TUGAS AKHIR

PENGARUH STABILISASI TANAH PASIR DENGAN MENGGUNAKAN ASPAL SC60-70

TERHADAP KUAT GESER TANAH

Diajukan Kepada Universitas Islam Indonesia Untuk Memenuhi Persyaratan

Memperoleh Derajat Sarjana Strata Satu ( S1 ) Teknik Sipil

Disusun oleh :

Nama : Dian Purniasari

NIM : 03 511 190

Jurusan : Teknik Sipil

JURUSAN TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN

UNIVERSITAS ISLAM INDONESIA\

YOGYAKARTA

2008

LEMBAR PENGESAHAN

TUGAS AKHIR

PENGARUH STABILISASI TANAH PASIR DENGAN MENGGUNAKAN ASPAL SC60-70

TERHADAP KUAT GESER TANAH

Diajukan Kepada Universitas Islam Indonesia Untuk Memenuhi Persyaratan Memperoleh Derajat Sarjana Strata Satu ( S1 ) Teknik Sipil

Disusun oleh :Dian Purniasari

03 511 190

Mengetahui, Disetujui Oleh,Ketua Jurusan Teknik Sipil Dosen Pembimbing

Ir. Faisol AM, MS Ir. Akhmad Marzuko, MT

v

KATA PENGANTAR

Assalamu' alaikum Wr. Wb.

Alhamdulillah wa syukurillah, segala puji dan syukur adalah milikNya

yang telah mencurahkan samudra karunia dan hidayahNya kepada penulis,

sehingga penelitian dengan judul “Stabilisasi Tanah Pasir dengan

Menggunakan SC60-70 Terhadap KuatGeser Tanah” dilakukan pada periode

September 2007 – Februari tahun 2008, bertempat di Laboratorium Mekanika

Tanah, Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Universitas

Islam Indonesia, Yogyakarta dapat diselesaikan dengan baik. Sholawat dan salam

dihaturkan kepada junjungan Nabi besar Muhammad SAW.

Tugas Akhir ini adalah merupakan salah satu syarat dalam menempuh

pendidikan sarjana strata satu (S1) pada Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik

Sipil dan Perencanaan, Universitas Islam Indonesia, Yogyakarta.

Penelitian ini dimaksudkan untuk mempraktekkan teori yang diperoleh

dibangku kuliah, serta memperluas wawasan untuk bekal memasuki dunia kerja.

Dalam melakukan penelitian dan terselesaikannya tugas akhir ini,

penyusun telah banyak mendapat bantuan, bimbingan dan pengarahan dari

berbagai pihak. Untuk itu, pada kesempatan ini penyusun menyampaikan terima

kasih kepada:

1. Bapak DR. Ir. H. Ruzardi, MS, selaku Dekan Fakultas Teknik Sipil dan

Perencanaan, Universitas Islam Indonesia,

2. Bapak Ir. H. Faisol AM, MS, selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil, Fakultas

Teknik Sipil dan Perencanaan, Universitas Islam Indonesia,

3. Bapak Ir. Akhmad Marzuko, MT, selaku Dosen Pembimbing,

4. Bapak Ibnu Sudarmadji, Ir, H, MS, selaku Dosen Penguji,

5. Bapak A Halim Hasmar, Ir, H, MT, selaku Dosen Penguji,

6. Ayah dan Ibu tercinta, terima kasih telah membimbingku untuk mencintai

Allah SWT, mengajarkan nilai – nilai kehidupan dan selalu memotivasi

hidupku untuk selalu semangat dalam hidup.

Tidak ada yang dapat disampaikan selain ucapan terima kasih yang

sebesar-besarnya atas bantuan yang diberikan, semoga mendapat balasan kebaikan

dari Allah SWT. Amin

Akhirnya besar harapan penulis Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi

penulis secara pribadi dan bagi siapa saja yang membacanya.

Wabillahittaufiq wal hidayah

Wassalamu’alaikum Wr. Wb

Yogyakarta, Juni 2008

Penulis

iii

MOTTO

“ Hai orang – orang yang beriman, mintalah pertolongan dari Allah dengan

kesabaran dan shalat. Sungguh Allah bersama orang – orang yang sabar. “

( QS. Al Baqarah : 156 )

“ Ibrahim berkata, “ saya tidak putus asa, sebab yang putus asa dari rahmat

tuhan hanya orang – orang yang sesat. “

( QS. Al Hijr : 56 )

“ Karena sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan. Sesungguhnya

sesudah ada kesulitan itu ada kemudahan. “

( QS. Asy Syarh : 5 - 6 )

“ Tiada Kehidupan Tanpa Ilmu Pengetahuan, Tiada Pengetahuan

Mendatangkan Kehidupan

Pengetahuan Tiada Menciptakan Kesombongan, Pengetahuan Manusia Tiada

Setitik Air diLautan. “

( H. M. Ihsanudin. AS )

ABSTRAKSI

Tanah mempunyai peranan yang sangat penting dalam suatu bidang pekerjaan konstruksi. Tanah yang dijumpai dilapangan sangat bervariasi dan kualitasnya tidak selalu memenuhi persyaratan yang ditentukan untuk suatu konstruksi bangunan diatasnya. Penelitian ini mencoba menganalisis besarnya kuat geser tanah pasir yang distabilisasi dengan Aspal Cair SC60-70 yang dilakukan dengan pengujian Triaksial tipe UU dan Geser Langsung.

Pengujian dilaksanakan di Laboratorium Mekanika Tanah, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Universitas Islam Indonesia, Yogyakarta. Sampel tanah diambil dari pantai Parangtritis, Yogyakarta dengan kondisi tanah terganggu (disturbed soil). Nilai kuat geser tanah diambil dari Uji Triaksial tipe UU dan Uji Geser Langsung berdasarkan parameter kuat geser yaitu sudut geser dalam (φ) dan kohesi (c). Variasi penambahan Aspal SC60-70 yaitu 2%, 4%, dan 6% dengan lama pemeraman (curring time) 1 hari, 7 hari dan 14 hari.

Dari hasil penelitian ini dapat disimpulkan bahwa terjadi perubahan parameter kuat geser tanah setelah tanah pasir dicampur dengan Aspal SC60-70. Perubahan ini mengakibatkan meningkatnya kuat geser. Pada pengujian Triaksial tipe UU prosentase peningkatan kuat geser maksimum pada prosentase campuran 6% dan lama pemeraman 14 hari, yaitu pada campuran 2% dan lama pemeraman 1, 7, dan 14 hari nilai tegangan gesernya ( τ ) berturut-turut adalah 0,874 kg/cm2, 1,302 kg/cm2, dan 1,473 kg/cm2, pada pencampuran 4% dan lama pemeraman 1, 7, dan 14 hari nilai tegangan gesernya adalah 1,139 kg/cm2, 1,486kg/cm2, dan 1,768 kg/cm2, pada pencampuran 6% dan lama pemeraman 1, 7, dan 14 hari nilai tegangan gesernya adalah 1,417 kg/cm2, 1,824 kg/cm2, 2,036 kg/cm2, sedangkan pada pengujian Geser Langsung prosentase peningkatan kuat geser maksimum pada prosentase campuran 6% dan lama pemeraman 14 hari, yaitu pada campuran 2% dan lama pemeraman 1, 7, dan 14 hari nilai tegangan gesernya berturut-turut adalah 0,544 kg/cm2, 0,575 kg/cm2, dan 0,843 kg/cm2, pada pencampuran 4% dan lama pemeraman 1, 7, dan 14 hari nilai tegangan gesernya adalah 0,722 kg/cm2, 0,883 kg/cm2, dan 1,075 kg/cm2, pada pencampuran 6% dan lama pemeraman 1, 7, dan 14 hari nilai tegangan gesernya adalah 0,899 kg/cm2, 1,022 kg/cm2, 1,222 kg/cm2.

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL.…………………………………………………………………i

LEMBAR PENGESAHAAN…….………………………………………………….ii

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

ABSTRAKSI………………………………………………………………………....v

DAFTAR ISI………………………………………………………………………...vi

DAFTAR TABEL……………………………………………………………..….....ix

DAFTAR GAMBAR……………………………………………………………..….x

DAFTAR LAMPIRAN………………………………………………………….....xii

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

1.1 Latar Belakang………………………………………………………...1

1.2 Rumusan Masalah……………………………………………………..2

1.3 Tujuan Penelitian……………………………………………………...2

1.4 Batasan Penelitian……………………………………………………..3

1.5 Manfaat Penelitian…………………………………………………….3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA……………………………………………...4

2.1 Stabilisasi Tanah Pasir………………………………………………...4

2.2 Aspal Cair……………………………………………………………..6

BAB III LANDASAN TEORI...........................................................................8

3.1 Tanah………………………………………………………………….8

3.2 Klasifikasi Tanah……………………………………………………...8

3.2.1 Sistem Klasifikasi AASHTO………………………………….9

3.2.2 Sistem Klasifikasi Unified…………………………………...10

3.3 Pemadatan Tanah (Proktor Standart)………………………………...12

3.4 Tanah Pasir…………………………………………………………..13

3.4.1 Kandungan Pasir dan Mineral yang ada di dalamnya……….13

3.4.2 Struktur Tanah Berpasir……………………………………...15

3.5 Aspal…………………………………………………………………16

3.5.1 Jenis Aspal…………………………………………………...16

3.5.2 Komposisi Aspal……………………………………………..17

3.6 Kuat Geser Pasir……………………………...……………………...18

3.6.1 Pengukuran Kekuatan Geser…………………………………18

3.6.1.1 Percobaan Geser Langsung…………………….…..18

3.6.1.2 Pengujian Triaksial……………………..……….....22

3.7 Kriteria Keruntuhan Mohr-Coulomb………………………………...23

3.8 Stabilisasi Tanah Pasir……………………………………………….25

BAB IV METODE PENELITIAN..................................................................27

4.1 Metode Penelitian……………………………………………………27

4.2 Rencana Penelitian…………………………………………………...27

4.3 Persiapan Penelitian………………………………………………….27

4.4 Alat-alat dan bahan yang digunakan…………………………………27

4.5 Jalannya Penelitian…………………………………….…………….28

4.5.1 Pekerjaan Persiapan…………………………………….……28

4.5.2 Pekerjaan Lapangan…………………………….……………28

4.5.3 Pekerjaan Laboraturium……………………………………...28

4.6 Bagan Alir……………………………………………………………29

BAB V HASIL PENELITIAN…...................................................................30

5.1 Hasil Penelitian………………………………………………………30

5.1.1 Pengujian Distribusi Butiran Tanah………………………….30

5.2 Sifat Fisik dan Mekanis Tanah Asli…… ……………………………35

5.2.1 Hasil Pengujian Kadar air Tanah…………………………….35

5.2.2 Hasil Pengujian Berat Jenis Tanah………….……………….36

5.2.3 Hasil Pengujian Berat Volume Tanah……………………….38

5.2.4 Hasil Pengujian Pemadatan Tanah ( Proktor Standart ) …….38

5.2.5 Hasil Pengujian Triaksial Tipe UU………………………......42

5.2.6 Hasil Pengujian Geser Langsung…………………………….45

5.3 Nilai Kuat Geser Tanah……………………………………………...47

5.3.1 Nilai Kuat Geser Pada Uji Triaksial Tipe UU………….……48

5.3.2 Nilai Kuat Geser Pada Uji Geser Langsung………...……….49

BAB VI PEMBAHASAN HASIL PENELITIAN…………………………..50

6.1 Klasifikasi Tanah…………………………………………………….50

6.1.1 Klasifikasi Tanah Unified………………………………..…..50

6.1.2 Sistem Klasifikasi AASHTO………………………………...53

6.2 Pengaruh Campuran Aspal SC60-70 dan Lama Pemeraman…………..55

6.3 Nilai Kuat Geser Pada Uji Triaksial Tipe UU…………………….…58

6.4 Nilai Kuat Geser Pada Uji Geser Langsung…………………………59

BAB VII KESIMPULAN DAN SARAN……………………………………..61

7.1 Kesimpulan…………………………………………………………..61

7.2 Saran…………………………………………………………………63

DAFTAR PUSTAKA………………………………………………………...……..64

x

DAFTAR GAMBAR

Gambar 3.1 Hubungan Antara Kadar Air dan Berat Volume Tanah………….13

Gambar 3.2 Rentang Ukuran Pertikel ( Craig, 1974 )………………………...14

Gambar 3.3 Struktur butir tunggal…………………………………..………...15

Gambar 3.4 Struktur sarang lebah ( Das, 1993 )…………………..…………..15

Gambar 3.5 Susunan benda Uji Geser Langsung ( Das, 1995 )……………….19

Gambar 3.6 Diagram Tegangan dengan Perubahan Tinggi Benda Uji ( Das,

1995 )…………………………………………………………….20

Gambar 3.7 Grafik Hubungan Tegangan Geser ( τ ) dengan Tegangan normal

( σ ) pada Uji Geser Langsung…………………………………...21

Gambar 3.8 Alat Pengujian Triaksial UU…………………………..……..…..23

Gambar 3.9 Kondisi Tegangan pada Keadaan Runtuh………………………..25

Gambar 4.1 Bagan Alir Penelitian…………………………………………….29

Gambar 5.1 Grafik Hasil Uji Analisis Distribusi Butiran Sampel 1…………..32

Gambar 5.2 Grafik Hasil Uji Analisis Distribusi Butiran Sampel 2…………..34

Gambar 5.3 Hasil Pengujian Pemadatan Tanah Sampel 1…………………….40

Gambar 5.4 Hasil Uji Kepadatan Tanah Sampel 2……………………………41

Gambar 5.5 Kurva Hubungan Tegangan dan Regangan Uji Triaxial Tanah

Campuran dengan Prosentase Campuran 2% dan Lama

Pemeraman 1 hari...........................................................................42

Gambar 5.6 Lingkaran Mohr Uji Triaksial Tanah Campuran Aspal SC60-70

sebanyak 2% dengan Lama Pemeraman 1 hari…………….…….43

Gambar 5.7 Kurva Hubungan Tegangan dan Regangan Uji Geser Langsung

Tanah asli………………………………………………………...45

Gambar 5.8 Hasil Uji Geser Langsung Pada Tanah Pasir

asli………………………………………………………………..46

Gambar 6.1 Hubungan antara Sudut Gesek Dalam dengan waktu pemeraman

pada prosentase campuran Aspal SC60-70 yang berbeda pada uji

Triaksial UU…………….……………………………………......55

xi

Gambar 6.2 Hubungan antara Kohesi dengan waktu pemeraman pada

prosentase campuran Aspal SC60-70 yang berbeda pada uji Triaksial

UU ……………………………………………………………….56

Gambar 6.3 Hubungan antara Sudut Gesek Dalam dengan waktu pemeraman

pada prosentase campuran Aspal SC60-70 yang berbeda pada uji

Geser Langsung. ………………………………………………....57

Gambar 6.4 Hubungan antara Kohesi dengan waktu pemeraman pada

prosentase campuran Aspal SC60-70 yang berbeda pada uji Geser

Langsung…………………………………………………………58

Gambar 6.5 Hubungan antara Tegangan Geser dengan prosentase campuran

Aspal SC60-70 pada pemeraman yang berbeda pada uji Triaksial

UU…………………………………………………………..…...59

Gambar 6.6 Hubungan antara Tegangan Geser dengan prosentase campuran

Aspal SC60-70 pada pemeraman yang berbeda pada uji Geser

Langsung…………………………………………………………60

ix

DAFTAR TABEL

Tabel 3.1 Klasifikasi AASHTO .……………………………………………9

Tabel 3.2 Klasifikasi Tanah SistemUnified…………………………………10

Tabel 3.3 Lanjutan Klasifikasi Tanah Unified…………………………...…11

Tabel 3.4 Komposisi Mineral Quartz dan Fieldspar ( Bowles, 1986 )……..14

Tabel 3.6 Pengelompokan Tipe Tanah Berdasarkan Sudut Geser Dalam….22

Tabel 5.1 Hasil Pengujian Analisis Saringan 1……………………………..31

Tabel 5.2 Prosentase Analisa Butiran………………………………………32

Tabel 5.3 Hasil Pengujian Analisis Saringan 2……………………………..33

Tabel 5.4 Prosentase Analisis Butiran………………………………………35

Tabel 5.5 Hasil Pengujian Kadar Air……………………………………….36

Tabel 5.6 Hasil Pengujian Berat Jenis Tanah……………………………….37

Tabel 5.7 Hasil Pengujian Berat Volume Tanah……………………………38

Tabel 5.8 Hasil Uji Proktor Standar Sampel 1……………….……………..39

Tabel 5.9 Hasil Uji Proktor Standar Sanpel 2……………………….……...41

Tabel 5.10 Hasil Rata – rata Uji Proktor Standar Sampel 1 dan 2………..….41

Tabel 5.11 Hasil Pengujian Triaksial Tanah Pasir dicampur dengan

SC60-70…………………………………………………………….44

Tabel 5.12 Hasil Pengujian Geser Langsung dicampur Aspal SC60-70……….46

Tabel 5.13 Nilai Kuat Geser Tanah Pasir dengan campuran Aspal Cair

SC60-70 Berdasarkan Uji Triaksial Tipe UU…………………..….48

Tabel 5.14 Nilai Kuat Geser Tanah Pasir dengan Campuran Aspal Cair

SC60-70 Berdasarkan Uji Geser Langsung………………………...49

Tabel 6.1 Klasifikasi Tanah Sistem Unified………………………….……..51

Tabel 6.2 Lanjutan Tabel Klasifikasi Tanah Unified……………………….52

Tabel 6.3 Klasifikasi Tanah Sistem AASHTO……………………………..54

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1 Pernyataan Bebas Plagiatisme

Lampiran 2 Kartu Peserta Tugas Akhir

Lampiran 3 Hasil Uji Sifat Fisik dan Mekanis Tanah

Lampiran 4 Hasil Uji Triaksial

Lampiran 5 Hasil Uji Geser Langsung

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Pada suatu lokasi konstruksi, tanah mempunyai peranan yang sangat

penting karena tanah adalah pondasi pendukung suatu bangunan atau bahan

konstruksi dari bangunan itu sendiri seperti tanggul, jalan raya, dsb. Kondisi tanah

disetiap tempat sangatlah berbeda karena tanah secara alamiah merupakan

material yang rumit dan sangat bervariasi. Apabila suatu tanah yang terdapat

dilapangan bersifat sangat lepas atau sangat lunak sehingga tidak sesuai untuk

suatu pembangunan maka tanah tersebut sebaiknya distabilisasi.

Tanah pasir atau tanah berbutir kasar merupakan jenis tanah non kohesif

(cohesionless soil), mempunyai sifat antar butiran lepas (loose), hal ini

ditunjukkan dengan butiran tanah yang akan terpisah-pisah apabila dikeringkan

dan hanya akan melekat apabila dalam keadaan basah yang disebabkan oleh gaya

tarik permukaan. Tanah non kohesif tidak mempunyai garis batas antara keadaan

plastis dan tidak plastis, karena jenis tanah ini tidak plastis untuk semua nilai

kadar air. Tetapi dalam beberapa kondis tertentu, tanah non kohesif dengan kadar

air yang cukup tinggi dapat bersifat sebagai suatu cairan kental (Bowless, 1986).

Parameter kekuatan geser tanah ini terletak pada nilai kohesi (c) dan sudut gesek

dalam (φ). Ukuran butir yang seragam dan nilai kohesi nol menyebabkan

tingginya kuat geser pada tanah ini.

Tanah pasir Parangtristis Yogyakarta termasuk jenis pasir dengan gradasi

seragam hal ini merupakan sifat yang sangat tidak menguntungkan apabila pada

kondisi lereng sehingga perlu adanya stabilisasi pada tanah ini .

Stabilisasi tanah dapat dilakukan secara Mekanis, Kimiawi dan Elektris.

Secara Mekanis dilakukan dengan tujuan untuk menambah kekuatan dan daya

dukung tanah dengan mengatur gradasi butir tanah tersebut, secara Kimiawi

dilakukan dengan penambahan bahan-bahan kimiawi sebagai stabilisator yang

2

dapat mengubah, mengurangi sifat-sifat tanah yang kurang menguntungkan

didalamnya mencapai kestabilan yang biasanya, secara Elektris yaitu dengan

pemanasan atau menggunakan listrik.

Stabilisasi pada hal ini dengan cara stabilisasi kimia yaitu dengan

mencampurkan pasir dengan bahan adiktif SC60-70 untuk diteliti kuat gesernya.

Berdasarkan pemikiran tersebut diatas, maka dirasa perlu dilakukan

penelitian, sedangkan penelitian yang akan dilakukan adalah menggunakan tanah

pasir yang distabilisasi dengan Aspal cair jenis SC60-70 terhadap kuat geser tanah.

1.2 Rumusan Masalah

Dari penjelasan latar belakang diatas dapat diambil Rumusan Masalah

sebagai berikut.

1. Bagaimana perubahan parameter kuat geser sampel pasir setelah dicampur

dengan Aspal Cair SC60-70?

2. Bagaimana pengaruh waktu pemeraman terhadap perubahan parameter

kuat geser pasir setelah dicampur Aspal Cair SC60-70?

1.3 Tujuan Penelitian

1. Mengetahui jenis tanah berdasarkan klasifikasi AASHTO dan Unified

pada tanah Pasir Parangtritis, Bantul, Yogyakarta,

2. Mengetahui sifat fisik dan mekanis tanah,

3. Mengetahui perubahan parameter kohesi ( c ), sudut geser dalam (φ) tanah

pasir setelah dicampur dengan Aspal SC60-70 dengan prosentase campuran

sebesar 2%, 4%, 6%, dan lama pemeraman 1 hari, 7 hari, dan 14 hari.

4. Mengetahui perubahan tegangan geser pada pengujian Triaxial Tipe UU

dan Geser Langsung tanah pasir yang dicampur dengan Aspal SC60-70

dengan prosentase campuran sebesar 2%, 4%, 6% dan lama pemeraman 1

hari, 7 hari, 14 hari.

3

1.4 Batasan Penelitian

Untuk menghasilkan pemahaman dalam masalah ini maka diperlukan

adanya batasan-batasan masalah.

1. Tanah pasir yang berasal dari Pantai Parangtritis, Bantul, Yogyakarta

2. Aspal jenis SC60-70 dibuat dahulu dengan pencampuran antara AC( Asphalt

Cement ) + solar pada suhu 600C. Prosentase pencampuran Aspal SC60-70

adalah 2%, 4%, dan 6%.

3. Pemeraman dilakukan selama 1 hari, 7 hari, dan 14 hari.

4. Pengujian yang dilakukan adalah Uji kadar air, Uji berat volume tanah, Uji

berat jenis tanah, Uji Analisa Saringan, Uji Proktor Standart, Uji Geser

Langsung, dan Uji Triaksial Tipe UU.

5. Pengujian dilakukan di Laboraturium Mekanika Tanah Jurusan Teknik

Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Universitas Islam Indonesia.

1.5 Manfaat Penelitian

Manfaat penelitian ini nantinya dapat melengkapi pengetahuan yang ada

tentang penggunaan Aspal SC60-70 sebagai bahan stabilisasi pasir sehingga dapat

diaplikasikan kedalam kasus-kasus geoteknik yang ada di lapangan.

4

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Stabilisasi Tanah Pasir Pantai

Menurut Zetty H, 2005 dengan penelitian tugas akhir dengan judul

pengaruh pasir pantai pada campuran lapis antara beton aspal dengan pendekatan

kepadatan mutlak, menerangkan bahwa kekuatan dan stabilisasi beton aspal

diperoleh sebagian besar dari interlocking agregatnya. Untuk mengatasi

kelangkaan material bahan perkerasan, penggunaan pasir pantai merupakan

alternatif, karena secara kuantitas ketersediaannya cukup banyak, namun masih

harus diteliti kualitasnya dalam campuran.

Pada penelitian ini menguraikan hasil penelitian Laboraturium terhadap

sifat fisik, mekanis dari batu pecah dan pasir pantai hitam yang dicuci bersih dan

susunan mineral kimianya, mengkaji karakteristik Marshal, kinerja campuran

terhadap rendaman, kuat tarik tidak langsung dan deformasi permanen dengan

menggunakan pendekatan kepadatan mutlak untuk lapis antara beton aspal. Batu

pecah dan pasir pantai yang digunakan berasal dari Propinsi Bengkulu. Variasi

campuran adalah tipe 1 dengan seluruh fraksi adalah batu pecah, Tipe 2 dengan

kandungan pasir pantai pada fraksi tertahan saringan no. 50 dan fraksi tertahan

saringan no.200.

Kadar Aspal Optimum tidak terlalu dipengaruhi oleh naiknya kandungan

pasir pantai dalam campuran. (KAO-1 = 5,3%, KAO-2 = 5,2% dan KAO-3 =

5,1%). Stabilisasi terbaik untuk tipe 2 = 974 kg, sedangkan stabilitas terendah

untuk tipe 1 = 859 kg dan tipe 3 = 930 kg. selisih VIM Marshal dengan refusal

untuk Tipe 1 dan 2 = 1,9%dan Tipe 3 = 1,2%.

Nilai Indeks kekuatan sisa (IKS) menunjukkan bahwa Tipe 1 lebih baik

dibandingkan Tipe 2 dan 3 yaitu 85,66% dan 80,33%. Kuat tarik tidak langsung

untuk tipe 1, tipe 2 dan tipe 3 pada temperatur 250C adalah 0.16 N/m3, 0.16 N/m3.

Sedangkan pada temperatur 600C adalah 0,0178 N/m3, 0,018 N/m3 dan 0,016

5

N/m3. Nilai Stabilitas dinamis (DS) pada temperature 450C, Tipe 1 menunjukkan

kinerja terbaik (DS-1 = 7000 lintasan/mm , DS-2 = 5727 lintasan/mm dan DS-3 =

3000 lintasan /mm), demikian juga pada temperature 600C (DS-1 = 1500

lintasan/mm, DS-2 = 1313 lintasan/mm dan DS-3 = 1145 lintasan/mm).

Secara keseluruhan pemakaian pasir pantai dalam campuran lapis antara

beton aspal masih menunjukkan kinerja yang baik.

Menurut Desiana. V, 1997, dengan penelitian tesisnya dengan judul

stabilitas pasir laut Tanjung Priok dengan semen cleanset, menerangkan bahwa

pasir yang menjadi obyek penelitian ini adalah pasir laut Tanjung Priok Daya

dukungnya tidak memenuhi syarat untuk dijadikan tempat penumpukan peti

kemas di proyek Terminal Peti Kemas III Kota Tanjung Priok Gradasinya

seragam, merupakan sifat yang sangat tidak menguntungkan, karenanya perlu

distabilisasi. Metode stabilisasi untuk tanah berbutir yang cocok adalah antara lain

dengan sementasi. Dalam penelitian ini pasir tersebut distabilisasi dengan clean

set merupakan produk khusus untuk stabilisasi tanah yang mengatasi kekurangan

semen Portland disamping itui dicoba stabilisasi dengan semen Portland campur

additif baru yaitu glorit.

Metode pelaksanaan stabilitas seperti metode yang disarankan dalam SNI

03-3438-1994, pasir laut dicampur cleanset/semen Portland tambah glorit di mana

air yang digunakan untuk pemadatan adalah air laut, kemudian dilakukan

pemeraman untuk pengerasan semen. Kadar kedua jenis bahan pencampur

tersebut didasarkan atas prosentase berat kering pasir, yaitu masing-masing 4%,

6%, 8%, 10%. Sedangkan variasi masa peram masing-masing 3, 7, 14, 28 hari.

Peralatan pengukur sifat mekanis yang digunakan pada pasir laut campur cleanset

untuk mengamati kecendurungan kohesi dan sudut geser dalamnya. Triaksial CD

dilakukan terhadap campuran pasir laut dengan 8% clean set untuk melihat

kekuatan sisa setelah mengalami pembebanan sampai runtuh. Dari hasil penelitian

ini menunjukkan bahwa kenaikan prosentase clean set maupun masa peram akan

meningkatkan nilai CBRnya. Ini sejalan dengan peningkatan kohesi maupun sudut

gesernya. Pada CBR setara dengan kenaikan prosentase semen Portland campur

6

grolit. Tetapi untuk respon terhadap masa peram dibutuhkan pemeraman lebih

lama, sebab pada hasil sementara menunjukkan pada masa peram 7 hari nilai

CBRnya lebih rendah dari pada 3 hari. Kemudian pada 14 hari mulai

menunjukkan peningkatan kembali. Jika ditinjau dari bentuk grafiknya ada

kemungkinan dalam jangka panjang stabilisasi pasir laut dengan semen Portland

dan grolit tersebut akan menunjukkan hasil lebih baik.

2.2 Aspal Cair

Menurut Fahmi Eti dan Hisfarini, 2003 dengan penelitian tugas akhir

dengan judul stabilisasi tanah lempung dengan menggunakan aspal cair sebagai

subgrade untuk perencanaan jalan kelas I, menerangkan bahwa jenis tanah yang

akan distabilisasi dengan aspal cair SC 70, menurut klasifikasi tekstur oleh

Departemen Amerika Serikat termasuk jenis tanah Lempung Lanau Berkerikil.

Menurut klasifikasi tanah dengan system AASHTO termasuk jenis Lempung (A-

7-6) yang buruk untuk subgrade jalan raya. Klasifikasi tanah dengan system

AASHTO, akibat dari penambahan variasi kadar aspal cair SC 70 menunjukkan

peningkatan mutu tanah dari klasifikasi tanah jelek (A-7-6), menjadi tanah baik

(A-2-5). Pada kadar variasi campuran kadar aspal SC 70 4% menunjukkan

penungkatan yang maksimal.

Pada variasi campuran aspal cair SC 70 6% nilai CBR pemeraman 3 hari

didapat nilai CBR maksimumdengan nilai CBR sebesar 20.56%, sedangkan pada

tanah variasi campuran aspal cair SC 70 0% didapat nilai CBR sebesar 8.68%, hal

ini menunjukkan terjadi peningkatan niali CBR ± 2 (dua) kali lebih besar dari nilai

CBR tanah tanpa campuran aspal cair SC 70, hal ini dikarenakan terjadinya proses

pengikatan antara lempung dengan aspal cair SC 70.

Pada pengujian kepadatan, kadar air optimum semakin meningkat seiring

meningkatnya kadar aspal yang diberikan. Kadar air optimum yang tertinggi

sebesar 16.92% dicapai pada kadar aspal SC 70 sebesar 8%. Hal ini disebabkan

oleh karena aspal cair SC 70 yang sudah berfungsi sebagai pelumas.

Pada pengujian tekan bebas dari tanah lempung dengan campuran aspal.

Nilai kuat tekan bebas berangsus-angsur bertambah seiring dengan penambahan

7

kadar aspal cair SC 70. Penambahan nilai ini tercapai puncaknya pada kadar aspal

sebesar 4% (qu = 1.8476 Kg/cm2), setelah itu dengan penambahan kadar aspal

nilai tekan bebasnya mengecil dari nilai qu = 1.8476 Kg/cm2 pada kadar aspal 4%

menjadi qu = 1.6953 Kg/cm2 pada kadar aspal 6%.

Dari hasil stabilisasi tanah lempung dengan aspal cair SC 70 ini didapat

kondisi efisien dari harga perkerasan yaitu pada penambahan kadar aspal sebesar

2% dengan biaya total Rp. 50.755,875/m3.

Hasil penelitian ini dapat meningkatkan daya dukung tanah, sehingga

tanah memenuhi sebagai sub grade pada jalan kelas I. dengan penelitian ini bahwa

aspal cair SC 70 sebagai stabilisator tanah lempung dapat memenuhi spesifikasi

untuk memperbaiki kualitas tanah.

BAB III

LANDASAN TEORI

3.1. Tanah

Dalam pengertian teknik secara umum, Braja M. Das (1988)

mendefinisikan tanah sebagai material yang terdiri agregat ( butiran ) mineral-

mineral padat yang tidak tersementasi (terikat secara kimia) satu sama lain dan

dari bahan-bahan organik yang telah melapuk (yang berpartikel padat) disertai

dengan zat cair dan gas yang mengisi ruang-ruang kosong diantara partikel-

partikel padat tersebut.

Menurut Craig (1997) yang dimaksud dengan tanah adalah akumulasi

partikel mineral yang tidak mempunyai ikatan antara atau lemah ikatan antara

partikel yang terbentuk karena pelapukan batuan. Yang memperlemah ikatan

tersebut adalah pengaruh karbonat atau oksida atau pengaruh kandungan organik.

Menurut Karl Tarzaghi (1987) tanah adalah kumpulan (agregat) butiran

mineral alami yang biasa dipisahkan oleh suatu cara mekanik bila agregat

termasuk diaduk dalam air.

Peranan tanah sangat penting dalam perencanaan atau pelaksanaan

bangunan, dikarenakan tanah tersebut berfungsi untuk mendukung beban yang

diatasnya. Oleh karena itu tanah yang akan dipergunakan sebagai pendukung

konstruksi haruslah dipersiapkan terlebih dahulu sebelum dipergunakan sebagai

tanah dasar (subgrade).

3.2. Klasifikasi Tanah

Sistem Klasifikasi Tanah adalah suatu sistem pengaturan beberapa jenis

tanah yang berbeda-beda tapi mempunyai sifat yang serupa ke dalam kelompok-

kelompok dan subkelompok-subkelompok berdasarkan pemakaiannya. Terdapat

dua sistem klasifikasi yang sering digunakan, yaitu sistem AASHTO (American

Association of Highway and Transportation Official ) dan sistem Unified.

9

3.2.1 Sistem Klasifikasi AASHTO

Sistem klasifikasi AASHTO (American Association of Highway and

Transportation Official ) dikembangkan pada tahun 1929 sebagai Public Road

Administration Classification System. Sistem ini sudah mengalami beberapa

perbaikan, sedangkan yang berlaku saat ini adalah ASTM Standart No. D-

3282,AASHTO metode M145 (Sumber : Braja M Das, 1995).

Tabel 3.1 Klasifikasi AASHTO untuk Lapisan Tanah Dasar Jalan Raya ( Braja M

Das, 1995)

Klasifikasi Umum

material berbutir(<35% lolos saringan no.200)

tanah lanau-lempung(>35% lolos saringan no.200)

klasifikasi kelompok

A-1

A-3

A-2

A-4 A-5 A-6

A-7

A-1-a A-1-b A-2-4 A-2-5 A-2-6 A-2-7A-7-5 A-7-6

Analisis ayakan (% lolos)No. 10No. 40No. 200

50 maks

30 maks

15 maks

--------50 maks25 maks

-------51 maks10 maks

----------------35 maks

----------------35 maks

----------------35 maks

----------------35 maks

----------------36 min

----------------36 min

----------------36 min

----------------36 min

Sifat Fraksi yang lewat :# No.40 :Batas CairIndeks Plastisitas

--------6 maks

-------N.P

40 maks10 maks

41 min10 maks

40 maks11 min

41 min11 min

40 maks10 maks

40 min10 maks

40 maks11 min

41 min11 min

Jenis Umum Fragmen batuan Kerikil dan pasir

Pasir halus

Kerikil atau pasir lanauan atau

lempunganTanah lanauan Tamah

lempungan

Tingkat umum sebagai Tanah dasar

Sangat baik sampai baik Cukup baik sampai buruk

Catatan : Kelompok A-7 dibagi atas A-7-5 dan A-7-6 bergantung pada batas

plastisnya (PL)

Untuk PL>30 klasifikasinya A-7-5

Untuk PL<30 klasifikasinya A-7-6

np = non plastis

GI = (F-38)((0.2+0.005(LL-40))+0.01(f-15)(PI-10)

Dengan :

GI = Indeks kelompok

LL = Batas cair

F = Persen material lolos saringan no.200

10

PI = Indeks plastisitas

3.2.2 Sistem Klasifikasi Unified

Sistem Unified membagi tanah dalam dua kelompok besar yaitu tanah

berbutir kasar dan tanah berbutir halus.

a) Tanah berbutir kasar (coarse grained-soil), yaitu tanah kerikil dan pasir

yang kurang dari 50% lolos saringan nomer 200. Simbol kelompok ini

adalah G (untuk tanah berkerikil) dan S (untuk tanah berpasir). Selain itu

juga dinyatakan gradasi tanah dengan symbol W (untuk tanah bergradasi

baik) dan P (untuk tanah bergradasi buruk).

b) Tanah berbutir halus (fine-grained-soil), yaitu tanah yang lebih dari 50%

lolos saringan nomer 200. symbol kelompok ini adalah C (untuk lempung

anorganik, clay dan O (untuk lanau organik). Plastisitas dinyatakan dengan

L (plastisitas rendah) dan H (plastisitas tinggi).

Tabel 3.2 Klasifikasi Tanah Sistem Unified

Divisi UtamaSimbol

KelompokNama Jenis Nama jenis

tana

h be

rbut

ir k

asar

Leb

ih d

ari

50%

but

iran

tert

ahan

sar

inga

n no

. 20

0 (0

,075

mm

)

kerik

il 50

% a

tau

leb

ih d

ari f

raks

i ka

sar

tert

ahan

sa

ringa

n no

. 4 (

4,7

5 m

m)

Kerikil bersih (sedikit atau tak

ada butiran halus)

GW

Kerikil Gradasi baik dan campuran pasir kerikil,

sedikit atau tidak mengandung butiran

halus

klas

ifika

si b

erda

sark

an p

rose

ntas

e bu

tiran

ha

lus,

kur

ang

da

ri 5%

lolo

s sa

ringa

n no

. 200

: G

W, G

P,

SW

, SP

, leb

ih d

ari 1

2% lo

los

sarin

gan

no.

200

:GM

, GC

, SM

, SC

, 5%

- 12%

lolo

s sa

ringa

n no

. 200

. ba

tasa

n k

lasi

fika

si y

ang

mem

puny

ai s

imbo

l dob

el

antara 1 dan 3

GP

Kerikil Gradasi buruk dan campuran pasir

kerikil, atau tidak mengandung butiran

halus

Tidak memenuhi kedua kriteria untuk GW

Kerikil banyak kandungan

butiran halus

GMKerikil berlanau,

campuran kerikil pasir-lempung

Batas-batas Atterberg

dibawah garis A atau PI < 4

bila batas Atterberg berada didaerah arsir dari diagram plastisitas, maka dipakai dobel simbol

GCKerikil berlempung,

campuran kerikil pasir-lempung

batas-batas Atterberg di atas garis A atau PI >

7

pasi

r le

bih

dar

i 50%

fra

ksi k

asar

lolo

s sa

ringa

n n0

. 4 (

4,7

5 m

m) Pasir bersih ( hanya pasir )

SW

Pasir Gradasi baik, pasir kerikil, sedikit atau

tidak mengandung butiran halus

antara 1 dan 3

SP

Pasir Gradasi buruk, pasir kerikil, sedikit atau

tidak mengandung butiran halus

Tidak memenuhi kedua kriteria untuk SW

Pasir dengan butiran halus

SM pasir berlanau, campuran pasir lanau

Batas-batas Atterberg

dibawah garis A atau PI < 4

bila batas Atterberg berada didaerah arsir dari diagram plastisitas, maka dipakai dobel simbol

SCpasir berlempung, campuran pasir-

lempung

batas-batas Atterberg di atas garis A atau PI >

7

6020

2(D20)Cc ,4

10

60

xDDD

DCu

6020

2(D20)Cc ,6

10

60

xDDD

DCu

11

Lanjutan Tabel 3.3

tana

h b

erb

utir

halu

s

50%

lolo

s sa

ringa

n no

. 20

0 (0

,075

mm

)

Lanau dan lempung batas cair 50% atau

kurang

ML

lanau tak organik dan pasir sangat halus, serbuk batuan

atau pasir halus berlanau atau berlempung

CL

Lempung tak organik dengan plastisitas rendah sampai

sedang, lempung berkerikil, lempung berpasir, lempung berlanau, lempung kurus

('lean clays)

Lanau dan lempung

batas cair > 50%

OLlanau organik dan lempung berlanau organik dengan

plastisitas rendah

MHlanau tak organik atau pasir

halus diatomae, lanau elasris.

CHlempung tak organik dengan

plastisitas tinggi, lempung gemuk ('fatclays')

OHlempung organik dengan plastisitas sedang sampai

tinggi

Tanah dengan kadar organik tinggi

PtGambut ("peat") dan tanah

lain dengan kandungan organik tinggi

manual untuk identifikasi secara visual dapat dilihat di ASTM Designation D-2488

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

10

20

30

40

50

74

CL-ML

Diagram Plastisitas :Untuk mengklasifikasi kadar butiranhalus yang terkandung dalam tanahberbutir halus dan tanah berbutir kasar.batas Atterberg yang termasukdalam daerah yang diarsir berartibatasan klasifikasinya menggunakan dua simbol

CL

MLatauOL

CH

MH atau OH

Batas Cair LL (%)Garis A : PI =0,73 (LL - 20)

In

dek

s P

lastisitas P

I (%

)

G ar is A

12

3.3 Pemadatan Tanah (Proktor Standar)

Pemadatan (compaction) adalah suatu proses bertambahnya berat volume

kering tanah akibat memadatnya partikel yang diikuti oleh pengurangan volume

udara dengan air tetap tidak berubah.

Tujuan pemadatan tanah adalah memadatkan tanah pada kadar air

optimum dan memperbaiki karakteristik mekanisme tanah yanag akan

memberikan keuntungan yaitu :

a) Memperkecil pengaruh air terhadap tanah.

b) Bertambahnya kekuatan tanah.

c) Memperkecil pemampatan dan daya rembes airnya.

d) Mengurangi perubahan volume sebagai akibat perubahan kadar air.

Kegunaan pengujian ini untuk mencari nilai kepadatan maksimum

(Maximum Dry Density/MDD) dan kadar air optimum (Optimum Moisture

Content/OMC) dari suatu sampel tanah.

Derajat kepadatan tanah diukur dari berat volume keringnya. Hubungan

berat volume kering (γd) dan kadar air (w), dinyatakan dalam persamaan :

wb

d

1

…………………………………………………………….3.1)

Berat volume tanah kering setelah pemadatan bergantung pada jenis tanah,

kadar air, dan usaha yang diberikan oleh alat pemadatnya. Karakteristik kepadatan

tanah dapat dinilai dari pengujian standar Laboraturium yang disebut dengan

Pengujian Proktor.

Prinsip pengujian yaitu alat pemadatan bergantung pada jenis tanah, kadar

air dan usaha yang diberikan oleh alat pemadatnya. Karakteristik kepadatan tanah

dapat dinilai dari pengujian standar Laboraturium yang disebut dengan Pengujian

Proktor.

Prinsip pengujian yaitu alat pemadat berupa silinder mould yang

mempunyai volume 9.44 x 10-4m3. Tanah didalam mould dipadatkan dengan

penumbuk yang beratnya 2,5 kg dengan tinggi jatuh 30,5 cm. Tanah dipadatkan

dalam 3 lapisan dengan tiap lapisan ditumbuk 25 kali pukulan. Di dalam

13

“pengujian berat”, mould yang digunakan masih tetap sama, hanya berat

penumbuk diganti dengan 4,5 kg dengan tinggi jatuh penumbuk 40,8 kg.

Dalam pengujian ini, percobaan diulang paling sedikit 5 kali dengan kadar

air tiap percobaan divariasikan. Selanjutnya, digambarkan.

γd (maks)

wopt Kadar air (w)

Gambar 3.1 Hubungan Antara kadar air dan berat volume tanah.

Kurva yang dihasilkan dari pengujian memperlihatkan nilai kadar air yang

terbaik untuk mencapai berat volume kering terbesar atau kepadatan maksimum.

Kadar air pada keadaan ini disebut kadar air optimum.

Pada nilai kadar air yang rendah, untuk kebanyakan tanah, tanah

cenderung bersifat kaku dan sulit dipadatkan. Setelah kadar air ditambah, tanah

menjadi lebih lunak. Pada kadar air yang tinggi, berat volume kering berkurang.

Bila seluruh udara di dalam tanah dapat dipaksa keluar pada waktu pemadatan,

tanah akan berada dalam kedudukan jenuh dan nilau berat volume kering akan

menjadi maksimum.

3.4 Tanah Pasir

3.4.1 Pasir dan Mineral yang Terkandung di Dalamnya

Pasir (sand) adalah partikel batuan yang berukuran 0.074 mm sampai

dengan 5 mm. berkisar dari kasar (3mm sampai 5mm) dan halus (<1mm). Jenis

tanah yang termasuk tipe pasir atau kerikil (disebut juga tanah berbutir kasar) jika,

setelah kerakal atau berangkalnya disingkirkan, lebih dari 65% material tersebut

berukuran pasir dan kerikil (Craig 1974). Secara visual, tanah pasir dapat

ditentukan melalui teksturnya, dan dengan berdasarkan penampilan tekstur ini

14

pula tanah pasir lebih mudah untuk diklasifikasikan. Pasir dan kerikil dapat dibagi

lagi menjadi fraksi-fraksi kasar, medium, dan halus, seperti didefinisikan dalam

Gambar 3.2. Pasir dan kerikil dapat dideskripsikan sebagai yang bergradasi baik,

bergradasi buruk, bergradasi seragam atau bergradasi timpang (gap graded).

LempungLanau Pasir Kerikil

cobbles Boulders

0,0010,002 0,006

0,010,02 0,06

0,10,2 0,6

Halus Medium Kasar Halus Medium Kasar Halus Medium Kasar

1

62 20 60 200

Ukuran Partikel

Gambar 3.2 Rentang ukuran partikel (Craig 1974)

Pasir merupakan jenis tanah non kohesif (cohesionless soil). tanah non

kohesif mempunyai sifat antar butiran lepas (loose), hal ini ditunjukkan dengan

butiran tanah yang akan terpisah-pisah apabila dikeringkan dan hanya akan

melekat apabila dalam keadaan yang disebabkan oleh gaya tarik permukaan.

Tanah non kohesif tidak mempunyai garis batas antara keadaan plastis dan tidak

plastis, karena jenis tanah ini tidak plastis untuk semua nilai kadar air. Tetapi

dalam beberapa kondisi tertentu, tanah non kohesif dengan kadar air yang cukup

tinggi dapat bersifat sebagai suatu cairan kental ( Bowles 1986).

Berdasarkan mineral yang terkandung di dalamnya, pasir terdiri dari

sebagian besar mineral quartz (kwarsa) dan fieldspar. Komposisi mineral quartz

dan fieldspar (Bowles, 1986) ditunjukkan dalam Tabel 3.4.

Tabel 3.4 Komposisi Mineral Quartz dan Fieldspar (Bowles,1986).

Mineral Komposisi

Quartz (kuarsa) SiO2 (Silikon dioksida)

Fieldspar:

Ortoklas

Plagioklas

K(A1)Si3O8

Na(A1)Si3O8

15

3.4.2 Struktur Tanah Berpasir

Struktur tanah pasir pada umumnya dapat dibagi 2 kategori pokok yaitu

struktur butir tunggal (single frained) dan struktur sarang lebah (honeycombed).

Pada struktur butir tunggal, butiran tanah berbeda dalam keadaan relatif

stabil dan tiap-tiap butir bersentuhan satu terhadap yang lain. Bentuk dan

pembagian ukuran butiran tanah serta kedudukannya mempengaruhi sifat

kepadatan tanah. Variasi angka pori yang disebabkan oleh kedudukan butiran.

Untuk suatu susunan dalam keadaan lepas, angka pori adalah 0,9. tetapi angka

pori berkurang menjadi 0,35 apabila butiran dipadatkan sedemikian rupa,

sehingga susunan menjadi sangat padat (Das,1993).

Gambar 3.3 Struktur butir tunggal ( a ) Lepas, ( b ) Padat (Das,1993)

Pada struktur sarang lebah, pasir halus dan lanau membentuk lengkungan-

lengkungan kecil hingga merupakan rantai butiran. Tanah yang mempunyai

struktur sarang lebah mempunyai angka pori besar dan biasanya dapat memikul

beban statis yang tak begitu besar. Struktur tersebut bila dikenai beban berat atau

beban getar, struktur tanah akan rusak dan menyebabkan penurunan yang besar.

Gambar 3.4 Struktur sarang lebah (Das 1993)

16

3.5 Aspal

Aspal didefinisikan sebagai material berwarna hitam atau coklat tua yang

berfungsi sebagai bahan ikat suatu struktur perkerasan. (Silvia Sukirman, 1992)

Sudah sejak 3000 SM aspal bukan material baru dalam sejarah manusia.

Dalam catatan sejarah, orang sumeria (3000 SM) sudah menggunakannya untuk

perekat batu perhiasan kerang atau mutiara. Selain itu, orang zaman dulu

menggunakan pula untuk mengawetkan mayat, water proofing (anti

rembes/bocor) dikapal misalnya, dan juga untuk menggantikan fungsi semen

dibangun. Aspal digunakan untuk melapisi permukaan jalan mulai tahun 1830 an.

Sementara aspal hot mix mulai dikenal tahun 1900. Aspal didapat sebagai bahan

alami, seperti yang ada di Buton, Amerika Serikat, prancis, dll. Namun, secara

global, hampir semua aspal kini berasal dari bottom of barrel, intip, atau sisa-sisa

penyulingan minyak.

3.5.1 Jenis Aspal

Berdasarkan cara memperolehnya aspal dibedakan menjadi :

1) Aspal Alam (Aspal Gunung – P. Buton dan Aspal Danau _ P. Bermuda,

Trinidad).

2) Aspal Buatan (Aspal Minyak : hasil penyulingan minyak bumi dan Tar :

hasil penyulingan batu bara).

Aspal minyak dengan bahan dasar aspal dapat dibedakan atas tingkat

kekerasannya, yaitu :

1) Aspal Keras/Asphalt Cement (AC) ; aspal ini digunakan dalam keadaan

cair dan panas. Dalam penyimpanan atau dalam kondisi dingin aspal

memadat. Aspal semen dibedakan berdasarkan penetrasinya, yaitu : AC

45/60, AC 60/80, AC 80/100, AC 120/150.

2) Aspal Cair/Cut Back Aspahalt ; aspal ini merupakan campuran antara

aspal semen dengan bahan pencair hasil penyulingan minyak bumi.

Berdasarkan bahan pencairnya dapat dibedakan atas :

a) RC (Rapid Curring) ; aspal semen yang dilarutkan dengan bensin.

b) MC (Medium Curring) ; dilarutkan dengan minyak tanah.

17

c) SC (Slow Curring) ; aspal semen yang dilarutkan dengan solar.

Dalam penelitian ini peneliti menggunakan SC (Slow Curring), yaitu aspal

semen yang dilarutkan dengan solar dengan prosentase pencampuran 2%, 4%, dan

6%.

3.5.2 Komposisi Aspal

Komposisi aspal terdiri dari aspaltenes dan maltnes. Aspaltnes merupakan

material berwarna hitam atau coklat tua yang tidak larut dalam heptane. Maltnes

merupakan cairan kental yang terdiri dari Resins dan Oil, yang larut dalam

heptane. Resins adalah cairan berwarna kuning atau coklat yang memberikan sifat

adhesi dari aspal, merupakan bagian yang mudah hilang atau berkurang selama

masa pelayanan jalan. Oil adalah cairan yang berwarna lebih muda merupakan

media dari asphaltenes dan resins. Proporsi dari asphaltenes, resins, dan oil

berbeda-beda, tergantung dari banyak faktor seperti kemungkinan beroksidasi,

proses pembuatannya dan ketebalan lapisan aspal dalam campuran (Silvia

Sukirman, 1992).

Aspal merupakan bahan yang sangat kompleks dan secara kimia belum

dikarakterisasi dengan baik. Kandungan utama aspal adalah senyawa karbon

jenuh atau tak jenuh, alifatik dan aromatic yang senyawa karbon jenuh samapi

150 per molekul. Atom-atom selain hydrogen dan karbon yang juga menyusun

aspal adalah nitrogen, oksigen, belerang, dan beberapa atom lain. Secara

kuantitatif, biasanya 80% massa aspal adalah karbon, 10% hydrogen, 6%

belerang, dan sisanya oksigen dan nitrogen, serta sejumlah renik besi, nikel dan

ranadium. Massa molekul aspal bervariasi, dari beberapa ratus sampai beberapa

ribu. Senyawa-senyawa ini sering dikelaskan atas aspalten (yang massa

molekulnya kecil) dan malten (yang massa molekulnya besar). Biasanya aspal

mengandung 5 – 25% asplaten. Sebagian besar senyawa di aspal adalah senyawa

polar. (Sumber : Ismunandar, Dosen kimia FMIPA ITB, id. Wikipedia.org).

Pada rentang suhu 850C dan 1500C, aspal cukup encer dan dapat

berperilaku seolah pelumas diantara kerikil atau agregat dalam campuran hot mix

18

dan Aspal mendingin dibawah suhu 850C.(Sumber : Ismunandar, Dosen kimia

FMIPA ITB, id. Wikipedia.org).

3.6 Kuat Geser Pasir

Kekuatan geser suatu massa tanah merupakan perlawanan internal tanah

tersebut per satuan luas terhadap keruntuhan atau pergeseran sepanjang bidang

geser dalam tanah yang dimaksud. Karakteristik kekuatan geser pasir dapat

ditentukan dari hasil-hasil uji Triaksial UU dalam kondisi terdrainasi maupun

hasil-hasil pengujian Geser Langsung. Karakteristik pasir kering dan pasir jenuh

adalah sama seperti yang dihasilkan oleh pasir jenuh dengan kelebihan tekanan air

pori nol. (Sumber : Braja. M. Das dan R. F. Craig)

Kekuatan geser tanah dapat dinyatakan dengan rumus berikut :

τf = c + σ tan φ………………………………………………………….3.1)

Keterangan :

τf = kekuatan geser (kg/cm2)

c = kohesi (kg/cm2)

φ = sudut geser – internal ( o )

Hubungan di atas juga disebut sebagai kriteria keruntuhan Mohr-Coulomb.

3.6.1 Pengukuran Kuat Geser Tanah

Cara melakukan percobaan kuat geser ada 2 macam, yaitu :

3.6.1.1 Pengujian Geser Langsung

Pada pengujian geser langsung peralatan pengujian meliputi kotak geser

dari besi, yang berfungsi sebagai tempat benda uji. Kotak geser tempat benda uji

dapat berbentuk bujursangkar maupun lingkaran, dengan luas kira-kira 3 sampai 4

inchi2 (1935,48 sampai 2580,64 mm2) luas penampangnya dan tingginya 1 inchi

(25,4 mm). Kotak terpisah menjadi 2 bagian yang sama. Tegangan normal pada

benda uji diberikan dari atas kotak geser. Gaya geser diterapkan pada setengan

bagian atau dari kotak geser, untuk memberikan geseran pada tengah-tengah

benda uji.

19

Gambar 3.5 Susunan benda uji geser langsung (Das, 1995)

Uji geser langsung dilakukan beberapa kali pada sebuah sampel tanah

dengan beberapa macam tegangan normal. Harga tegangan normal dan harga

tegangan geser yang didapat dengan melakukan pengujian dapat digambarkan

dengan beberapa grafik untuk menentukan harga parameter kuat geser.

Pada uji geser langsung dengan metode regangan terkendali, kotak geser

diberikan kecepatan pergeseran secara terkendali. Kecepatan, v selalu tetap

selama pengujian berlangsung dengan satuan jarak per waktu (mm/menit). Gaya

geser yang dihasilkan, P merupakan reaksi dari adanya pergeseran pada kotak

geser.

Tegangan normal dapat dihitung dengan persamaan berikut :

ahsampelanglpenampangluas

jabeyangnormalGayanormalTegangan

tanint

ker ...(3.9)

Tegangan geser yang melawan pergerakan geser dapat dihitung dengan

persamaan sebagai berikut ini.

ahsampelanglpenampangluas

pergerakanmelawanyanggeserGayageserTegangan

tanint ... (3.10)

Dalam Gambar 3.6 dapat kita lihat potongan grafik tentang hubungan

antara tegangan geser dan perubahan ketinggian dari sampel tanah akibat

perpindahan geser tanah pasir lepas dan pasir padat. Pengamatan ini dihasilkan

20

oleh uji regangan –terkendali. Secara visual tanah jenis pasir dapat

dikelompokkan dalam dua tipe tanah pasir yaitu dengan ciri-ciri sebagai berikut

(Das, 1995).

1. Pasir lepas (renggang), pada tegangan geser penahan akan membesar

sesuai dengan membesarnya perpindahan geser sampai tegangan tadi

mencapai tegangan runtuh τf setelah itu, besar tegangan geser akan kira-

kira konstan sejalan dengan bertambahnya perpindahan geser.

2. Pasir padat, tegangan geser penghambat akan naik sejalan dengan

membesarnya perpindahan geser hingga tegangan geser runtuh

(maksimum) tercapai. Bila tegangan runtuh telah tercapai, maka tegangan

geser penghambatan yang ada akan berkurang secara lambat laun dengan

bertambahnya perpindahan geser sampai pada suatu saat mencapai harga

konstan.

21

Gambar 3.6 Diagram tegangan dengan perubahan tinggi benda uji (Das, 1995)

Gambar 3.7 Grafik hubungan tegangan geser (τ )dengan tegangan normal (σ)

pada uji geser langsung

Pada Gambar 3.7 adalah uji dari tanah pasir kering. Persamaan untuk

harga rata-rata garis yang menghubungkan titik-titik dalam eksperimen tersebut

adalah :

τf = σ tan φ.............................................................................................3.2)

(catatan : c = 0 untuk parir dan σ = σ’)

Jadi, besar sudut geser adalah

φ = tan -1

f .....................................................................................3.3)

22

Dibawah ini adalah harga-harga yang umum dari sudut geser internal

kondisi drained untuk pasir dan lanau.

Tabel 3.5 Pengelompokan tipe tanah berdasarkan sudut geser dalam

Tipe Tanah φ(deg)

Pasir : butiran bulat

Renggang/lepas 27-30

Menengah 30-35

Padat 35-38

Pasir : butiran bersudut

Renggang/lepas 30-35

Menengah 35-40

Padat 40-45

Kerikil bercampur pasir 34-48

Lanau 26-35

(Sumber : Braja M. Das)

3.6.1.2 Pengujian Triaksial UU

Pengujian Triaksial adalah suatu cara untuk pengujian kuat geser tanah.

Pengujian Triaksial tipe UU tersebut untuk mendapatkan nilai kohesi (c) dan

sudut geser dalam (φ). Ada dua cara untuk mendapatkan nilai cu dan φu tersebut

yaitu dengan lingkaran Mohr dan regresi linier.

Pada pengujian Triaksial tipe UU (Unconsolidation-Undrained) benda uji

mula-mula dibebani dengan penerapan tegangan sel (σ3), kemudian dibebani

dengan beban normal, melalui penerapan tegangan deviator (∆σdf) sampai

mencapai keruntuhan.

Pada penerapan tegangan deviator selama penggeserannya tidak diijinkan air

keluar dari benda ujinya dan selama pengujian katup drainasi ditutup. Karena

pada pengujian air tidak diijinkan mengalir keluar, beban normal tidak ditransfer

ke butiran tanahnya. Keadaan tanpa drainasi ini menyebabkan adanya tekanan

23

kelebihan tekanan pori dengan tidak ada tahanan geser hasil perlawanan dari

butiran tanahnya

Untuk pengujian ini :

Tegangan utama mayor total = σ3 + ∆σdf = σ1

Tegangan utama minor total = σ3

Persamaan kuat geser pada kondisi undrained dapat dinyatakan dalam

persamaan :

222

31Cu

qudf

....................................................................(3.4 )

Dengan :Cu = kohesi undrained

∆σdf = tegangan deviator

Gambar 3.8 Alat Pengujian Triaksial UU (Das, 1995)

3.7 Kriteria Keruntuhan Mohr-Coulomb

Pengetahuan tentang kekuatan geser diperlukan untuk menyelesaikan

masalah-masalah yang berhubungan dengan stabilitas massa tanah. Bila suatu titik

pada sembarang bidang dari suatu massa tanah memiliki tegangan geser yang

24

sama dengan kekuatan gesernya, maka keruntuhan akan terjadi pada titik tersebut.

Kekuatan geser tanah (σf) pada bidang tersebut pada titik yang sama, sebagai

berikut:

τf = c + σf tanφ ..............................................................................(3.5)

dimana c dan φ adalah parameter-parameter kuat geser, yang berturut-turut

didefinisikan sebagai kohesi (cohesion intercept atau apparent cohesion) dan

sudut tahanan geser (angle of shearing resitance). Berdasarkan konsep dasar

Terzaghi, tegangan geser pada suatu tanah hanya dapat ditahan oleh tegangan

partikel-partikel padatnya. Kekuatan geser tanah dapat juga dinyatakan sebagai

fungsi dari tegangan normal efektif sebagai berikut:

τf = c’ + σ’ f tanφ’ ...........................................................................(3.6)

dimana c’ dan φ’ adalah parameter-parameter kekuatan geser pada tegangan

efektif. Dengan demikian keruntuhan akan terjadi pada titik yang mengalami

keadaan kritis yang disebabkan oleh kombinasi antara tegangan geser dan

tegangan normal efektif.

Selain itu, kekuatan geser juga dapat dinyatakan dalam tegangan utama

besar σ’1 dan kecil σ’ 3 pada keadaan runtuh dititik yang ditinjau. Garis yang

dihasilkan oleh persamaan 3.7 pada keadaan runtuh merupakan garis singgung

terhadap lingkaran Mohr yang menunjukkan keadaan tegangan dengan nilai

positif untuk tegangan tekan, seperti diperlihatkan pada Gambar 3.9. Koordinat

titik singgungnya adalah τf dan σ’ f, dimana:

τf = 2

1 (σ’ 1 - σ’ 3) sin 2θ..................................................................(3.7)

σ’ f = 2

1 (σ’ 1 + σ’ 3) + 2

1 (σ’ 1 - σ’ 3) cos 2θ.......................................(3.8)

25

Gambar 3.9 Kondisi Tegangan pada Keadaan Runtuh.

Sumber : Mekanika Tanah,, R.F. Craig 1989, Hal 92

dan θ adalah sudut teoritis antara bidang utama besar dan bidang runtuh. Dengan

demikian jelas bahwa:

θ = 45° + 2

'.................................................................................(3.8)

3.8 Stabilisasi Tanah Pasir

Stabilisasi tanah disebut dengan perbaikan tanah dibidang rekayasa teknik

sipil. Stabilisasi dapat dilaksanakan dengan menambah sesuatu bahan atau

komposit tertentu untuk menambah kekuatan pada tanah. Menurut Bowles (1986)

stabilisasi dapat berupa:

1. meningkatkan kerapatan tanah,

2. menambah material yang tidak aktif sehingga meningkatkan kohesi dan/atau

tahan gesek yang timbul,

3. menambah material untuk menyebabkan perubahan-perubahan kimiawi dan

fisik dari material tanah,

4. menurunkan muka air tanah,

5. mengganti tanah yang buruk.

Terdapat dua metode utama untuk menstabilisasi tanah yaitu stabilisasi

mekanis (mechanical stabilization) dan stabilisasi kimia (chemical stabilization).

26

1. stabilisasi mekanis (mechanical stabilization)

yaitu upaya pengaturan gradasi butiran tanah secara proporsional yangdiikuti

dengan proses pemadatan untuk mendapatkan kepadatan maksimum. Bowles

(1988) mengatakan bahwa cara pemadatan ini dapatditempuh, dengan cara

menggunakan peralatan mekanis (misal: sheep-foot roller), benda-benda berat

dijatuhkan, eksplosif, preloading, pembekuan, pemanasan dan lain-lain.

2. stabilisasi kimia (chemical stabilization)

yaitu stabilisasi dengan menggunakan cara penambahan bahan kimia padat,

cair maupun gel pada tanah sehingga megakibatkan perbaikan sifat-sifat fisik

dan mekanis dari tanah tersebut. Metode ini menggunakan cara

mencampurkan tanah dengan semen, aspal, kapur, bentonit atau bahan kimia

lainnya (Cernica, 1995).

Dalam penelitian ini menggunakan metode stabilisasi dengan penambahan

bahan kimia (Aspal Cair SC60-70) pada tanah pasir.

27

BAB IV

METODE PENELITIAN

4.1 Metode Penelitian

Metode penelitian adalah cara pelaksanaan penelitian dalam rangka

mencari jawaban dari permasalahan yang diajukan dan keaslian suatu penelitian

harus ditunjukkan juga dalam tabel masalah dengan cara mengungkapkan

perbedaan/penyempurnaan yang dilakukan terhadap penelitian sejenis yang

pernah dilakukan.

4.2 Rencana Penelitian

Penelitian ini dilaksanakan dalam tiga tahapan, yaitu pekerjaan persiapan,

pekerjaan lapangan dan pekerjaan Laboraturium. Perencanaan penelitian penting

dilakukan agar pelaksanaan penelitian dapat berjalan dengan baik sehingga

mendapatkan hasil sesuai yang diinginkan serta tepat waktu.

4.3 Persiapan Penelitian

Kegiatan persiapan penelitian meliputi :

a. Mengumpulkan informasi mengenai pasir dan Aspal SC60-70.

b. Mengkonsultasikan dengan Dosen Pembimbing Tugas Akhir.

c. Mempersiapkan bahan-bahan, yaitu tanah pasir dan Aspal SC60-70.

d. Mempersiapkan alat-alat yang dipakai.

e. Mengurus perijinan dari Laboraturium Mekanika Tanah, Jurusan Teknik

Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Universitas Islam Indonesia.

4.4 Alat-alat dan bahan yang digunakan

Bahan-bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah sebagai berikut :

1. Pasir

28

Tanah Pasir yang dipergunakan untuk penelitian ini adalah tanah pasir

yang berasal dari Pantai Parangtritis Yogyakarta.

2. Aspal SC60-70

Aspal cair yang digunakan sebagai bahan stabilisator yang berfungsi

sebagai bahan untuk mengikat butir-butir agregat yang ada pada pasir.

Pada penelitian ini akan digunakan aspal cair jenis SC60-70 yang dibuat

terlebih dahulu dengan mencampurkan AC (Asphalt Cement) + solar pada

suhu 600C.

Peralatan yang digunakan adalah semua alat yang terletak di Laboraturium

Mekanika Tanah Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan,

Universitas Islam Indonesia.

4.5 Jalannya Penelitian

Penelitian ini dilakukan dengan tahap sebagai berikut ini.

4.5.1 Pekerjaan Persiapan

Dalam tahapan persiapan ini meliputi studi pendahuluan, konsultasi

dengan beberapa narasumber, pengajuan proposal dan mengurus perijinan untuk

kegiatan penelitian.

4.5.2 Pekerjaan Lapangan

Pekerjaan lapangan adalah pengambilan sampel tanah dilokasi, pekerjaan

lapangan dilakukan dalam beberapa tahap, pemilihan lokasi dan pengambilan

sampel tanah.

4.5.3 Pekerjaan Laboraturium

Penelitian ini dilakukan di Laboraturium Mekanika Tanah Jurusan Teknik

Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Universitas Islam Indonesia.

Beberapa pengujian yang akan dilakukan diantaranya :

a) Pengujian Kadar Air Tanah,

b) Pengujian Berat Jenis Tanah,

c) Pengujian Berat Volume Tanah,

29

d) Pengujian Analisa Saringan,

e) Pengujian Proktor Standart,

f) Pengujian Geser Langsung,

g) Pengujian Triaksial UU,

4.6 Bagan Alir

Dalam Tugas Akhir ini direncanakan pelaksanaannya berdasarkan bagan

alir yang dapat dilihat pada Gambar 4.1

Gambar 4.1. Bagan alir penelitian

Mulai

Pengumpulan buku refrensi dan survey lapangan

Pengambilan sample tanah dan pengumpulan data

Penelitian Laboraturium

Tanah Asli :1. Uji Kadar Air Tanah2. Uji Berat Jenis Tanah3. Uji Berat Volume Tanah4. Uji Analisa Saringan5. Uji Proktor Standart6. Uji Geser Langsung

Selesai

Hasil Penelitian

Pembahasan

Kesimpulan & Saran

Pencampuran tanah dengan bahan stabilisasi (Aspal SC60 – 70) 2 %, 4 % dan 6 % dan diperam 1 hari, 7 hari dan 14 hariKemudian dilakukan Uji :1. Uji Geser Langsung2. Uji Triaksial tipe UU

30

BAB V

HASIL PENELITIAN

Pada bab ini diuraikan hasil penelitian penggunaan campuran Aspal SC60-70

sebagai stabilisasi tanah pasir. Penelitian dilakukan di Laboratorium Mekanika Tanah

Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Universitas Islam Indonesia pada tanggal 27

Desember 2007 sampai dengan 5 Februari 2008.

Pada penelitian ini dibatasi pada pengujian sifat fisik tanah yaitu analisis

saringan., dan pengujian sifat mekanik tanah meliputi; kadar air, berat jenis, berat

volume, Analisa Saringan, pemadatan tanah (Proktor Standar), Uji Geser Langsung,

dan Uji Triaksial Tipe UU.

Sampel uji yang diujikan terdiri dari tanah asli dan tanah campuran. Tanah

asli berupa pasir pantai yang berasal dari Pantai Parangtritis, Yogyakarta, sedangkan

tanah campuran menggunakan bahan stabilisasi Aspal SC60-70 dengan variasi

campuran 2%, 4%, 6% dan waktu pemeraman 1 hari, 7 hari, 14 hari.

Sedangkan data detail hasil pengujian dan perhitungan laboraturium disajikan

secara lengkap pada bagian lampiran laporan ini.

5.1 Hasil Penelitian

Pada bab ini akan di uraikan hasil penelitian dan pengujian pada tanah asli

yang meliputi pengujian sifat fisik tanah yaitu analisis saringan, sedangkan sifat

mekanik tanah meliputi; kadar air, berat jenis, berat volume, analisa saringan

pemadatan tanah ( Proktor Standar ), Uji geser langsung, dan Uji Triaksial Tipe UU.

5.1.1 Pengujian Distribusi Butiran Tanah

Tujuan dari penelitian ini adalah mengetahui butir-butir tanah serta

prosentasenya berdasarkan batas-batas klasifikasi jenis tanah, sehingga dapat

31

diketahui jenis tanah yang diuji. Pada pengujian ini dilakukan satu pengujian yaitu

analisis saringan. Tanah pasir yang digunakan adalah tanah pasir yang tertahan #60.

Tabel 5.1. Hasil Pengujian Analisis Saringan

SieveNo

Opening

(mm)

Mass

retained

(gr)

Mass

passed

(gr)

% finer

Remarksby

masse/W x 100%

90 0 60.00 100.00

75 0 60.00 100.00

63 0 60.00 100.00

50.8 0 60.00 100.00

38.1 0 60.00 100.00

1 25.4 0 60.00 100.003/4 19 0 e1 = 60.00 100.00

13.2 0 e2 = 60.00 100.00

3/8 9.5 0 e3 = 60.00 100.001/4 6.7 0 e4 = 60.00 100.00

4 4.750 d1 = 0.00 e5 = 60.00 100.00 e7 = W - Sd

10 2.000 d2 = 0.00 e6 = 60.00 100.00e6 = d7 +

e7

20 0.850 d3 0.00 e7 = 60.00 100.00e5 = d6 +

e6

40 0.425 d4 = 0.00 e9 = 60.00 100.00e4 = d5 +

e5

60 0.250 d5 = 60.00 e10 = 0.00 0.00 e3 = d4 +e4

140 0.106 d6 = 0.00 e11 = 0.00 0.00e2 = d3 +

e3

200 0.075 d7 = 0.00 e12 = 0.00 0.00e1 = d2 +

e2

Sd = 60.00

32

Gambar 5.1 Grafik hasil uji analisa distribusi butiran sampel 1

Dari hasil uji Analisa distribusi butiran diatas maka akan didapatkan

prosentase nilai rata-rata dari masing masing agregat yang hasilnya dapat kita lihat

dibawah ini.

Tabel 5.2 Prosentase analisis butiran

Finer # 200 0.00 % D10 (mm) 0.263624

D30 (mm) 0.29314

Gravel 0.00 % D60 (mm) 0.34372

Sand 100.00 % Cu = D60/D10 1.304

Silt 0.00 % Cc = D30² / (D10xD60) 0.948

Clay 0.00 % D50(mm) 0.326

0.0010.010.1110100

Graind diameter, mm

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Perc

en

t fi

ner

---n

o. 2

0

---n

o. 6

0

---n

o. 1

00

---n

o. 4

0

---n

o. 1

0

Sand

Mediumm

Finecoarse Silt ClayGravel

---n

o. 2

00

---n

o. 4

33

Keterangan :

D10 = bukaan yang lolos 10%

D30 = bukaan yang lolos 30%

D60 = bukaan yang lolos 60%

Cu = koefisien keseragaman = 10

60

D

D

Cc = koefisien gradasi =

6010

30 2

DD

D

Tabel 5.3. Hasil Pengujian Analisis Saringan

SieveNo

Opening

(mm)

Mass

retained

(gr)

Mass

passed

(gr)

% finer

Remarksby

masse/W x 100%

90 0 60.00 100.0075 0 60.00 100.00

63 0 60.00 100.00

50.8 0 60.00 100.00

38.1 0 60.00 100.001 25.4 0 60.00 100.00

3/4 19 0 e1 = 60.00 100.00

13.2 0 e2 = 60.00 100.00

3/8 9.5 0 e3 = 60.00 100.001/4 6.7 0 e4 = 60.00 100.00

4 4.750 d1 = 0.00 e5 = 60.00 100.00 e7 = W - Sd

10 2.000 d2 = 0.00 e6 = 60.00 100.00e6 = d7 +

e7

20 0.850 d3 0.00 e7 = 60.00 100.00e5 = d6 +

e6

40 0.425 d4 = 0.00 e9 = 60.00 100.00e4 = d5 +

e5

60 0.250 d5 = 60.00 e10 = 0.00 0.00 e3 = d4 +e4

140 0.106 d6 = 0.00 e11 = 0.00 0.00e2 = d3 +

e3

200 0.075 d7 = 0.00 e12 = 0.00 0.00e1 = d2 +

e2

Sd = 60.00

34

Gambar 5.2 Grafik hasil uji analisa distribusi butiran sampel 2

Dari hasil uji Analisa distribusi butiran diatas maka akan didapatkan

prosentase nilai rata-rata dari masing masing agregat yang hasilnya dapat kita lihat

pada Tabel 5.4.

0.0010.010.1110100

Graind diameter, mm

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Per

cen

t fi

ner

---n

o. 2

0

---n

o. 6

0

---n

o. 1

00

---n

o. 4

0

---n

o. 1

0

Sand

Mediumm

Finecoarse Silt ClayGravel

---n

o. 2

00

---n

o. 4

35

Tabel 5.4 Prosentase analisis butiran

Finer # 200 0.00 % D10 (mm) 0.263624

D30 (mm) 0.29314

Gravel 0.00 % D60 (mm) 0.34372

Sand 100.00 % Cu = D60/D10 1.304

Silt 0.00 % Cc = D30² / (D10xD60) 0.948

Clay 0.00 % D50(mm) 0.326

Keterangan :

D10 = bukaan yang lolos 10%

D30 = bukaan yang lolos 30%

D60 = bukaan yang lolos 60%

Cu = koefisien keseragaman = 10

60

D

D

Cc = koefisien gradasi =

6010

30 2

DD

D

5.2 Sifat Fisik dan Mekanis Tanah

Pengujian sifat mekanis tanah di Laboratorium meliputi pengujian : Kadar air,

Berat jenis, Berat Volume ,Analisa Saringan, Proktor Standar, Triaksial UU dan

Geser Langsung.

5.2.1 Hasil Pengujian Kadar Air Tanah

Pengujian ini dimaksudkan untuk mengetahui besarnya kadar air yang

terkandung dalam tanah. Kadar air tanah adalah nilai perbandingan antara berat air

dalam satuan tanah dengan berat kering tanah tersebut. Hasil pengujian kadar air

ditujukan pada tabel 5.5.

Hasil dari uji kadar air tanah dapat dihitung dengan persamaan berikut :

w = Ws

Wwx 100 % ....................................................................(5.1)

36

Tabel 5.5 Hasil Pengujian Kadar Air

1 No Pengujian 1 2

2 Berat Container (W1) 20.9 21.743 Berat Container + Tanah Basah (W2) 45.2 44.544 Berat Container + Tanah Kering (W3) 44.36 43.785 Berat Air (Wa) 0.84 0.766 Berat Tanah Kering (Wt) 23.46 22.047 Kadar Air (Wa/Wt) x 100% 3.58 3.45

8 Kadar Air rata-rata (%) 3.51

Dari pengujian dan perhitungan di dapat kadar air tanah pasir Pantai

Parangtritis, Yogyakarta sebesar 3.51 %.

Contoh perhitungan kadar air (w) :

w = Ws

Wwx 100 %

w = 13

32

W-W

W-Wx 100 %

w = 09,2236,44

36,442,45

x 100 %

w = 3,77 %

5.2.2 Hasil Pengujian Berat Jenis Tanah

Pengujian ini dimaksudkan untuk mengetahui besarnya nilai perbandingan

antara berat butir-butir tanah dengan berat air destilasi diudara dengan volume yang

sama pada suhu tertentu, biasanya diambil suhu 27.50C. Hasil dari pengujian berat

jenis tanah ditunjukkan pada tabel 5.6.

Hasil dari pengujian berat jenis tanah dapat dihitung dengan persamaan sebagai

berikut :

Gs (t o) = ) W-(W-) W-(W

) W-(W

2314

12 .............................................(5.2)

Gs (27 o) = Gs (t o) x o

o

27,5air Bj

air tBj ..............................................(5.3)

37

Tabel 5.6 Hasil Pengujian Berat Jenis Tanah

1 No Pengujian 1 2

2 Berat piknometer 16.76 19.983 Berat piknometer + Tanah Kering (W2) 43.99 52.14 Berat Piknometer + Tanah + Air (W3) 83.76 90.455 Berat Piknometer + Air (W4) 66.62 70.416 Temperatur (t°) 29 297 Bj air pada temperatur 0.99598 0.995988 Bj air pada 27.5 °C 0.99641 0.996419 Berat tanah kering (Wt) 27.23 32.1210 A = Wt + W4 93.85 102.5311 I = A - W3 10.09 12.0812 Berat jenis, Gs (t°) = Wt/I 2.70 2.66

13Gs pada 27.5°C = Gs(t°) . [Bj air °t / Bj air t 27.5] 2.698 2.658

14 Berat jenis rata-rata Gs 2.68

Contoh perhitungan berat jenis tanah :

Gs (to) = ) W-(W-) W-(W

) W-(W

2314

12

= 09,10

29,27

= 2,70

Gs (27,5o C) = Gs (t o) x o

o

27,5air Bj

air tBj

=

99641,0

99598,070,2

= 2,698

Dari pengujian dan perhitungan di dapat berat jenis tanah pasir Pantai

Parangtritis, Yogyakarta sebesar 2,68.

38

5.2.3 Hasil Pengujian Berat Volume Tanah

Pengujian ini dimaksudkan untuk mengetahui berat volume suatu sampel

tanah, berat volume tanah adalah nilai perbandingan berat tanah total termasuk air

yang terkandung didalamnya dengan volume tanah total. Hasil dari pengujian ini

ditujukan pada tabel 5.7.

Tabel 5.7 Hasil Pengujian Berat Volume Tanah

1 No Pengujian 1 2

2 Diameter ring (d) 6.4 6.43 Tinggi cincin (t) 2.5 2.54 Volume ring (V) 80.38 80.3805 Berat ring (W1) 81.55 81.556 Berat ring + tanah basah (W2) 189.7 198.17 Berat tanah basah (W2-W1) 108.15 116.558 Berat volume tanah (γ) 1.35 1.43

9 Berat volume rata-rata (gr/cm³) 1.39

Dari pengujian dan perhitungan di dapat berat volume tanah pasir Pantai

Parangtritis, Yogyakarta sebesar 1.39 gr/cm3.

5.2.4 Hasil Pengujian Pemadatan Tanah ( Proktor Standar )

Pengujian ini dimaksudkan untuk mendapatkan nilai kadar air ( w ) optimum

dan berat volume kering ( γd ) maksimum sampel tanah. Uji kepadatan tanah

dilakukan dengan uji Proktor Standar. Adapun volume cetakan silinder sebesar

947,87 cm3. Diameter cetakan sebesar 10,2 cm dan tinggi cetakkan 11,6 cm.

Berat penumbuk sebesar 2,5kg dan tinggi jatuh sebesar 30.

Untuk setiap percobaan, berat volume basah (γ) dari tanah basah yang dipadatkan

tersebut dapat dihitung dengan persamaan 5.4 berikut ini.

γb = V

W..................................................................................(5.4)

39

Dengan :

W = berat tanah yang dipadatkan dalam cetakan

V = volume cetakan (cm3).

Pada setiap percobaan besarnya kadar air dalam tanah yang dipadatkan dapat

ditentukan di laboratorium. Bila kadar air diketahui, maka berat volume kering (γd)

dari tanah tersebut dapat dihitung dengan persamaan 5.5 berikut :

γd = w1

.............................................................................(5.5)

Dengan :

w (%) = persentase kadar air.

Harga γd dari persamaan 5.5 tersebut dapat digambarkan terhadap kadar air

dengan γd sebagai absis dan kadar air sebagai ordinat. Dengan demikian titik puncak

dari grafik merupakan kadar air optimum dan berat volume kering maksimum. Hasil

dari pengujian kadar air sampel dari pantai Parangtritis Bantul, DIY ditunjukkan pada

Tabel 5.8 yang kemudian hasilnya diposisikan pada grafik yang dapat dilihat pada

Gambar 5.8 dibawah ini.

Tabel 5.8 Hasil uji proktor standar sampel 1

Pengujian 1 2 3 4 5

w optimum (%) 11,53 12.51 15.96 18,44 19.51

γd maksimum (gr/cm3) 1,383 1,412 1,434 1,378 1,350

Contoh Perhitungan berat volume tanah basah :

γb = V

W

γb = 3947,87m

1462gr

= 1,542 gr/cm3

40

Perhitungan berat volume kering :

γd = w1

γd = 0,11531

1,542

= 1,383 gr/cm3

Kurva hubungan antara kadar air (w) dan berat volume tanah kering (γd)

dibuat dengan kadar air (w) sebagai absis sedangkan berat volume kering (γd) sebagai

ordinat. Puncak kurva merupakan nilai (γd) maksimum, kemudian dari titik puncak

kurva ditarik garis vertikal memotong absis, pada titik ini adalah merupakan kadar air

optimumnya. Kurva hasil pengujian kapadatan tanah dapat dilihat pada Gambar 5.3

dan 5.4 dibawah ini.

1.3

1.35

1.4

1.45

1.5

7 12 17 22

K adar air, w (% )

Ber

at V

olum

e K

erin

g, g

k (g

r/cm

3)

Gambar 5.3. Hasil Pengujian Pemadatan Tanah pasir sampel 1

Berat volume kering maksimum ( γd ) : 1,440 gr/cm3

Kadar air optimum ( w ) : 14,90 %

41

Tabel 5.9 Hasil uji proktor standar sampel II

Pengujian 1 2 3 4 5

w optimum (%) 11 13,43 16 20,08 21

γd maksimum (gr/cm3) 1,339 1,443 1,466 1,329 1,291

1.2

1.25

1.3

1.35

1.4

1.45

1.5

1.55

1.6

5 10 15 20 25

K adar air, w (% )

Ber

at V

olum

e K

erin

g, g

k (g

r/cm

3)

Gambar 5.4 Hasil uji kepadatan tanah pasir sampel II

Dari kurva hubungan kadar air dengan berat volume tanah kering, maka didapatkan :

Kadar air optimum = 15,40 %.

Berat volume kering maksimum = 1,468 gr/cm3

Tabel 5.10 Hasil rata-rata uji proktor standar sampel I dan II

Pengujian 1 2 rata-rata

Kadar air optimum rata-rata (%) 14,90 15,40 15,15

Berat volume tanah kering maksimum (gr/cm3) 1,440 1,468 1,454

42

5.2.5 Pengujian Triaksial Tipe UU

Pengujian ini dimaksudkan untuk mendapatkan nilai sudut geser dalam ( φ )

dan nilai kohesi ( c ). Pengujian ini dilakukan pada sampel benda uji tanah campuran

dengan jumlah sampel sebanyak 3 buah, yaitu untuk tegangan sel ( σ3 ) 0.25 kg/cm2,

0.5 kg/cm2, dan 1.0 kg/cm2. Salah satu hasil penelitian dapat dilihat pada Gambar 5.5.

0

0.5

1

1.5

2

2.5

0 5 10 15

Strain (%)

Str

ess

(kg

/cm

2)

s3 = 0.25 kg/cm2

s3 = 1 kg/cm2

s3 = 0.5 kg/m2

Gambar 5.5 Kurva Hubungan Tegangan dan Regangan Uji Triaksial UU Tanah

Campuran Aspal SC60-70 dengan prosentase campuran 2% dan lama pemeraman 1

hari.

Kemudian dibuat lingkaran Mohr dari tegangan pada saat sampel pecah

dengan tegangan geser sebagai ordinat dan tegangan normal sebagai absis, seperti

pada gambar 5.6.

43

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5

Normal Stress (kg/cm2)

Sh

ear

Str

es

s (

kb

/cm

2)

Gambar 5.6 Lingkaran Mohr Uji Triaksial UU Tanah Campuran Aspal SC60-70

sebanyak 2% dengan Lama Pemeraman 1 hari.

Dari hasil pengujian triaksial UU tanah pasir dicampur Aspal SC60-70

didapatkan nilai sudut geser dalam ( φ ) 29,5910 dan nilai kohesi ( c ) 0,030 kg/cm2.

44

Tabel 5.11 Hasil Pengujian Triaksial UU Tanah Pasir Dicampur dengan Aspal

SC60-70

% Aspal SC60-70Pemeraman

Sampelφ

(o)c

(Kg/cm2)

Rata-rata

( Hari ) φ c

2%

11 29.591 0.030

29.229 0.030

2 28.866 0.030

71 35.011 0.150

34.868 0.140

2 34.725 0.130

141 36.073 0.200

36.073 0.165

2 36.073 0.130

4%

11 33.457 0.090

32.960 0.090

2 32.462 0.090

71 36.706 0.200

36.164 0.195

2 35.622 0.190

141 38.219 0.320

37.830 0.310

2 37.440 0.300

6%

11 35.041 0.190

34.604 0.200

2 34.166 0.209

71 39.114 0.340

38.692 0.325

2 38.270 0.310

141 39.662 0.440

39.266 0.420

2 38.870 0.400

45

5.2.6 Pengujian Geser Langsung

Tujuan pengujian adalah untuk menentukan besar parameter geser langsung

pada kondisi Unconsolidated Undrained, Parameter geser tanah terdiri atas sudut

gesek intern ( φ ), dan cohesi ( c ). Pengujian ini dilakukan pada sampel benda uji

tanah campuran dengan jumlah sampel senanyak 3 buah, yaitu untuk beban 8 kg, 16

kg, dan 32 kg. hasil penelitian geser langsung tanah Pasir asli dapat dilihat pada

Gambar 5.7.

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0% 2% 4% 6% 8% 10%Strain

Str

ess

(kg/

cm2)

Gambar 5.7 Kurva Hubungan Tegangan dan Regangan Uji Geser Langsung Tanah

Pasir asli.

46

Selubung keruntuhan kekuatan geser ditunjukan pada Gambar 5.8.

y = 0.53x + 0.00

0.00

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2

Normal Stress (kg/cm2)

She

ar S

tres

s (k

g/cm

2 )

Gambar 5.8 Hasil Uji Geser Langsung Pada Tanah Asli

Dari hasil pengujian geser langsung tanah pasir asli didapatkan nilai sudut

geser dalam ( φ ) 27,9 0 dan nilai kohesi ( c ) 0.00 kg/cm2.

Tabel 5.12 Hasil Pengujian Geser Langsung Dicampur dengan Aspal SC60-70

% Aspal SC60-70Pemeraman

( Hari )Sampel

φ( 0 )

c(Kg/cm2)

Rata-rataφ c

0% 0 1 27.9 0 27.9 0

2%

11 27.9 0.03

28.15 0.032 28.4 0.02

71 34.6 0.15

34.20 0.152 33.8 0.14

141 35.4 0.20

35.00 0.202 34.6 0.19

4%

11 32.2 0.09

31.60 0.092 31.0 0.09

71 34.6 0.19

34.20 0.192 33.8 0.18

141 37.6 0.30

37.40 0.292 37.2 0.28

6%

11 34.6 0.19

35.20 0.182 35.8 0.16

71 38.3 0.22

38.15 0.222 38.0 0.21

141 38.3 0.43

38.15 0.422 38.0 0.40

47

5.3 Nilai Kuat Geser Tanah

Analisis kuat geser tanah diperlukan untuk menganalisis kapasitas dukung tanah,

stabilisasi lereng, dan gaya dorong pada dinding penahan tanah. Kuat geser tanah

adalah gaya perlawanan yang dilakukan oleh butir-butir tanah terhadap desakan atau

tarikan. Nilai kuat geser tanah dilakukan dengan formula Coulomb sebagai berikut :

τ = c + σ tg φ...................................................................................................5.6)

Keterangan :

τ = Tegangan geser tanah ( kg/cm2 )

c = kohesi tanah ( kg/cm2 )

φ = sudut gesek dalam tanah ( 0 )

σ = tegangan normal pada bidang runtuh ( kg/cm2 )

Kuat geser tanah juga biasa dinyatakan dalam bentuk tegangan-tegangan

efektif σ1 dan σ3 pada saat terjadi keruntuhan. Persamaan tegangan geser, dinyatakan

oleh:

τ = ½ (σ1-σ2) sin 2θ…………………………………………………………(5.7)

σ = ½ (σ1+σ3) + ½ (σ1-σ3) cos 2θ……………………………………………(5.8)

θ = 450 + φ/2…………………………………………………………………(5.9)

Keterangan :

θ = sudut runtuh antara bidang horizontal dengan bidang runtuh

Analisis kuat geser dilakukan dengan menggunakan nilai parameter kohesi

dan sudut geser dalam yang diperoleh dari pengujian Triaksial UU dan pengujian

Geser Langsung.

48

5.3.1 Nilai Kuat Geser Pada Uji Triaksial Tipe UU

Pada uji Triaksial Tipe UU tanah pasir yang distabilisasi dengan Aspal Cair

SC60-70 kuat geser nya dapat dicari dengan rumus :

τ = ½ (σ1-σ3) sin 2θ…………………………………………………….(5.10)

di mana θ = 450 + φ/2

Nilai kuat geser tanah dicampur Aspal SC60-70 dapat dilihat pada Tabel berikut

ini.

Tabel 5.13 Nilai Kuat Geser Tanah pasir dengan campuran Aspal Cair SC60-70

Berdasarkan Uji Triaksial Tipe UU.

% Aspal

Pemeramanφ

( o )c

( kg/cm2)σ1

( kg/cm2)σ3

( kg/cm2)θ

( o )2θ( o )

sin 2θ( o )

τ( kg/cm2)

2%

1 29.229 0.030 1.000 3.002 59.614 119.228 0.873 0.874

7 34.868 0.140 1.000 4.175 62.434 124.868 0.820 1.302

14 36.073 0.165 1.000 4.556 63.037 126.074 0.808 1.437

4%

1 32.960 0.090 1.000 3.714 61.480 122.960 0.839 1.139

7 36.164 0.195 1.000 4.682 63.082 126.164 0.807 1.486

14 37.830 0.310 1.000 5.469 63.915 127.830 0.790 1.765

6%

1 34.604 0.200 1.000 4.442 62.302 124.604 0.823 1.417

7 38.692 0.325 1.000 5.675 64.346 128.692 0.781 1.824

14 39.266 0.420 1.000 6.214 64.333 128.666 0.781 2.036

49

5.3.2 Nilai Kuat Geser Pada Uji Geser Langsung

Pada uji Geser Langsung tanah pasir yang distabilisasi dengan Aspal Cair SC

60-70 kekuatan geser dapat dicari dengan rumus :

τ = c + σn tg φ……………………………………………………………(5.11)

Nilai kuat geser tanah dicampur Aspal SC60-70 dapat dilihat pada tabel berikut

ini.

Tabel 5.14 Nilai Kuat Geser Tanah pasir dengan campuran Aspal Cair SC60-70

Berdasarkan Uji Geser Langsung

% AspalPemeraman

Sampelφ

( o )c

( kg/cm2)

Rata-rata σn

( kg/cm2)tg φ( o )

τ( kg/cm2)( Hari ) φ c

0% 0 1 27.900 0.000 27.900 0.000 1.027 0.529 0.544

2%

11 27.900 0.030

28.150 0.0251.027 0.535 0.5752 28.400 0.020

71 34.600 0.150

34.200 0.1451.027 0.680 0.8432 33.800 0.140

141 35.400 0.200

35.000 0.1951.027 0.700 0.9142 34.600 0.190

4%

11 32.200 0.090

31.600 0.0901.027 0.615 0.7222 31.000 0.090

71 34.600 0.190

34.200 0.1851.027 0.680 0.8832 33.800 0.180

141 37.600 0.300

37.400 0.2901.027 0.765 1.0752 37.200 0.280

6%

11 34.600 0.190

35.200 0.1751.027 0.705 0.8992 35.800 0.160

71 38.300 0.220

38.150 0.2151.027 0.786 1.0222 38.000 0.210

141 38.300 0.430

38.150 0.4151.027 0.786 1.2222 38.000 0.400

BAB VI

PEMBAHASAN HASIL PENELITIAN

6.1. Klasifikasi Tanah

6.1.1 Klasifikasi tanah Unified

Berdasarkan data hasil pengujian sifat fisik dan mekanik tanah yang

digunakan dalam penelitian ini dapat ditentukan karakteristik tanah dengan sistem

klasifikasi tanah Unified.

Pada Sistem Unified, tanah diklasifikasikan ke dalam tanah berbutir kasar

( kerikil dan pasir ) jika kurang dari 50% lolos saringan nomer 200, dan sebagai

tanah berbutir halus ( lanau/lempung ) jika lebih dari 50% lolos saringan nomer

200. Selanjutnya, tanah diklasifikasikan dalam sejumlah kelompok dan

subkelompok .

Pada Klasifikasai tanah sistem Y pada tanah pasir Parangtritis, Bantul

Yogyakarta digolongkan sebagai berikut :

1. Divisi Utama

a. Tanah berbutir kasar yaitu lebih dari 50% butiran tertahan saringan

no. 200( 0,075),

b. Pasir 50% atau lebih dari fraksi kasar tertahan pada ayakan No. 4,

c. Pasir bersih ( hanya pasir ).

2. Simbol Kelompok : SP

3. Nama Umum : Pasir bergradasi buruk dan pasir berkerikil, sedikit atau

sama sekali tidak mengandung butiran halus.

4. Kriteria Klasifikasi

Cu = 304,1264,0

344,0

10

60

D

D

Cc = 948,0)344,0264,0(

293,0

)6010(

30 22

xxDD

D

Cu<6 dan Cc<1, maka termasuk kedalam simbol kelompok SP dengan

gradasi buruk.

49

Tabel 6.1Klasifikasi Tanah Sistem Unified

Divisi UtamaSimbol

KelompokNama Jenis Nama jenis

tan

ah b

erb

utir

ka

sar

50%

but

iran

ter

tah

an

sari

nga

n n

o.

200

(0,0

75

mm

)

keri

kil 5

0% a

tau

lebi

h d

ari f

raks

i ka

sar

tert

aha

n s

ari

nga

n n

o. 4

(4

,75

mm

)

Kerikil bersih

(sedikit atau tak ada butiran halus)

GW

Kerikil Gradasi baik dan

campuran pasir kerikil, sedikit

atau tidak mengandung butiran halus

kla

sifik

asi

ber

das

ark

an

pro

sent

ase

bu

tira

n h

alus

, kur

an

g d

ari 5

% lo

los

sari

nga

n n

o. 2

00 :

GW

, GP

, SW

, SP

, le

bih

d

ari

12%

lolo

s sa

ring

an

no.

20

0 :G

M, G

C, S

M, S

C,

5%

-12%

lolo

s sa

rin

gan

no

. 20

0. b

ata

san

kla

sifik

asi y

ang

m

emp

unya

i sim

bo

l do

bel

antara 1 dan 3

GP

Kerikil Gradasi buruk dan

campuran pasir kerikil, atau tidak

mengandung butiran halus

Tidak memenuhi kedua kriteria untuk GW

Kerikil banyak

kandungan butiran halus

GMKerikil berlanau, campuran kerikil pasir-lempung

Batas-batas Atterberg dibawah

garis A atau PI < 4

bila batas Atterberg berada didaerah arsir dari diagram plastisitas, maka dipakai dobel simbol

GC

Kerikil berlempung,

campuran kerikil pasir-lempung

batas-batas Atterberg di atas garis A atau PI > 7

pa

sir

lebi

h d

ari

50%

fra

ksi k

asar

lolo

s sa

ring

an

n0

. 4

(4,7

5 m

m)

Pasir bersih ( hanya pasir )

SW

Pasir Gradasi baik, pasir

kerikil, sedikit atau tidak

mengandung butiran halus

antara 1 dan 3

SP

Pasir Gradasi buruk, pasir kerikil, sedikit

atau tidak mengandung butiran halus

Tidak memenuhi kedua kriteria untuk SW

Pasir dengan butiran halus

SMpasir berlanau, campuran pasir

lanau

Batas-batas Atterberg dibawah

garis A atau PI < 4

bila batas Atterberg berada didaerah arsir dari diagram plastisitas, maka dipakai dobel simbol

SC

pasir berlempung,

campuran pasir-lempung

batas-batas Atterberg di atas garis A atau PI > 7

6020

2(D20)Cc ,4

10

60

xDDD

DCu

6020

2(D20)Cc ,6

10

60

xDDD

DCu

50

Lanjutan Tabel 6.2ta

nah

ber

but

ir ha

lus

50%

lolo

s sa

ringa

n no

. 20

0 (0

,075

mm

)

Lanau dan lempung batas cair 50% atau

kurang

ML

lanau tak organik dan pasir sangat halus, serbuk batuan

atau pasir halus berlanau atau berlempung

CL

Lempung tak organik dengan plastisitas rendah sampai

sedang, lempung berkerikil, lempung berpasir, lempung berlanau, lempung kurus

('lean clays)

Lanau dan lempung

batas cair > 50%

OLlanau organik dan lempung berlanau organik dengan

plastisitas rendah

MHlanau tak organik atau pasir

halus diatomae, lanau elasris.

CHlempung tak organik dengan

plastisitas tinggi, lempung gemuk ('fatclays')

OHlempung organik dengan plastisitas sedang sampai

tinggi

Tanah dengan kadar organik tinggi

PtGambut ("peat") dan tanah

lain dengan kandungan organik tinggi

manual untuk identifikasi secara visual dapat dilihat di ASTM Designation D-2488

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

10

20

30

40

50

74

CL-ML

Diagram Plastisitas :Untuk mengklasifikasi kadar butiranhalus yang terkandung dalam tanahberbutir halus dan tanah berbutir kasar.batas Atterberg yang termasukdalam daerah yang diarsir berartibatasan klasifikasinya menggunakan dua simbol

CL

MLatauOL

CH

MH atau OH

Batas Cair LL (%)Garis A : PI =0,73 (LL - 20)

Ind

ek

s P

lastisitas P

I (

%)

G ar is A

51

6.1.2 Sistem Klasifikasi AASHTO

Sistem klasifikasi AASHTO ( American Association of State Highway and

Transporttation Officials Classification ) membagi tanah ke dalam 8 kelompok,

A-1 sampai A-8 termasuk sub-sub kelompok.

1. Klasfkas Umum : Material Granuler ( < 35% lolos saingan No.200 )

2. Klasifikasi Kelompok : A-3

3. Analisa Saringan ( % lolos )

2,00 mm ( no. 10 ) : -

0,425 mm ( no. 40 ) : 51 maks

0,075 mm ( no. 200 ) : 10 maks

4. Sifat fraksi lolos saringan no. 40

Batas cair ( LL ) : -

Indeks Plastis ( PI ) : NP

5. Indeks Kelompok : ( GI )

GI = ( F-35)[0,2 + 0,005 (LL-40)] + 0,01 (F-15)(PI-10)……………(6.1)

Dengan : GI = indeks kelompok ( group index )

F = persen butiran lolos saringan no. 200 (0,075 mm)

LL = batas cair

PI = indeks plastisitas

GI = ( F-35)[0,2 + 0,005 (LL-40)] + 0,01 (F-15)(PI-10)

= (0-35)[0,2 + 0,005 (0-40)] + 0,01 (0-15)(0-10) = 0 → A-3 ( 0 )

6. Tipe material yang pokok pada umumnya : Pasir halus

7. Penilaian umum sebagai tanah dasar : Sangat baik sampai baik

52

Tabel 6.3 Klasifikasi tanah Sistem AASHTO

Klasifikasi Umummaterial granuler

(< 35% lolos saringan no. 200)

Bahan-bahan Lanau-Lempung

(> 35% lolos saringan no. 200)

Klasifikasi kelompok

A-1

A-3

A-2

A-4 A-5 A-6

A-7

A-1-a

A-1-b

A-2-4

A-2-5

A-2-6

A-2-7

A-7-5

A-7-6

Analisis Saringan (% lolos) 2,00 mm (no.10) 0,425 mm (no. 40) 0,075 mm (no. 200)

50 maks

- - - - - - - - - -

30 maks

50 maks

51 maks

- - - - - - - -

5 maks

25 maks

10 maks

35 maks

35 maks

35 maks

35 maks

36 min

36 min

36 min

36 min

Sifat fraksi lolos saringan no. 40 Batas cair (LL) Indeks Plastis (PI)

6 maks

- -40

maks 41

min 40

maks 41

min 40

maks 41

min 40

maks 41

min

6 maks N.P

10 maks

10 maks

10 maks

11 min

10 maks

10 maks

10 maks

11 min

Indeks kelompok (G) 0 0 0 4 maks

8 maks

12 maks

16 maks

20 maks

Tipe material yang pokok pada umumnya

Pecahan batu, kerikil

dan pasir

Pasir halus

Kerikil berlanau atau berlempung dan pasir

Tanah berlanau

Tanah berlempung

Penilaian umum sebagai tanah dasar

Sangat baik sampai baik Sedang sampai buruk

Sumber : Bowles, J.E, 1986

53

Catatan :Kelompok A-7 dibagi atas A-7-5 dan A-7-6 bergantung pada batas plastisnya (PL)Untuk PL > 30, Klasifikasinya A-7-5Untuk PL < 30, Klasifikasinya A-7-6N.P = Non Plastis

6.2 Pengaruh campuran Aspal Cair SC60-70 dan lama pemeraman

(Curring time ) .

Nilai kuat geser tanah pasir (φ dan c) dari hasil uji Triaksial tipe UU seperti

pada Tabel 5.9 pada bab 5 kemudian diplotkan kedalam Gambar 6.1. dan

6.2.berikut:

27

29

31

33

35

37

39

41

0 2 4 6 8 10 12 14 16

Waktu pemeraman (Hr)

Su

du

t G

es

ek

Da

lam

(0 )

campuran 2%

campuran 4%

campuran 6%

Gambar 6.1 Hubungan antara Sudut Gesek Dalam dengan waktu pemeraman

pada prosentase campuran Aspal SC60-70 yang berbeda pada Uji Triaksial UU.

Pada Gambar diatas dapat dijelaskan bahwa nilai sudut gesek dalam akan

terus meningkat berdasarkan semakin lama pemeraman dan semakin banyak

campuran aspalnya. Nilai sudut gesek dalam terendah ada pada pemeraman 1 hari

dan dengan prosentase 2% yaitu 29,2290, kemudian semakin meningkat pada

pemeraman 7 hari yaitu 34,8680 dan 14 hari yaitu sebesar 36,0730. Selanjutnya

akan terus meningkat dengan penambahan prosentase campuran aspal dan dengan

54

pemeraman yang lama. Nilai sudut gesek dalam tertinggi adalah pada pemeraman

14 hari dengan prosentase campuran 6% yaitu 39,2260.

0.00

0.05

0.10

0.15

0.200.25

0.30

0.35

0.40

0.45

0 2 4 6 8 10 12 14 16

Waktu pemeraman (Hr)

Ko

hesi

(kg

/cm

2)

campuran 2%

campuran 4%

campuran 6%

Gambar 6.2 Hubungan antara Kohesi dengan waktu pemeraman pada prosentase

campuran Aspal SC60-70 yang berbeda pada Uji Triaksial UU.

Pada Gambar diatas dapat dijelaskan bahwa nilai kohesi akan terus

meningkat berdasarkan semakin lama pemeraman dan semakin banyak campuran

aspalnya. Nilai kohesi terendah ada pada pemeraman 1 hari dan dengan

prosentase 2% yaitu 0,030 kg/cm2, kemudian semakin meningkat pada

pemeraman 7 hari yaitu 0,140 kg/cm2 dan 14 hari yaitu sebesar 0,165 kg/cm2.

Selanjutnya akan terus meningkat dengan penambahan prosentase campuran aspal

dan dengan pemeraman yang lama. Nilai sudut gesek dalam tertinggi adalah pada

pemeraman 14 hari dengan prosentase campuran 6% yaitu 0,420 kg/cm2.

55

Nilai kuat geser tanah pasir (φ dan c) dari hasil Uji Geser Langsung seperti

pada Tabel 5.10 pada bab 5 kemudian diplotkan kedalam Gambar 6.3. dan 6.4.

berikut:

24

26

28

30

32

34

36

38

40

0 2 4 6 8 10 12 14 16

Waktu pemeraman (Hr)

Su

du

t G

es

ek

Da

lam

(0 )

campuran 2%

campuran 4%

campuran 6%

Gambar 6.3 Hubungan antara Sudut Gesek Dalam dengan waktu pemeraman

pada prosentase campuran Aspal SC60-70 yang berbeda pada Uji Geser Langsung.

Pada Gambar diatas dapat dijelaskan bahwa nilai sudut gesek dalam akan

terus meningkat berdasarkan semakin lama pemeraman dan semakin banyak

campuran aspalnya. Nilai sudut gesek dalam terendah ada pada pemeraman 1 hari

dan dengan prosentase 2% yaitu 28,150, kemudian semakin meningkat pada

pemeraman 7 hari yaitu 34,200 dan 14 hari yaitu sebesar 35,000. Selanjutnya akan

terus meningkat dengan penambahan prosentase campuran aspal dan dengan

pemeraman yang lama. Nilai sudut gesek dalam tertinggi adalah pada pemeraman

14 hari dengan prosentase campuran 6% yaitu 38,150.

56

0.00

0.050.10

0.150.20

0.250.30

0.350.40

0.45

0 2 4 6 8 10 12 14 16

Waktu pemeraman (Hr)

Ko

hesi

(kg

/cm

2)

campuran 2%

campuran 4%

campuran 6%

Gambar 6.4 Hubungan antara Kohesi dengan waktu pemeraman pada prosentase

campuran Aspal SC60-70 yang berbeda pada Uji Geser Langsung.

Pada Gambar diatas dapat dijelaskan bahwa nilai kohesi akan terus

meningkat berdasarkan semakin lama pemeraman dan semakin banyak campuran

aspalnya. Nilai kohesi terendah ada pada pemeraman 1 hari dan dengan

prosentase 2% yaitu 0,030 kg/cm2, kemudian semakin meningkat pada

pemeraman 7 hari yaitu 0,150 kg/cm2 dan 14 hari yaitu sebesar 0,20 kg/cm2.

Selanjutnya akan terus meningkat dengan penambahan prosentase campuran aspal

dan dengan pemeraman yang lama. Nilai sudut gesek dalam tertinggi adalah pada

pemeraman 14 hari dengan prosentase campuran 6% yaitu 0,42 kg/cm2.

6.3 Nilai Kuat Geser Pada Uji Triaksial Tipe UU

Pada uji Triaksial Tipe UU tanah pasir yang distabilisasi dengan Aspal

Cair SC60-70 kuat geser nya dapat dicari dengan rumus :

τ = ½ (σ1-σ3) sin 2θ……………………………………………………(6.2)

di mana θ = 450 + φ/2

Hasil kuat geser tanah dicampur Aspal SC60-70 dapat dilihat pada Gambar

berikut ini.

57

0.000

0.500

1.000

1.500

2.000

2.500

0% 2% 4% 6% 8%

Prosentase Campuran Aspal SC 60-70

Tega

ngan

Ges

er (k

g/cm

2)

Pemeraman 1hari

Pemeraman 7 hari

Pemeraman 14hari

Gambar 6.5 Hubungan antara Tegangan Geser dengan Persentase Campuran

Aspal SC60-70 pada pemeraman yang berbeda pada Uji Triaksial.

Pada pengujian Triaxial UU tanah dicampur dengan Aspal Cair SC60-70

pada penambahan campuran 6% mampu memberikan peningkatan tegangan

gesernya, yaitu pada pemeraman 1 hari τ = 1,416 kg/cm2, pada pemeraman 7 hari

τ = 1,824 kg/cm2, dan pada pemeraman 14 hari τ = 2,035 kg/cm2. NIlai tegangan

geser terendah pada prosentase campuran 2% dan lama pemeraman 1 hari yaitu τ

= 0,874 kg/cm2.

6.4 Nilai Kuat Geser Pada Uji Geser Langsung

Pada uji Geser Langsung tanah pasir yang distabilisasi dengan Aspal Cair

SC60-70 kuat geser dapat dicari dengan rumus :

τ = c + σn tg φ…………………………………………………………(6.3)

Hasil kuat geser tanah dicampur Aspal Cair SC60-70 dapat dilihat pada

Gambar berikut ini.

58

0.000

0.200

0.400

0.600

0.800

1.000

1.200

1.400

0.000 0.020 0.040 0.060 0.080

Prosentase Campuran Aspal SC 60-70

Te

ga

ng

an

Ge

se

r (k

g/c

m2

)

Pemeraman 1 hari

Pemeraman 7 hari

Pemeraman 14 hari

Gambar 6.6 Hubungan antara Tegangan Geser dengan Persentase Campuran

Aspal SC60-70 pada pemeraman yang berbeda pada Uji Geser Langsung.

Pada pengujian Geser Langsung tanah dicampur dengan Aspal Cair SC60-

70 pada penambahan campuran 6% mampu memberikan peningkatan tegangan

gesernya, yaitu pada pemeraman 1 hari τ = 0,899 kg/cm2, pada pemeraman 7 hari

τ = 1,022 kg/cm2, dan pada pemeraman 14 hari τ = 1,222 kg/cm2. NIlai tegangan

geser terendah pada prosentase campuran 2% dan lama pemeraman 1 hari yaitu τ

= 0,575 kg/cm2.

BAB VII

KESIMPULAN DAN SARAN

Pada bab ini akan disimpulkan karakteristik dari tanah Pasir Pantai

berbutir seragam Pantai Parangtritis, Yogyakarta berdasarkan data-data yang

diperoleh dari penelitian di Laboratorium yang telah disajikan pada bab 5.

Berdasarkan hasil penelitian yang menguji Tanah pasir dengan

penambahan Aspal Cair SC60-70 dengan variasi 2%, 4%, 6% dan lama pemeraman

1 hari, 7 hari, 14 hari, maka beberapa kesimpulan dan saran akan disampaikan

untuk kesinambungan dalam penelitian ini.

7.1 Kesimpulan

Beberapa kesimpulan yang dapat disampaikan dari hasil penelitian adalah

seperti berikut ini.

1. Berdasarkan klasifikasi tanah Unified tanah pasir Parangtritis, Bantul,

Yogyakarta termasuk dalam Divisi Utama ( Tanah berbutir kasar yaitu

>50% butiran tertahan saringan no. 200, maka termasuk dalam fraksi kasar

tertahan pada ayakan no. 4 dan termasuk golongan pasir bersih ( hanya

pasir )), Simbol kelompok adalah SP. Nama umum untuk tanah ini adalah

pasir bergradasi buruk, sedikit atau sama sekali tidak mengandung butiran

halus. Kriteria Klasifikasi didapatkan nilai Cu = 1,304 dan Cc = 0,948,

karena Cu < 6 dan Cc < 1 maka tanah termasuk gradasi buruk dengan

symbol SP,

Berdasarkan klasifikasi tanah AASHTO tanah pasir Parangtritis, Bantul,

Yogyakarta termasuk dalam Klasifikasi umum termasuk kedalam Material

Granuler ( <35% lolos saringan no.200 ). Klasifikasi kelompok dengan

symbol A-3. Tanah pasir merupakan tanah Non Plastis ( NP ), Indeks

Kelompok ( GI ) = 0, maka termasuk pada golongan A-3 ( 0 ), tipe

material adalah pasir halus, penilaian umum sebagai tanah dasar adalah

sangat baik sampai baik.

59

59

2. Sifat fisik tanah pasir Parangtritis, Bantul, Yogyakarta mempunyai kadar

air ( w ) = 3,51 %, Berat Jenis ( GS ) = 2,68, Berat Volume Tanah ( γb ) =

1,39 kg/cm3. Hasil Analisa Saringan didapat data Gravel = 0%, Sand =

100%, Silt = 0%, Clay = 0%. Pada pengujian Proktor didapatkan nilai wopt

= 15,15%, γd maksimum = 1,454 kg/cm3.

2. Tanah pasir dengan campuran Aspal SC60-70 pada Uji Triaxial UU dan Uji

Geser Langsung mengalami perubahan dengan peningkatan nilai kohesi

dan nilai sudut geser dalam. Peningkatan maksimum terjadi pada

campuran Aspal SC60-70 6% dengan pemeraman 14 hari, yaitu pada

pengujian Geser Langsung pada pada tanah asli pada pemeraman 0 hari

nilai φ = 27,90 dan c = 0 kg/cm2, sedangkan pada tanah campuran nilai φ

dan c ter tinggi pada prosentase campuran SC60-70 6% pada pemeraman 14

hari dengan nilai φ = 38,150 dan c = 0,415 kg/cm2. Pada pengujian Triaxial

peningkatan maximum pada pemeraman 14 hari dengan prosentase

campuran 6% yaitu nilai φ= 39,2660 dan c = 0,420 kg/cm2. Dari hasil

pengujian dan hasil analisis diatas dapat disimpulkan bahwa campuran

Aspal Cair SC60-70 pada tanah pasir semakin lama pemeraman dan

tambahan bahan campuran dapat meningkatkan besarnya sudut geser

dalam dan kohesinya.

3. Parameter tegangan geser pada tanah pasir dengan campuran Aspal SC60-

70 pada Uji Triaksial UU dan Uji Geser Langsung mengalami perubahan

peningkatan kekuatan gesernya pada lama pemeraman dan penambahan

campurannya. Kekuatan geser dari uji Triaksial dan Geser Langsung yang

terbesar adalah pada pemeraman 14 hari pada penambahan campuran

Aspal SC60-70 sebanyak 6%, yaitu pada Uji Triaksial UU nilai τ = 2,036

kg/cm2 dan pada Uji Geser Langsung nilai τ = 1,222 kg/cm2. Nilai

tegangan geser terendah pada prosentase campuran 2% dengan lama

pemeraman 1 hari yaitu pada Uji Triaksial τ = 0,874 kg/cm2 dan pada Uji

Geser Langsung τ = 0,575 kg/cm2, Jadi semakin lama pemeraman dan

semakin banyak campuran dapat meningkatkan kuat geser tanah pasir.

60

60

7.2 Saran

Dari penelitian yang telah dilakukan peneliti menyarankan untuk mencoba

meneliti dengan bahan-bahan yang lain dengan prosentase campuran yang lebih

besar dan pemeraman yang lebih lama.

57

DAFTAR PUSTAKA

, AASHTO (1990), Standart Specification for highway bridges, 14 th ed, 420 Philadelphia, Pa

, ASTM (1986), Annual book of ASTM Standart, Vol 04, 08, Philadelphia, Pa, 14 th ed, 420 Philadelphia, Pa

, 1970, Peraturan Perencanaan Geometrik Jalan Raya, No.13/1970, Dir. Jendral Bina Marga, Badan Penerbit PU, Jakarta.

Bowles Joseph E, 1991, SIFAT-SIFAT FISIS TANAH DAN GEOTEKNIS TANAH, Penerbit Erlangga, Bandung.

Craig, R.F, 1989, MEKANIKA TANAH Jilid I, Erlangga, Jakarta.

Das, M. Braja, 1994. MEKANIKA TANAH (Prinsip-prinsip rekayasa geoteknis ), Jilid I Erlangga. Jakarta.

Desiana Vidayanti, 1997, STABILITAS PASIR LAUT TANJUNG PRIOK DENGAN SEMEN CLEAN SET, Tesis, tidak diterbitkan.

Fahmi Eti dan Hisfarini, 2003, STABILISASI TANAH LEMPUNG DENGAN

MENGGUNAKAN ASPAL CAIR ( SC 70 ) SEBAGAI SUBGRADE

UNTUK PERENCANAAN JALAN KELAS I, Tugas Akhir, tidak

diterbitkan.

Hardiyatmo, Christady Hary., 2002, MEKANIKA TANAH I, PT. Gramedia Pustaka Utama, Jakarta.

Hardiyatmo, Christady Hary., 2002, MEKANIKA TANAH I, PT. Gramedia Pustaka Utama, Jakarta.

Karl Terzaghi, Ralp B. Pack, 1967, MEKANIKA TANAH DALAM PRAKTEK REKAYASA, Edisi kedua, Penerbit Erlangga, Jakarta.

Zetty Hermylinda, 2005, PENGARUH PASIR PANTAI PADA CAMPURAN LAPIS ANTARA BETON ASPAL DENGAN PENDEKATAN KEPADATAN MUTLAK, Tesis, tidak diterbitkan

58

Wesley, L.D.,1977, MEKANIKA TANAH, Badan Penerbit Pekerjaan Umum, Jakarta.