Pengaruh Energi Kompaksi Pada Uji Standard Proctor Material Crushed Limestone.

(1)

ix

Universitas Kristen Maranatha

PENGARUH ENERGI KOMPAKSI PADA UJI

STANDARD PROCTOR MATERIAL CRUSHED LIMESTONE

Jimmy Glorius Dwi Saputra NRP: 1021019

Pembimbing: Ir. Herianto Wibowo, M.Sc.

ABSTRAK

Kestabilan tanah perlu diperhatikan untuk menjaga keamanan bangunan di atasnya. Karena itu perlu dibuat pengecekan dan perbaikan kondisi tanah, salah satunya dengan cara pengujian kompaksi. Kompaksi adalah salah satu proses dimana udara pada pori-pori tanah dikeluarkan dengan cara mekanis (digilas/ditumbuk).

Untuk memperbaiki kondisi tanah, dilakukan pengujian pemadatan tanah pada uji standard proctor di laboratorium dengan variasi energi kompaksi yang berbeda-beda. Dengan jumlah 25 tumbukan/lapis, besarnya energi adalah 607,5kN.m/m3_{. Dengan}

jumlah 35 tumbukan/lapis, besarnya energi adalah 850,5kN.m/m3_{. Dengan jumlah 56}

tumbukan/lapis, besarnya energi adalah 1360,8kN.m/m3_{. Dengan jumlah 75}

tumbukan/lapis, besarnya energi adalah 1822,5kN.m/m3_{. Sampel yang digunakan adalah}

Crushed Limestone dengan diameter equivalent 3mm yang diambil dari Padalarang, Jawa Barat.

Hasil analisis pengujian diperoleh bahwa perubahan energi yang diberikan terhadap sampel Crushed Limestone mempengaruhi nilai dry max dan wopt. Energi semakin besar,

drymax juga semakin besar. Kenaikkan energi dari 607,5kN.m/m3 (25 tumbukan/lapis) ke

1822,5kN.m/m3_{(75 tumbukan/lapis) memberikan peningkatan nilai}_

drymax sebesar 5,3%.

Akan tetapi untuk hasil dari wopt didapat perilaku yang berbeda, wopt untuk 25 tumbukan/lapis dan 35 tumbukan/lapis didapat pada kondisi kadar air natural (tidak adanya penambahan air), sedangkan wopt untuk 56 tumbukan/lapis dan 75 tumbukan/lapis didapat pada penambahan air sebesar 105,9cc. Untuk sampel Crushed Limestone, disarankan untuk pemberian energi adalah sebesar 1360,8kN.m/m3_{(56 tumbukan/lapis)}

atau lebih dikarenakan trend kurva pada kurva kompaksi baru mendapatkan kurva yang ideal pada jumlah 56 tumbukan/lapis dan 75 tumbukan/lapis.

(2)

x

Universitas Kristen Maranatha

TEST ON EFFECT OF ENERGY COMPACTION

PROCTOR STANDARD MATERIAL CRUSHED LIMESTONE

Jimmy Glorius Dwi Saputra NRP: 1021019

Supervisor: Ir. Herianto Wibowo, M.Sc.

ABSTRACT

Stability of the land need to be considered to keep building on it. Because it needs to be checked and improved soil conditions, one of them by way of compaction testing. Compaction is a process in which air in the pores of the soil removed by mechanical means (crushed/pulverized).

To improve the condition of the soil, soil compaction testing performed on a standard test proctor in the laboratory with a variety of energy-compacting different. With a total of 25 collisions/layer, the amount of energy is 607,5kN.m/m3. With the number 35 collisions/layer, the amount of energy is 850,5kN.m/m3. With the number 56 collisions/layer, the amount of energy is 1360,8kN.m/m3. With the number 75 collisions/layer, the amount of energy is 1822,5kN.m/m3. The sample used is Crushed Limestone with equivalent diameter 3mm taken from Padalarang, West Java.

Results of testing analysis showed that changes in the energy supplied to a drymax and

wopt sample Crushed Limestone affect the value drymax also getting bigger. An increase

in energy from 607,5kN.m/m3 (25 collisions/layer) to drymax value increase of

1822,5kN.m/m3 (75 collisions/layer) provides 5.3%. However, for the results of wopt

obtained different behaviors, wopt to 25 collisions/layer and 35 collisions/layer obtained on the condition of the water content of natural (no added water), whereas wopt to 56 collisions/layer and 75 collisions/layer obtained in addition 105,9cc of water. For samples Crushed Limestone, recommended for energizing amounted 1360,8kN.m/m3 (56 collision/layer) or more due to the trend curve in the curve of new compacting the ideal gain curve at 56 the number of collisions/layer and 75 collision/layer.

(3)

xi _{Universitas Kristen Maranatha}

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ...i

SURAT KETERANGAN TUGAS AKHIR ... ii

SURAT KETERANGAN SELESAI TUGAS AKHIR ... iii

LEMBAR PENGESAHAN ...iv

PERNYATAAN ORISINALITAS LAPORAN PENELITIAN ... v

PERNYATAAN PUBLIKASI LAPORAN PENELITIAN ...vi

KATA PENGANTAR ... vii

1.2 Tujuan Penelitian ... 2

1.3 Ruang Lingkup Penelitian ... 2

1.4 Metode Penelitian ... 3

1.5 Sistematika Penulisan ... 3

BAB II STUDI LITERATUR ... 4

2.1 Limestone ... 4

2.2 Energi ... 6

2.2.1 Macam-macam Energi ... 7

2.2.2 Klasifikasi Mesin-mesin Konversi Energi ... 8

2.3 Analisa Saringan ... 8

2.4 Kompaksi ... 9

(4)

xii _{Universitas Kristen Maranatha}

2.6 Pengaruh Pemadatan pada sifat tanah berkohesi ... 10

2.7 Kompaksi di Laboratorium ... 10

2.7.1 Standard Compaction Test ... 11

2.7.2 Modified Compaction Test ... 12

2.8 Kompaksi di Lapangan ... 13

2.8.1 Spesifikasi Untuk Pemadatan di Lapangan ... 13

2.8.2 Pemadatan Tanah Organik ... 13

2.8.3 Penentu Berat Volume Akibat Pemadatan di Lapangan ... 14

2.8.4 Teknik Pemadatan Khusus ... 14

2.9 Faktor-faktor yang Mempengaruhi Pemadatan ... 15

2.9.1 Kadar Air ... 15

2.9.2 Pengaruh Jenis Tanah ... 15

2.9.3 Pengaruh Energi ... 16

2.9.4 Pengujian Pemadatan ... 17

BAB III METODE PENELITIAN ... 18

3.1 Diagram Alir Penelitian ... 18

3.2 Material Uji dan Persiapan Material di Laboratorium ... 19

3.3 Tata Cara Pengujian Kompaksi….………...23 BAB IV ANALISIS DATA ... 27

4.1 Hasil Uji Unsur Kimia Material Crushed Limestone ... 27

4.2 Hasil Uji Indeks Properti Material Crushed Limestone ... 28

4.3 Hasil Uji Sieve Analysis Material Crushed Limestone ... 28

4.4 Energi Kompaksi ... 29

4.5 Persentase Kenaikkan Energi Kompaksi………..31

4.6 Hasil Uji Kompaksi ... 32

4.6.1 Hasil Uji Kompaksi Material CL1 dengan Energi 35 tumbukan ... 32

(5)

xiii _{Universitas Kristen Maranatha} 4.6.3 Hasil Uji Kompaksi Material CL1 dengan Energi

75 tumbukan ... 34

4.6.4 Kurva Gabungan Kompaksi ... 35

4.7 Kurva Hubungan Energi Rata-Rata dan dry max ... 36

4.8 Kurva Hubungan Energi Rata-Rata dan wopt ... 37

BAB V SIMPULAN DAN SARAN ... 38

5.1 Simpulan... 38

5.2 Saran ... 39

(6)

xiv _{Universitas Kristen Maranataha}

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Limestone Padalarang ... 4

Gambar 2.2 Alat Standard Proctor test ... 12

Gambar 2.3 Kurva dengan empat jenis tanah... 15

Gambar 2.4 Kurva Hub Berat isi kering dan w dilihat dari ukuran butir ... 16

Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian ... 18

Gambar 3.2 Limestone (Boulders)……….19

Gambar 3.3 Mesin Crusher………...20

Gambar 3.4 Saringan……….20

Gambar 3.5 Penimbangan Material di Laboratorium………21

Gambar 3.6 Proses Quartering………..22

Gambar 3.7 Alat Uji Kompaksi………...23

Gambar 4.1 Hasil Uji Sieve Analysis Material CL1 ... 28

Gambar 4.2 Kurva Kompaksi Energi 35 Tumbukan ……….. .. 32

Gambar 4.5 Kurva Gabungan Kompaksi………...……… 35

Gambar 4.6 Kurva Hubungan Energi Rata-rata dan Maximum Dry Density .... 36

(7)

xv Universitas Kristen Maranataha

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Komposisi Kimia Limestone ... 5

Tabel 2.2 Komposisi Kimia Dolomite ... 6

Tabel 3.1 UkuranButir Material Crushed Limestone ... 21

Tabel 3.2 Penomoran Material SU1 ... 22

Tabel 3.3 Langkah-langkah Persiapan Material CL1 ... 24

Tabel 3.4 Langkah-langkah Pengambilan dan Mixing Material CL1 ... 25

Tabel 3.5 Langkah-langkah Uji Kompaksi ... 26

Tabel 4.1 Hasil Uji Unsur Kimia Metode XRF ... 27

Tabel 4.2 Hasil Uji Indeks Properti ... 28

Tabel 4.3 Parameter Hasil Uji Sieve Analysis Material CL1 ... 29

Tabel 4.4 Definisi Nilai Cu dan Cc ... 29

Tabel 4.5 Energi 25 tumbukan perlapis ... 29

Tabel 4.9 Energi Gabungan ... 31

Tabel 4.10 Persentase Kenaikkan Energi Kompaksi...31

Tabel 4.11 Persentase Perubahanɣdrymaxdanwopt………...33

Tabel 4.12 Persentase Perubahanɣdrymaxdanwopt………...34

Tabel 4.13 Persentase Perubahanɣdrymaxdanwopt………..….35

(8)

xvi Universitas Kristen Maranataha

DAFTAR NOTASI

Cu Coefficient of Uniformity

Cc Coefficient of Curvature

E Energi

Gs Spesific Gravity (Berat jenis)

V Volume Cetakan

w Kadar Air (%)

wopt Kadar Air Optimum (Optimum Moisture Content)

 Berat Volume

dry Berat Volume Kering (Dry Density)

dry max Berat Volume Kering Maksimum (Maximum Dry Density)

w Berat Isi Air

zav Berat Isi pada Kondisi ZAV (Zero air Void)

CL1E25 Material Crushed Limestone yang Digunakan dalam Pengujian Kompaksi untuk Energi 25 Tumbukan

(9)

xvii Universitas Kristen Maranatha

DAFTAR LAMPIRAN

LampiranL.1 HasilUji Kadar Air Material Uji CL1 ... 42

LampiranL.2 HasilUjiSpecific Gravity Material Uji CL1... 43

LampiranL.3 HasilUjiSieve Analysis Material Uji CL1 ... 44

LampiranL.4 HasilUjiKompaksi Material Uji CL1 35 Tumbukan ... 45

LampiranL.7 ContohPerhitunganTabel 4.11-4.13 ………...48

(10)

1 Universitas Kristen Maranatha

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Perkembangan penduduk saat ini semakin meningkat, kebutuhan akan bangunan-bangunan infrastruktur yang berhubungan dengan ilmu Teknik Sipil juga meningkat, seperti jalan raya, jembatan, gedung dan waduk. Permasalahan yang selama ini melanda Indonesia baik itu permasalahan politik, sosial ataupun ekonomi tidak terlalu menghalangi untuk dilaksanakannya proses pembangunan meskipun dengan biaya yang begitu tinggi. Pelaksanaan pembangunan sangat memerlukan suatu perencanaan yang baik, sehingga diharapkan dapat memberikan hasil yang efisien dan ekonomis dengan efektifitas yang tinggi.

Salah satu yang harus diperhatikan adalah keadaan tanah pada lokasi bangunan. Semua bangunan sipil yang dibangun diatas tanah perlu diperhatikan kestabilan dan keamanan bangunannya. Hal ini sangat tergantung pada kestabilan tanah pada lokasi tersebut, karena itu perlu dibuat pengecekan kondisi tanah.

Jika tanah tidak memenuhi syarat maka perlu dilakukan perbaikkan berupa pemadatan, sehingga daya dukung tanah semakin meningkat. Penelitian mengenai pemadatan tanah tersebut dilakukan di laboratorium yang seringkali disebut kompaksi, salah satunya dengan material limestone. Limestone adalah batu kapur

(CaCO3) sebuah batuan sedimen terdiri dari mineral calcite atau calcium

carbonate. Sumber utama dari calcite ini adalah organisme laut. Kekuatan

limestone terkadang tidak stabil atau berongga yang mudah lepas sehingga perlu

proses pemadatan atau kompaksi untuk meningkatkan kekuatan limestone.

(11)

2 Universitas Kristen Maranatha Pengujian pemadatan dirancang untuk menstimulasi berat unit tanah yang dipadatkan dengan metode lapangan. Untuk mengawasi pemadatan di lapangan,

spesifikasi pelaksanaan menghendaki agar berat unit kering tanah di lapangan sama dengan atau lebih besar dari berat unit kering maksimum yang diperoleh dari salah satu pengujian pemadatan standar. Berat unit kering ini dapat diperoleh dengan pengawasan besarnya usaha pemadatan lapangan, kadar air tanah selama pemadatan. Jenis metode pemadatan tanah ini ada 2, yaitu pengujian standard proctor dan pengujian modified proctor. Pada Tugas Akhir ini, akan dicoba

menggunakan metode Pengujian standard proctor untuk mendapatkan Maximum Dry Density (drymax) dan Optimum Moisture Content (wopt).

1.2 Tujuan Penelitian

Tujuan dari penelitian ini adalah mengevaluasi pengaruh perubahan energi terhadap parameter kompaksi yaitu Maximum Dry Density (drymax) dan Optimum

Moisture Content (w_opt_{) pada material Crushed Limestone.}

1.3 Ruang Lingkup Penelitian

Ruang Lingkup Penelitian adalah sebagai berikut:

1. Material yang digunakan adalah Crushed Limestone berasal dari Padalarang, Jawa Barat.

2. Ukuran butir equivalent dari material uji yang digunakan adalah 3mm.

3. Pengujian yang dilakukan adalah kompaksi laboratorium, menggunakan metode Standard Proctor Test dengan standar ASTM D-698.

4. Menggunakan Energi 25 tumbukan per lapis (Sumber: Fahlevi, J.D., 2016). 5. Menggunakan Energi 35 tumbukan perlapis, 56 tumbukan perlapis, dan 75

tumbukan perlapis.

6. Pengujian dilakukan di laboratorium Mekanika Tanah Universitas Kristen

(12)

3 Universitas Kristen Maranatha 1.4 Metode Penelitian

Metode penelitian Tugas Akhir ini disusun berdasarkan tahapan berikut ini:

1.Studi Literatur, yaitu mencari data yang dibutuhkan dan mempelajari teori-teori yang mempunyai hubungan dengan bahasan penelitian.

2. Pengujian Laboratorium.

3.Tahap Penulisan, meliputi analisis data, penyusunan, dan bimbingan dengan dosen pembimbing.

1.5 Sistematika Penulisan

Sistematika penulisan Tugas Akhir sebagai berikut:

BAB I, Pendahuluan, berisi latar belakang, tujuan penelitian, ruang lingkup penelitian, sistematika penulisan, dan metode penelitian.

BAB II, Studi Literatur, berisi teori-teori yang berhubungan dengan penelitian/penulisan Tugas Akhir, yaitu: uji kompaksi, limestone, dan energi.

BAB III, Metode Penelitian, berisi bagan alir penelitian dan prosedur pengerjaan kompaksi.

BAB IV,Analisis Data, berupa data hasil uji kompaksi, data limestone, dan hubungan dari drymax dan wopt.

(13)

40 Universitas Kristen Maranatha

DAFTAR PUSTAKA

1. ASTM D-698 International, 2000. “Standard Test Method for Laboratory

Compaction Characteristics of Soil Using Standard Effort (12,400

ft-lbf/ft3_{(600 kN-m/m}3₎₎₎1”.

5. Das, B.M., 1994, Mekanika Tanah (Prinsip-Prinsip Rekayasa Geoteknik).

Jilid 1 & 2. Penerbit Erlanga, Jakarta.

6. Das, B.M., 1998, Principles of Geotechnical Engineering 4th_{Edition, PWS}

Hall, Englewood Clifs, New Jersey.

9. Lide, D.R., 1993-1994, CRC Handbook of Chemistryand Physics,

Editor-in-Chief, 74th_Edition.

10. Torrey, V.H., and Donaghe, R. T., 1994, Compaction of Earth-Rock

Mixtures: A New Approach, Geotechnical Testing Journal, GTJODI, Vol 17,

No. 3, September 1994, pp. 371-386.

11. http://catatanminyak.blogspot.co.id/2012/02/batuan-karbonat-sebagai-reservoir.html

12. http://fakultasteknik-diddyt.blogspot.co.id/2011/08/pemadatan-tanah.html 13. http://file.upi.edu/Direktori/FPTK/JUR._PEND.TEKNIK_SIPIL/1963122919

(14)

41 Universitas Kristen Maranatha 14. (http://file.upi.edu/Direktori/FPTK/JUR._PEND.TEKNIK_SIPIL/196312291

997021-DIAN_HARDIJANA/Mektan_9/04_Mekanika_Tanah-Kompaksi2.pdf). Diakses 13 September 2015.

15. http://hotdenmanurung.blogspot.co.id/2013/06/laporan-praktikum-mekanika-tanah-t.html

16. http://rasydinsjatry.blogspot.co.id/2013/04/pengertian-dan-jenis-jenis-energi-serta.html

17. http://suksesagrokampar.indonetwork.co.id/3787405/batu-kapur-batu-gamping-limestone-calcium-carbonate.htm