TINJAUAN KUAT TEKAN BEBAS DAN DRYING SHRINKAGE CEMENT TREATED RECYCLING BASE (CTRB)

PADA REHABILITASI JALAN BOYOLALI - KARTOSURO

A STUDY OF UNCONFINED COMPRESSIVE STRENGTH AND DRYING SHRINKAGE CEMENT TREATED RECYCLING BASE (CTRB)

OF BOYOLALI - KARTOSURO ROAD REHABILITATION

TESIS

Untuk Memenuhi sebagian Persyaratan

Mencapai Gelar Magister Teknik

Oleh :

ANASTASIA H. MUDANIM. S 940907102

MAGISTER TEKNIK SIPILKONSENTRASI

TEKNIK REHABILITASI DAN PEMELIHARAAN BANGUNAN SIPILPROGRAM PASCA SARJANA

UNIVERSITAS SEBELAS MARETSURAKARTA

2009

ii

TINJAUAN KUAT TEKAN BEBAS DAN DRYING SHRINKAGE CEMENT TREATED RECYCLING BASE (CTRB) PADA REHABILITASI JALAN BOYOLALI – KARTOSURO

TESIS

Disusun oleh:

ANASTASIA H. MUDANIM. S 940907102

Telah dipertahankan di hadapan Dewan Penguji Pendadaran Program Studi

Magister Teknik Sipil pada hari Kamis , 29 januari 2009

Dewan Penguji :

Jabatan

Ketua

Sekretaris

Anggota I

Anggota II

N a m a

S.A. Kristiawan, S.T., M.Sc(Eng), Ph.D.

Prof. Dr. Ir. Sobriyah, MS.

Ir. Ary Setyawan, M.Sc(Eng), Ph.D.

Kusno Adi Sambowo S.T., Ph.D.

Tanda Tangan

..........................

..........................

..........................

..........................

Mengetahui :

ii

iii

iii

iv

ABSTRAK

TINJAUAN KUAT TEKAN BEBAS DAN DRYING SHRINKAGE CEMENT TREATED RECYCLING BASE (CTRB) PADA REHABILITASI JALAN BOYOLALI – KARTOSURO (ANASTASIA H.MUDA,2009, Magister Teknik Rehabilitasi Dan Pemeliharaan Bangunan Sipil Universitas Sebelas Maret Surakarta)

Salah satu upaya memperbaiki kerusakan jalan adalah dengan pengembangan teknologi Recycling terhadap perkerasan yang rusak menjadi base course. Untuk mencapai hasil yang memuaskan dari daur ulang perkerasan lama, maka material bekas garukan aspal ini perlu ditambah suatu bahan sebagai stabilisasi untuk meningkatkan daya dukungnya. Semen adalah zat stabilizing paling umum digunakan.

Penelitian ini menggunakan metode eksperimental di laboratorium dengan benda uji terbuat dari bahan garukan perkerasan jalan Boyolali-Kartasura dengan variasi kadar semen 4%, 5% dan 6% digunakan untuk Unconfined Compressive Strenght Test (UCS) dan kadar semen 5% dan 6% untuk Drying Shrinkage test metode perbandingan terhadap waktu pada pengukuran dan dapat digunakan untuk memprediksi nilai Ultimate Shrinkage.

Kadar semen yang memenuhi persyaratan Unconfined Compressive Strenght (UCS) untuk Cement Treated Recycling Base (CTRB) adalah 5% sampai dengan 6%. Jadi penggunaan kadar semen 5.5% pada rehabilitasi jalan Boyolali – Kartosuro memenuhi uji UCS yang disyaratkan. Nilai Drying shrinkage material Cement Treated Recycling Base (CTRB) sampai pada umur 28 hari untuk kadar semen 5% sebesar 805.3 micro strain dan kadar semen 6% adalah 826.3 micro strain. Drying shrinkage yang terjadi pada CTRB dalam penelitian ini sangat besar maka drying shrinkage yang terjadi perlu diperhatikan untuk menghindari terjadinya reflektif cracking.

Kata kunci : Recycling, Cement Treated Recycling Base(CTRB), stabilisasi, kadar semen, UCS, drying shrinkage, ultimate shrinkage

iv

v

ABSTRACT

A STUDY OF UNCONFINED COMPRESSIVE STRENGTH AND DRYING SHRINKAGE CEMENT TREATED RECYCLING BASE (CTRB) OF BOYOLALI - KARTOSURO ROAD REHABILITATION (ANASTASIA H. MUDA, 2009 Magister of Rehabilitation Engineering and Civil Building Conservation, Sebelas Maret University)

One of efforts to repair damage on the road is the development of recycling technology applied toward the damage pavement material into base. To get satisfying result from the old material recycling, it is necessary to add a certain substance into the material taken from the reclaimed asphalt pavement as a stabilizer for increasing the supporting force . Cement is the most common stabilizer used in the real life.

This study applies laboratorial experimental method by using material taken from street located in Boyolali-Kartasura as the object of the study with the cement content variations 4%, 5% and 6% to Unconfined Compressive Strength Test (UCS) and cement content variations 5%, 6% to Drying Shrinkage Test investigated through comparative study of the measurement duration and it can be used to predict the Ultimate Shrinkage value.

Cement content fulfilling conditions of Unconfined Compressive Strenght ( UCS) for the Cement Treated Recycling Base ( CTRB) is 5% up to 6%. Becoming usage of content cement 5.5% at rehabilitating road of Boyolali - Kartosuro fulfill test of UCS required. Drying shrinkage during 28 hari days is 805.3 micro strain for the cement content 5% and 826.3 micro strain for the cement content 6%. Because shrinkage that happened at CTRB in this research very big hence shrinkage drying that happened require to be paid attention to avoid the happening of cracking reflektif.

Key words : Recycling, Cement Treated Recycling Base(CTRB),stabilitation, cement content, UCS, drying shrinkage, ultimate shrinkage

v

vi

PERNYATAAN

Yang bertanda tangan dibawah ini :

Nama : Anastasia H. Muda NIM : S940907102

Menyatakan dengan sesungguhnya bahwa tesis yang berjudul :

TINJAUAN KUAT TEKAN BEBAS DAN DRYING SHRINKAGE CEMENT TREATED RECYCLING BASE (CTRB) PADA REHABILITASI JALAN BOYOLALI – KARTOSURO

adalah betul-betul karya sendiri. Hal-hal yang bukan karya saya dalam tesis tersebut diberi tanda citasi dan ditunjukkan dalam Daftar Pustaka.

Apabila dikemudian hari terbukti pernyataan saya tidak benar, maka saya bersedia menerima sanksi akademik berupa pencabutan tesis dan gelar yang saya peroleh dari tesis tersebut.

Surakarta, Januari 2009

Yang membuat pernyataan

Anastasia H. Muda

vi

vii

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur kepada Tuhan Yang Maha Kasih atas pertolongan dan campur

tanganNya sehingga penyusunan tesis ini dapat berjalan dengan baik dan selesai

sesuai dengan yang diharapkan.

Penulisan tesis ini adalah dalam rangka memenuhi persyaratan guna memperoleh

gelar Magister Teknik pada jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas

Sebelas Maret Surakarta. Adapun yang dibahas dalam tesis ini adalah Tinjauan

Kuat Tekan Bebas Dan Drying Shrinkage Cement Treated Recycling Base

(CTRB) pada Rehabilitasi Jalan Boyolali - Kartasoro

Untuk itu pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-

besarnya kepada :

1. Kepala Pusat Pembinaan Keahlian Teknik Konstruksi (PUSBIKTEK)

Departemen Pekerjaan Umum beserta staf yang telah memberikan kesempatan

kepada penulis unutk mengikuti pendidikan

2. Direktur Program Pasca Sarjana Universitas Sebelas Maret Surakarta,

3. Prof. Dr. Ir. Sobriyah, M.S., Ketua Program Studi Magister Teknik Sipil

Universitas Sebelas Maret Surakarta,

4. Ir. Ary Setyawan, MSc (Eng), PhD selaku Pembimbing Utama yang telah

memberikan banyak masukan, bimbingan, dan saran pada setiap tahapan

penyusunan tesis,

5. Kusno Adi Sambowo,S.T., Ph.D selaku pembimbing Pendamping yang telah

memberikan bimbingan dan saran yang sangat berharga dalam setiap tahapan

penyusunan tesis,

6. Dosen penguji, staf pengajar dan staf administrasi Program Studi Magister

Teknik Rehabilitasi Dan Pemeliharaan Bangunan sipil yang telah membantu

penulis selama proses perkuliahan dan ujian akhir

vii

viii

7. Direktur Politeknik Negeri Kupang dan Ketua Jurusan Teknik Sipil Politeknik

Negeri Kupang yang memberi ijin kepada penulis untuk menempuh

pendidikan ini.

8. Bapak Pimpinan PT. Pancadarma Puspawira yang telah memberikan

kesempatan kepada penulis untuk melakukan pengambilan data

9. Suami tercinta Agustinus Jonson Kaur dan anakku Bryan Kaur yang telah

dengan setia dan cinta memberikan dorongan semangat kepada penulis

10. Almarhum papa Michael Muda dan almarhumah mama Tarotji Ndaumanu

terima kasih saya percaya dari tempat yang jauh disana doa papa dan mama

selalu untukku .

11. Mertuaku Hendrikus Kaur dan Neltji Neno terima kasih atas dukungan doanya

dan pengertiannya telah merawat anakku selama penulis menempuh

pendidikan ini

12. Kakak dan adik-adik ku tersayang terima kasih atas doanya

13. Teman-teman Magister Teknik Rehabilitasi dan Pemeliharaan Bangunan

Sipil Angkatan 2007 terima kasih atas kebersamaan kita selama ini.

14. Semua pihak yang membantu dalam penulisan skripsi ini.

Semoga Tuhan yang Maha Baik membalas semua kebaikan yang telah diberikan

dengan rahmat yang berlimpah.

Seperti kata pepatah ”tidak ada gading yang tak retak” maka penelitian ini masih

banyak kekurangannya. Untuk itu segala saran dan kritik demi penyempurnaan di

masa mendatang sangat diharapkan.

Surakarta, Januari 2009

Penulis

viii

ix

DAFTAR ISI

Hal.HALAMAN JUDUL ................................................................................................i

HALAMAN PERSETUJUAN................................................................................ ii

HALAMAN PENGESAHAN ............................................................................... iii

ABSTRAK..............................................................................................................iv

ABSTRACT.............................................................................................................v

PERNYATAAN ...................................................................................................vi

KATA PENGANTAR ...........................................................................................vii

DAFTAR ISI........................................................................................................ viii

DAFTAR TABEL...................................................................................................xi

DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ xii

DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL .................................................................... xiii

DAFTAR LAMPIRAN.........................................................................................xiv

BAB 1 PENDAHULUAN

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

B. Perumusan Masalah ...................................................................................4

C. Pembatasan Masalah..................................................................................4

D. Tujuan ........................................................................................................5

E. Manfaat ......................................................................................................6

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI

A. Tinjauan Pustaka........................................................................................7

B. Landasan Teori .. .....................................................................................10

1. Konstruksi Perkerasan Jalan ................................................................. 10

2. Jenis Daur Ulang Dalam Konstruksi Jalan ..............................................13

2. Bahan-Bahan Penyusun Perkerasan Daur Ulang ....................................15

3. Karakteristik Daur Ulang bahan Garukan dengan Semen . .....................21

4. Drying Shrinkage ...................................................................................26

x

BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN

A. Metode penelitian ............................................................................................34

B. Tempat penelitian ..... .......................................................................................34

C. Waktu Penelitian.............. ................................................................................34

D. Teknik Pengumpulan Data. ……………..........................................................35

E. Bahan dan Peralatan Penelitian. ........................................................................36

1. Bahan Penelitian ……………...................................................................36

2. Peralatan penelitian …………. ................................................................36

E. Benda Uji…………….......................................................................................37

G. Tahapan Penelitian …………….. .....................................................................38

BAB 4 HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

A. Hasil Penelitian….….. .....................................................................................46

1. Hasil Pemeriksaan Reclaimed Asphalt Pavement /RAP ...........................46

2. Hasil Pemeriksaan Gradasi Reclaimed Asphalt Pavement .......................47

3. Kadar semen .................... .........................................................................49

4 Kadar air optimum ....................................................................................49

5. Kebutuhan Benda uji ................................................................................51

B. Hasil pengujian Benda Uji ..............................................................................52

1. Hasil Pengujian Kuat Tekan Bebas ...........................................................52

2. Pengujian Drying Shrinkage ......................................................................56

3. Prediksi Drying Shrinkage .........................................................................57

C. Pembahasan .................................................................................................... 60

1. Pengaruh kadar semen terhadap nilai Kuat Tekan Bebas ........................ 60

2. Pembahasan Drying Shrinkage ................................................................. 63

3. Prediksi Drying Shrinkage ........................................................................ 67

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan ……….. .......................................................................................70

B. Saran …………… .......................................................................................71

DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................xv

LAMPIRAN

xi

DAFTAR TABEL

Hal.Tabel 2.1. Jenis agregat berdasarkan ukurannya...............................................17

Tabel 2.2. Gradasi campuran bahan garukan ...................................................19

Tabel 2.3. Keuntungan dan kerugian stabilisasi dengan semen .......................22

Tabel 2.4. Kriteria kekuatan daur ulang perkerasan dengan semen .................23

Tabel 2.5. Penyusutan Terhadap waktu ...................................................28

Tabel 3.1. Jumlah benda uji .............................................................................38

Tabel 4.1. Hasil pemeriksaan RAP ..................................................................47

Tabel 4.2. Gradasi RAP hasil analisa saringan ................................................48

Tabel 4.3. Hasil pemeriksaan Kadar air optimum dan berat isi kering

campuran Cement Treated Recycling Base ......................................50

Tabel 4.4. Hasil perhitungan Kebutuhan bahan ................................................51

Tabel 4.5. Hasil perhitungan nilai Kuat Tekan Bebas campuran

Cement Treated Recycling Base pada umur 7 hari ........................53

Tabel 4.6. Hasil perhitungan nilai Kuat Tekan Bebas campuran

Cement Treated Recycling Base pada umur 28 hari…………..….. 54

Tabel 4.7. Nilai drying shrinkage campuran Cement Treated Recycling

Base ..................................................................................................56

Tabel 4.8. Perhitungan prediksi drying shrinkage campuran Cement

Treated Recycling Base untuk kadar semen 5% ...............................59

Tabel 4.9. Hubungan korelasi antara kadar semen dan Kuat Tekan Bebas .....62

Tabel 4.10. Nilai Drying shrinkage pada beberapa campuran ...........................65

Tabel 4.11. Nilai Ultimate shrinkage Cement Treated Recycling Base

prediksi shrinkage umur 1000 hari ...................................................67

x

xii

DAFTAR GAMBAR

Hal.Gambar 1.1. Kerusakan Jalan Boyolali- Kartosuro ............................................2

Gambar 2.1. Konstruksi Perkerasan Lentur ......................................................12

Gambar 2.2. Pekerjaan Cement Treated Recycling Base (CTRB).....................14

Gambar 2.3. Kepadatan Kering maksimum dan Kadar air optimum ................24

Gambar 2.4. Hubungan antara penyusutan dan waktu .....................................27

Gambar 3.1. Diagram alir tahapan penelitian ...................................................45

Gambar 4.1. Grafik hasil analisa saringan .........................................................48

Gambar 4.2. Agregat halus dan agregat kasar RAP...........................................49

Gambar 4.3. Grafik kadar air optimum pada 3 variasi kadar semen ................51

Gambar 4.4. Benda uji Kuat Tekan Bebas umur 7 hari sebelum dan

sesudah pengujian .........................................................................54

Gambar 4.5. Benda uji Kuat Tekan Bebas umur 28 hari sebelum dan

sesudah pengujian ........................................................................55

Gambar 4.6. Pengujian drying shrinkage ..........................................................56

Gambar 4.7. Hubungan antara drying shrinkage dangan waktu........................57

Gambar 4.8. Grafik nilai Kuat Tekan Bebas Cement Treated Recycling Base 60

Gambar 4.9. Grafik hubungan antara Kuat Tekan Bebas dengan kadar semen 62

Gambar 4.10. Drying shirinkage pada Cement Treated Recycling Base ............64

Gambar 4.11. Drying shrinkage pada beberapa campuran .................................65

Gambar 4.13. Grafik prediksi drying shrinkage pada Cement

Treated Recycling Base.................................................................68

xi

xiii

DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL

A = luas permukaan benda uji

cm = centimeter

d = diameter

fas = factor air semen

gr = gram

in = inchi

kg = kilo gram

mm = milimeter

Mpa = Mega pascal

N = Newton

P = beban maksimum

Shu = ultimate shrinkage

t = waktu pengeringan

to = waktu awal pengujian

% = persentase

µm = mikro meter

µs = micro strain

ε sh(t) = shrinkage umur t (selama pengujian)

ε sh(u) = ultimate shrinkage

xii

xiv

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran A : Data Pemeriksaan Bahan

Lampiran B : Rekapitulasi Hasil Perhitungan Kebutuhan Benda Uji

Lampiran C : Data Hasil Analisis Pengujian

Lampiran D : Syarat Administrasi

Lampiran E : Dokumentasi

xiii

xiv

BAB I

PENDAHULUAN

A. LATAR BELAKANG

Salah satu upaya memperbaiki kerusakan jalan adalah dengan

pengembangan teknologi recycling terhadap perkerasan yang rusak menjadi

pondasi dan stabilisasi tanah dasar dengan semen dan batu kapur. Prinsip dari

proses ini adalah memanfaatkan material jalan yang ada yang sudah tidak

memiliki nilai struktur untuk diolah dan ditambah bahan additive sehingga dapat

dipergunakan kembali dengan nilai struktur yang lebih tinggi.

Pada akhir tahun 2008 ruas jalan Boyolali-Kartosuro dilaksanakan

rehabilitasi jalan sepanjang 6,95 km dengan teknologi recycling in situ

menggunakan metode Cement Treated Recycling Base (CTRB). Kondisi pada

ruas jalan ini mengalami kerusakan cukup serius dibeberapa lokasi sehingga

mengurangi kelancaran lalu lintas, sering terjadi kecelakaan, dan mengurangi

kenyamanan pengguna jalan sehingga perlu ada penanganan untuk mengatasi hal

itu.

Cement Treated Recycling Base (CTRB) adalah teknologi stabilisasi

pondasi jalan dengan system daur ulang material perkerasan jalan dengan bahan

additive semen. Material yang didaur ulang dengan semen ini umumnya

dimanfaatkan dari material yang sudah ada di perkerasan lama dan digunakan

sebagai lapis pondasi atas /Cement Treated Recycling Base (CTRB) atau lapis

pondasi bawah / Cement Treated Recycling Sub Base (CTRSB).

1

2

Pengembangan teknologi recycling diharapkan tidak hanya dapat

memperbaiki lobang atau kerusakan yang terjadi, tetapi juga memperkuat struktur

jalan agar lebih tahan lama dan tidak mudah rusak kembali. Dengan teknologi

recycling aspal bekas dari jalan yang rusak, dapat membuat kekerasan mendekati

beton, tetapi jalan lebih lentur. Sehingga jika tanah dasarnya turun, maka aspalnya

ikut turun. Sedangkan jika menggunakan beton, jika tanah dasarnya turun, maka

akan retak sehingga jalan beton tersebut harus dibongkar. Hal ini jelas menambah

biaya, tenaga dan waktu sehingga dinilai kurang efisien. Dengan teknologi

recycling, hanya tanah dasarnya saja yang diperbaiki dan diperkeras.

(www.pu.go.id 3 Agustus 2007).

Gambar 1.1. Kerusakan jalan Boyolali - Kartosuro

3

Teknologi recycling akan mengurangi pemakaian material baru,

perlindungan sumber daya alam, penghematan sumber daya dan penghematan

biaya konstruksi dan proses industri merupakan hal yang sangat penting

dipertimbangkan. Jika menggunakan material baru (aspal concrete, lapisan base,

material pilihan) akan membuat harga proyek jalan jauh lebih mahal dibandingkan

teknologi recycling karena membuang material lama dan mencari menggunakan

material baru dengan biaya yang besar.

Teknologi recycling dengan penggunaan material lama untuk perbaikan

jalan tidaklah membutuhkan biaya besar karena hanya mengolah material yang

lama. Keunggulan berikutnya yaitu dari sisi pertimbangan lingkungan. Artinya,

sedapat mungkin diminimalisasi penggalian material baru yang akan bermuara

terhadap menurunnya aktivitas pengrusakan lingkungan. Keunggulan lainnya dari

sisi pertimbangan bahan bakar. Dengan tidak membutuhkan material baru

sehingga relatif tidak mengeluarkan biaya pengangkutan ( biaya bahan bakar ).

Kuat tekan dan kuat tarik dicapai suatu bahan yang distabilisasi dgn

semen sebagian besar ditentukan oleh jumlah dari semen yang ditambahkan, tipe

bahan dan densitas bahan yang dicampur (Wirtgen, 2004 )

Karakteristik bahan yang didaur ulang dengan semen adalah kekuatan

(strength), kepadatan dan potensi terjadinya retak akibat penyusutan (Wirtgen,

2004 ). Drying shrinkage adalah salah satu jenis penyusutan yang terjadi yang

disebabkan oleh keluarnya air pori karena penguapan (evaporasi).

4

Drying shrinkage dimulai setelah campuran mengeras dan terjadi

kehilangan uap air karena penguapan yaitu ketika bahan atau beton berada di

lingkungan kering. Proses di atas kemudian mengakibatkan adanya tegangan

kapiler yang menyebabkan dinding-dinding kapiler tertarik sehingga volume

beton menyusut. Drying shrinkage akan terjadi dalam jangka panjang bahkan

sampai bertahun-tahun sampai air yang terkandung di dalam beton benar-benar

habis menguap. Faktor yang mempengaruhi drying shrinkage antara lain kadar

agregat, kadar air, kadar semen dan bahan kimia pembantu, kondisi perawatan dan

penyimpanan, pengaruh ukuran . (Nugraha, 2007)

B. PERUMUSAN MASALAH

Dari uraian latar belakang diatas maka permasalahan yang akan dibahas dalam

penelitian ini adalah :

1. Berapakah kadar semen yang dapat digunakan untuk campuran Cement

Treated Recycling Base (CTRB) pada rehabilitasi jalan Boyolali - Kartosuro

2. Berapakah besarnya drying shrinkage yang terjadi pada Cement Treated

Recycling Base ( CTRB ) pada rehabilitasi jalan Boyolali- Kartosuro.

C. PEMBATASAN MASALAH

Pembatasan masalah dalam penelitian dibatasi pada hal-hal sebagai berikut :

1. Lapisan perkerasan yang di teliti adalah lapisan Cement Treated Recycling

Base (CTRB)

5

2. Gradasi agregat lapis pondasi atas dengan bahan tambah semen sesuai dengan

Pd-T-08-2005 B

3. Benda uji untuk pengujian kuat tekan bebas/ Unconfined Compressive

Strenght dalam bentuk silinder diameter 7 cm dan tinggi 14 cm. Pengujian

dilakukan pada umur 7 hari dan 28 hari

4. Benda uji untuk pengamatan drying shrinkage dengan ukuran 10 cm x 10 cm

x 25 cm. Pengamatan benda uji drying shrinkage pada 7 hari pertama, hari ke

14 dan hari ke 28.

5. Material Reclaimed Aspal Pavement (RAP) diambil dari hasil pengerukan

perkerasan jalan Boyolali – Kartasura.

6. Kadar semen yang digunakan adalah 4%, 5% dan 6% adalah data sekunder

dari PT. Pancadarma Puspawira

7. Tidak dilakukan penelitian tentang sifat kimia dari material penyusun Cement

Treated Recycling Base (CTRB)

D. TUJUAN

Tujuan dari penelitian ini adalah :

1. Mengevaluasi berapa kadar semen yang dapat digunakan untuk campuran

Cement Treated Recycling Base ( CTRB) pada rehabilitasi jalan Boyolali-

Kartosuro

2. Mengetahui besarnya drying shrinkage yang terjadi pada Cement Treated

Recycling Base ( CTRB) pada rehabilitasi jalan Boyolali – Kartosuro

6

E. MANFAAT

Adapun manfaat dari penelitian ini adalah :

1. Dapat mengetahui karakteristik dari Cement Treated Recycling Base (CTRB)

yang meliputi kuat tekan bebas dan drying shrinkage.

2. Dapat memberikan tambahan wacana dan referensi dibidang pengembangan

bahan perkerasan jalan.

7

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI

A. TINJAUAN PUSTAKA

Prinsip dari proses recycling adalah memanfaatkan material jalan yang

ada yang sudah tidak memiliki nilai struktur untuk diolah dan ditambah bahan

additive sehingga dapat dipergunakan kembali dengan nilai struktur yang lebih

tinggi. (http://kmptr4.wordpress.com/jalan-raya)

Pendaur-ulangan bahan-bahan perkerasan sudah menjadi suatu alternatif

yang sehat untuk dipertimbangkan di dalam pemeliharaan jalan dan rehabilitasi.

Konservasi sumber daya, pemeliharaan lingkungan adalah sebagian dari

manfaatnya yang diperoleh dengan bahan-bahan perkerasan kita. Di Amerika

Serikat lebih dari 50 juta ton (4536 juta Mg) dari campuran aspal digiling tiap-

tiap tahun dengan pendaur-ulangan ke dalam campuran aspal yang baru sebagai

suatu penerapan utama ( Taha, dkk, 2002 ).

Penelitian Daur ulang lapis perkerasan beton aspal dengan bahan tambah

semen telah dilakukan oleh PUSLITBANG Jalan Jembatan tahun 2002 tujuan

penelitian adalah memanfaatkan material beraspal yang sudah menurun mutunya

dan meningkatkan kembali kemampuannya dengan jalan mendaur ulang dan

semen sebagai bahan tambah. Hasil penelitian disimpulkan bahwa Nilai Kuat

Tekan Bebas (KTB) campuran dengan proporsi campuran 60% bahan garukan

dan 40% agregat baru dan kadar semen 6% untuk umur 7 hari belum mencapai

nilai KTB yang dipersyaratkan oleh spesifikasi SNI 03-3438-1994 (tanah semen).

7

8

Makin besar prosentase penambahan agregat baru nilai KTB dan CBR makin

tinggi dan kenaikan nilai KTB dengan penambahan 40% agregat baru sekitar

40%.( Puslitbang Prasarana Transportasi, 2002)

Penelitian yang sama dilanjutkan pada tahun 2003 oleh PUSLITBANG

Jalan Jembatan disimpulkan bahwa dengan komposisi campuran terdiri dari 60%

bahan garukan beton aspal dengan kadar aspal 4,65% dan 40% agregat tambah PI

< 10% nilai Unconfined Compressive Strenght 7 hari adalah 32,50 kg/cm2,

penambahan kadar semen akan meningkatkan nilai berat isi kering yang kurang

berarti tetapi akan memberikan kenaikan nilai UCS yang cukup signifikan dan

pemanfaatan bahan garukan dengan bahan tambah semen dari percobaan

laboratorium dapat meningkatkan daya dukung sebesar 40%. (http:

//www.pustran.go.id/LITDULPBABT Semen-Pustran 4 Oktober 2008)

Pada tahun 2006 Pusjatan melakukan uji coba konstruksi recycling

sepanjang 2 km dengan additive semen setebal 40 cm + Binder + AC-WC dan

pada tahun 2007 dilanjutkan dengan additive foam bitumen/aspal emulsi dan

semen + binder + Ac – WC sepanjang 5 km. (Poernomo, 2007)

Kinerja recycling dilapangan baik untuk pelapisan ulang yang

menggunakan leveling atau cold milling setebal 4-5 cm kemudian binder +

wearing atau leveling + binder maupun untuk rekonstruksi perkerasan lama

karena base sudah mengalami intermixing konstruksi recycling ini dapat dipakai

karena :

1. Dengan mengganti leveling setebal 4 cm akan didapatkan recycling dengan

foam bitumen setebal 14 cm sehingga tebal perkerasan yang merupakan satu

9

kesatuan adalah lebih dari 20 cm dan mempunyai bond stiffness yang cukup

tinggi.

2. Dengan tebal lebih dari 20 cm maka umur jalan akan lebih panjang

3. Base akan menjadi lebih kedap air dan dapat menahan proses intermixing

sehingga umur jalan akan lebih panjang

4. Kekuatan tiap lapisan yang terukur dan cukup kuat dapat menahan beban

kendaraan yang berat (overloading)

Pada akhir tahun 2008 diruas jalan Boyolali- Kartosuro

dilaksanakan rehabilitasi jalan sepanjang 6.95 km dengan teknologi recycling in

situ metode Cement Treated Recycling Base (CTRB). Kadar semen yang

digunakan dalam pekerjaan CTRB ini adalah sebesar 5.5%. (Karsikun,dkk

2008)

Penelitian recycling lapis perkerasan lama oleh Taha, dkk 2002, dengan

memanfaatkan Reclaimed Asphalt Pavement (RAP) dan agregat alam yang

distabilisasi Cement By-pass Dust (bahan hasil sampingan selama produksi

Portland semen) untuk lapisan perkerasan jalan, disimpulkan bahwa kepadatan

kering maksimum dan kuat tekan tak terbatas akan secara umum meningkat

ketika ada peningkatan isi agregat alam dan Cement By-pass Dust. Kadar

optimum Cement By-pass Dust untuk digunakan di dalam stabilisasi RAP/virgin

adalah 15% dan 100% Reclaimed Asphalt Pavement bisa dengan baik digunakan

sebagai suatu bahan dasar yang konvensional jika yang distabilkan dengan

Cement By-pass dust. (Taha dkk, 2002).

10

Penelitian drying shrinkage untuk lapis pondasi atas (base course) pada

Preplaced-aggregate concrete yaitu beton yang diproduksi dengan menempatkan

agregat kasar ke dalam bekisting terlebih dahulu kemudian menyuntikkan dengan

grout semen untuk mengisi rongga yang kosong. Penelitian ini menggunakan

factor air semen 0,5. Prosentase agregat kasar dalam campuran Preplaced-

aggregate concrete lebih dari 90 %. Benda uji berbentuk prisma dengan ukuran 5

cm x 5 cm x 25 cm. Penelitian ini menggunakan Preplaced-aggregate concrete

normal dan Preplaced-aggregate concrete dengan penambahan limbah batu tuff.

Hasil penelitian disimpulkan bahwa dengan penambahan limbah batu tuff dalam

campuran preplaced-aggregate concrete terjadi penurunan penyusutan sebesar

13.12% dari preplaced-aggregate concrete normal. (Dani, 2009)

B. LANDASAN TEORI

1. Konstruksi Perkerasan Jalan

Struktur pada konstruksi perkerasan jalan terdiri atas beberapa lapisan yaitu

tanah dasar, lapis pondasi bawah, lapis pondasi atas dan lapisan permukaan.

Sedangkan bahan utama yang digunakan adalah terdiri dari bahan tanah,

bahan agregat (termasuk pasir), bahan semen dan bahan aspal tergantung dari

jenis konstruksi yang digunakan.

11

Berdasarkan bahan pengikatnya konstruksi perkerasan jalan dapat dibedakan

atas :

a. Perkerasan lentur (flexible pavement)

Perkerasan lentur (flexible pavement) yaitu perkerasan yang menggunakan

aspal sebagai bahan pengikat. Lapisan-lapisan perkerasan bersifat

memikul dan menyebarkan beban lalu lintas ke tanah dasar.

b. Perkerasan kaku (rigid pavement)

Perkerasan kaku (rigid pavement) yaitu perkerasan yang menggunakan

semen (portland cement) sebagai bahan pengikat. Beton dengan tulangan

dan tanpa tulangan diletakkan diatas lapis pondasi bawah atau langsung

diatas tanah dasar yang sudah disiapkan. Kekuatan Plat beton yang tinggi

dapat memikul sebagian besar beban lalu lintas.

c. Perkerasan komposit (composite pavement)

Perkerasan komposit (composite pavement) yaitu perkerasan yang

mengkombinasikan perkerasan lentur di atas perkerasan kaku atau

perkerasan kaku diatas perkerasan lentur. Perkerasan komposit adalah

perkerasan beton semen dengan lapis permukaan aspal beton, dengan lapis

aspal beton diperhitungkan sebagai bagian yang ikut memikul beban.

12

Jenis perkerasan yang umum dipergunakan di Indonesia adalah perkerasan

lentur.

Gambar 2.1. Konstruksi Perkerasan Lentur

Lapisan Pondasi jalan adalah lapis perkerasan yang terletak dibawah lapis

permukaan. Lapisan ini harus cukup kuat dan awet sehingga mampu untuk

menahan beban roda lalu lintas. Lapis pondasi terdiri atas lapis pondasi atas

(base course) dan lapis pondasi bawah (sub base course).

Fungsi Lapis Pondasi adalah antara lain :

a. sebagai perletakan atau lantai kerja terhadap lapis permukaan,

b. sebagai lapisan perkerasan yang menahan gaya lintang dari beban roda

dan menyebarkan beban ke lapisan di bawahnya,

c. lapis peresapan agar air tanah tidak berkumpul dipondasi

d. untuk mencegah tanah dasar masuk ke lapisan pondasi atas,

Jenis-jenisnya lapis pondasi adalah Lapis Pondasi Aggregat Kelas A,

Lapis Pondasi Aggregat Kelas B dan kelas C, Asphal Treated Base

13

(ATB), Cement Treated Base (CTB), Cement Treated Recycling Base

(CTRB).

2. Jenis Daur Ulang Dalam Konstruksi Jalan

Daur Ulang dibagi menjadi 2 jenis yaitu :

a. Daur ulang campuran dingin ( cold mix recycling ):

Metode daur ulang dingin (cold recycling) yang umum dipakai dalam

konstruksi jalan bila ditinjau dari penggunaan peralatan ada 2 macam yaitu

1) Teknik daur ulang ditempat in-situ recycling

Pada teknik ini digunakan in- place recycling machine. Pemanasan

lapis perkerasan, pembongkaran, penggemburan lapis lama,

penambahan bahan baru (agregat, aspal dan bahan peremaja)

pencampuran, serta perataan dilakukan oleh satu unit peralatan yang

terdiri dari pemanas lapis permukaan perkerasan (road preheater),

Alat bongkar lapis perkerasan (hot milling), Alat pencampur bahan

lama dengan bahan baru ( pugmill mixer ), Alat penghampar ( paver /

finishe ), Alat perata dan pemadat ( compacting screed )

2) Teknik daur ulang in-plant recycling

Pada teknik ini material bongkaran jalan lama hasil penggarukan

dengan menggunakan alat penggaruk (milling) diangkut ke unit

pencampur aspal (AMP) tipe Bach atau Continous yang telah

dimodifikasi. Didalam unit pencampur ini material bongkaran tersebut

dicampur dengan material baru yaitu agregat, aspal dan bahan peremaja

14

bila diperlukan. Campuran tersebut kemudian diangkut ke lokasi

penghamparan dan dihampar dengan mennggunakan alat penghampar

kemudian dipadatkan. Peralatan yang di perlukan untuk pelaksanaan

daur ulang plantmix antara lain Alat penggaruk (milling), Unit

pencampur aspal (AMP), Dump truck, Alat penghampar, Alat pemadat.

Cold mix recycling ini bisa dengan menambah semen dapat digunakan

sebagai Cement Treated Recycling Base (CTRB) dan Cement Treated

Recycling Sub Base (CTRSB) dan pengikat aspal emulsi atau pengikat

foam bitumen biasa disebut CMRFB ( Cold Mix Recycling by Foam

Bitumen ) Base.

b. Daur ulang campuran panas ( hot mix recycling ):

Daur ulang bahan garukan yang dipanaskan kembali di AMP

Gambar 2.2. Pekerjaan Cement Treated Recycling Base (CTRB)

15

3. Bahan-Bahan Penyusun Perkerasan Daur Ulang

Pada umumnya ada 3 jenis bahan yang dapat digunakan pada daur

ulang yaitu bahan lama (reclaimed), bahan baru (agregat dan aspal keras) dan

bahan stabilisasi (semen, aspal emulsi, foam bitumen). (Wirtgen, 2004).

Bahan - bahan pada pekerjaan Cement Treated Recycling Base

(CTRB) adalah bahan garukan perkerasan jalan lama, agregat baru, semen

portland, air. Dari campuran semen dan material pondasi jalan ini setelah

dipadatkan akan menghasilkan bahan menyerupai beton (soil concrete) dan

material tersebut diharapkan akan memberikan stabilitas yang lebih baik pada

pondasi jalan.

a. Bahan Garukan

Bahan garukan yang digunakan dalam pekerjaan Cement Treated

Recycling Base (CTRB) yaitu pondasi jalan lama yang terdiri dari tanah,

agregat dan aspal. Lapisan perkerasan yang telah mengalami kerusakan

digaruk dengan hot milling, cold milling dan grader. Lapisan perkerasan

yang akan di garuk tergantung dari penyebar kerusakan yang terjadi. Jika

kerusakan terjadi pada lapisan permukaan hingga ke lapisan base dan sub

base maka penggarukan dapat dilakukan hingga kelapisan bawah

tersebut.

b. Agregat Baru

Dalam kegiatan daur ulang lapis perkerasan digunakan agregat baru

dengan tujuan untuk menambah ketebalan hamparan (meningkatkan nilai

struktur perkerasan) dan memperbaiki gradasi campuran bahan garukan

16

(Puslitbang, 2002). Pengertian agregat dalam SNI 03-2847-1992

dijelaskan sebagai material granular seperti pasir, kerikil, batu pecah dan

kerak tungku pembakaran besi yang digunakan bersama-sama dengan

suatu media pengikat membentuk adukan. Agregat merupakan komponen

utama dari lapisan perkerasan jalan yaitu mengandung 90-95% agregat

berdasarkan persentase berat dan 75-85% agregat berdasarkan persentase

volume. Bila agregat yang akan digunakan tersebut tidak memenuhi

syarat maka dapat pula dilakukan perbaikan sifat-sifat fisik agregat yaitu

dengan cara antara lain menggabungkan dengan beberapa agregat yang

lain atau dilakukan stabilisasi dengan bahan pengikat (semen atau aspal)

agar dapat meningkatkan kekuatan campuran agregat. ( Departemen PU,

2005 )

Agregat yang digunakan pada konstruksi perkerasan jalan dapat

dikelompokkan berdasarkan :

1. Asal, dibedakan atas batuan beku,batuan endapan,batuan malihan

2. proses pengolahan, dibedakan atas agregat alam, agregat pecah,

agregat daur ulang , agregat buatan

3. Berdasarkan penggunaanya di lapangan, dibedakan atas gradasinya.

4. Berdasarkan ukuran butiran

17

Tabel 2.1. Jenis agregat berdasarkan ukurannya

No Jenis agregat The asphalt institute dan Depkimpraswill

Bina Marga

1. Agregat Kasar > No.8 (2,36 mm) >No.4 (4,75 mm)2. Agregat Halus < No.8 (2,36 mm) <No.4 (4,75 mm)3. Filler Lolos no.30 (0.60 mm) 75% lolos no.200

(0.075 mm) Sumber : (Sukirman, 1999)

Sifat-sifat fisik agregat yang mempengaruhi campuran agregat

yang perlu diperhatikan antara lain adalah ( Departemen PU, 2005 ) :

1. Berat Jenis

Berat jenis dari agregat sangatlah penting guna menentukan isi pori

suatu campuran. Hal ini sangatlah penting didalam proses pemadatan

campuran agregat di lapangan

2. Kekerasan Agregat

Sifat ini dibutuhkan untuk menghindarkan terjadinya kerusakan

agregat akibat lalu lintas sehingga akan mengakibatkan kehilangan

kestabilan.

3. Gradasi Agregat

Susunan gradasi agregat akan sangat menentukan dalam kekuatan,

kestabilan dan kekedapan suatu campuran agregat. Agregat dengan

gradasi menerus mempunyai stabilitas campuran yang tinggi yang

diakibatkan dari interlocking butiran agregat. Sedangkan agregat yang

bergradasi senjang atau terbuka tidaklah demikian. Prosentase agregat

18

halus dalam suatu campuran agregat juga dapat berpengaruh dalam

stabilitas campuran.

4. Durabilitas

Agregat yang digunakan dalam konstruksi jalan ini harus tahan/ awet

terhadap pengaruh cuaca.

5. Bentuk Butir dan Tekstur Permukaan

Makin banyak prosentasi pecah agregat, semakin tinggi pula kekuatan

campuran agregat tersebut. Sedangkan penggunaan agregat yang

pipih dan panjang akan menimbulkan segregasi selama proses

pencampuran dan cenderung mempunyai kekuatan yang rendah.

Tekstur permukaan penting untuk pengikatan antara agregat dengan

aspal. Permukaan agregat yang halus memang mudah dilabur dengan

aspal, namun sulit untuk mempertahankan film aspal tetap melekat.

6. Kebersihan agregat

Kebersihan agregat akan mempengaruhi kekuatan campuran agregat

tersebut. Semakin tinggi indeks plastisitasnya maka semakin menurun

pula kekuatan agregat tersebut.

7. Kadar air

Kadar air ini sangat berpengaruh dalam proses pemadatan agar

didapatkan kepadatan lapangan yang diizinkan.

19

Gradasi campuran bahan garukan atau kombinasi bahan garukan

dan agregat baru sesuai dengan gradasi seperti ditunjukkan pada Tabel 2.2

Tabel 2.2. Gradasi campuran bahan garukan

Presentse yang lolos saringanUkuran Saringan (ASTM)

Lapis Pondasi Lapis Pondasi Bawah

2” (50,0 mm)1 1/2” (37,5 mm) 100 88 – 951” (25,0 mm) 79– 85 70 – 853/8” (9,50 mm) 44– 58 30 – 65No.4 (4,75 mm) 29– 44 25 – 55No.10 (2,0 mm) 17– 30 15 – 40No.40 (0,425 mm) 7– 17 8 – 20No.200 (0,075 mm) 2- 8 2 – 8

Sumber : Pedoman Teknis – 08-2005-B (Departemen PU, 2005)

c. Semen Portland

Menurut SII 0013-1981, definisi semen portland adalah semen hidrolis yang

dihasilkan dengan cara menghaluskan klinker yang terutama terdiri dari

silikat kalsium yang bersifat hidrolis bersama bahan-bahan yang biasa

digunakan yaitu gypsum. Fungsi utama semen dalam proses daur ulang

adalah untuk meningkatkan kekuatan (strength). Hidrasi dari semen

merupakan factor penting pada perubahan sifat teknis material. Perubahan ini

terwujud dari adanya pembentukan sementasi material selama proses hidrasi.

1. Susunan kimia semen

Unsur – unsur utama yang membentuk semen Portland terdiri atas kapur,

silica, alumina dan oksida besi. Unsur – unsur tersebut keberadaannya

dalam bentuk senyawa – senyawa seperti yang disebutkan berikut ini :

20

1) Trikalsium silikat (3CaO.SiO2), symbol C3S.

2) Dikalsium silikat (2CaO.SiO2), symbol C2S.

3) Trikalsium aluminat (3CaO.Al2O3), symbol C3A.

4) Tetrakalsium aluminoferit (4CaO.Al2O3Fe2O3), symbol C4AF.

2. Klasifikasi dan syarat teknis

Klasifikasi semen sebagai berikut ( SNI 03-6861.1-2002 ) :

1) Tipe 1, penggunaan untuk konstruksi pada umumnya. Konstruksi

tidak menuntut persyaratan khusus dalam penggunaan semen sebagai

bahan ikat beton.

2) Tipe 2, penggunaan untuk konstruksi pada umumya. Tuntutan

persyaratan konstruksi adalah penggunaan semen untuk konstruksi

yang tahan terhadap sulfat dan panas hidrasi sedang.

3) Tipe 3, penggunaan untuk konstruksi yang menuntut persyaratan

kekuatan awal tinggi.

4) Tipe 4, penggunaan untuk konstruksi yang menuntut persyaratan

panas hidrasi rendah.

5) Tipe 5, penggunaan untuk konstruksi yang menuntut persyaratan

sangat tahan terhadap sulfat.

d. Air

Air merupakan salah satu bahan yang digunakan dalam daur ulang campuran

dingin (cold recycling). Air digunakan untuk bereaksi dengan semen

Portland, menjadi bahan pelumas antara butir-butir agregat agar dapat mudah

dikerjakan (diaduk, dituang, dipadatkan)

21

Air yang diperlukan tergantung pada faktor-faktor dibawah ini :

1. Ukuran agregat maksimum, diameter membesar kebutuhan air menurun

2. Bentuk butir, bentuk bulat kebutuhan air menurun(batu pecah perlu lebih

banyak air)

3. Gradasi agregat, gradasi baik kebutuhan air menurun untuk kelecakan

yang sama

4. Kotoran dalam agregat, makin banyak silt, tanah liat, lumpur kebutuhan

air akan meningkat

5. Jumlah agregat halus dibandingkan agregat kasar. Agregat halus lebih

sedikit kebutuhan air menurun.

4. Karakteristik Daur Ulang Bahan Garukan Perkerasan Dengan Semen

Material yang didaur ulang dengan semen ini umumnya dimanfaatkan dari

material yang sudah ada di perkerasan lama dan digunakan sebagai lapis

pondasi atas /Cement Treated Recycling Base (CTRB) atau lapis pondasi

bawah / Cement Treated Recycling Sub Base (CTRSB).

Adapun karakterisitk daur ulang bahan garukan perkerasan dengan semen

adalah :

a. Kekuatan (Strength)

Kuat tekan dan kuat tarik dicapai suatu bahan yang stabilisasi dengan

semen adalah sebagian besar ditentukan oleh jumlah dari semen yang

ditambahkan, tipe bahan dan densitas bahan yang dicampur. Penentuan

prosentase dari semen ditentukan berdasarkan berat dan volume.

22

Homogenitas campuran sangat dibutuhkan untuk mencapai kekuatan

maksimum. Waktu pencampuran yang dibutuhkan adalah dari saat air

ditambahkan terhadap material bahan garukan dan semen hingga

campuran terlihat homogen.

Tabel 2.3. Keuntungan dan kerugian stabilisasi dengan semen

No Keuntungan Kerugian

1. Ketersediaan. Semen dapat diperoleh

di seluruh dunia, dalam partai besar.

Pecah Penyusutan adalah tak

terelakkan. Bagaimanapun, itu

dapat kurangi.

2 Harga. Sehubungan dengan aspal,

semen relative murah.

Kekakuan, Peningkatan di dalam

perkerasan flesibel

3 aplikasi. Semen dapat disebar dengan

tangan

4 Penerimaan. Semen adalah terkenal

konstruksi industri. Spesifikasi Dan

Metoda Test baku pada umumnya

tersedia.

Memerlukan perlindungan dan

perawatan sesuai dari awal lalu

lintas yang berat, slow-moving

sarana

Sumber : (Wirtgen, 2004)

Kekuatan secara umum meningkat di suatu hubungan yang linier dengan

isi semen, hanya untuk tipe bahan dan semen yang berbeda. Kuat Tekan

(Unconfined Compresive Strenght test) secara normal digunakan untuk

mengevaluasi material yang disemen. Nilai UCS umumnya ditentukan

dari spesimen yang disiapkan yang sudah rawat untuk 7 hari pada suatu

temperatur 22° C dan suatu kelembaban di atas 95%. (Wirtgen, 2004 )

23

Tabel 2.4. Kriteria kekuatan campuran daur ulang perkerasan dengan semen

Kuat tekan bebas pada umur 7 hari (Kg/cm2)Peruntukan UCS

(d= 70 mm , t= 140 mm)Kuat Tekan Beton Silinder (d= 150 mm ,t= 300 mm)

Lapis pondasi atas (CTRB) Min 30 Min 35Lapis Pondasi bawah (CTRSB) Min 20 Min 25

Sumber : Poernomo, 2007

Untuk mendapatkan besar tegangan hancur dari benda uji tersebut

dilakukan dengan perhitungan :

P

f’c = ----- ……………………..………………..……..……. (2.1)

A

dengan , f’c = Nilai Unconfined Compressive Strength (kPa)

P = beban maksimum (KN)

A = Luas permukaan benda uji tertekan (mm2)

b. Kepadatan

Densitas memainkan suatu peran yang utama di dalam menentukan

kekuatan ultimat , sedang suhu secara langsung mempengaruhi tingkat

kekuatan, yang lebih tinggi suhu lebih cepat tingkat keuntungan dari

kekuatan. Maka adalah penting mempercepat operasi penempatan dan

pemadatan setelah pendaur-ulangan untuk mencapai kepadatan

24

maksimum seperti juga perolehan kekuatan-kekuatan yang diantisipasi

dari bahan yang dicampur.

Kepadatan bahan akan sangat mempengaruhi kekuatan dari bahan yang

distabilisasi. Umumnya kepadatannya dinyatakan dalam berat isi kering

(γd).

Faktor – faktor yang mempengaruhi hasil pemadatan :

1) Kadar air optimum

Agar tanah atau campuran dapat dipadatkan maka pemadatan harus

dilakukan pada kondisi kadar air optimumnya. Pada kondisi ini tanah

akan mudah dikerjakan dengan daya pemadat tertentu, butir-butir

agregat menjadi serapat mungkin dan udara akan keluar dari rongga-

rongganya. Kadar air optimum diperoleh berdasarkan nilai kepadatan

maksimum yang dicapai dengan pengujian kepadatan ringan (SNI 03-

1742-1989), yang disebut dengan proctor standar atau pengujian

kepadatan berat (SNI 03-1742-1989).

Gambar 2.3. Kepadatan kering maksimum dan kadar air optimum

25

2) Jenis Bahan

Pada energy pemadatan yang sama tanah dengan jenis yang berbeda

akan menghasilkan kepadatan maksimum dan kadar air optimum yang

berbeda

3) Energy Pemadatan

Daya pemadatan yang diberikan dapat mempengaruhi tingkat

kepadatan dan kadar air optimum yang dihasilkan.

c. Potensi terjadinya retak

Retak-retak bersifat tak bisa terelakkan ketika suatu bahan diperlakukan

dengan semen. Ketika semen bercampur dengan air terjadi reaksi kimia

proses ini disebut hidrasi yang menghasilkan kalsium silikat dan kalsium

hidrosida. Retak dengan dua pertimbangan yang sangat berbeda. Pertama

adalah suatu fungsi reaksi kimia berlangsung ketika hidrat-hidrat semen

bercampur dengan air dan kemudian bereaksi. Beban lalu lintas adalah

penyebab yang kedua. Pengaturan jarak retak, lebar retak dan derajat

tingkat keretakan sebagian besar dipengaruhi oleh (Wirtgen, 2004) :

1) Isi semen.

Meningkatkan isi semen oleh karena itu meningkatkan derajat tingkat

keretakan dan adalah salah satu dari pertimbangan dasar untuk

minimalkan penambahan semen untuk mencapai persyaratan-

persyaratan desain.

26

2) Tipe dari bahan yang menjadi stabilised.

3) Kandungan uap air pemadatan. Derajat tingkat keretakan adalah suatu

fungsi jumlah dari uap air yang hilang ketika bahan mengering.

Membatasi kandungan air (yaitu. menurunkan air, semen) pada waktu

pemadatan kurang dari 75 % kandungan uap air kejenuhan dapat

mengurangi derajat tingkat keretakan

4) Tingkat pengeringan.

Ketika semen dicampur bahan menyusut, Derajat tingkat keretakan

adalah sebagian besar ditentukan oleh tingkat perkembangan kekuatan

sehubungan dengan tingkat pengurangan retak kerutan adalah bersifat

lebih luas ada di permukaan dibanding pada dasarnya (pengeringan

memulai di permukaan)

5. Drying Shrinkage

Drying Shrinkage adalah penyusutan yang disebabkan oleh keluarnya air pori

karena penguapan (evaporasi). Drying shrinkage dimulai setelah beton

mengeras dan terjadi kehilangan uap air karena penguapan, yaitu ketika beton

berada di lingkungan kering. Dari proses di atas kemudian mengakibatkan

adanya tegangan kapiler yang menyebabkan dinding-dinding kapiler tertarik

sehingga volume beton menyusut. Beton akan terus-menerus mengalami

drying shrinkage dalam jangka panjang bahkan sampai bertahun-tahun sampai

air yang terkandung di dalam beton benar-benar habis menguap.

27

L0 L2L1 shri

nkag

e

Drying shrinkage terjadi ketika beton diekspos pada lingkungan yang kering,

sehingga mengakibatkan perubahan volume. Namun apabila beton

ditempatkan dalam air, yang mempunyai kelembaban tinggi, akan terjadi

pengembangan (swelling). Istilah penyusutan / shrinkage digambarkan sebagai

penurunan volume material dengan waktu tertentu yang terkait dengan suatu

perubahan di dalam kelembaban dan perubahan temperatur, yang terjadi tanpa

adanya tekanan atau pembebanan. Drying shrinkage pada beton disebabkan

oleh penarikan air dari beton pada saat mengeras yang disimpan di dalam

ruangan dengan udara terbuka (Neville, 1995).

Pengukuran shrinkage dilakukan dengan cara membandingkan antara selisih

panjang awal dan panjang akhir dengan panjang mula-mula benda uji. Agar

lebih jelas, berikut ini disajikan gambar yang menjelaskan hubungan

penyusutan terhadap waktu.

Hubungan penyusutan terhadap waktu pada pengukuran drying shrinkage

disajikan dalam Gambar 2.3.

t0 t1 t2 waktu

Gambar 2.4. Hubungan penyusutan terhadap waktu

28

Tabel 2.5. Penyusutan terhadap waktu

Waktu Panjang Perubahan Panjang dari t0 Shrinkage

t0 L0 0 0

t1 L1 L0-L1 (L0-L1)/L0

t2 L2 L0-L2 (L0-L2)/L0

a. Mekanisme terjadinya drying shrinkage

Berikut ini dijelaskan mekanisme terjadinya penyusutan (drying

shrinkage) dalam suatu campuran beton :

1) Sifat dasar yanag tidak stabil dari hasil pembentukan awal kalsium

silikat hidrat pada penyusutan saat terjadi proses pengeringan. Sifat

yang tepat dan terperinci dari mekanisme ini sukar dimengerti dan

merupakan sesuatu yang bersifat permanen dan tidak diubah

2) Dalam pasta semen terdapat pori-pori besar dan kecil.

Mula-mula pori yang terdapat didalam beton terisi penuh air tetapi

dengan bertambahnya umur beton, maka air tersebut perlahan-lahan

akan menguap kelur dari beton. Air yang pertama menguap adalah air

yang terdapat pada pori yang besar, berlangsung sampai air pada pori

yang besar abis. Berkurangnya air dari pori yang besar ini belum

menimbulkan shrinkage. Pada saat itu tidak ada lagi sumber air dalam

pori yang besar, maka air dari kepiler beton yang lebih kecil dan lebih

halus secara berangsur-angsur akan mulai menguap. Kehilangan dari

air kapiler kecil inilah yang menyebabkan terjadinya tegangan pori

yang signifikan dan menyebabkan penyusutan (shrinkage)

29

3) Luas Permukaan dari sistem koloid pasta semen cukup luas, sehingga

air yang terserap di permukaan akan mempengaruhi keseluruhan sifat

sistem koloid tersebut. Ketika air menguap terjadi perubahan energy

didalam system koloid silikat hidrat. Perubahan energy ini

menyebabkan terjadinya penyusutan

4) Pada saat semen dicampur dengan air maka akan terjadi reaksi kimia,

hal ini yang disebut sebagai proses hidrasi. Proses ini yang

menghasilkan proses hidrasi yang berupa kalsium silikat gel (C-S-H

gel) dan kalsium hidrosida. Air yang ada dalam beton sebagian

digunakan untuk proses hidrasi dan sebagian lagi digunakan untuk

mengisi pori-pori pada pasta semen. Pada saat beton mulai mongering,

air bebas pada pori yang tidak terikat secara fisik maupun kimiawi

akan keluar tetapi tidak begitu signifikan menyebabkan perubahan

volume. Saat air bebas telah habis, air yang terikat secara fisik akan

keluar, sehingga hal inilah yang signifikan menimbulkan terjadinya

penyusutan.

Proses-proses diatas berperan secara terpisah atau kombinasi

sehingga menyebabkan terjadinya drying shrinkage

b. Faktor-Faktor yang mempengaruhi drying shrinkage

Seperti halnya pada campuran beton penyusutan disebabkan oleh

beberapa faktor sebagai berikut :

30

1) Jumlah agregat

Agregat kasar khususnya berfungsi sebagai penahan susut pasta

semen, jadi semakin banyak jumlah agregat yang terdapat didalam

beton maka susut terjadi semakin kecil.Kayali et al (1999) menyatakan

bahwa agregat yang mengisi antara 65% sampai 75% dari total volume

beton berpengaruh besar dalam mengurangi penyusutan.Pengaruhnya

adalah untuk menahan jumlah drying shrinkage pada beton sebab pori-

pori yang terisi oleh pasta semen menjadi kecil. Gradasi dari agregat

tidak mempengaruhi besarnya penyusutan, tetapi dengan memasukkan

agregat dengan gradasi yang besar akan memperkecil penggunaan

semen sehingga penyusutan menjadi kecil

2) Ukuran dan bentuk beton

Kecepatan penyusutan terpengaruh oleh ukuran dan bentuk beton. Laju

penyusutan akan berkurang jika volume elemen beton besar. Pada

umumnya kecepatan penyusutan menurun sejalan dengan naiknya

ukuran benda uji, karena beton memerlukan waktu yang lama agar air

pori didalam beton yang besar berpindah dan menjangkau permukaan

beton selama proses pengeringan.

3) Faktor air semen

Peningkatan besarnya factor air semen (fas) akan mengakibatkan

semakin besar pula efek susut yang terjadi .Peningkatan fas maka akan

mempertinggi dan mempercepat perkembangan drying shrinkage pasta

semen, sehingga akan menyediakan lebih banyak ruang untuk air

31

bebas berdifusi dan memperkecil nilai kekakuan dari susunan yang

padat untuk menahan deformasi. Pengaruh ini juga diduga terjadi pada

beton.

4) Jumlah dan kehalusan semen

Semakin banyak kandungan pasta semen didalam beton, maka

semakin tinggi drying shrinkage yang terjadi. Penelitian Kayali et al

(1999) juga menyimpulkan bahwa kandungan pasta semen secara

signifikan memperbesar penyusutan. Kristiawan (2002 : 42)

menyebutkan bahwa kehalusan semen rupa-rupanya juga menjadi

factor pada penyusutan. Semen dengan ukuran partikel lebih kasar dari

saringan no 200, bereaksi sangat lambat, mempunyai efek untuk

menahan susut setara dengan efek dari agregat.

5) Bahan tambah mineral

Dengan menambahkan bahan mineral tertentu dalam beton maka

dapat mengurangi besarnya drying shrinkage. Dalam Kristiawan

(2002) disebutkan bahwa beberapa ahli seperti Fattuhi dan al khaiat

menyatakan bahwa penyusutan benda uji prisma berukuran 75x75x285

mm dengan variasi kelembaban dengan penambahan silica fume pada

takaran 10% dari berat semen akan mengurangi penyusutan.

6) Kelembaban udara

Drying shrinkage yang terjadi pada benda uji silinder yang

dikondisikan berada pada kelembaban relative dan temperature

konstan, akan memperlihatkan bahwa drying shrinkage benda uji pada

32

kelembaban yang konstan lebih tinggi daripada drying shrinkage pada

kelembaban bervariasi. Semakin lembab tempat disekitar beton maka

akan semakin kecil laju penyusutan.

7) Chemical admixture

Penggunaan Chemical admixture dalam campuran beton berpengaruh

besar terhadap penyusutan yang terjadi. Brooks (dalam Kristiawan,

2002) menjelaskan bahwa ada peningkatan secara umum pada

penyusutan sebanyak 20% dibandingkan dengan beton yang tidak

terkontrol campurannya.

c. Prediksi Drying Shrinkage Jangka Panjang

Perkiraan nilai drying shrinkage pada masa mendatang sangat penting

digunakan dalam merencanakan umur dan daya tahan struktur bangunan.

Sehingga perlu diadakan pengukuran nilai drying shrinkage dalam jangka

pendek. Ekstrapolasi nilai ultimate shrinkage dari pengukuran shrinkage

jangka pendek adalah metode paling tepat untuk memprediksi nilai

penyusutan jangka panjang.

Terdapat beberapa metode yang dapat digunakan untuk memprediksi

nilai drying shrinkage beton. Beberapa diantaranya adalah ACI 209 R-92

, almudaiheem dan will Hansen, serta Bazant dan Panula. Kemajuan

dalam perkiraan dapat dicapai dengan menggunakan nilai penyusutan

yang teliti dari pengujian jangka pendek (28 hari) untuk memperkirakan

penyusutan jangka panjang.

33

ACI Committee 209 merekomendasikan untuk memprediksi penyusutan

beton jangka panjang dari data-data jangka pendek dengan rumus sebagai

berikut :

t εsh (t) = ______ εsh (u) ………………………………… (2.2)

35 + t

dengan :

t = umur pengeringan

35 = waktu yang diperlukan untuk mencapai susut paruh

waktu

εsh (t) = shrinkage umur t (selama pengujian)

εsh (u) = Ultimate shrinkage

Bazant dan Panula mengusulkan rumus yang juga merupakan salah satu

ekspresi dari penerapan prediksi drying shrinkage yang telah dievaluasi

dengan baik.

Rumus Bazant dan Panula dapat dijelaskan sebagai berikut :

t εsh (t) = εsh (u) _________ ……………….…………….… (2.3) ( τ + t )

dengan : t = umur pengeringan

εsh (t) = shrinkage umur t (selama pengujian)

εsh (u) = Ultimate shrinkage

τ = waktu untuk mencapai susut paruh waktu

Rumus- rumus tersebut diatas dapat digunakan untuk memprediksi susut

jangka panjang dalam penelitian ini

34

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

A. METODE PENELITIAN

Penelitian dilakukan dengan metode eksperimen dengan cara melakukan

percobaan dilaboratorium untuk memperoleh data yang diinginkan.Tujuan utama

dari penelitian adalah mengetahui nilai kuat tekan bebas (Unconfined

Compressive Strength), dan drying shringkage dari campuran Cement Treated

Recycling Base (CTRB)

B. TEMPAT PENELTIAN

Pelaksanaan penelitian ini dilakukan di laboratorium bahan dan

laboratorium struktur. Pembuatan benda uji dan pengujian kuat tekan bebas

(UCS) dilaksanakan dilaboratorium Bahan, dan untuk pengujian drying shrinkage

di Laboratorium Struktur Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas

Sebelas Maret.

C. WAKTU PENELITIAN

Penelitian dilaksanakan di laboratorium Bahan dan laboratorium

Struktur Fakultas Teknik Jurusan Teknik Sipil Universitas Sebelas Maret

Surakarta dari tgl 4 Nopember sampai dengan tgl 17 Desember 2008.

34

35

D. TEKNIK PENGUMPULAN DATA

Teknik pengumpulan data yang dilakukan berupa pengumpulan data

primer dan data sekunder. Untuk beberapa hal pada pengujian bahan, digunakan

data sekunder yang dikarenakan penggunaan bahan dari sumber yang sama.

1. Data primer yaitu data yang diperoleh secara langsung dari pelaksanaan

penelitian di laboratorium. Adapun data primer yang didapat dalam penelitian

ini adalah :

1) Abrasi agregat

2) Nilai Kuat Tekan Bebas / Unconfined Compressive Strength,

3) Drying shrinkage.

2. Data sekunder yaitu data yang diperoleh dari data yang telah ada atau data

hasil penelitian sebelummnya yang masih berhubungan dengan penelitian ini.

Adapun data sekunder yang digunakan dalam penelitian ini adalah :

1) Kadar air optimum ,

2) Kadar semen

3) Berat isi kering

4) Berat jenis agregat dan penyerapan agregat halus

5) Berat jenis agregat dan penyerapan agregat kasar,

36

E. BAHAN DAN PERALATAN PENELITIAN

1. Bahan Penelitian

Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian adalah :

1) Reclaimed Asphalt Pavement (RAP)

Untuk penelitian ini Reclaimed Asphalt Pavement di peroleh dari

pengerukan ruas jalan Boyolali-Kartosuro.

2) Semen

Semen yang digunakan adalah Semen Portland Gresik OPC (Ordinary

Portland Cement) jenis I.

3) Air

Air yang digunakan adalah air bersih dari Laboratorium Bahan Fakultas

Teknik Jurusan Sipil Universitas Sebelas Maret yang layak dikonsumsi

sebagai air minum.

2. Peralatan Penelitian

Penelitian ini menggunakan peralatan yang ada di Laboratorium Bahan, dan

Laboratorium Struktur Fakultas Teknik Jurusan Sipil Universitas Sebelas

Maret Surakarta. Peralatan yang dipakai pada penelitian ini adalah :

a. Alat pemeriksaan gradasi agregat

1) Satu set ayakan dengan susunan diameter lubang 50 mm, 37,5 mm,

25,0 mm, 9,5 mm, 4,75 mm, 2,0 mm, 0,425 mm, 0,075 mm dan pan.

2) Neraca

b. Alat pembuat benda uji

1) Satu set ayakan beserta sieve shaker

37

2) Oven dengan pengatur suhu dan thermometer

3) Neraca triple beam

4) Satu set alat pencampur (sendok dan baskom)

5) Alat penumbuk manual dengan diameter 5 cm

6) Pisau Perata, Gelas ukur

7) Cetakan benda uji kuat tekan bebas/ Unconfined Compressive strength

(UCS) diameter 7 cm dan tinggi 14 cm

8) Cetakan untuk pengujian drying shrinkage dengan ukuran 10 cm x

10 cm x 25 cm

c. Alat uji Kuat Tekan bebas / Unconfined Compressive Strength

Pengujian kuat tekan bebas / Unconfined Compressive Strength

menggunakan alat Universal Testing Machine (UTM) di laboratorium

bahan Fakultas Teknik UNS

d. Alat uji drying shrinkage

1. Dial gauge untuk mengukur susut yang terjadi pada benda uji

2. Dudukan digunakan untuk meletakkan dial gauge dan benda uji

3. Timbangan digital,

F. BENDA UJI

Adapun benda uji yang akan dibuat dalam penelitian ini adalah :

1) Pengujian kuat tekan bebas (unconfined compressive strength test)

menggunakan silinder dengan diameter 7 cm dan tinggi 14 cm sebanyak 3

buah untuk tiap variasi kadar semen.

38

2) Pengujian drying shrinkage cetakan ukuran 10 cm x 10 cm x 25 cm

sebanyak 2 buah untuk tiap variasi kadar semen

Tabel 3.2 Jumlah Benda uji

Pengujian

UCS Drying Shrinkage

Variasi

kadar semen

Reclaimed

Aspalt

Pavement 7 hari 28 hari 10 x 10 x 25

4 %

5%

6%

100%

3

3

3

3

3

3

-

2

2

Jumlah 9 9 4

G. TAHAPAN PENELITIAN

Adapun tahapan penelitian yang dilakukan adalah :

1. Tahap I

Tahap persiapan dimana kita mempersiapkan alat dan bahan yang akan

digunakan pada penelitian ini. Bahan-bahan yang dipersiapkan adalah

Reclaimed Aspal Pavement (RAP), semen, air.

2. Tahap II

Tahap Pemeriksaan bahan meliputi pemeriksaan gradasi agregat,

a.Pengujian Gradasi agregat

1. Tujuan : Mengetahui variasi ukuran agregat

2. Prosedur :

a) Menyiapkan agregat kering oven

39

b) Memasang ayakan dengan susunan sesuai diameter lubang 50

mm, 37,5 mm, 25,0 mm, 9,5 mm, 4,75 mm, 2,0 mm, 0,425 mm,

0,075 mm dan pan.

c) Masukkan agregat ke dalam ayakan teratas kemudian ditutup

rapat

d) Mengetarkan ayakan selama 5 menit, kemudian susunan ayakan

diambil dari mesin penggetar

e) Memindahkan agregat yang tertinggal dalam masing-masing

ayakan ke dalam cawan lalu ditimbang

f)Menghitung prosentase berat agregat yang tertinggal pada masing-

masing ayakan.

b. Pemeriksaan semen. Pemeriksaan semen dilakukan dengan pengamatan

visual. Semen dianggap baik apabila belum terjadi penggumpalan.

c.Pemeriksaan air. Pemeriksaan air tidak dilakukan karena air diambil dari

saluran air bersih Laboratorium Bahan Fakultas Teknik UNS

3. Tahap III

Dari data sekunder kadar semen dan kadar air optimum yang didapat maka

selanjutnya dibuat rencana campuran untuk pembuatan benda uji kuat tekan

bebas / Unconfined Compressive Strength dan drying shrinkage. Kadar

semen dan kadar air dihitung terhadap berat total agregat.

40

1) Pembuatan benda uji kuat tekan bebas / Unconfined Compressive Strength

(UCS)

a. Siapkan bahan-bahan untuk campuran

b. Timbang bahan-bahan yang akan digunakan secukupnya untuk

membuat benda uji masing-masing 3 benda uji untuk 3 variasi kadar

semen.

c. Campur bahan-bahan tersebut dengan terlebih dahulu dilakukan

pembasahan (kadar air penyelimutan) dan ditambahkan kadar air

optimum aduk sampai rata

d. Cetak benda uji dengan segera memadatkan campuran yang telah

disiapkan kedalam cetakan silinder diameter 7 cm dan tinggi 14 cm

dalam 3 lapis masing lapis dipadatkan sebanyak 25 kali tumbukan.

Tumbukan diatur merata diseluruh permukaan benda uji

e. Peram benda uji di dalam cetakan didalam ruang lembab selama 12

jam atau lebih lama bila diperlukan

f. Setelah waktu pemeraman tercapai keluarkan dari dalam cetakan dan

beri kode pada masing-masing contoh.

2) Pembuatan benda uji drying shrinkage

Tujuan mengetahui besarnya penyusutan yang terjadi pada campuran

Cement Treated Recycling Base (CTRB).

a. Prosedur pembuatan :

Benda uji dibuat dengan ukuran 10 cm x 10 cm x 25 cm.

1. Siapkan bahan-bahan untuk campuran

41

2. Timbang bahan-bahan yang akan digunakan secukupnya untuk

membuat benda uji masing-masing 2 benda uji untuk 2 variasi

kadar semen.

3. Campur bahan-bahan tersebut dengan terlebih dahulu dilakukan

pembasahan (kadar air penyelimutan) dan ditambahkan kadar air

optimum aduk sampai rata

4. Cetak benda uji dalam cetakan dan disimpan 1 hari.

4. Tahap IV

Pada tahap ini dilakukan perawatan benda uji.

a. Benda uji untuk pengujian kuat tekan bebas dibungkus plastik lalu

disimpan pada tempat pemeraman masing-masing selama 7 hari. Guna

menjaga kondisi tetap lembab benda uji ditutup karung basah.

b. Benda uji drying shrinkage tidak memerlukan perawatan khusus hanya

cukup dibiarkan dalam ruangan terbuka dan langsung diamati

penyusutannya setelah cetakan dibuka pada umur 1 hari. Pengukuran

dilakukan selama 7 hari pertama dengan interval 1 hari, sesudah itu pada

hari ke 14 dan hari ke 28.

4. Tahap V

Tahap ini dilakukan pengujian Kuat Tekan Bebas/ Unconfined compressive

Strenght dan drying shrinkage

a. Pengujian Kuat Tekan Bebas

Pengujian kuat tekan bebas dilakukan pada benda uji berumur 7 hari dan

28 hari ini bertujuan untuk mengetahui seberapa besar kuat tekan yang

42

mampu diterima oleh benda uji. Pengujian ini menggunakan mesin

Universal Testing Machine (UTM). Pencatatan yang dilakukan pada saat

pengujian adalah besarnya beban P pada saat benda uji hancur.

Prosedur Pengujian kuat tekan bebas :

1) Setelah waktu perawatan tercapai yaitu pada umur 7 hari dan 28 hari

selanjutnya benda uji yang telah diberi kode siap untuk di uji.

2) Memasang benda uji pada mesin Universal Testing Machine (UTM)

3) Menghidupkan mesin UTM dan menurunkan pendesak (bagian atas)

sehingga dekat pada permukaan benda uji. Setelah itu mulai bergerak

sesuai dengan besarnya pembebanan.

4) Pada saat beban telah mencapai maksimum, maka salah satu dari

jarum petunjuk (jarum hitam) akan kembali ke posisi semula (nol),

sedangkan jarum yang lain (merah) tetap menunjukkan ke angka

pembebanan maksimum

5) Mencatat beban maksimum

b. Pengujian drying shrinkage

Prosedur pengujian

1) Benda uji umur 1 hari dikeluarkan dari cetakan

2) Sebelum dilakukan pengujian, benda uji ditimbang dan dilakukan

pengukuran dimensinya

3) Setting alat Demountable Mechanical strain Gauge meliputi :

- Perletakan benda uji,

43

- Demec point,

- Bar reference,

- Demec Gauge

4) Meletakkan benda uji pada dudukan

5) Meletakan alat uji demec gauge pada demec point benda uji

6) Mengamati perubahan jarum pengukur pada alat uji demec gauge

7) Membaca dan mencatat angka pada jarum apabila jarum telah

berhenti atau dalam keadaan stabil

8) Mengulangi pengukuran pada masing-masing demec point sebanyak 5

kali

9) Pengukuran dilakukan selama 7 hari dengan interval 1 hari dan hari

ke 14 dan 28.

Langkah-langkah penyetingan alat adalah sebagai berikut :

a. Meletakkan benda uji pada dudukan

b. Memberi tanda pada titik yang akan ditinjau sejarak 200 mm dan

agar jaraknya tepat digunakan alat bar reference

c. Demec point yang berbentuk butiran silinder berdiameter 3 mm

ditempel dengan plastic steel tepat di atas titik-titik tersebut

d. Setelah pemasangan selesai benda uji didiamkan selama kira-kira 4

jam sampai plastic steel mengeras sehingga posisi demec point

benar-benar stabil.

44

e. Kemudian pengukuran siap dilaksanakan dengan dengan membaca

dan mencatat perubahan jarum. Dimana jarum disetel pada angka

nol.

1) Tahap VI

Pada tahap ini dilakukan analisa Data. Data yang diperoleh dari pengujian

dianalisa untuk mendapatkan suatu kesimpulan hubungan antara variabel-

variabel yang diteliti dalam penelitian ini

2) Tahap VII

Dari hasil analisa dan pembahasan di buat suatu kesimpulan

Tahapan penelitian selanjutnya dapat dibuat secara skematis dalam bentuk

diagram alir berikut :

45

Gambar 3.1. Diagram alir tahapan penelitian

Mulai

Studi pustaka

Spesifikasi terpenuhi

Reclaimed aspal pavement

Persiapan alat dan bahan

Tidak

ya

Agregat Baru Semen

Penambahan Agregat baru

Rencana campuran

Analisa Data Pengujian

Drying shrinkage TestUnconfined Compressive Strength Test

Kesimpulan dan Saran

Selesai

Perawatan benda uji

1. Pembuatan Benda uji UCS 2. Pembuatan benda uji drying shrinkage

Air

Tahap I

Analisis saringan

Tahap II

Tahap III

Tahap IV

Tahap V

Tahap VI

Tahap VII

Data Sekunder- Kadar air Optimum- Kadar semen

46

BAB IV

HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

A. HASIL PENELITIAN

1. Hasil Pemeriksaan Reclaimed Asphalt Pavement / RAP

Data pemeriksaan agregat RAP meliputi pemeriksaan visual dan data

laboratorium. Pemeriksaan visual dapat dilihat dari bentuk butiran dan tekstur

permukaan agregat kasar. Dari hasil pengamatan didapat bahwa agregat ada

yang terselimuti oleh aspal, memiliki tekstur permukaan yang kasar (rough)

dan bersudut. Sedangkan dari bentuknya berbentuk pipih, bulat dan ada yang

tak beraturan. Pemeriksaan laboratorium meliputi kadar air agregat halus,

kadar lumpur agregat kasar, dan abrasi agregat. Sedangkan berat jenis dan

penyerapan agregat kasar dan agregat halus, batas cair dan batas plastis

menggunakan data sekunder yang telah dilakukan oleh PT. Pancadarma

Puspawira selaku kontraktor proyek Rehabilitasi Jalan Boyolali Kartosuro.

Adapun hasil pemeriksaan RAP dapat dilihat pada Tabel 4.1. dan untuk

perhitungan selengkapnya dapat dilihat pada lampiran A

46

47

Tabel 4.1. Hasil Pemeriksaan RAP

No Nama Pengujian Hasil

1. Abrasi* 45,2 %

2. Kadar air * 4.23%

3. Kadar lumpur agregat kasar * 1.8%

4. Berat Jenis agregat kasar** 2.738

5. Berat jenis agregat halus ** 2.784

6. Penyerapan (absorption) agregat kasar ** 2.688

7. Penyerapan (absorption) agregat halus ** 2.786

8. Indeks Plastisitas ** 0.00

Sumber : * Hasil penelitian

**PT. Pancadarma Puspawira

2. Hasil Pemeriksaan Gradasi Reclaimed Asphalt Pavement

Dalam kegiatan daur ulang lapis perkerasan pemeriksaan terhadap gradasi

RAP dilakukan untuk mengetahui ukuran butiran bahan garukan. Gradasi

adalah distribusi ukuran butir dari agregat. Agregat harus bergradasi

sedemikian rupa sehingga seluruh massa beton dapat berfungsi sebagai benda

utuh, homogen, dan rapat. Agregat yang berukuran kecil berfungsi sebagai

pengisi celah yang ada di antara agregat yang berukuran besar. Gradasi bahan

garukan dalam penelitian ini mengacu pada Pedoman Teknis Pd T-08-2005-B

Departemen Pekerjaan Umum tentang daur ulang lapis perkerasan lama

dengan bahan tambah semen. Adapun hasil pemeriksaan gradasi RAP

diperoleh hasil sebagai berikut :

48

Tabel 4.2. Gradasi RAP hasil analisa saringan

No Saringan

ASTM mm

Syarat lolos

saringan

% komulatif

tertahan

% lolos

1 ½ “ 37.5 100 0 100

1” 25 79 – 85 18.72 81.28

3/8” 9.5 44 – 58 42.2 57.82

No.4 4.8 29 – 44 59.9 40.11

No.10 2 17 – 30 82.6 17.38

No.40 0.425 7 – 17 92.0 8.02

No.200 0.075 2 – 8 98.0 2.01

Pan 0 100. 0.00

Gambar 4.1. Grafik hasil analisa saringan

49

Dari hasil pemeriksaan terhadap gradasi RAP seperti terlihat pada Tabel 4.2

dan Gambar 4.1. maka gradasi RAP yang ada memenuhi syarat gradasi

campuran daur ulang lapis perkerasan lama dengan bahan tambah semen

sebagai lapis pondasi atas / Cement Treated Recycling Base (CTRB). Dan

secara visual agregat halus dan agregat kasar dari RAP dapat dilihat pada

gambar 4.2.

Gambar 4.2. Agregat halus dan Agregat kasar RAP

3. Kadar semen

Kadar semen akan menentukan besarnya nilai kuat tekan campuran daur ulang

lapis perkerasan lama . Untuk menghasilkan nilai kuat tekan yang disyaratkan

maka dicoba beberapa variasi kadar semen. Dalam penelitian ini variasi kadar

semen yang digunakan adalah 4%, 5% dan 6% yang merupakan data

sekunder dari PT. Panca Darma Puspawira selaku kontraktor proyek

pekerjaan jalan Boyolali-Kartosuro.

a. Agregat halus b. Agregat kasar Kasar

50

4. Kadar Air Optimum

Agar campuran dapat dipadatkan maka pemadatan dilakukan pada kondisi

kadar air optimum. Kadar air optimum diperoleh berdasarkan nilai kepadatan

maksimum yang dicapai dengan pengujian kepadatan berat (SK SNI M-8-

1991-03) yaitu dengan membuat 5 campuran dengan 5 variasi kadar air dan

variasi semen yang telah di rencanakan.. Untuk menentukan kadar air

optimum dibuat grafik hubungan antara kadar air dengan berat isi kering

maksimum (γd ). Hasil pemadatan ini di plotkan kedalam suatu grafik

hubungan antara kadar air pemadatan dengan kepadatan kering yang

dihasilkannya. Dari grafik tersebut berdasarkan kepadatan kering maksimum

(γd ) dapat ditentukan kadar air optimum yang diperlukan.

Dalam penelitian ini nilai kadar air optimum dan kepadatan kering

(γd) diperoleh dari hasil penelitian yang telah dilakukan oleh PT. Panca

Darma Puspawira selaku kontraktor pada proyek Rehabilitasi Jalan Boyolali

Kartosuro. Hasil pemeriksaan dapat dilihat pada tabel dibawah ini :

Tabel 4.3. Hasil Pemeriksaan Kadar Air Optimum dan Berat isi Kering (γd) campuran Cement Treated Recycling Base (CTRB)

Kadar semen Berat isi kering

maksimum (γd)

Kadar air optimum

4% 2.07 8.4

5% 2.08 7.9

6% 2.09 7.8

Sumber : PT. Pancadarma Puspawira

51

5. Kebutuhan benda uji

Kebutuhan benda uji untuk pengujian Unconfined Compressive Strenght

( UCS) dan drying shrinkage dapat dilihat pada tabel 4.4 dan untuk

perhitungan selengkapnya dapat dilihat pada lampiran B.

Tabel 4.4. Hasil perhitungan kebutuhan bahan

Kebutuhan (gram)Jenis pengujian Kadar semen

RAP semen Air

4% 1500 60 226

5% 1500 75 218.5

UCS

( Ǿ7 cm,h=14 cm)

6% 1500 90 217

5% 4000 200 641Drying shrinkage

(10 x 10 x 25) cm 6% 4000 240 662

OMC=8.4%

OMC=7.9

OMC=7.8%

Gambar 4.3. Grafik kadar air optimum yang dihasilkan pada 3 variasi kadar semen

52

B. HASIL PENGUJIAN BENDA UJI

Pengujian benda uji Cement Treated Recycling Base (CTRB) meliputi

pengujian kuat tekan bebas / Unconfined Compressive Strenght ( UCS) dan

pengujian drying shrinkage. Untuk pembuatan benda uji kuat tekan bebas dan

drying shringkage menggunakan 100% RAP tanpa penambahan agregat baru.

Pengujian kuat tekan bebas / Unconfined Compressive Strenght ( UCS)

menggunakan benda uji diameter 7,1 cm dan tinggi 14 cm dilakukan pada

waktu benda uji berumur 7 hari ( Pd T-08-2005-B) dan 28 hari. Sedangkan

pengujian drying shrinkage mengunakan benda uji ukuran 10 cm x 10 cm x

25 cm dilakukan pengamatan pada 7 hari pertama dengan interval yang

sama selanjutnya hari ke 14 dan hari ke 28 .

1. Hasil Pengujian kuat tekan bebas / Unconfined Compressive Strenght

Kuat tekan Bebas digunakan untuk mengevaluasi material yang disemen.

Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui kemampuan benda uji terhadap

pembebanan arah vertical. Dalam penelitian ini pengujian Kuat tekan bebas

dengan menggunakan alat uji UTM (Universal Testing Mechine). Diameter

RAP yang digunakan dalam pembuatan benda uji kuat tekan bebas adalah

agregat yang lolos saringan 19 mm (ukuran agregat untuk pengujian kuat

tekan bebas benda uji berdiameter 6,8 cm maximum < 1/6 diameter benda uji

menurut Manual Pemeriksaan Bahan Jalan PB – 0114 – 76). Dari pengujian

akan diperoleh besarnya beban arah vertikal yang mampu ditahan oleh benda

uji. Besarnya beban yang mampu ditahan oleh benda uji dinyatakan dengan

53

satuan kg/cm2 atau dengan satuan MPa. Contoh perhitungan kuat tekan bebas

untuk benda uji umur perawatan 7 hari dengan kadar semen 4% dapat dilihat

pada perhitungan dibawah ini:

Benda uji Kuat tekan bebas umur 7 hari untuk kadar semen = 4%

Kode benda uji = 4a

Hasil pembacaan kuat tekan = 1020 kg

Besarnya kuat tekan dihitung dengan menggunakan rumus berikut :

Hasil perhitungan kuat tekan bebas untuk benda uji umur 7 hari selengkapnya

dapat dilihat pada Tabel 4.5 dibawah ini :

Tabel 4.5. Hasil Perhitungan nilai kuat tekan bebas campuran Cement Treated Recycling Base (CTRB) pada umur 7 hari

Unconfined Compressive

Strength

No Kode Benda

Uji

Kadar

semen (%)

Beban

(kg)

Kg/cm2 Mpa

1 4a 4 1020 25.78 2.578

2 4a 4 1030 26.03 2.603

3 4a 4 1230 31.08 3.108

Rata-rata 27.63 2.763

4 5a 5 1460 36.89 3.689

5 5a 5 1330 33.61 3.361

6 5a 5 1440 36.39 3.639

P UCS 7 = -------- …………………………………………….…..(4.2)

A

1020 1020UCS 7 = ------------- = ------------ = 25.78 kg/cm2 = 2.578 Mpa ¼ π.d2 39.57

54

Rata-rata 35.63 3.563

7 6a 6 1470 37.15 3.715

8 6a 6 1630 41.19 4.119

9 6a 6 1430 36.14 3.614

Rata-rata 38.16 3.816

Secara visual benda uji kuat tekan bebas umur 7 hari sebelum dan

sesudah pengujian dapat dilihat pada gambar 4.4. dibawah ini :

Hasil perhitungan nilai kuat tekan bebas umur 28 hari dapat dilihat

pada Tabel 4.6. dibawah ini :

Tabel 4.6. Hasil Perhitungan nilai kuat tekan bebas campuran Cement Treated Recycling Base (CTRB) pada umur 28 hari

Unconfined Compressive

Strength

No Kode

Benda Uji

Kadar semen

(%)

Beban

(kg)

Kg/cm2 Mpa

1 4b 4 1120 28.30 2.83

2 4b 4 1250 31.59 3.159

b. Sebelum di uji a. Sesudah di uji

Gambar 4.4. Benda uji umur 7 hari sebelum dan sesudah pengujian

55

3 4b 4 1050 26.53 2.653

Rata-rata 28.81 2.881

4 5b 5 1460 36.89 3.689

5 5b 5 1620 40.94 4.094

6 5b 5 1490 37.65 3.65

Rata-rata 38.49 3.849

7 6b 6 1910 48.20 4.820

8 6b 6 1480 37.40 3.740

9 6b 6 1510 38.16 3.816

Rata-rata 41.25 4.125

Secara visual benda uji kuat tekan bebas umur 28 hari sebelum dan

sesudah pengujian dapat dilihat pada gambar 4.5. dibawah ini :

2. Hasil Pengujian drying shrinkage

Pengujian drying shrinkage ini untuk mengetahui besarnya penyusutan yang

terjadi pada campuran Cement Treated Recycling Base (CTRB) yang

menggunakan kadar semen 5%, 6%. Pengukuran dilakukan selama 7 hari

c. Sebelum di uji d. Sesudah di uji

Gambar 4.5. Benda uji umur 28 hari sebelum dan sesudah pengujian

56

dengan interval 1 hari sesudah itu pada hari ke 14 dan hari ke 28. Untuk

pengukuran penyusutan ini menggunakan ukuran benda uji 10 cm x 10

cm x 25 cm dan ukuran agregat yang digunakan adalah lolos saringan 37.5

mm. Benda uji shrinkage dibuat dengan menggunakan campuran kadar air

penyelimutan/ pencampuran ditambah kadar air optimum. Secara visual

benda uji drying shrinkage dan pengukurannya dapat dilihat pada gambar 4.6

dibawah ini :

Hasil perhitungan drying shrinkage untuk 2 variasi kadar semen dapat dilihat

pada Tabel 4.7 dan perhitungan selengkapnya dapat dilihat pada lampiran C.

Tabel 4.7. Nilai drying shrinkage dari campuran Cement Treated

Recycling Base (CTRB)

Drying Shrinkage (μs)

Umur perawatan (hari)

Benda

uji

Kadar

semen

(%) 2 3 4 7 8 9 14 28

CTRB 5% 45 81 111.8 138.3 154.8 214.3 472.5 805.3

6% 27.5 40.5 90.3 151 201.3 216 474.8 826.3

b. Benda uji shrinkage a. Pengukuran drying shrinkage

Gambar 4.6. Pengujian Drying Shrinkage

57

3. Prediksi Drying Shrinkage

Prediksi drying shrinkage perlu dilakukan karena drying shrinkage akan

berlangsung sampai jangka waktu yang lama. Berdasarkan pengujian drying

shrinkage 28 hari dapat diperkirakan drying shrinkage pada masa mendatang.

Hasil dari pengujian drying shrinkage pada Tabel 4.7 dapat digunakan untuk

memperoleh nilai ultimate shrinkage ( εsh (u) ) yang selanjutnya akan

digunakan untuk perhitungan prediksi drying shrinkage yang terjadi. Nilai

ultimate shrinkage ( εsh (u) ) diperoleh dari hubungan antara drying shrinkage

yang terjadi selama pengujian dengan waktu ((t-to) / (35+(t-to)) dapat dilihat

pada gambar 4.7.

Gambar 4.7. Hubungan antara drying shrinkage dengan waktu

58

Dari Gambar 4.7 didapat nilai ultimate shrinkage dari data 28 hari untuk,

kadar semen 5% sebesar 1624 microstrain dan kadar semen 6% sebesar 1666

microstrain. Dari nilai ultimate shrinkage tersebut diatas maka dapat dihitung

prediksi shrinkage sampai umur 1000 hari dengan menggunakan metode ACI

209.

Berikut ini adalah contoh perhitungan prediksi drying shrinkage menggunakan

persamaan 2.2 untuk CTRB kadar semen 5 %

Diketahui :

εsh(t) = 28 hari (shrinkage umur t selama pengujian)

to = 1 hari (waktu mulai pengujian)

t = 28 hari (umur pengeringan )

εsh (u) = (Ultimate shrinkage hasil dari hubungan linier εsh(t) dan t - to

35 + (t-to)

Maka :

t - to εsh(t) = ___________ εsh(u)

35 + ( t – to )

28 - 1 εsh(t) = . 1624

35 + ( 28 -1)

= 707.2258 . 10-6

Hasil prediksi drying shrinkage 1000 hari untuk kadar semen 5% dapat

dilihat pada tabel 4.8

59

Tabel 4.8. Perhitungan Prediksi Drying Shrinkage campuran Cement Treated Recycling Base untuk kadar semen 5% (Shu = 1624 )

Umur (t)(hari)

Shrinkage observasi

(microstrain)

t - to

(35+ (t-to)

t - to *Shu (35+ (t-to))

1 0 0 0.0000

2 45 0.0278 45.1111

3 81 0.0541 87.7838

4 117.75 0.0789 128.2105

7 138.25 0.1463 237.6585

8 154.75 0.1667 270.6667

9 214.25 0.1860 302.1395

14 472.5 0.2708 439.8333

28 805.25 0.4355 707.2258

56 0.6111 992.4444

84 0.7034 1142.3051

112 0.7603 1234.6849

140 0.7989 1297.3333

210 0.8566 1391.0492

300 0.8952 1453.8204

400 0.9194 1493.0323

500 0.9345 1517.5581

1000 0.9662 1569.0290

Perhitungan prediksi drying shrinkage selengkapnya 6% dapat dilihat pada

lampiran C.

60

C. PEMBAHASAN

1. Pengaruh kadar semen terhadap nilai kuat tekan bebas/ Unconfined

Compressive Strenght

Fungsi utama semen dalam campuran Cement Treated Base adalah untuk

meningkatkan kekuatan (strength). Kuat tekan dan kuat tarik dicapai suatu

bahan yang stabilisasi dengan semen adalah sebagian besar ditentukan oleh

jumlah dari semen yang ditambahkan, tipe bahan dan densitas bahan yang

dicampur.(Wirtgen, 2004)

Pengaruh kadar semen terhadap nilai kuat tekan bebas pada umur perawatan 7

hari dan 28 hari dapat dilihat pada gambar 4.8 dibawah ini.

Gambar 4.8. Grafik Nilai kuat tekan bebas Cement Treated Recycling Base

61

Dari Gambar 4.8. diketahui bahwa semakin tinggi kadar semen nilai kuat

tekan bebas semakin besar. Pada benda uji umur perawatan 7 hari dengan

kadar semen 4% nilai kuat tekan bebas sebesar 2.763 Mpa, kadar semen 5%

meningkat menjadi 3.563 Mpa dan pada kadar semen 6% nilai kuat tekan

meningkat menjadi 3.816 Mpa. Demikian juga pada benda uji umur perawatan

28 hari nilai kuat tekan bebas untuk kadar semen 4% sebesar 2.881 Mpa ,

pada kadar semen 5% meningkat menjadi 3.849 Mpa dan kadar semen 6%

meningkat menjadi 4.125 Mpa

Sesuai dengan syarat kekuatan campuran Cement Treated Recycling

Base (CTRB) pada umur perawatan 7 hari untuk benda uji silinder dengan

diameter 7 cm dan tebal 14 cm adalah minimum 3 Mpa. Maka dari penelitian

ini nilai kuat tekan untuk kadar semen 4% belum memenuhi yang disyaratkan.

Sedangkan untuk kadar semen 5% dan 6% sudah memenuhi syarat kekuatan

untuk campuran Cement Treated Recycling Base (CTRB). Demikian juga

nilai kuat tekan bebas yang dicapai pada umur perawatan 28 hari.

Dari hasil penelitian ini maka rehabilitasi jalan Boyolali- Kartosuro

dengan menggunakan kadar semen 5,5 % memenuhi uji Unconfined

Compressive Strength ( UCS) yang disyaratkan.

62

Hubungan antara kadar semen dan kuat tekan bebas dapat dilihat pada gambar

4.9 dibawah ini.

Tabel 4.9. Hubungan Korelasi antara kadar semen dengan nilai UCS

Benda uji Persamaan korelasi UCS R2

UCS umur 7 hari y = 62.35x + 0.502 0.907

UCS umur 28 hari y = 52.65x + 0.748 0.917

Hubungan antara kadar semen dan kuat tekan bebas pada masing-

masing lama perawatan menunjukkan bahwa nilai koefisien determinasi (R2)

sebesar 0.907 atau 90.7% untuk umur perawatan 7 hari dan 0.917 atau 91.7 %

untuk umur perawatan 28 hari . Hal ini menunjukkan bahwa prosentase

sumbangan pengaruh variabel kadar semen terhadap kuat tekan bebas untuk

Gambar 4.9. Grafik hubungan antara kadar semen dengan nilai kuat tekan bebas

63

masing-masing umur perawatan adalah sebesar 90.7 % dan 91.7%. Sedangkan

nilai koefisien korelasi ( r ) adalah sebesar 0.952 dan 0.958 pada umur

perawatan 7 hari dan 28 hari . Hal ini menunjukkan bahwa terjadi hubungan

yang sangat kuat antara kadar semen terhadap kuat tekan bebas

( -1 ≤ r ≤ 1)

2. Pembahasan drying shrinkage

Hampir semua bahan akan menyusut bila dikeringkan dan akan

mengembangkan bila dibasahi. Drying shrinkage dimulai setelah beton

mengeras dan terjadi kehilangan uap air karena penguapan, yaitu ketika beton

berada dilingkungan kering. Kebanyakan dari penyusutan terjadi pada awal

umur benda uji sampai pada benda uji berumur 7 hari, setelah itu tingkat

kenaikan penyusutan berkurang secara signifikan. Bagaimanapun berkaitan

dengan kondisi yang tidak terkontrol pada masa curing, benda uji mengalami

pemuaian/swell ketika kandungan air pada benda uji mengalami penguapan.

64

Gambar 4.10. Drying shrinkage pada Cement Treated Recycling Base

Gambar 4.10 menunjukkan bahwa Drying shrinkage yang terjadi pada

CTRB dengan kadar semen 6% lebih besar dari drying shrinkage yang terjadi

pada CTRB dengan kadar semen 5% Hal ini disebabkan karena benda uji

CTRB kadar semen 6% mempunyai kadar air campuran dan kadar semen

lebih besar dari benda uji CTRB kadar semen 5%

Semakin banyak air dan semakin tinggi kadar semen maka

semakin besar penyusutan yang terjadi (Nugraha, 2007). Total kandungan

pasta semen secara signifikan akan memperbesar penyusutan yang terjadi

(Kayali et al, 1999). Semakin banyak kandungan pasta semen didalam

campuran maka semakin tinggi drying shrinkage yang terjadi.

65

Nilai-nilai drying shrinkage dari beberapa campuran telah diselidiki. dan

dibandingkan dengan hasil dari penelitian ini ditunjukkan dalam Tabel 4.10

dan Gambar 4.11.

Tabel 4.10. Nilai Drying shrinkage pada beberapa campuran

Drying shrinkage (µs)Umur perawatan (hari)Benda uji fas

1 3 7 14 28CTRB 5% 0 81 138.3 472.5 805.3CTRB 6% 0 40.5 151 474.5 826.3PAC-N(1) 0.5 0 96 381.17 473.67 693.83PAC-Tuff (1)

0.5 0 76 344.5 462.33 602.83 (1)Dani 2009

Gambar 4.11. Drying shrinkage pada beberapa campuran

66

Dari gambar 4.11 dapat diketahui bahwa drying shrinkage yang terjadi pada

Cement Treated Recycling Base (CTRB) dalam penelitian ini pada umur 1

sampai 7 hari lebih kecil dari Preplaced Aggregate Concrete normal

(PAC-N) dan Preplaced Aggregate Concrete dengan penambahan limbah

batu tuff (PAC-F) dan pada umur 28 hari penyusutan CTRB lebih besar dari

PAC-N dan PAC-F. Hal ini dapat disebabkan karena beberapa factor antara

lain jumlah agregat kasar dalam campuran, ukuran dan bentuk beton, factor

air semen, jumlah dan kehalusan semen, bahan tambah mineral, kelembaban

udara, chemical admixture.

Dalam penelitian ini campuran CTRB mengandung semen yang lebih sedikit

dari PAC dan mempunyai kadar air campuran yang lebih banyak dari PAC.

Semakin banyak kandungan pasta semen didalam beton, maka semakin tinggi

drying shrinkage yang terjadi. Penelitian Kayali et al (1999) juga

menyimpulkan bahwa kandungan pasta semen secara signifikan

memperbesar penyusutan.

Jumlah agregat dalam campuran akan mempengaruhi besarnya penyusutan

yang terjadi. Kayali et al (1999) menyatakan bahwa agregat yang mengisi

antara 65% sampai 75% dari total volume beton, berpengaruh besar dalam

mengurangi penyusutan. Agregat kasar berfungsi sebagai penahan susut pada

pasta semen, jadi semakin banyak jumlah agregat yang terdapat didalam

beton maka susut yang terjadi akan semakin kecil

67

3. Prediksi Drying Shrinkage

Perkiraan nilai drying shrinkage pada masa mendatang sangat penting

digunakan dalam merencanakan umur dan daya tahan struktur bangunan.

Sehingga perlu diadakan pengukuran nilai drying shrinkage dalam jangka

pendek. Seperti halnya pada beton drying shrinkage akan terjadi dalam

jangka panjang bahkan sampai bertahun-tahun sampai air yang terkandung

didalamnya benar-benar habis menguap. Nilai ultimate shrinkage dari

pengukuran shrinkage jangka pendek adalah metode paling tepat untuk

memprediksi nilai penyusutan jangka panjang.

Nilai Ultimate shrinkage dan Prediksi drying shrinkage umur 1000

hari seperti terlihat pada Tabel 4.11. dan Gambar 4.12 dibawah ini.

Tabel 4.11. Nilai Ultimate Shrinkage dan prediksi shrinkage 1000 hari Cement Treated Recycling Base

Benda uji Ultimate shrinkage

(micro strain)

Prediksi shrinkage

1000 hari

5% 1624 1569.0290

6% 1666 1609.6074

68

Gambar 4.12. Grafik Prediksi Drying shrinkage pada Cement Treated Recycling Base

Dari Tabel 4.11 dan Gambar 4.12 diatas dapat diketahui bahwa prediksi

shrinkage pada umur 1000 hari benda uji dengan kadar semen 6%

mengalami tingkat penyusutan paling tinggi dengan nilai shrinkage sebesar

1609.6074 micro strain , kadar semen 5% sebesar 1569.0290 micro

strain. Nilai shrinkage akhir yang tidak akan bertambah lagi disebut

Ultimate Shrinkage.

Prediksi ACI 209 di atas menghasilkan nilai ultimate shrinkage dan dapat

dilihat perkembangannya sesuai dengan waktu perawatan benda uji

tersebut. Hasil prediksi drying shrinkage menunjukkan bahwa pola drying

shrinkage yang berlangsung di masa yang akan datang akan cenderung

69

konstan setelah beton berumur 300 hari , ini sesuai dengan pernyataan

Kayali (Kayali et. Al, 2001), bahwa drying shrinkage akan cenderung

konstan setelah 100 hari pengeringan.

70

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

A. KESIMPULAN

Dari hasil penelitian ini maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :

1. Kadar semen yang memenuhi persyaratan Unconfined Compressive Strenght

(UCS) untuk Cement Treated Recycling Base (CTRB) adalah 5% sampai

dengan 6%. Jadi penggunaan kadar semen 5.5% pada rehabilitasi jalan

Boyolali – Kartosuro memenuhi uji UCS yang disyaratkan.

2. Nilai Drying shrinkage material Cement Treated Recycling Base (CTRB)

sampai pada umur 28 hari untuk kadar semen 5% sebesar 805.3 micro

strain dan kadar semen 6% adalah 826.3 micro strain. Ultimate shrinkage

1000 hari untuk kadar semen 5% sebesar 1569.0290 micro strain, dan kadar

semen 6% sebesar 1609.6074 micro strain. Karena shrinkage yang terjadi

pada CTRB dalam penelitian ini sangat besar maka drying shrinkage yang

terjadi perlu diperhatikan untuk menghindari terjadinya reflektif cracking.

70

71

B. Saran

1. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut tentang Drying shrinkage dengan

kondisi fas dan kondisi curing yang bervariasi.

2. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut dengan pemakaian variasi kadar RAP

dalam campuran Cement Treated Recycling Base (CTRB) dan penambahan

bahan mineral tertentu untuk mengurangi penyusutan yang terjadi

3. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut tentang material Cement Treated

Recycling Base (CTRB) untuk jenis-jenis pengujian yang lain seperti bonding

antara lapisan CTRB dengan lapis aspal beton, permeabilitas, porositas.

72

DAFTAR PUSTAKA

Departemen Pekerjaan Umum – Pusat Penelitian dan Pengembangan Prasarana Transportasi. April 2005. Teknik Bahan Perkerasan Jalan. Bandung : Balai Bahan dan Perkerasan Jalan

Departemen Pekerjaan Umum – Pusat Penelitian dan Pengembangan Prasarana Transportasi. April 2005. Teknik Pemeliharaan Perkerasan Lentur. Bandung : Balai Bahan dan Perkerasan Jalan

Departemen Pekerjaan Umum. 1989. Metode Pengujian Kepadatan Berat untuk Tanah SNI 03-1743-1989. Jakarta : Badan Pekerjaan Umum

Departemen Pekerjaan Umum. 1989.Metode Pengujian Kuat Tekan Bebas Tanah-Semen SNI 03-6887-2002. Jakarta : Badan Pekerjaan Umum

Departemen Pekerjaan Umum. 1996.Cara uji Keausan agregat dengan alat uji mesin abrasi Los Angeles SNI 03-2417-1996. Jakarta : Badan Pekerjaan Umum

Departemen Permukiman dan Prasarana wilayah. Pusat Penelitian dan Pengembangan Sarana Transportasi. 2002. Laporan Akhir Penelitian Daur Ulang (Recycling) Lapis Perkerasan Beton aspal dengan Bahan Tambah Semen

Departemen Pekerjaan Umum. 2005. Pd T-08-2005-B. Jakarta : Badan Pekerjaan Umum

Handoyo, Dani. 2009, Observasi Preplaced-Aggregate Concrete Dengan Limbah Gergaji Batu Tuff Sebagai Bahan Tambah Pada Grout Semen, Universitas Sebelas Maret. Skripsi. Surakarta

http://kmptr4-wordpress.com/jalan raya, diakses pada tanggal 9 Desember 2008

http://www.pustran.go.id, diakses pada tanggal 9 Desember 2008

http: //www.pustran.go.id/LITDULPBABT Semen-Pustran 4 Oktober 2008

Kayali, O.,et al., 1999. AutogenousnShrinkage of Fibre Reinforced Lightweight Aggregate Concrete Containing Fly ash, School of Civil Engineering, University of New South Wales, Australia

73

Karsikun,dkk 2008, Makalah Kebijakan Rehabilitasi jalan Boyolali- Kartosuro dengan Metode Cement Treated Recycling Base (CTRB), Universitas Sebelas Maret Surakarta

Kristiawan, S.A.2002, Restained Shrinkage cracking of Concrete, School of Civil Engineering PhD. Inggris

Pusat Penelitian dan Pengembangan Prasarana Transportasi, 2002. Laporan Akhir Penelitian daur Ulang (recycling) Lapis Perkerasan Beton aspal dengan Bahan Tambah Semen.Bandung

PT.Pancadarma Puspawira. 2008. Laporan Hasil Rancangan Campuran Cement Treated Recycling Base (CTRB) Jalan Boyolali - Kartosuro. Solo

Nevile, A.M. and J.J.Brooks, 1997, Concrete Techonologi, London

Nugraha P, Antoni. 2007. Teknologi Beton. Surabaya : Penerbit Andi

Poernomo. 2007. Majalah Konstruksi Jalan dan Transportasi. Jakarta : DPP HPJI

R.Taha, H Hassan, al-Awaid & M.Al-Shahri.2002. Performance of Bituminous and Hydraulic Material in Pavements. Inggris.

Sukirman Silvia. 1999. Perkerasan Lentur Jalan Raya. Bandung : Nova.

Wirtgen. 2004. Cold Recycling Manual. Germany : Wirtgen Group

www.pu.go.id 3 Agustus 2007, diakses pada tanggal 20 Oktober 2008

72

LABORATORIUM BAHANJURUSAN TEKNIK SIPIL FT UNS

Jl. Ir. Sutami No. 36A Kentingan Surakarta telp. (0271) 647069 ekt 135

B - 1

PERHITUNGAN KEBUTUHAN BAHAN

1. Benda uji untuk pengujian Unconfined compressive strength

- PC 4%Volume benda uji = 1/4π x d2 x h = 554.286 cm3

Berat agregat dalam 554.286 cm3 = 1500 gramBerat semen = 0.04 x 1500 = 60 gram Berat air (KAO 8.4%) = 0.084 x 1500 = 126 gram Berat air penyelimutan/pembasahan = 0.06 x 1500 = 90 gram

- PC 5%Volume benda uji = 1/4π x d2 x h = 554.286 cm3

Berat agregat dalam 554.286 cm3 = 1500 gramBerat semen = 0.05 x 1500 = 75 gramBerat air (KAO 7.9 %) = 0.079 x 1500 = 118.5 gram Berat air penyelimutan/pembasahan = 0.06 x 1500 = 90 gram

- PC 6%Volume benda uji = 1/4π x d2 x h = 554.286 cm3

Berat agregat dalam 554.286 cm3 = 1500 gramBerat semen = 0.06 x 1500 = 90 gramBerat air (KAO 7.8 %) = 0.078 x 1500 = 117 gram Berat air penyelimutan/pembasahan = 0.06 x 1500 = 90 gram

Benda uji untuk pengujian Drying Shrinkage test

LABORATORIUM BAHANJURUSAN TEKNIK SIPIL FT UNS

Jl. Ir. Sutami No. 36A Kentingan Surakarta telp. (0271) 647069 ekt 135

B - 2

- PC 5%Volume benda uji = 10 x 10 x 25 cm = 2500 cm3

Berat agregat dalam 2500 cm3 = 4000 gramBerat semen = 0.05 x 4000 = 200 gramBerat air = 0.079 x 4000 = 316 gram Berat air penyelimutan/pembasahan = 325 gram

- PC 6%Volume benda uji = 10 x 10 x 25 cm = 2500 cm3

Berat agregat dalam 2500 cm3 = 4000 gramBerat semen = 0.06 x 4000 = 240 gramBerat air = 0.078 x 4000 = 312 gram Berat air penyelimutan/pembasahan = 350 gram

LABORATORIUM BAHANJURUSAN TEKNIK SIPIL FT UNS

Jl. Ir. Sutami No. 36A Kentingan Surakarta telp. (0271) 647069 ekt 135

B - 3

LABORATORIUM BAHAN

JURUSAN TEKNIK SIPIL FT UNS

Jl. Ir. Sutami No. 36A Kentingan Surakarta telp. (0271) 647069 ekt 135

A - 3

PEMERIKSAAN AGREGAT KASAR

Pengujian : Kandungan lumpur

Tanggal :

Standar : ASTM C- 117

Alat dan Bahan : - Gelas ukur 250 cc - Pipet

- Oven listrik - air bersih

- Agregat kasar 100 gr - Neraca

- Cawan

Hasil pengujian :

Tabel A.2. Hasil pengujian kandungan Lumpur

Simbol Keterangan Berat (gr)Go Agregat kering oven 500G1 Agregat setelah dicuci 491

Go-G1 9

Prosentase kandungan lumpur :

Go - G1Kandungan Lumpur : __________ x 100%

Go

: ___9___ x 100% = 1.8%

500

LABORATORIUM BAHAN

JURUSAN TEKNIK SIPIL FT UNS

Jl. Ir. Sutami No. 36A Kentingan Surakarta telp. (0271) 647069 ekt 135

A - 3

PEMERIKSAAN KEAUSAN AGREGAT DENGAN MESIN LOS ANGELES

SNI 03-2417-1996

Tanggal : Desember 2008

Dikerja :

Ukuran saringan Gradasi dan berat benda ujiLolos

saringanTertahan saringan I II

mm inci mm inci Berat (a) Berat (a)76.2 363.5 2 ½50.8 236.1 1½25.4 1 500019.1 3/4 500012.7 ½9.52 3/86.35 1/44.75 N0.4Jumlah berat 10000Berat tertahan saringan No. sesudah percobaan

4520

Keausan = 4520 ________ x 100% = 45,2 %

10000

LABORATORIUM BAHAN

JURUSAN TEKNIK SIPIL FT UNS

Jl. Ir. Sutami No. 36A Kentingan Surakarta telp. (0271) 647069 ekt 135

A - 3