketahui. Rumus yang dihasilkan dari penelitian

Talukdar (2014),

CBR = (3,3936 × MDD) + 0,0947

Rumus yang dihasilkan dari penelitian Laboratorium UNIKA yaitu

CBR = (37,655 × MDD) – 45,185

4.6. Uji Beban Plat / Modulus Reaksi Subgrade

Uji Beban Pelat atau Plate Bearing Test yang dilakukan ini berskala

laboratorium yang menggunakan alat Universal Testing Machine (UTM) dengan

tujuan yang sama dengan yang dilakukan di lapangan yaitu untuk mengetahui nilai

Modulus Reaksi Subgrade (ks). Berikut adalah hasil dari uji beban pelat berskala

laboratorium :

Tugas Akhir





Gambar 4.13 Diagram Nilai Modulus Reaksi Subgrade


Gambar 4.14 Menunjukan nilai ks menurut sampel tanah yang tersedia yaitu 7

sampel. Berikut rincian nilai ks menurut nomor sampel :

1. Benda Uji 1 mempunyai nilai ks Sebesar 452,937 kPa/mm.




4.7.Nilai Modulus Reaksi Subgrade menurut Rendra Prayitno & Solihin

(ITB,1990)

Menurut penelitian yang dilakukan dari ITB (Institut Teknologi Bandung)

pada tahun 1990, nilai modulus reaksi subgrade dapat diperoleh melalui persamaan

konversi yang didapat dari grafik dalam Buku Pedoman Perencanaan Perkerasan

Kaku (Beton Semen) Bina Marga DPU 1985. Dengan persamaan tersebut jika nilai

CBR (hasil uji laboratorium) sudah diketahui, maka nilai tersebut dimasukkan ke

Tugas Akhir





persamaan konversi sehingga diperoleh nilai modulus reaksi subgrade sebagai

berikut :

Tabel 4.1 Nilai ks Menggunakan Persamaan Konversi ITB

Nilai CBR

Hasil Uji

(%)

Nilai ks Hasil

Persamaan Konversi

(kPa/mm)

7.733 4,88775

10.033 5,45197

18.6 6,78957

26.633 10,59304 (Sumber : Data Pribadi, 2016)

4.8. Perbandingan Hasil Grafik NAASRA dan Laboratorium.

Setelah dilakukan pengujian CBR dan uji beban plat laboratorium, didapat

nilai CBR dan nilai ks. untuk nilai ks hasil laboratorium harus dikonversi terlebih

dahulu sesuai dengan uji yang dilakukan di lapangan karena uji beban plat yang

dilakukan di laboratorium menggunakan plat ukuran 15 cm sedangkan di lapangan

menggunakan plat berukuran 75 cm sehingga nilai ks yang dihasilkan dari uji

laboratorium lebih besar dari nilai ks yang dihasilkan NAASRA. Berikut

merupakan tabel perbandingan nilai ks laboratorium dengan nilai ks NAASRA :

Tabel 4.2 Perbandingan Nilai ks

Nilai CBR Hasil

Uji (%)

Nilai ks NAASRA

(kPa/mm)

Nilai ks Hasil

Uji (kPa/mm)

7,733 47,3661 452,937

10,033 54,2271 522,62196

18,6 64,7344 636,9427

26,633 77,3367 815,2866 (Sumber : Data Pribadi, 2016)

Tugas Akhir





Dilihat dari tabel di atas, nilai ks hasil uji laboratorium harus di konversi agar

nilai nya mendekati nilai ks NAASRA. Kemudian dari hasil perhitungan didapat

nilai konversi rata-rata sebesar 0,101206619 sehingga nilai ks hasil uji laboratorium

menjadi :

Tabel 4.3 Nilai ks Hasil Uji Sesudah Konversi

Nilai CBR Hasil Uji

(%)

Nilai ks Hasil Uji

sesudah konversi

(kPa/mm)

7,733 45,8402

10,033 52,8928

18,6 64,4628

26,633 82,5124 (Sumber : Data Pribadi, 2016)

Setelah nilai ks dikonversi sesuai dengan perhitungan lapangan, maka dapat

dibandingkan dengan grafik yang sudah dihasilkan oleh NAASRA. Berikut hasil

perbandingan kurva dari NAASRA dengan kurva hasil laboratorium :

Gambar 4.14 Hasil Perbandingan Antara Kurva NAASRA dan Hasil Laboratorium.

(Sumber : Hasil Uji Laboratorium,2016)

Tugas Akhir





Berdasarkan Gambar 4.15, kurva hasil laboratorium tidak jauh berbeda dengan

kurva dari NAASRA. Hasil kurva laboratorium sendiri tidak terlalu bagus seperti

kurva yang dihasilkan NAASRA karena dipengaruhi beberapa faktor antara lain :

jenis tanah, komposisi bahan uji, dan alat uji.

bab iv hasil dan pembahasan 4.1. uraian umumrepository.unika.ac.id/20251/5/12.12.0061 novan dwi...

Documents