PENENTUAN PARAMETER GEOTEKNIK MATERIAL GEOFOAM THE DETERMINING OF GEOTECHNIC PARAMETER FROM GEOFOAM MATERIAL

(1)

PENENTUAN PARAMETER GEOTEKNIK

MATERIAL GEOFOAM

THE DETERMINING OF GEOTECHNIC PARAMETER

FROM GEOFOAM MATERIAL

Laporan ini disusun untuk memenuhi salah satu syarat menyelesaikan

pendidikan Diploma III Program Studi Konstruksi Sipil

Di Jurusan Teknik Sipil

Oleh:

IDHAM TAUFIK MAULANA

NIM. 091121015

YOGA BAGUS PAMBUDI

NIM. 091121029

POLITEKNIK NEGERI BANDUNG

2012

(2)

(3)

(4)

ABSTRAK

Penentuan Parameter Geoteknik Material geofoam merupakan suatu

pengujian serta analisa yang dimaksudkan untuk mengetahui sifat serta

karakteristik dari material geofoam yang digunakan sebagai bahan penganti

timbunan tanah yang pengaplikasiannya digunakan pada timbunan diatas tanah

dasar yang lunak yang mempunyai daya dukung relatif kecil.

Pengujian maerial geofoam ini dilakukan berdasarkan pada metode uji

ASTM sebagai standar karena belum banyak studi literatur yang digunakan untuk

menentukan spesifikasinya. Pengujian meterial geofoam ini dimulai dari

menentukan kepadatannya, lalu melakukan pengujian kuat tekan, pengujian geser

langsung antar 2 permukaan geofoam, pengujian permeabilitas, serta mencari

parameter lainnya yaitu modulus elastisitasnya. Seluruh penentuan alat, bahan

serta metodenya diatur dalam ASTM D6817.

Setelah mendapatkan parameter material geofoam yang berupa data-data

lalu kemudian akan digunakan untuk menganalisis serta membandingkan dengan

material timbunan tanah, material manakah yang mempunyai kelebihan serta

kelemahannya untuk dapat mencari solusi maupun mencari cara dalam

mengatasi masalah-masalah yang terjadi pada timbunan. Perlu penelitian lebih

lanjut untuk mengetahui karakteristik material geofoam ini lebih jauh

dikarenakan masih kurangnya studi literatur yang membahas mengenai pengujian

maupun karakteristik material geofoam di indonesia.

Kata kunci : geoteknik, geofoam, timbunan, kepadatan, kuat tekan, geser

langsung, permeabilitas

(5)

ABSTRACT

The determining of geotecnic parameter of geofoam material is a testing

and also analyzing. The purpose of this analyzing is to know about the

characteristics of geofoam material which used as a substitution material for

ground embankment. From this application is used on the pile with the soft soil

above which has a little supported to this.

The determining of geofoam material is based on ASTM method as a basic

standard bacause there is not many litherature study to choose the spesification

itself. It begins with deciding the density, then doing to make a compressive

strenght test, direct shear test between two geofoam surfaces, permeability test

and also trying to find another parameter such as modulus of elastisity. The

determining of all that equipments, material and the method is arranged in ASTM

D6817.

After get the parameter like datas and then used to analyze and to compare

with ground embankment material. We can see the diffences and we also know

which has the excess or not to find the solution and find the way to solve the

problems in the embankment. It is need to get the more research to know the

characteristics of geofoam material because there is a lack of litherature study

which discuss about testing or the kind of geofoam material in Indonesia.

Keywords : geotechnic, geofoam, embankment, density, permeability,compressive

strength,direct shear,permeability

(6)

KATA PENGANTAR

Alhamdulillahirobbil alamin, puji serta syukur kita panjatkan kehadirat Allah

SWT, yang telah memberikan Rahmat dan KaruniaNya serta nikmat kebahagiaan

dan kesehatan, sehingga Tugas Akhir dengan Judul “Penentuan Parameter

Geoteknik Material Geofoam” dapat terselesaikan dengan baik. Tugas Akhir ini

merupakan salah satu syarat untuk menyelesaikan masa perkuliahan selama

Program Diploma III Jurusan Teknik Sipil Politeknik Negeri Bandung.

Tak lupa penulis ucapkan banyak terimakasih kepada:

1. Kepada kedua orang tua penyusun yang selalu mendoakan, memberikan

motivasi, memberikan dukungan baik moril maupu materil.

2. Bapak M.Shouman,Dipl.Ing.HTL.,MT.

selaku Pembimbing I yang

senantiasa membimbing tugas akhir penulis dengan memberikan arahan,

masukkan, koreksi dan saran.

3. Bapak Sumargo,Ir,M.Sc.,Ph.D selaku Pembimbing II yang juga telah

memberikan bimbingannya dalam penyelesaian Tugas Akhir ini.

4. Bapak Hendry.DipL.Ing.HTL.,MT. Dan Ibu Rochaeti.,ST.,MT selaku

dosen penguji.

5. PT.Beton Elemenindo Putra yang telah bekerjasama memberikan sample

untuk pengujian geofoam.

6. Dan terimakasih kepada semua pihak yang telah membantu dalam proses

pembuatan laporan tugas Akhir ini, yang penulis cantumkan dalam

ucapan terimakasih.

Penulis menyadari bahwa adanya keterbatasan dan kekurangan dalam

penulisan Tugas Akhir ini, oleh karena itu kritik dan saran yang bermanfaat serta

membangun untuk memperbaiki Tugas akhir ini di masa yang akan datang,

sangat diharapkan. Semoga Tugas Akhir ini berguna untuk penulis khususnya

serta para pembaca pada umumnya.

Bandung, Agustus 2012

Penulis

(7)

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL LEMBAR PENGESAHAN LEMBAR PERSEMBAHAN ABSTRAK KATA PENGANTAR ... i DAFTAR ISI... ii DAFTAR TABEL ... v

DAFTAR GAMBAR ... vii

DAFTAR LAMPIRAN ... ix DAFTAR ISTILAH ... xi BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ... 1 1.2 Perumusan Masalah ... 6 1.3 Tujuan Penelitian ... 6

1.4 Ruang Lingkup Penelitian ... 6

1.5 Metode Penelitian ... 7

1.6 Sistematika Penulisan ... 7

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Pengenalan Geofoam ... 8

2.2 Indeks Properti Bahan... 11

2.2.1 Properti Bahan ... 11

(8)

2.2.2 Kepadatan ... 11

2.2.3 Modulus elastisitas awal ... 11

2.2.4 Beban Siklik ... 12 2.2.5 Poison Ratio ... 13 2.2.6 Efek Pembebanan ... 13 2.2.7 Kuat Tekan ... 13 2.2.8 Kuat Lentur ... 14 2.2.9 Gesek Antarmuka ... 14 2.2.10 Penyerapan Air ... 15

2.2.11 Ketahanan Terhadap Zat Kimia ... 16

2.2.12 Penyerapan Energi ... 17

2.2.13 Durabilitas ... 18

2.2.14 Standar dan Manual perencanaan ... 18

BAB III METODOLOGI 3.1 Metedologi pelaksanaan penelitian ... 20

3.2 Persiapan bahan ... 22

3.3 Pengujian bahan geofoam ... 23

3.3.1 Pengujian kepadatan ... 23

3.3.2 Pengujian kuat tekan ... 26

3.3.3 Pengujian geser langsung ... 32

3.3.4 Pengujian permeabilitas... 34

BAB IV DATA DAN ANALISIS 4.1.1 Hasil pengujian kepadatan ... 40

4.1.2 Analisis pengujian kepadatan ... 44

4.1.3 Hasil pengujian kuat tekan ... 56

4.1.4 Analisis pengujian kuat tekan ... 67

(9)

4.1.5 Hasil pengujian uji geser langsung ... 70

4.1.6 Analisis pengujian uji geser langsung ... 71

4.1.7 Hasil Pengujian permeabilitas ... 74

4.1.8 Analisis Pengujian permeabilitas ... 75

BAB V PENUTUP 5.1. Kesimpulan...79 5.2. Saran...81 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

(10)

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Berbagai jenis bahan rekayasa ringan ... 10

Tabel 2.2 Jenis EPS di Inggris ... 13

Tabel 2.3 ASTM C 578-95 kekuatan lentur EPS ... 14

Tabel 2.4 Faktor Gesekan EPS Geofoam Interface ... 15

Tabel 2.5 Persentase Volume Penyerapan Air (Spesifikasi Jerman, van Dorp, 1988) ... 16

Tabel 2.6 Ketahanan EPS terhadap zat kimia ... 16

Tabel 2.7 Standar ASTM untuk Geofoam (Ne-gussey 1997) ... 18

Tabel 2.8 Persyaratan Fisik Properti Untuk RCPS Geofoam ... 19

Tabel 3.1 Daftar kebutuhan material geofoam untuk pengujian ... 22

Tabel 4.1 Contoh data peremeter tanah untuk timbunan ... 39

Tabel 4.2 Hasil Pengujian kepadatan GP 1 ... 41

Tabel 4.6 Perbedaan berat isi timbunan tanah dan geofoam ... 44

Tabel 4.7 Hasil pengujian tekan sample kubus ... 58

Tabel 4.8 Hasil pengujian UCS GP 1 ... 59

Tabel 4.12 Nilai korelasi qu dengan konsistensi tanah ... 67

Tabel 4.13 Nilai korelasi MoE dengan jenis tanah ... 68

Tabel 4.14 Hasil pengujian UCS material Geofoam... 70

Tabel 4.15 Nilai sudut geser dalam dan kohesi tanah kohesif ... 71

Tabel 4.16 Nilai sudut geser dalam tanah kohesif ... 71

(11)

Tabel 4.17 Hasil pengujian penyerapan air geofoam ... 74

Tabel 4.18 Hasil pengujian permeabilitas geofoam ... 74

Tabel 4.19 Koefisien permeabilitas geofoam hasil pengujian dan tanah ... 75

Tabel 5.1 Hasil pengujian kepadatan geofoam ... 79

(12)

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1 Aplikasi Geofoam untuk timbunan ... 2

Gambar 1.2 Aplikasi Geofoam untuk stabilitas lereng ... 3

Gambar 1.3 Aplikasi Geofoam untuk DPT ... 4

Gambar 1.4 Timbunan Approach dengan menggunakan Tanah ... 5

Gambar 1.5 Timbunan Approach dengan menggunakan Geofoam ... 5

Gambar 2.1 Grafik Modulus tangen awal untuk EPS geofoam ... 12

Gambar 2.2 Gesekan Antarmuka EPS (setelah Sheeley, 2000) ... 14

Gambar 2.3 Grafik kurva tegangan regangan EPS geofoam ... 17

Gambar 3.1 Bagan alir metode pengujian ... 20

Gambar 3.2 Sampel geofoam untuk kuat tekan ... 24

Gambar 3.3 Pengukuran berat geofoam ... 24

Gambar 3.4 Pengukuran dimensi geofoam ... 25

Gambar 3.6 Pengujian tekan geofoam ... 27

Gambar 3.7 Mesin Triaxial ... 29

Gambar 3.8 Pelat baja untuk uji tekan ... 30

Gambar 3.10 Hasil pengujian tekan ... 32

Gambar 3.11 Metoda pengujian geser ... 33

Gambar 3.12 Sampel geofoam untuk uji geser ... 33

Gambar 3.13 Alat untuk pengujian permeabilitas ... 36

Gambar 3.14 Sampel geofoam untuk permeabilitas ... 37

Gambar 3.15 Metoda pengujian permeabilitas ... 38

Gambar 4.1 Butir kepadatan geofoam ... 40

Gambar 4.2 Timbunan Tanah ... 46

(13)

Gambar 4.3 Timbunan menggunakan geofoam... 46

Gambar 4.4 Keruntuhan pada timbunan tanah ... 52

Gambar 4.5 Timbunan geofoam untuk perhitungan gaya angkat air ... 53

Gambar 4.6 Geogrid ... 55

Gambar 4.7 Alternatif timbunan Geofoam menggunakan geogrid ... 56

Gambar 4.8 Grafik tegangan vs regangan UCS GP 1 ... 60

Gambar 4.12 Grafik tegangan vs regangan UCS kubus GP 3-2 ... 68

Gambar 4.13 Contoh sifat plastis EPS Geofoam ... 69

Gambar 4.14 Timbunan menggunakan gefoam... 72

Gambar 4.15 Geogripper ... 73

Gambar 4.16 Timbunan geofoam terendam muka air tanah ... 76

Gambar 4.17 Alternatif timbunan geofoam menggunakan angkur ... 78

Gambar 5.1 Alternatif timbunan geofoam menggunakan angkur ... 82

Gambar 5.2 Alternatif kombinasi timbunan tanah dengan geofoam ... 83

(14)

DAFTAR ISTILAH

Abutment : B

angunan bawah pada jembatan umumnya terletak

disebelah bawah bangunan atas. Fungsinya untuk

menerima beban-beban yang diberikan bengunan

atas dan kemudian menyalurkan kepondasi, beban

tersebut selanjutnya disalurkan ke tanah oleh

pondasi.

Approach

: Nama lain abutment dalam bahasa inggris

Beban Siklik : Beban yang bekerja secara teus menerus yang

bergerak secara dinamis

Blowing Agent : Zat yang mampu menghasilkan struktur selular

melalui proses berbusa dalam berbagai bahan yang

mengalami pengerasan atau fase transisi, seperti

polimer, plastik, dan logam.

Density

: Kepadatan atau kerapatan suatu partikel

Durabilitas

: Ketahananatau ddaya tahan suatu benda

Expanded Polystyrene : Expanded polystyrene (EPS) adalah busa material

yang kaku dan kuat selnya tertutup oleh busa.

Berwarna putih dan terbuat dari polystyrene.

Extruded Polysterene : Polystyrene busa yang diekstrusi (XPS) terdiri dari

sel-sel yang tertutup, mempunyai kekasaran

permukaan yang tinggi dan kekakuan yang lebih

tinggi serta konduktivitas termal yang kecil.

Kisaran kepadatan adalah sekitar 28-45 kg/m3.

Geofoam

:

Merupakan bahan geosintetik dengan bahan dasar

polystyrene

Geoteknik : Salah satu cabang ilmu dalam teknik sipil yang

membahas dan mengkaji mengenai tanah

Modulus Elastisitas

:

Perbandingan antara tegangan dan regangan dari

suatu benda

Molding :

Cetakan, atau proses yang dipergunakan dalam

industri manufaktur untuk mencetak material.

Permebilitas

: Kemampuan suatu fluida dalam mengalir melewati

suatu benda

(15)

Polyhedr : Suatu bentuk 3 dimensi dimana sisi sisinya datar

dan berhubungan

Polysterene : Merupakan polimer aromatik yang terbuat dari

styrene monomer, hidrokarbon cair yang

diproduksi dari minyak bumi oleh industri kimia.

Poisson Ratio

: Merupakan rasio fraksi dibagi dengan rasio

kompresi

Pre-Expansion

: Sebelum material terexpansi

Pre-Puff

: Keadaan awal benda sebelum mengembang

Rigid

: Kaku atau padat

Settlement

: Penurunan

Sliding

: Pergeseran atau keruntuhan pada timbunan

Strain

: Regangan dari suatu material

Unconfined test

: Pengujian kuat tekan bebas

(16)

DAFTAR PUSTAKA

ASTM C 165 – 77 “Standar Recomemended Practice for MESURING COMPRESSIVE PROPERTIES OF THERMAL INSULATION”

ASTM C 203 – 82 “Standar Test Method for BREAKING LOAD AND FLEXURAL PROPERTIES OF BLOCK TYPE THERMAL INSULATION”

ASTM C 303 – 82 “Standar Test Method for DENSITY OF PERFORMED BLOCK TYPE THERMAL INSULATION”

ASTM C 390 – 79 "Standar Criteria for SAMPLING AND ACCEPTANCE OF PERFORMED THERMAL INSULATION LOTS”

ASTM C 578 – 69 “Standar Specification for PERFORMED BLOCK TYPE CELLULAR POLYSTERENE THERMAL INSULATION”

ASTM D 6817 – 07 “Standard Specificatio of Rigid Cellular Polystyrene Geofoam” ASTM D 1621 – 00 “Standard Test method for Compressive Properties Of Rigid

Cellular Plastics”

ASTM D 1622 – 98 “Standar Test Method for Apparent Density of Rigid Cellular” ASTM D 4439 – 04 “Standar Terminology for Geosynthetics”

http://www.fhwa.dot.gov/crt/lifecycle/geofoam.cfm

Jody.2012.” Soil stailisation and road building”. Februari.

http://www.allbussiness.com/manufacturing/nometallic-mineral-product-manufacturing/983060-1.html

(17)

NN.2012.” Expanded Polysterene (EPS)Geofoam”.maret

http://www.fhwa.dot.gov/research/deployment/geofoam.cfm

NN.2012.” Use geofoam for I-15 reconstruction in salt lake city, UT.Februari.

http://geofoam.syr.edu/GRC i15.asp

NN.2012. Numerical simulation of dynamic behavior of geofoam embankment”. Februari. http://pubsindex.trb.org/view.aspx?id=776170

NN.2012.”Geofoam Indonesia Art.001: geofoam and EPS Geofoam Construction Method (Indonesian)”.Februari. http://geofoamindonesia.com/egcom.php

Steve Moler,Mayrie Roybal and Gary Stasburg.20120 “Resource Center Goes National”

http://fhwa.dot.gov/publications/publicroads/04ma4/08.cfm

(18)

Data Pribadi

- Nama Lengkap

: Idham Taufik Maulana

- Nama Panggilan

: Idam

- Jenis Kelamin

: Laki-laki

- Tempat,Tanggal Lahir : Sukabumi,19 September 1990

- Negara

: Indonesia

- Agama

: Islam

- Status Perkawinan

: Belum Menikah

- Alamat

: Cimahpar Endah 2 RT 04/RW 11 Desa

Pasirhalang

Kec. Sukaraja Kab. Sukabumi - 43192

- No. Telepon/ HP

: 08562306069

- E-mail

:

idhamtaufikmaulana@gmail.com

- Hobi

: Olah raga, Baca buku, dan Touring

-

Tinggi/Berat Badan : 176 cm/ 60 kg

Pendidikan

- 1997 – 2003

: SDN Pintukisi 1

- 2003 – 2006

: SMPN 5 Sukabumi

- 2006 – 2009

: SMAN 3 Sukabumi

- 2009 – Sekarang

: D3 Teknik Sipil - Politeknik Negeri Bandung

Pengalaman Organisasi

- 2009 – 2011 : Anggota Departemen Pengembangan Sumber

Daya Mahasiswa -Himpunan Mahasiswa Teknik Sipil POLBAN

- 2009 – 2011 : Anggota Divisi Olahraga Mahasiswa - Himpunan

Mahasiswa Teknik Sipil POLBAN

- 2009 – Sekarang

: Anggota Himpunan Mahasiswa Teknik Sipil

POLBAN

- 2009 – Sekarang

: Anggota Forum Komunikasi Mahasiswa Teknik

Sipil Indonesia (FKMTSI)

- 2010 – 2011

: Ketua Ikatan Mahasiswa Sukabumi – IKAMASU

Curriculum

Vitae

(19)

Pencapaian dan Prestasi

- 2009 Latihan Dasar Kepemimpinan “REVOLUTION” POLBAN

- 2009 Pelatihan Natiquet POLBAN

- 2010 Seminar “Fixing System Technology of Building”

- 2010 Seminar “Ilmiah Geoteknik”

- 2011 Porseni Kampus POLBAN Cabor Futsal Juara 3 (Tim)

- 2011 Kompetisi Kejuaraan Futsal Juara 1 Tingkat Mahasiswa dalam

Kegiatan Temu Warga FKMTSI Jabar-Banten (Tim)

- 2011 Seminar Nasional “Bandung Intra Urban Toll Road”

Pengalaman dan Keahlian Lainnya

- Atlet Porseni Kampus POLBAN Cabor Futsal Tahun 2010 dan 2011

- Kerja Praktek di PT.Vitas Samudera “Proyek Pembangunan Jalan Akses

Terminal Kuningan (LANJUTAN)”

- Lancar Mengoperasikan Microsoft Office (Ms. Word, Ms. Excel, Ms.

Power Point, Ms. Visio, dan sebagainya)

- Lancar Mengoperasikan Software Grafis (Adobe Photoshop, Photoscape,

Corell Draw)

- Lancar Mengopersikan SAP2000

(20)

Data Pribadi

- Nama Lengkap

: Yoga Bagus Pambudi

- Nama Panggilan

: Yoga

- Jenis Kelamin

: Laki-laki

- Tempat,Tanggal Lahir

: Cimahi,19 November 1991

- Negara

: Indonesia

- Agama

: Islam

- Status Perkawinan

: Belum Menikah

- Alamat

: KP. Ciputri RT 03/RW 05 Kel Cigugur

Tengah

Kec. Cimahi Tengah Kota Cimahi - 40522

- No. Telepon/ HP

: 085659040530

- E-mail

:

leavemethisnight@yahoo.com

- Hobi

: Olah raga, Bermusik, dan Touring

-

Tinggi/Berat Badan

: 177 cm/ 55 kg

Pendidikan

- 1997 – 2003

: SDN Cimindi 1

- 2003 – 2006

: SMPN 6 Cimahi

- 2006 – 2009

: SMAN 2 Cimahi

- 2009 – Sekarang

: D3 Teknik Sipil - Politeknik Negeri Bandung

Pengalaman Organisasi

- 2009 – 2011 : Anggota Departemen Dalam Himpunan Divisi

Advokasi Himpunan Mahasiswa Jurusan Teknik Sipil POLBAN

- 2010 – 2011 : Ketua Komisi Penyelenggara Pemilihan Raya

HIMAS POLBAN

- 2009 – Sekarang : Anggota Himpunan Mahasiswa Jurusan Teknik

Sipil POLBAN

- 2009 – Sekarang

: Anggota Forum Komunikasi Mahasiswa Teknik

Sipil Indonesia (FKMTSI)

Curriculum

Vitae

(21)