kuning (dolomite limestone) dengan rasio …/nilai... · perbandingan agregat kasar dan agregat...

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

i

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

v

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

vii

KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan karunia-

Nya, 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

viii

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 Modifikasi (Modified Proctor Test) …. 12


commit to user

ix

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

x

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

1

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

2

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

Kode Variasi Agregat Kasar Agregat Halus

No. 3/4”

No. 3/8”

No. 4

No. 8

No. 40

No. 200

A 1 Prosentase 50% 50%

A2 Prosentase 75% 25%




commit to user

3

Tabel 1.2 Variasi B (Batu Kuning + Pasir). (Mahesa Taruwibowo, 2012).

BATU KUNING + PASIR

Kode Variasi

BATU KUNING

PASIR Agregat Kasar Agregat Halus No. 3/4”

No. 3/8”

No. 4

No. 8

No. 40

No. 200

B 1 Prosentase 50% 50%



B 4 Prosentase 75% 0% 25%

Tabel 1.3 Variasi C (Batu Kuning + Kerikil). (Mahesa Taruwibowo, 2012).

BATU KUNING + KERIKIL

Kode Variasi

BATU KUNING KERIKIL

Agregat Kasar Agregat Halus No. 3/4”

No. 3/8”

No. 4

No. 8

No. 40

No. 200

No. 1/2”

No. 3/8”

No. 4

C1 Prosentase 50% 50%





commit to user

4

Tabel 1.4 Variasi D (Batu Kuning + Kerikil + Pasir). (Mahesa Taruwibowo,

2012).

BATU KUNING + KERIKIL + PASIR

Kode Variasi

BATU KUNING KERIKIL

PASIRAgregat Kasar Agregat Halus No. 3/4”

No. 3/8”

No. 4

No. 8

No. 40

No. 200

No. 1/2”

No. 3/8”

No. 4

D1 Prosentase 33,33% 33,33% 33,33%

D2 Prosentase 33,33% 33,33% 33,33%

D3 Prosentase 35% 33,33% 33,33%

D4 Prosentase 20% 60% 20%

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


No. 3/4”

No. 3/8”

No. 4

No. 8

No. 40

No. 200






commit to user

5

Tabel 1.6 Variasi B (Batu Kuning + Pasir).

BATU KUNING + PASIR

Kode Variasi

BATU KUNING


No. 3/8”

No. 4

No. 8

No. 40

No. 200





Tabel 1.7 Variasi C (Batu Kuning + Kerikil).


Kode Variasi

BATU KUNING KERIKIL


No. 3/8”

No. 4

No. 8

No. 40

No. 200

No. 1/2”

No. 3/8”

No. 4






commit to user

6

Tabel 1.8 Variasi D (Batu Kuning + Kerikil + Pasir).


Kode Variasi

BATU KUNING KERIKIL


No. 3/8”

No. 4

No. 8

No. 40

No. 200

No. 1/2”

No. 3/8”

No. 4




D4 Prosentase 25% 56,25% 18,75%

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

Miri di wilayah Kabupaten Sragen.


commit to user

7

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

8

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

9

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

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 lapisan-

lapisan 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

11

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. Campuran-

campuran 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

12

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

2,36 mm (no.8) 1) 20 - 60 25 - 50

0,425 mm (no.40) 25 - 45 15 - 30

0,075 mm (no.200) 2) 10 - 25 5 - 15 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

13

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 dg cenderung berkurang saat kadar air )(w bertambah.

Pengurangan dg ini adalah akibat dari pengaruh hilangnya tekanan kapiler saat

kadar air bertambah. Pada kadar air rendah, tekanan kapiler dalam tanah yang


commit to user

14

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.

%100GayaStandar

TerukurGayaCBR ´= ...............................................(2.1)

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

15

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).

Tekanan( in ) ( mm ) ( kN ) ( lbf ) ( lb/in2 )

2 11.50.1 2.5 13.24 3000 1000

4 17.60.2 5 19.96 4500 1500

6 22.28 26.310 30.312 33.5

Penetrasi Gaya

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 nilai CBR ( Head, 1980 ).


commit to user

16

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

dapat dibuat untuk derajat pemadatan yang lain.


commit to user

17

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

18

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 :

dp

kv = ……………………………………………………………….………..(2.2)

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:

a

Cv

AQ

kd

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

dengan Q adalah beban titik, Ac luas bidang tekan dan δa adalah nilai defleksi

rerata pelat.


commit to user

19

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

mengalami penambahan kadar air yang dapat mempengaruhi nilai CBR soaked.


commit to user

20

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).

Jenis Pengujian Nilai 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).

No Diameter Ayakan

Berat tertinggal Berat Lolos

Kumulatif

Department of the Army and The Air Force (1994)

Berat Persen Kumulatif

(mm) (gram) % (%) (%)

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 -

Jumlah 1492.7 100 485,85


commit to user

21

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.

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


commit to user

22

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



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

23

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

No Diameter Ayakan


Kumulatif ASTM C 33-84 Berat Persen Kumulatif

(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

Total 2975 100 348.236 - -

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

24

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



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).

No Diameter Ayakan


Kumulatif ASTM C 33-84 Berat Persen Kumulatif

(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 -

Jumlah 1490.4 100 834.53


commit to user

25

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

26

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

27

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,

perbandingan dan prosentasenya terlihat pada Tabel 3.1.


commit to user

28

Tabel 3.1 Variasi A (Batu Kuning).

BATU KUNING


No. 3/4”

No. 3/8”

No. 4

No. 8

No. 40

No. 200





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

Kode Variasi

BATU KUNING

PASIR Agregat Kasar Agregat Halus

No. 3/4”

No. 3/8”

No. 4

No. 8

No. 40

No. 200





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

29

Tabel 3.3 Variasi C (Batu Kuning + Kerikil).


Kode Variasi

BATU KUNING KERIKIL


No. 3/8”

No. 4

No. 8

No. 40

No. 200

No. 1/2”

No. 3/8”

No. 4





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).


Kode Variasi

BATU KUNING KERIKIL


No. 3/8”

No. 4

No. 8

No. 40

No. 200

No. 1/2”

No. 3/8”

No. 4




D4 Prosentase 25% 56,25% 18,75%


commit to user

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

31

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 maksdg dan optw .

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

32

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

serta variasi penambahan agregat pilihan yang berbeda.


commit to user

33

3.3 Pengujian Pemadatan CBR ( California Bearing Ratio )

3.3.1 Persiapan Benda Uji

Dari pengujian pemadatan modifikasi tadi diambil maxdg dan optw)( 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

34

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

35

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

mengukur penetrasi plunger ke dalam contoh tanah.


commit to user

36

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

37

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

38

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

39

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

40

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

dalam bentuk psi/in yaitu dalam kN/m3.


commit to user

41

3.6 Analisis Korelasi

Data – data yang telah didapatkan dari pengujian kemudian akan dianalisis untuk

mendapatkan nilai keausan, indeks plastisitas, distribusi butiran material, ( maksdg

dan optw ), 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

42

3.7 Alur Penelitian

M u l a i

T a h a p I

T a h a p I I

T a h a p I I I

T a h a p I V

P e r s i a p a n p e n g a y a k a n- B a t u k u n i n g

- K e r i k i l- P a s i r

M e m b u a t M i x D e s i g n d e n g a nc a m p u r a n t e r t e n t u

P e n g u j i a n a w a l M o d i f i e d P r o c t o rT e s t

d i p e r o l e h g d m a k s d a n w o p t

A n a l i s a

P e n e n t u a n n i l a i k v

K e s i m p u l a n

S e l e s a i

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

P e r e n d a m a n ( S o a k e d )

P e n g u j i a n C B R p a d a g d m a k sM o d i f i e d P r o c t o r T e s t

Gambar 3.5 Diagram alur penelitian.


commit to user

43

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

Variasi Kode wopt gd maks

Perbandingan Campuran Pada Kondisi gd maks

Batu kuning Pasir Kerikil

(%) ( gr/cm3 ) (%) (%) (%)

Batu Kuning

A1 5,829 2,141 100 - -

A2 4,930 2,046

A3 4,411 1,936

A4 6,321 1,966

Batu Kuning +

Pasir

B1 4,544 2,114

B2 4,102 2,189 70 30 -

B3 3,696 2,184

B4 3,893 2,132

Batu Kuning +

Kerikil

C1 4,892 2,094

C2 4,102 2,022

C3 4,527 2,121 30 70 -

C4 4,663 2,080

Batu Kuning +

Pasir +

Kerikil

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

44

Gambar 4.1 Grafik Rekapitulasi Pengujian “Modified Proctor”

Pada Berbagai Variasi Campuran.

Berdasarkan hasil rekapitulasi diatas, maka :

· Nilai gd 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

45

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

46

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

Variasi

Variasi Kode

CBR Soaked Modified Perbandingan Pada Kondisi gd

maks

CBR 0,1” CBR 0,2” Batu

kuning Pasir Kerikil

(%) (%) (%) (%) (%)

Batu Kuning

A1 17,69 23,46

A2 9,95 12,83

A3 6,08 13,05

A4 17,69 25,66 100 -- --

Batu Kuning

+ Pasir

B1 12,16 21,04

B2 14,37 22,73

B3 20,67 37,76

B4 32,06 47.66 70 30 --

Batu Kuning

+ Kerikil

C1 5,53 15,40

C2 7,18 17,96 55 -- 45

C3 2,21 4,40

C4 2,21 4,33

Batu Kuning

+ Pasir + Kerikil

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

47

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

48

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).


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

49

· 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).


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).


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

50

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

51

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 CBR Sampel A (Batu Kuning) (%) 0,1" 0,2"

25 33,16 62,32 40 17,69 23,46 50 30,95 65,99 60 9,95 12,83 70 17,69 25,66 75 6,63 40,33 90 6,08 13,05 100 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

52

Tabel 4.4. Pengaruh Gradasi Batu Kuning Terhadap Nilai CBR Soaked Modified

Ditinjau Dari Penambahan Agregat Halus

Prosentase Penambahan Agregat Halus CBR Sampel A (Batu Kuning) (%) 0,1" 0,2"

0 19,9 41,06 10 6,08 13,05 25 6,63 40,33 30 17,69 25,66 40 9,95 12,83 50 30,95 65,99 60 17,69 23,46 75 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

53

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 (%) CBR Sampel B

0,1" 0,2" 25 23,21 57,19 25 15,48 47,66 30 14,37 22,73 30 32,06 47,66 45 12,16 21,04 50 22,11 52,79 70 20,67 37,76 75 12,16 28,60


commit to user

54

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

55

Tabel 4.6 Pengaruh Penambahan Kerikil Pada Batu Kuning Terhadap Nilai CBR

Soaked Modified

Prosentase Penambahan Kerikil (%) CBR Sampel C

0,1" 0,2" 25 18,79 36,66 30 2,21 4,33 45 5,53 15,40 45 7,18 17,96 50 24,32 49,13 50 19,90 40,33 70 2,21 4,40 75 7,18 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

56

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 (%)

CBR Sampel D

0,1" 0,2" 65 6,63 14,30 65 23,10 54,85 65 5,97 12,39

66,67 27,63 58,66 66,67 35,37 64,52 66,67 27,63 66,72

75 17,91 22,14 80 15,48 36,66

Gambar 4.9 Grafik Pengaruh Penambahan Pasir Dan Kerikil Pada Batu Kuning

Terhadap Nilai CBR Soaked Modified.


commit to user

57

2 3 4 5 6 10 15 20 25 30 40 50 60 70 80 100

100 150 200 250 300 400 500 600 700 800

Modulus Reaksi Tanah Dasar : kv (psi/in)

California Bearing Ratio (CBR)

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).

CBR 0,1”

Patokan Jarak Jarak Dimensi

Jarak Dimensi**

Jrk Dim/Jrk Jrk Dim**/(Jrk Dim/Jrk)

P (awal) + Jrk Kv

Nilai kv (Psi)

200 50 10,4186 8,2289 0,2084 39,4914 239,4914 239,49

250

CBR 0,2”

Patokan Jarak Jarak

Dimensi Jarak

Dimensi** Jrk Dim/Jrk Jrk Dim**/(Jrk

Dim/Jrk) P (awal) +

Jrk Kv Nilai kv

(Psi)

250 50 6,9403 2,2021 0,1388 15,8646 265,8646 265,86

300

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


commit to user

58

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.

Variasi Kode

CBR Soaked Modified

kv (kN/m3)

CBR 0,1” CBR 0,2” CBR 0,1” CBR 0,2” (%) (%) - -

Batu Kuning

A1 17,69 23,46 64692,08 74829,33 A2 9,95 12,83 54176,36 58135,24 A3 6,08 13,05 45246,22 58442,02 A4 17,69 25,66 64692,08 78710,18

Batu Kuning + Pasir

B1 12,16 21,04 57238,64 69946,76 B2 14,37 22,73 60226,75 73360,17 B3 20,67 37,76 69186,18 108024,70 B4 32,06 47,66 92541,46 130684,40

Batu Kuning + Kerikil

C1 5,53 15,40 42809,72 61599,06 C2 7,18 17,96 46326,17 65080,52 C3 2,21 4,40 5740,631 35975,84 C4 2,21 4,33 5740,631 35617,14

Batu Kuning + Pasir + Kerikil

D1 6,63 14,30 44764,29 60117,99 D2 23,10 54,85 74109,71 145641,40 D3 5,97 12,39 42844,03 57541,89 D4 17,91 22,14 65006,02 72870,32


commit to user

59

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

60

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

61

Tabel 4.9 Hubungan Nilai CBR Soaked Modified 0,1” Penelitian Terdahulu Dan

Penelitian Sekarang Dengan Nilai kv Pada Berbagai Variasi.

CBR 0,1" (%) Nilai kv ( kN/m3) 17,69 30,95 64692,08 89518,93 9,95 6,63 54176,36 44762,18 6,08 19,90 45246,22 67706,50

17,69 33,16 64692,08 95544,77 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 7,18 19,90 46326,17 67706,50 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

17,91 15,48 65006,02 61713,23

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

62

Tabel 4.10 Hubungan Nilai CBR Soaked Modified 0,2” Penelitian Terdahulu Dan

Penelitian Sekarang dengan Nilai kv Pada Berbagai Variasi.

CBR 0,2" (%) Nilai kv ( kN/m3)

12,83 65,99 58135,24 165642,60 13,05 40,33 58442,02 114797,58 23,46 41,06 74829,33 116388,18 25,66 62,32 78710,18 159291,04 21,04 52,79 69946.,59 141433,40 22.73 57,19 73360,17 150417,87 37,76 28,60 108024,37 83832,39 47,66 47,66 130684,37 130684,61 4,40 49,13 35975,84 133868,53 4.43 40,33 35617,14 114797,58

15,40 22,73 61599,06 73363,18 17,96 36,66 65080,52 105050,39 12,39 58,66 57541,89 153387,35 14,30 64,52 60117,99 162260,53 22,14 66,72 72870,32 167672,92 54,85 36,66 145641,40 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

63

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

64

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.

kuning (dolomite limestone) dengan rasio …/nilai... · perbandingan agregat kasar dan agregat...

Documents