PERBAIKAN SUBGRADE TANAH TANON DENGAN

FLY ASH DAN KAPUR UNTUK PERENCANAAN

TEBAL LAPIS PERKERASAN

Tugas Akhir

untuk memenuhi sebagian persyaratan

mencapai derajat Sarjana S-1 Teknik Sipil

diajukan oleh :

Zainal Abidin

NIM : D 100 030 087

NIRM : 03.6.106.03010.5.0087

Kepada

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

2011

LEMBAR PENGESAHAN

PERBAIKAN SUBGRADE TANAH TANON DENGAN

FLY ASH DAN KAPUR UNTUK PERENCANAAN

TEBAL LAPIS PERKERASAN

Tugas Akhir

diajukan dan dipertahankan pada Ujian Pendadaran

Tugas Akhir dihadapan Dewan Penguji

Pada Tanggal : 17 Februari 2011

diajukan oleh :

ZAINAL ABIDIN D 100 030 087

Susunan Dewan Penguji

Pembimbing Utama

Ir. Renaningsih, MT.

NIK : 733.

Pembimbing Pendamping

Senja Rum Harneni, ST.,MT.

NIK : 795

Anggota Dewan Penguji

Qunik Wiqoyah, ST.,MT.

NIK : 690.

Tugas akhir ini diterima sebagai salah satu persyaratan

untuk mencapai derajat Sarjana S-1 Teknik Sipil

Surakarta, Maret 2011

Dekan Fakultas Teknik

Ir. Agus Riyanto SR, MT.

NIK : 483.

Ketua Jurusan Teknik Sipil

Ir. H. Suhendro Trinugroho, MT.

NIK : 795.

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

FAKULTAS TEKNIK

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL Jl. A Yani Pabelan Kartasura Trommol Pos 1. Telp. (0271) 717417 - 46493 Surakarta - 57102

PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI

Yang bertanda tangan dibawah ini :

Nama : ZAINAL ABIDIN

NIRM : D 100030087

Fakultas : Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik

Judul Tugas Akhir : PERBAIKAN SUBGRADE TANAH TANON DENGAN FLY ASH DAN KAPUR UNTUK PERENCANAAN TEBAL LAPIS PERKERASAN.

Menyatakan dengan sebenarnya bahwa skripsi yang saya buat dan serahkan ini

merupakan hasil karya sendiri, kecuali kutipan-kutipan dan ringkasan-ringkasan yang

semuanya telah saya jelaskan sumbernya. Apabila dikemudian hari terbukti dan atau

dapat dibuktikan bahwa skripsi ini hasil jiplakan, maka saya bersedia menerima

sanksi apapun dari Fakultas Ekonomi dan atau gelar dan ijazah yang diberikan oleh

Universitas Muhammadiyah Surakarta batal saya terima.

Surakarta, Maret 2011

Yang Membuat Pernyataan

Zainal Abidin

MOTTO

Bukan karena sulit maka kita menjadi tidak berani, melainkan karena

tidak beranilah sesuatu menjadi sulit. ( Seneca)-

Lebih baik memiliki pesaing yang cerdik dan kompeten daripada kawan

yang biasa-biasa saja.

Orang yang disinari cahaya terang di masa lalu, memang tidak akan bisa

melihat hal-hal baru didepan. Kalaupun terlihat, mereka tak akan

mempercayainya. Lawan yang kecil akan dianggap kecil terus sepanjang

masa, meski mereka tumbuh dan adaptif terhadap perubahan. (Rhenald

Kasali)-

Kebanyakan sikap kita terhadap perubahan lebih ditentukan oleh, Apakah

saya yang memolo[orinya atau Orang lain yang memoloporinya. (John C

Maxwell)-

PERSEMBAHAN

KATA PENGANTAR

Assalamu alaikum Wr Wb.

Alhamdulillah, segala puji syukur dipanjatkan kehadirat Allah

SWT atas limpahan rahmat, taufik dan hidayah-Nya sehingga penyusunan Tugas

Akhir dapat diselesaikan. Tugas Akhir ini disusun guna melengkapi persyaratan

untuk menyelesaikan program studi S-1 pada Fakultas Teknik Jurusan Sipil

Universitas Muhammadiyah Surakarta. Bersama ini penyusun mengucapkan

terima kasaih kepada semua pihak yang telah memberikan dukungan sehingga

penyusun dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini.

Kemudian dengan selesainya Tugas Akhir ini penyusun

mengucapkan banyak terima kasih kepada :

1. Bapak Ir. Agus Riyanto MT., selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas

Muhammadiyah Surakarta.

2. Bapak Ir. Suhendro trinugroho MT., selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil

Universitas Muhammadiyah Surakarta.

3. Ibu Ir. Renaningsih MT., selaku pembimbing utama.

4. Ibu Senja Rum Harnaeni, ST.,MT., selaku pembimbing pendamping.

5. Ibu Qunik Wiqoyah, ST.,MT., selaku dosen penguji.

6. Bapak/Ibu Dosen Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas

Muhammadiyah Surakarta.

7. Ayah (Alm.), Ibu dan Keluarga yang telah memberikan kesempatan, doa dan

upaya.

8. Sahabat dan teman-teman semua.

Penulis menyadari bahwa penyusunan Laporan Tugas Akhir ini masih

jauh dari sempurna, karena itu kritik dan saran yang bersifat membangun sangat

diharapkan dan semoga laporan ini bermanfaat bagi kita semua. Amin..

Wassalamu alaikum Wr Wb.

Surakarta, Februari 2011

Penyusun

DAFTAR ISI

LEMBAR JUDUL ..................................................................................... i

LEMBAR PENGESAHAN ....................................................................... ii

KATA PENGANTAR ............................................................................... iii

DAFTAR ISI .............................................................................................. iv

DAFTAR TABEL ...................................................................................... vi

DAFTAR GAMBAR ................................................................................. vii

DAFTAR NOTASI .................................................................................... ix

DAFTAR LAMPIRAN .............................................................................. x

ABSTRAKSI ............................................................................................. xi

BAB I PENDAHULUAN ................................................................ 1

A. Latar Belakang ...................................................................... 1

B. Rumusan Masalah ................................................................. 2

C. Tujuan Penelitian .................................................................. 2

D. Manfaat Penelitian ................................................................ 2

E. Batasan Masalah ................................................................... 3

F. Keaslian Penelitian ............................................................... 4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ....................................................... 5

A. Tanah Lempung .................................................................... 5

B. Fly ash ................................................................................... 6

C. Kapur .................................................................................... 8

D. Stabilisasi .............................................................................. 9

E. Tanah dasar ........................................................................... 10

BAB III LANDASAN TEORI ............................................................ 11

A. Pendahuluan .......................................................................... 11

B. Specific gravity ...................................................................... 12

C. Kadar air ............................................................................... 12

D. Analisa ukuran butiran .......................................................... 13

E. Batas-batas Atterberg ............................................................ 14

F. Klasifikasi Tanah .................................................................. 17

G. Pemadatan Standar ................................................................ 23

H. Kuat Dukung Tanah / CBR ................................................... 25

I. Perencanaan lapis perkerasan lentur ..................................... 27

BAB IV METODE PENELITIAN ..................................................... 35

A. Uraian umum ........................................................................ 35

B. Bahan-bahan penelitian .......................................................... 35

C. Peralatan penelitian ............................................................... 35

D. Tahapan penelitian ................................................................ 40

E. Pelaksanaan ........................................................................... 43

BAB V ANALISA HASIL DAN PEMBAHASAN .......................... 58

A. Uji Sifat Fisis ........................................................................ 58

1. Uji specific gravity ................................................................ 59

2. Uji kadar air .......................................................................... 60

3. Uji Atterberg Limits .............................................................. 61

4. Uji gradasi ............................................................................. 66

5. Klasifikasi tanah ................................................................... 69

B. Uji Sifat Mekanis .................................................................. 70

1. Uji pemadatan standar / standard Proctor ............................ 70

2. Uji CBR ................................................................................ 72

C. Perencanaan Tebal Perkerasan Lentur Metode Bina Marga .. 75

BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN ............................................ 82

A. Kesimpulan ........................................................................... 82

B. Saran ..................................................................................... 83

DAFTAR PUSTAKA ................................................................................ 84

LAMPIRAN

DAFTAR TABEL

Tabel II.2 kandungan kimia fly ash kelas F ........................................ 7

Tabel II.3 kandungan kimia fly ash kelas C ........................................ 7

Tabel III.1. Specific gravity pada macam-macam tanah ....................... 12

Tabel III.2. Ukuran ayakan standar di Amerika ..................................... 14

Tabel III.3. Nilai indeks plastisitas macam tanah ................................... 16

Tabel III.4. Pengelompokan tanah berdasar sistem USCS .................... 19

Tabel III.5. Klasifikasi tanah sistem AASHTO ..................................... 22

Tabel III.6. Ukuran pemadatan standard Proctor ................................. 23

Tabel III.7. Ukuran standard Proctor ................................................... 24

Tabel III.8. Besar beban standar untuk penetrasi uji CBR .................... 25

Tabel III.9. Angka ekivalensi beban kendaraan .................................... 28

Tabel III.10. Koefisien distribusi kendaraan ........................................... 29

Tabel III.11. Faktor regional .................................................................... 30

Tabel III.12. Indeks permukaan pada awal UR (IP0) .............................. 30

Tabel III.13. Indeks permukaan pada akhir UR (IPt) .............................. 30

Tabel III.14. Kekuatan relatif masing-masing lapis perkerasan .............. 32

Tabel III.15. Tebal batas minimum tebal lapis permukaan ..................... 33

Tabel III.16. Tebal batas minimum lapis pondasi atas ............................ 33

Tabel IV.1. Daftar faktor regional (FR) ................................................. 52

Tabel IV.2. Indeks permukaan awal umur rencana (IP0) ....................... 52

Tabel IV.3. Indeks permukaan akhir umur rencana (IPt) ....................... 53

Tabel IV.4. Kekuatan relatif masing-masing jenis lapis perkerasan ..... 55

Tabel IV.5. Tebal batas minimum lapis permukaan .............................. 56

Tabel IV.6. Tebal batas minimum lapis pondasi atas ............................ 57

Tabel V.1. Hasil uji specific gravity fly ash dan kapur ........................ 58

Tabel V.2. Hasil uji sifat fisis tanah asli ............................................... 58

Tabel V.3. Hasil uji sifat fisis tanah campuran .................................... 59

Tabel V.4. Hasil uji batas cair tanah asli dan campuran ...................... 62

Tabel V.5. Hasil uji batas plastis tanah campuran ................................ 63

Tabel V.6. Hasil uji batas susut tanah campuran .................................. 64

Tabel V.7. Hasil uji indeks plastisitas tanah campuran ........................... 65

Tabel V.8. Hasil klasifikasi tanah asli dan tanah campuran .................... 69

Tabel V.9. Hasil uji standard Proctor tanah asli dan tanah campuran .... 70

Tabel V.10. Hasil uji CBR soaked ............................................................ 72

Tabel V.11. Hasil uji CBR unsoked .......................................................... 74

Tabel V.12. Data perencanaan perkerasan jalan (tanah asli) ...................... 75

Tabel V.13. Data lintas harian rata-rata (LHR) ......................................... 76

Tabel V.14. Data perencanaan perkerasan jalan (tanah terstabilisasi) ....... 79

DAFTAR GAMBAR

Gambar III.1. Diagram fase tanah ................................................................ 11

Gambar III.2. Batas-batas Atterberg ............................................................ 15

Gambar III.3. Hubungan kadar air dengan berat volume kering .................. 24

Gambar III.4. Grafik hubungan antar beban dan penetrasi uji CBR ............ 26

Gambar III.5. Nomogram korelasi antara DDT dengan CBR ...................... 27

Gambar III.6. Nomogram (contoh) untuk penentuan nilai ITP .................... 31

Gambar IV.1. Alat uji hydrometer ................................................................ 36

Gambar IV.2. Saringan dan penggetar ......................................................... 36

Gambar IV.3. Alat uji water content analisys .............................................. 37

Gambar IV.4. Oven ................................................................................ 37

Gambar IV.5. Alat uji Atterberg limits ......................................................... 38

Gambar IV.6. Alat uji standard Proctor ...................................................... 39

Gambar IV.7. Alat uji penetrasi CBR ........................................................... 40

Gambar IV.8. Bagan alir pelaksanaan penelitian ......................................... 42

Gambar V.1. Hubungan nilai specific gravity dengan penambahan fly ash

dan kapur ............................................................................... 60

Gambar V.2. Hubungan nilai kadar air dengan penambahan fly ash dan

kapur ................................................................................ 61

Gambar V.3. Hubungan nilai batas cair dengan penambahan fly ash dan

kapur ................................................................................ 62

Gambar V.4. Hubungan batas plastis dengan penambahan fly ash dan

kapur ................................................................................ 63

Gambar V.5. Hubungan batas susut dengan penambahan fly ash dan

kapur ................................................................................ 64

Gambar V.6. Hubungan indeks plastisitas dengan penambahan fly ash

dan kapur ............................................................................... 65

Gambar V.7. Grafik hasil uji gradasi dengan penambahan fly ash dan

kapur ................................................................................ 67

Gambar V.8. Hubungan persentase lolos saringan No.200 dengan

penambahan fly ash dan kapur .............................................. 68

Gambar V.9. Grafik hubungan berat isi kering dan kadar air ..................... 70

Gambar V.10. Grafik hubungan berat isi kering dengan penambahan

fly ash dan kapur .................................................................... 71

Gambar V.11. Grafik hubungan kadar air dengan variasi bahan tambah ..... 72

Gambar V.12. Hubungan CBR soaked dengan variasi bahan tambah .......... 73

Gambar V.13. Hubungan CBR unsoaked dengan variasi bahan tambah ...... 74

Gambar V.14. Gambar tebal lapis perkerasan (CBR tanah asli) ................... 79

Gambar V.15. Gambar tebal lapis perkerasan (CBR tanah stabilisasi) ........ 81

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1 Pemeriksaaan specific gravity dan kadar air

Lampiran 2 Pemeriksaan analisa buturan

Lampiran 3 Pemeriksaan standard Proctor

Lampiran 4 Pemeriksaan Atterberg limits

Lampiran 5 Uji CBR unsoaked

Lampiran 6 Uji CBR soaked

Lampiran 7 Daftar, grafik, nomogram perencanaan perkerasan lentur

PERBAIKAN SUBGRADE TANAH TANON DENGAN

FLY ASH DAN KAPUR UNTUK PERENCANAAN

TEBAL LAPIS PERKERASAN

ABSTRAKSI

Kondisi jalan di Kecamatan Tanon, Sragen, yang buruk ditandai dengan

retak-retak bergelombang maupun penurunan badan jalan. Hal ini disebabkan

karena subgrade jalan tersebut berupa tanah lempung. Melihat permasalahan

tersebut, maka perlu adanya perbaikan subgrade untuk memperkuat tanah dasar

dengan cara stabilisasi menggunakan fly ash (persentase 0%, 2,5%, 5%, 10% )

dan kapur (persentase 5% dan 10%). Metode penelitian melalui serangkaian

pengujian, yaitu uji berat jenis (specific gravity), kadar air (water content),

analisa saringan dan hydrometer (grain size analysis), Standard Proctor dan

CBR dengan mengacu pada standar ASTM dan prosedur pengujian di

Laboratorium. Klasifikasi tanah campuran berdasar sistem AASHTO, tanah

Tanon Sragen termasuk kedalam kelompok A-7-6, sedang berdasar klasifikasi

berdasar sistem USCS, tanah Tanon Sragen termasuk kedalam kelompok CH.

Penambahan kapur dan fly ash mampu memperbaiki sifat fisis tanah Tanon,

ditinjau dari penurunan nilai kadar air, batas cair, batas susut , meningkatnya

nilai batas plastis selain itu juga memperbaiki sifat mekanis, dilihat dari

peningkatan nilai CBR soaked tanah campuran dibandingkan CBR soaked tanah

asli. Nilai CBR unsoaked maksimum sebesar 18% terjadi pada tanah asli

dengan penambahan campuran kapur 10% + fly ash 10%. Sedangkan nilai CBR

soaked maksimum sebesar 13% terjadi pada konsentrasi penambahan kapur dan

fly ash yang sama. Besarnya peningkatan nilai CBR unsoaked terhadap nilai

CBR tanah asli sebesar 9%. Pada perencanaan perkerasan lentur berdasar nilai

CBR tanah asli didapatkan lapisan surface course setebal 9 cm. Sedangkan pada

perencanaan perkerasan berdasar nilai CBR rendaman tebal lapisan surface

course adalah 3,5 cm, dengan lapisan base course (20 cm) dan subbase course

(10 cm) yang sama.

Kata kunci : tanah dasar, sifat fisis dan mekanis, CBR, lapis perkerasan