Pengaruh Persentase Kadar Batu Pecah Terhadap Nilai CBR Suatu Tanah Pasir (Studi Laboratorium).

(1)

PENGARUH PERSENTASE KADAR BATU PECAH

TERHADAP NILAI CBR SUATU TANAH PASIR

(Studi Laboratorium)

Ferri Kurniadi

NRP : 9921075

Pembimbing : Herianto Wibowo, Ir. MT

FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS KRISTEN MARANATHA

BANDUNG

ABSTRAK

Untuk mendapatkan suatu lapisan pondasi yang baik, kuat dan kokoh diperlukan pemilihan bahan atau material pembentuk yang baik, disamping prosedur pelaksanaan yang benar, sehingga bahan campuran mempunyai nilai struktural yang tinggi setelah pemadatan. Besarnya nilai struktural yang merupakan tolok ukur kekuatan bahan pondasi agregat diukur dalam satuan CBR ( California Bearing Ratio ) yang merupakan nilai perbandingan antara beban yang diberikan dengan beban standar yakni 3000 lb dan 4500 lb masing – masing pada penetrasi 0.1 dan 0.2 inch. Semakin besar nilai CBR suatu bahan akan semakin besar pula nilai struktural bahan tersebut.

Dalam tugas akhir ini mencari pengaruh persentase kadar batu pecah terhadap nilai CBR suatu tanah pasir dari campuran 20% kerikil dan 80% pasir, 25% kerikil dan 75% pasir, 30% kerikil dan 70% pasir dengan uji kompaksi dan CBR . Dari pengujian awal diperoleh berat jenis pasir sebesar 2.8 dan pengujian saringan pasir didapat Cu 13.636 dan Cc 0.7006, pengujian saringan kerikil Cu 2.414 dan Cc 1.111, pasir memiliki nilai CBR desain sebesar 1.7% pada 95% kepadatan maksimum ( γdry max sebesar 1.741 gr/cm3 ) yang terjadi pada kondisi kadar air optimum 8.5%, campuran 20% kerikil dan 80% pasir diperoleh nilai CBR desain sebesar 2.8% pada 95% kepadatan kering maksimum (γdry max sebesar 1.858 gr/cm3) yang terjadi pada kondisi kadar air optimum 8.4%, campuran 25% kerikil dan 75% pasir diperoleh nilai CBR desain sebesar 3.2% pada 95% kepadatan kering maksimum (γdry max sebesar 1.924 gr/cm3) yang terjadi pada kondisi kadar air optimum 8.2%, campuran 30% kerikil dan 70% pasir diperoleh nilai CBR desain sebesar 4.2% pada 95% kepadatan kering maksimum (γdry max sebesar 1.965 gr/cm3)yang terjadi pada kondisi kadar air optimum 7.3%. Hasil pengujian tersebut memperlihatkan adanya peningkatan nilai CBR, penurunan nilai kadar air optimum dan peningkatan berat kering maksimum.

(2)

DAFTAR ISI

Halaman

SURAT KETERANGAN TUGAS AKHIR ... i

SURAT KETERANGAN SELESAI TUGAS AKHIR... ii

ABSTRAK... iii

PRAKATA... iv

DAFTAR ISI... vi

DAFTAR NOTASI DAN SINGKATAN... viii

DAFTAR GAMBAR... ix

DAFTAR TABEL... x

DAFTAR LAMPIRAN... xi

BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Penelitian ... 1

1.2 Maksud dan Tujuan... 2

1.3 Ruang Lingkup Pembahasan ... 2

1.4 Sistematika Penulisan ... 3

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Klasifikasi Tanah ... 4

2.2 Pemadatan Tanah ... 17

2.3 Pengukuran Pemadatan di Laboratorium ... 21

2.4 Asal Mula CBR ... 23

2.4.1 CBR Lapangan ... 24

2.4.2 CBR Laboratorium... 24

2.5 Hubungan CBR dengan Tegangan pada Perkerasan... 24

2.6 Hubungan CBR dangan Tebal Perkerasan... 27

(3)

BAB 3 PELAKSANAAN PENELITIAN

3.1 Rencana Kerja ... 30

3.2 Pengujian Pendahuluan ... 32

3.2.1 Pengujian Berat Jenis Butir... 32

3.2.2 Pengujian Analisa Ukuran Butir ... 32

3.2.3 Pengujian Kompaksi ... 33

3.3 Energi Kompaksi... 34

3.4 Pengujian CBR Pada Tanah yang Dipadatkan... 35

3.4.1 Lingkup dan Sasaran Pengujian CBR ... 35

3.4.2 Langkah Kerja Pengujian CBR... 36

BAB 4 PENYAJIAN DATA DAN ANALISIS HASIL PERCOBAAN 4.1 Umum... 38

4.2 Hasil Uji Pendahuluan ... 39

4.3 Hasil Pengujian CBR ... 40

4.4 Analisis Data Hasil Pengujian... 41

4.4.1 CBR Desain ... 41

4.4.2 Grafik Peningkatan Nilai CBR ... 42

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan ... 44

5.2 Saran... 45

DAFTAR PUSTAKA... 46

LAMPIRAN... 47

(4)

DAFTAR NOTASI

CBR = California Bearing Ratio

Cc = Koefisien Kecekungan

Cu = Koefisien Keseragaman

D10 = Diameter Sehubungan dengan 10 % lebih halus

e = Angka pori

Gs = Spesific Gravity atau Berat Jenis Tanah

g = Gravitasi

n = Jumlah Tumbukan atau Lapis

t = Tinggi Jatuh

w = Kadar Air

γdry = Berat Isi Kering

(5)

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1 Grafik Casagrande... 9

Gambar 2.2 Bagan Alir Klasifikasi Unified... 10

Gambar 2.3 Grafik Grup Indeks... 15

Gambar 2.4 Pengaruh Kadar Air dan Daya Pemadatan terhadap Kepadatan Tanah... 20

Gambar 2.5 Hasil Percobaan Pemadatan ... 21

Gambar 2.6 Grafik Tegangan-Tegangan serta Nilai CBR pada Perkerasan Jalan ... 26

Gambar 2.7 Penentuan Tebal Perkerasan dari Nilai CBR ... 28

Gambar 3.1 Diagram Alir Rencana Kerja... 31

Gambar 3.2 Alat Percobaan CBR di Laboratorium ... 37

(6)

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 2.1 Klasifikasi Sistem Unified (visuil)... 11

Tabel 2.2 Klasfikasi Sistim AASHTO ... 13

Tabel 4.1 Hasil Uji CBR ... 41

Tabel 4.2 Hasil CBR Desain ... 42

(7)

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1 Specific Grafity Test pasir... 47

Lampiran 2 Sieve Analysis Pasir ... 48

Lampiran 3 Sieve Analysis Kerikil ... 49

Lampiran 4 Compaction... 50

Lampiran 5 CBR Test ... 58

Lampiran 6 Hubungan Penetrasi dan Beban... 62

Lampiran 7 Gabungan Grafik Hasil CBR... 66

Lampiran 8 Kurva Hubungan Kompaksi dan CBR ... 69

Lampiran 9 Contoh Perhitungan ... 73

(8)

SPECIFIC GRAFITY TEST

TEMPERATURE ( C )

W2

(9)

Sample : Pasir Test No. :2

GRAFIK SIEVE ANALYSIS

(10)

(11)

C O M P A C T I O N

SAMPLE No 1 (pasir) TESTED

BY Ferri

TYPE OF TEST Modified AASHTO

SAMPLE NO 1 2 3 4 5

DENSITY DETERMINATION

Weight Of Sample + Mold (gr) 8,828.00 9,036.00 9,252.00 9,306.00 9,308.00

Weight Of Mold (gr) 5,254.80 5,254.80 5,254.80 5,254.80 5,254.80

Volume Of Mold (cm3) 2,120.11 2,120.11 2,120.11 2,120.11 2,120.11

Weight Of Wet

Soil (gr) 3,573.20 3,781.20 3,997.20 4,051.20 4,053.20

Wet Density (gr/cm3) 1.685 1.784 1.885 1.911 1.912

Dry Density (gr/cm3) 1.668 1.712 1.739 1.735 1.689

WATER CONTENT

Weight Of Wet Soil + Tare (gr) 342.60 292.70 314.60 324.60 348.60

Weight Of Dry Soil + Tare (gr) 339.70 283.40 297.50 300.60 315.20

Weight Of Tare (gr) 61.50 60.70 61.80 64.20 62.30

Weight Of Water (gr) 2.90 9.30 17.10 24.00 33.40

Weight Of Dry

Soil (gr) 278.40 222.70 233.90 236.40 252.90

Water Content (%) 1.04 4.18 7.31 10.15 13.21

(12)

1.65 1.66 1.67 1.68 1.69 1.70 1.71 1.72 1.73 1.74 1.75 1.76 1.77 1.78 1.79 1.80

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

Dry Density Max

Wopt

COMPACTION CURVE

DRY DE

NS

ITY (gd) gr/cm3

WATER CONTENT (%)

Specific Gravity

2.8000 Maximum Dry Density (gr/cm3) 1.741

(13)

C O M P A C T I O N

SAMPLE No 2 ( 20 % kerikil + 80 % pasir ) TESTED

BY Ferri

SAMPLE NO 1 2 3 4 5

Weight Of Mold (gr) 5,254.80 5,254.80 5,254.80 5,254.80 5,254.80

Volume Of Mold (cm3) 2,120.11 2,120.11 2,120.11 2,120.11 2,120.11

Weight Of Wet

Soil (gr) 3,779.20 3,986.20 4,309.20 4,309.20 4,278.20

Wet Density (gr/cm3) 1.783 1.880 1.990 2.033 2.018

Dry Density (gr/cm3) 1.765 1.810 1.854 1.845 1.784

WATER CONTENT

Weight Of Tare (gr) 64.70 61.80 70.60 60.70 64.20

Weight Of Dry

Soil (gr) 211.50 216.20 181.20 245.20 220.30

Water Content (%) 0.99 3.90 7.34 10.20 13.12

(14)

Density (gr/cm3) 1.858

(15)

C O M P A C T I O N

BY Ferri

SAMPLE NO 1 2 3 4 5

Weight Of Mold (gr) 5,254.80 5,254.80 5,254.80 5,254.80 5,254.80

Volume Of Mold (cm3) 2,120.11 2,120.11 2,120.11 2,120.11 2,120.11

Weight Of Wet Soil (gr) 3,896.20 4,106.20 4,347.20 4,461.20 4,469.20

Wet Density (gr/cm3) 1.838 1.937 2.051 2.104 2.108

Dry Density (gr/cm3) 1.821 1.861 1.919 1.915 1.871

WATER CONTENT

Weight Of Tare (gr) 64.20 61.80 60.70 70.60 65.20

Weight Of Dry Soil (gr) 207.30 251.70 165.70 223.60 238.30

Water Content (%) 0.92 4.05 6.88 9.88 12.67

(16)

1.80

Optimum Water Content (%) 8.20

DRY DE

NS

(17)

C O M P A C T I O N

BY Ferri

SAMPLE NO 1 2 3 4 5

Weight Of Mold (gr) 5,254.80 5,254.80 5,254.80 5,254.80 5,254.80

Volume Of Mold (cm3) 2,120.11 2,120.11 2,120.11 2,120.11 2,120.11

Weight Of Wet

Soil (gr) 3,727.20 4,220.20 4,468.20 4,443.20 4,388.20

Wet Density (gr/cm3) 1.758 1.991 2.108 2.096 2.070

Dry Density (gr/cm3) 1.740 1.911 1.964 1.901 1.831

WATER CONTENT

Weight Of Tare (gr) 70.60 61.80 63.30 62.30 63.60

Weight Of Dry

Soil (gr) 251.60 215.00 289.00 249.80 194.40

Water Content (%) 1.03 4.14 7.30 10.25 13.07

(18)

(19)

COMPACTION TEST

SOIL SAMPLE : Pasir DATE :

GS : 2.8 TEST No : 1

TESTED BY : Ferri

TYPE OF TEST : Modified AASHTO

MOLD VOL : 2120.11 cc

WATER CONTENT DETERMINATION

(20)

COMPACTION

TEST

SOIL SAMPLE : Pasir 80% + Kerikil 20% DATE :

TESTED BY : Ferri

WT : 15.98 kg

No. of Blow

DENSITY DETERMINATION 10 25 56

Assumed Water Content [%] 8.4 8.4 8.4

Wt. Mold + Compaction Soil [kg] 20.08 20.22 20.44

Wt. of Compaction Soil [kg] 4.1 4.24 4.46

Wet Density ; γwet [t/m³] 1.93 1.99 2.1

Dry Density ; γdry [t/m³] 1.78 1.82 1.92

Void Ratio ; e 0.57 0.54 0.46

Porosity ; n [%] 36.31 35.06 31.51

z.a.v.c ; γdry zav [t/m³] 2.28 2.23 2.23

Container No. 10 25 56

Wt. Container + Wet Soil [gram] 342.3 383.2 375.4

Wt. Container + Dry Soil [gram] 321.2 356.4 349.2

Wt. of Water [gram] 21.1 26.8 26.2

Wt. of Container [gram] 65 62.3 63.7

Wt. of Dry Soil [gram] 256.2 294.1 285.5

(21)

COMPACTION

TEST

TESTED BY : Ferri

(22)

COMPACTION

TEST

TESTED BY : Ferri

MOLD VOL : 2120.11 cc WATER CONTENT DETERMINATION

(23)

CBR

TEST

2 0.1 10.2 19.1148 13.2 24.7368 27.1 50.7854

3 0.15 15 28.11 24.4 45.7256 39.3 73.6482

4 0.2 27.5 51.535 37.2 69.7128 54.6 102.32

6 0.3 45 84.33 65 121.81 102.9 192.835

8 0.4 60.5 113.377 75.1 140.737 125.4 235

10 0.5 85.5 160.227 106.5 199.581 190.8 357.559

(24)

CBR

TEST

1.5 0.075 31.8 59.5932 35.5 66.527 50.9 95.3866

2 0.1 39.5 74.023 40.8 76.4592 65.8 123.309

3 0.15 50.5 94.637 65.3 122.372 82.5 154.605

4 0.2 73.2 137.177 91.3 171.096 108.5 203.329

6 0.3 156.7 293.656 184.7 346.128 204.7 383.608

8 0.4 172.4 323.078 196.4 368.054 214.8 402.535

10 0.5 201.6 377.798 228.8 428.771 243.2 455.757

(25)

HUBUNGAN PENETRASI DAN BEBAN

( Pasir )

10 Tumbukan 25 Tumbukan 56 Tumbukan

Beban 0.1 = 34 lbs Beban 0.1 = 45 lbs Beban 0.1 = 60 lbs Beban 0.2 = 70 lbs Beban 0.2 = 80 lbs Beban 0.2 = 120 lbs

(26)

HUBUNGAN PENETRASI DAN BEBAN

( 70% Pasir + 30% Kerikil )

0

Beban 0.1 = 124 lbs Beban 0.1 = 130 lbs Beban 0.1 = 150 lbs Beban 0.2 = 174 lbs Pressure 0.2 = 205 lbs Beban 0.2 = 230 lbs

(27)

HUBUNGAN PENETRASI DAN BEBAN

( 75% Pasir + 25% Kerikil )

0

Beban 0.1 = 75 lbs Beban 0.1 = 90 lbs Beban 0.1 = 125 lbs

(28)

HUBUNGAN PENETRASI DAN BEBAN

( 80% Pasir + 20% Kerikil )

0

(29)

KURVA HUBUNGAN KOMPAKSI DAN CBR

DRY DENSITY (gr/cm³) 1.668 1.712 1.739 1.735 1.689

Moisture content (%) 1.04 4.18 7.31 10.15 13.21 dry density max =1.741 gr/cm³

95 % dry density 100% dry density

CORRECTED CBR VALUES (%)

(30)

KURVA HUBUNGAN KOMPAKSI DAN CBR

DRY DENSITY (gr/cm³) 1.765 1.81 1.854 1.845 1.784

Moisture content (%) 0.99 3.9 7.34 10.2 13.12 dry density max =1.858 gr/cm³

95 % dry density

1.65

(31)

KURVA HUBUNGAN KOMPAKSI DAN CBR

DRY DENSITY (gr/cm³) 1.821 1.861 1.919 1.915 1.871

Moisture content (%) 0.92 4.05 6.88 9.88 12.67 dry density max = 1.924 gr/cm³

95 % dry density

90% dry density

CORRECTED CBR VALUES (%) CBR desain = 4%

CBR desain = 3.2%

(32)

KURVA HUBUNGAN KOMPAKSI DAN CBR

DRY DENSITY (gr/cm³) 1.74 1.911 1.964 1.901 1.831

Moisture content (%) 1.03 4.14 7.3 10.25 13.07 dry density max = 1.965 gr/cm³

90 % dry density 100% dry density

(33)

1

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Penelitian

Perkerasan jalan adalah lapisan-lapisan bahan yang dipasang diatas tanah

dasar untuk menerima beban lalu lintas sehingga beban tersebut ditambah berat

perkerasan sendiri dapat dipikul oleh tanah dasar. Tebal perkerasan jalan

tergantung pada kekuatan tanah dasar, kekuatan bahan perkerasan, muatan roda

(34)

2

Untuk menentukan tebal perkerasan secara umum biasanya kekuatan tanah

dasar dinyatakan dalam nilai CBR ( California Bearing Ratio ), dimana nilai CBR

adalah perbandingan kekuatan tanah dasar atau bahan lain yang dipakai untuk

membuat perkerasan terhadap kekuatan bahan agregat standar.

Nilai CBR didapat dari percobaan baik, untuk contoh tanah asli

(undisturbed sample) maupun contoh tanah yang dipadatkan (compacted sample).

Percobaan CBR juga dapat dilakukan secara langsung dilapangan.

Pada perencanaan tebal perkerasan baru biasanya ditentukan dari nilai CBR

tanah dasar yang dipadatkan, nilai CBR yang dipergunakan untuk perencanaan

disebut design CBR.

1.2 Maksud dan Tujuan

Maksud dan tujuan dari penelitian ini adalah untuk mencari pengaruh

persentase kadar batu pecah terhadap nilai CBR suatu tanah pasir.

1.3 Ruang Lingkup Pembahasan

Dalam Tugas Akhir ini, untuk materi yang dijadikan dasar percobaan pada

penulisan dibatasi dengan hal-hal sebagai berikut :

• Penelitian hanya sebatas di laboratorium saja.

• Sampel yang digunakan adalah pasir dan kerikil

• Variasi campuran yang di uji terdiri dari 20% kerikil dan 80% pasir, 25%

kerikil dan 75% pasir, 30% kerikil dan 70% pasir.

• Kerikil dibatasi hanya ukuran ¾ inch

(35)

3

1.4 Sistematika Penulisan

Agar penulisan Tugas Akhir menjadi lebih sistematis dan terarah, maka

penulisan Pada bab ini dibagi menjadi beberapa bab.

1. Pendahuluan

Pada bab ini membahas segala aspek yang berhubungan dengan isi Tugas

Akhir ini. Meskipun diuraikan secara singkat, diharapkan dengan membaca

bab ini pembaca dapat mengerti latar belelakang permasalahan, maksud dan

tujuan serta ruang lingkup pembahasan dari Tugas akhir ini.

2. Tinjauan Pustaka

Pada bab ini membahas defenisi dan asal mula CBR dan hubungannya dalam

penentuan tebal perkerasan.

3. Prosedur Pengujian

Pada bab ini menguraikan mengenai prosedur penelitian, membahas

langkah-langkah dalam melakukan pengujian awal .

4. Data dan Analisis Hasil Pengujian

Pada bab ini disajikan data dan hasil yang diperoleh dari percobaan-percobaan

awal.

5. Kesimpulan dan Saran

Pada bab ini merupakan bab terakhir dari Tugas Akhir ini yang isinya tentang

(36)

44

BAB 5

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1Kesimpulan

Setelah pengujian selesai dilakukan dan hasil yang diperoleh telah

dianalisis, maka dapat disimpulkan beberapa hal antara lain :

1. Pasir memiliki nilai CBR desain sebesar 1.7% pada 95% kepadatan

kering maksimum (γdry max sebesar 1.741 gr/cm3) yang terjadi pada

(37)

45

2. Dengan campuran 20% kerikil dan 80% pasir diperoleh nilai CBR

desain sebesar 2.8% pada 95% kepadatan kering maksimum(γdry max

sebesar 1.858 gr/cm3) yang terjadi pada kondisi kadar air optimum 8.4%.

5. Peningkatan persentase nilai CBR desain yang terbesar terjadi pada

campuran 30% kerikil dan 70% pasir.

5.1 Saran

Dari hasil penelitian dan kesimpulan diatas, maka dapat diberi saran-saran

sebagai berikut :

1. Nilai CBR yang didapat dalam Tugas akhir ini sangat kecil, kemungkinan

karena proses pencampuran pasir dan kerikil yang tidak merata, sehingga

perlu diteliti lebih lanjut mengenai proses pencampuran kerikil dan pasir.

2. Diharapkan pada pengujian lebih lanjut yang berhubungan dengan bahan

material agregat disarankan untuk lebih berhati-hati pada saat proses

(38)

46

DAFTAR PUSTAKA

1. Bowles, Joseph.E. (1993), Analisis dan Desain Pondasi, Edisi Keempat, Penerbit Erlangga, Jakarta.

2. Das, Braja M (1999), Principles of Foundation Engineering, Fourth Edition, PWS Publishing, USA.

3. Departemen Pekerjaan Umum (1989), Metode Pengujian CBR Lapangan, SKBI-3.3.30. 1987, SNI No. 1744-1989-F, Yayasan Badan Penerbit PU, Jakarta.

4. Direktorat Jendral Bina Marga (1983), Pedoman Penentuan Tebal

Perkerasan Lentur Jalan No. 01/PD/BM/1983, Departemen Pekerjaan Umum, Jakarta.

5. Laboratorium Jalan Raya (2001), Manual Praktikum Jalan Raya, Fakultas Teknik Jurusan Sipil, Universitas Kristen Maranatha, Bandung.

6. L.D. Wesley (1977), Mekanika Tanah, Cetakan ke VI, Badan Penerbit Pekerjaan Umum, Jakarta.

7. Panduan Pengujian Laboratorium Mekanika Tanah, Laboratorium Geoteknik Universitas Kristen Maranatha, Bandung.

8. Sukirman, Silvia (2001), Diktat Material Perkerasan Jalan, Institut Teknologi Nasional, Bandung.

9. Sukirman, Silvia (1992), Perkerasan Lentur Jalan Raya, Edisi 2, Penerbit NOVA, Bandung.