ix Universitas Kristen Maranatha
Pembimbing: Andrias Suhendra N., S.T., M.T.
ABSTRAK
Pada suatu konstruksi jalan, material timbunan sangat penting untuk dikompaksi atau dipadatkan. Pada pelaksanaan kompaksi di lapangan, dibutuhkan spesifikasi parameter kompaksi dari hasil uji di laboratorium untuk material timbunan. Pada uji kompaksi di laboratorium dengan metoda standard proctor dibutuhkan volume sampel uji yang besar. Hal ini tentunya membutuhkan biaya yang besar dan waktu pengujian yang lebih lama. Untuk mengurangi biaya dan penggunaan material yang banyak, maka perlu dilakukan penelitian untuk uji kompaksi dengan menggunakan mold (cetakan) yang berdiameter lebih kecil (non-standard) dibanding dengan mold standard proctor.
Tujuan penelitian adalah melakukan analisis pengaruh pengurangan diameter mold standard proctor terhadap parameter kompaksi material crushed
limestone. Material yang digunakan untuk sampel uji (SU) adalah crushed limestone yang berasal dari daerah Padalarang, Jawa Barat. Ukuran butir yang
digunakan yaitu: SU1 (lolos saringan 2mm tertahan saringan 1mm), SU2 (lolos saringan 3mm tertahan saringan 2mm). Diameter mold yang digunakan adalah 8cm (mold non-standard). Energi kompaksi dan jumlah lapisan mengacu pada ketentuan standard proctor, (ASTM D698) yaitu 600kN-m/m3 dengan jumlah lapisan 3 lapis.
Dari hasil penelitian, nilai wopt untuk uji I ukuran butir SU1; 3,05%, uji II
ukuran butir SU1; 2,7%, dan untuk uji I ukuran butir SU2; 3,03%, uji II ukuran butir SU2; 2,83%. Nilai dry max untuk uji I ukuran butir SU1 yaitu 1,532t/m3, uji II
ukuran butir SU1 yaitu 1,534t/m3, dan untuk uji I ukuran butir SU2 yaitu 1,528t/m3, uji II ukuran butir SU2 yaitu 1,517t/m3. Faktor koreksi untuk nilai wopt
SU1 terhadap nilai wopt standard proctor adalah 0,185. Faktor koreksi untuk nilai
wopt SU2 terhadap nilai wopt standard proctor adalah 0,065. Faktor koreksi untuk
nilai dry max SU1 terhadap nilai dry max standard proctor adalah 1,004. Faktor
koreksi untuk nilai dry max SU2 terhadap nilai dry max standard proctor adalah
1,019. Pengurangan diameter mold kompaksi dari kondisi standard proctor (10,16cm) ke kondisi non-standard proctor (8cm) berdampak signifikan terhadap nilai wopt, tetapi untuk nilai dry max, pengurangan diameter mold kompaksi tersebut
tidak berdampak.
Kata Kunci: crushed limestone, kompaksi, kadar air optimum, berat kering
x Universitas Kristen Maranatha
Supervisor: Andrias Suhendra N., S.T., M.T.
ABSTRACT
On a road construction, embankment material is very important for compacted or compressed. On the implementation of compaction in the field, parameter specifications required compaction of test results in the laboratory for embankment material. On the test of compaction in the laboratory by standard methods proctor required large volumes of test samples. It would require huge costs and testing time is longer. To reduce costs and material usage that much, it is necessary to study to test the compaction by using a mold (mold) whose diameter is smaller (non-standard) compared with standard proctor mold.
The purpose of research is to analyze the effect of a reduced diameter of the mold standard proctor compaction parameters crushed limestone material. The material used for the test sample (SU) is crushed limestone from areas Padalarang, West Java. The grain size used is: SU1 (passing sieve 2mm retained sieve 1mm), SU2 (passing sieve 3mm retained sieve 2mm). Diameter mold used is 8cm (non-standard mold). Compacting energy and the number of layers refer to the provisions of standard proctor, (ASTM D698) is 600kN-m/m3 with a number
of layers of 3 layers.
From the research, the value wopt to test I SU1 grain size; 3.05%, grain size
SU1 II trials; 2.7%, and for the test I SU2 grain size; 3.03%, grain size SU2 II
value SU1 to dry max value is 1,004 standard proctor. The factor correction for dry max value SU2 against dry max standard proctor value was 1.019. Reduction in
diameter mold standard proctor compaction of conditions (10,16cm) to conditions of non-standard proctor (8cm) significant impact on the value wopt, but for the
value dry max, compacting mold diameter reduction would have no impact.
xi Universitas Kristen Maranatha
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ... i
LEMBAR PENGESAHAN ... ii
PERNYATAAN ORISINALITAS LAPORAN PENELITIAN ... iii
PERNYATAAN PUBLIKASI LAPORAN PENELITIAN ... iv
SURAT KETERANGAN TUGAS AKHIR ... v
SURAT KETERANGAN SELESAI TUGAS AKHIR ... vi
KATA PENGANTAR ... vii
1.3Ruang Lingkup Penelitian ... 2
1.4Sistematika Penulisan ... 2
2.2.1 Tanah Berbutir Kasar ... 5
2.2.2 Tanah Berbutir Halus ... 6
2.3 Kompaksi ... 6
2.3.1 Pengaruh Kadar Air ... 7
2.3.2 Tes Kompaksi Laboratorium ... 7
2.3.3 Pelaksanaan Tes Pemadatan Laboratorium ... 9
2.3.4 Persiapan Benda Uji ... 9
2.3.5 Persiapan Alat ... 10
2.3.6 Pelaksanaan Pemadatan ... 10
2.3.7 Pemadatan Lapangan ... 12
2.3.8 Pengawasan Pemadatan di Lapangan ... 16
2.4 Pengaruh Energi Terhadap Uji Kompaksi ... 17
BAB III METODE PENELITIAN 3.1Diagram Alir Penelitian Tugas Akhir ... 19
3.2Persiapan Alat, Bahan, dan Pengujian... 20
3.3Perhitungan Jumlah Pukulan ... 24
3.4Uji Kompaksi ... 24
BAB IV ANALISIS DATA 4.1Indeks Properti ... 31
4.2 Sieve Analysis Untuk Crushed Limestone SU1 ... 31
xii Univeristas Kristen Maranatha
4.4 Sieve Analysis Untuk Crushed Limestone SU1 dan SU2 ... 34
4.5 Crushed Limestone ... 34
4.5.1 Crushed Limestone SU1 ... 35
4.5.2 Crushed Limestone SU2 ... 37
4.5.3 Crushed Limestone SU1 dan SU2 ... 40
4.6Kadar Air Optimum (Optimum Moisture Content) ... 41
4.7Berat Kering Maksimum (Maximum Dry Density) ... 43
4.8Analisis Gabungan SU1 dan SU2 Terhadap Nilai Faktor Koreksi Kadar Air Optimum (Optimum Moisture Content) ... 45
4.9Analisis Gabungan SU1 dan SU2 Terhadap Nilai Faktor Koreksi Berat Kering Maksimum (Maximum Dry Density) ... 46
BAB V SIMPULAN DAN SARAN 5.1Simpulan ... 48
5.2Saran ... 49
DAFTAR PUSTAKA ... 50
xiii Universitas Kristen Maranataha
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Limestone ... 3
Gambar 2.2 Alat Tes Pemadatan Laboratorium ... 8
Gambar 2.3 Hubungan Antara Kadar Air (w) dan Berat Volume Kering (k) .. 12
Gambar 2.4a Mesin Penggilas Roda Halus ... 13
Gambar 2.4b Mesin Penggilas Roda Bergigi ... 14
Gambar 2.4c Mesin Penggilas Roda Karet ... 14
Gambar 2.5 Frog Hammer ... 15
Gambar 2.6 Vibrator Roller ... 15
Gambar 2.7 Vibrator Plate ... 16
Gambar 3.1 Diagram Alir ... 19
Gambar 4.1 Kurva Distribusi Ukuran Butir SU1 ... 32
Gambar 4.2 Kurva Distribusi Ukuran Butir SU2 ... 33
Gambar 4.3 Kurva Distribusi Ukuran Butir 2mm, dan 3mm ... 34
Gambar 4.4 Kurva Kompaksi Crushed Limestone SU1 (Uji I) ... 36
Gambar 4.5 Kurva Kompaksi Crushed Limestone SU1 (Uji II) ... 37
Gambar 4.6 Kurva Kompaksi Crushed Limestone SU2 (Uji I) ... 38
Gambar 4.7 Kurva Kompaksi Crushed Limestone SU2 (Uji II) ... 39
Gambar 4.8 Kurva Gabungan Kompaksi Crushed Limestone SU1 ... 40
Gambar 4.9 Kurva Gabungan Kompaksi Crushed Limestone SU2 ... 40
Gambar 4.10 Kurva Perbandingan Kadar Air Optimum Uji I (wopt) ... 41
Gambar 4.11 Kurva Perbandingan Kadar Air Optimum Uji II (wopt) ... 42
Gambar 4.12 Kurva Perbandingan Berat Kering Maksimum Uji I (dry max) ... 43
Gambar 4.13 Kurva Perbandingan Berat Kering Maksimum Uji II (dry max) ... 44
Gambar 4.14 Faktor Koreksi wopt Kompaksi Non-standard Terhadap Kompaksi Standard Proctor... 46
xiv Universitas Kristen Maranataha
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Klasifikasi Batu Kapur ... 4
Tabel 2.2 Saringan Standar Amerika ... 6
Tabel 2.3 Spesifikasi Uji Standard Proctor di Laboratorium ... 8
Tabel 3.1 Sieve Analysis (Wet Sieve)... 21
Tabel 3.2 Compaction (Mold Non-Standard Proctor) ... 25
Tabel 4.1 Indeks Properti ... 31
Tabel 4.2 Cu, Cc, D10, D30, dan D60 SU1 ... 32
Tabel 4.3 Cu, Cc, D10, D30, dan D60 SU2 ... 33
Tabel 4.4 Selisih Non-Standard dengan Standard SU1 (Uji I) ... 36
Tabel 4.5 Selisih Non-Standard dengan Standard SU1 (Uji II) ... 37
Tabel 4.6 Selisih Non-Standard dengan Standard SU2 (Uji I) ... 38
Tabel 4.7 Selisih Non-Standard dengan Standard SU2 (Uji II) ... 39
Tabel 4.8 Faktor Koreksi Kadar Air Optimum Uji I (wopt) ... 42
Tabel 4.9 Faktor Koreksi Kadar Air Optimum Uji II (wopt) ... 43
Tabel 4.10 Faktor Koreksi Berat Kering Maksimum Uji I (dry max) ... 44
Tabel 4.11 Faktor Koreksi Berat Kering Maksimum Uji II (dry max) ... 45
Tabel 4.12 Faktor Koreksi wopt ... 45
xv Universitas Kristen Maranataha
DAFTAR NOTASI
Cu Koefisien keseragaman (uniformity of coefficient)
Cc Koefisien kelengkungan (coefficient of curvature)
D Diameter ukuran butir tanah
E Energi kompaksi (kN-m/m3)
Gs Berat jenis tanah (gr/cm3)
V Volume cetakan (cm3)
wopt Kadar air optimum (%)
W Berat tanah yang dipadatkan (kg)
w Kadar air (%)
xvi Universitas Kristen Maranataha
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran I Hasil Uji Initial Water Content SU1 ... 52
Lampiran II Hasil Uji Initial Water Content SU2 ... 53
Lampiran III Hasil Uji Specific Grafity SU1 ... 54
Lampiran IV Hasil Uji Specific Grafity SU2 ... 55
Lampiran V Hasil Uji Sieve Analysis SU1 ... 56
Lampiran VI Hasil Uji Sieve Analysis SU2 ... 57
Lampiran VII Kurva Distribusi Sieve Analysis SU1 dan SU2 ... 58
Lampiran VIII Hasil Uji Kompaksi Non-standard Proctor SU1-UJI I ... 59
Lampiran IX Hasil Uji Kompaksi Non-standard Proctor SU1-UJI I ... 60
Lampiran X Hasil Uji Kompaksi Non-standard Proctor SU2-UJI I ... 61
Lampiran XI Hasil Uji Kompaksi Non-standard Proctor SU2-UJI II ... 62
Lampiran XII Perhitungan Faktor Koreksi wopt ... 63
Lampiran XIII Perhitungan Faktor Koreksi dry max ... 64
Lampiran XIV Perhitungan Faktor Koreksi wopt Kompaksi Mold Non-standard Proctor Terhadap Mold Standard Proctor ... 65
1 Universitas Kristen Maranataha
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Batu kapur (Limestone) merupakan batuan sedimen, batuan ini sendiri
terbentuk dari mineral calcium carbonate atau CaCO3. Di Indonesia, batu kapur
dapat ditemukan hampir di seluruh wilayah Indonesia, salah satunya kawasan
karst Citatah Rajamandala Padalarang, Jawa Barat. Dalam konstruksi sipil, batu
kapur sering digunakan sebagai bahan timbunan yang telah melalui proses
crushing di pabrik (crushed limestone) khususnya pada pekerjaan konstruksi
jalan.
Untuk suatu konstruksi jalan, timbunan yang digunakan sangat penting
untuk dikompaksi atau dipadatkan. Kompaksi adalah membuat timbunan tersebut
pada kondisi padat dengan mengurangi udara pori dalam tanah dengan
menggunakan energi mekanis, modifikasi kadar air, dan gradasi tanah. Untuk
pelaksanaan di lapangan, dibutuhkan spesifikasi kompaksi dari hasil uji di
laboratorium dimana uji kompaksi di laboratorium dilakukan dengan dua cara
pengujian yaitu menggunakan standard proctor (ASTM D698) dan modified
proctor (ASTM D1557).
Pada uji kompaksi laboratorium standard proctor biasanya menggunakan
volume sampel uji yang banyak dan berat. Hal ini tentunya membutuhkan biaya
yang besar dan waktu pengujian yang lebih lama. Untuk mengurangi biaya dan
penggunaan material yang banyak, maka perlu dilakukan penelitian uji kompaksi
dengan menggunakan mold yang berdiameter lebih kecil dibanding dengan mold
standard proctor.
1.2 Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian adalah mengevaluasi pengaruh pengurangan diameter
2 Universitas Kristen Maranataha
1.3 Ruang Lingkup Penelitian
Ruang lingkup penelitian Tugas Akhir adalah sebagai berikut:
1. Material yang digunakan untuk sampel uji (SU) adalah Crushed Limestone
yang berasal dari daerah Padalarang, Jawa Barat.
2. Energi kompaksi (E = 600kN-m/m3), jumlah lapisan (3 lapis), dan rasio diameter hammer (0,5 x diameter mold) mengacu pada ketentuan standard
proctor, (ASTM D698).
3. Ukuran Mold dan hammer yang digunakan:
a. Diameter mold = 8cm.
b. Tinggi mold = 12,9cm.
c. Jumlah pukulan yang digunakan sebanyak 20 pukulan tiap lapisan.
d. Diameter hammer = 0,5 x diameter mold = 4cm.
4. Ukuran butir yang digunakan yaitu: SU1 (lolos saringan 2mm tertahan
saringan 1mm), SU2 (lolos saringan 3mm tertahan saringan 2mm).
5. Percobaan dilakukan di Laboratorium Mekanika Tanah, Program Studi S-1
Teknik Sipil Universitas Kristen Maranatha,Bandung.
1.4 Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan Tugas Akhir adalah sebagai berikut:
BAB I, Pendahuluan, terdiri dari latar belakang, tujuan penelitian, ruang
lingkup penelitian, dan sistematika penulisan.
BAB II, Studi Literatur, pembahasan tentang penelitian/penulisan Tugas Akhir,
yaitu uji kompaksi dengan menggunakan mold yang lebih kecil
dibanding dengan mold standard proctor.
BAB III, Metode Penelitian, terdiri dari rencana kerja, material yang digunakan,
dan langkah-langkah penelitian.
BAB IV, Analisis Data, yaitu analisis data hasil penelitian kompaksi
laboratorium dan pembahasan.
BAB V, Simpulan dan Saran, berisi simpulan dan saran hasil dari
48 Universitas Kristen Maranatha
BAB V
SIMPULAN DAN SARAN
5.1 Simpulan
Berdasarkan hasil dari penelitian Tugas Akhir ini maka dapat diambil simpulan
sebagai berikut:
1. Sieve analysis pada ukuran butir SU1 termasuk seragam (uniform), hal
tersebut dikarenakan nilai Cu mendekati 1 yaitu 1,64. Ukuran butir SU2 tidak
seragam (non-uniform) yaitu nilai Cu sebesar 2,48.
2. Terdapat pergeseran nilai water content, dimana nilai water content yang
diperoleh dengan menggunakan mold non-standard proctor lebih besar
dibanding dengan nilai water content yang menggunakan mold standard
proctor.
3. Nilai kadar air optimum (wopt) untuk uji I ukuran butir SU1 yaitu 3,05%, uji II
ukuran butir SU1 yaitu 2,7%, dan untuk uji I ukuran butir SU2 yaitu 3,03%,
uji II ukuran butir SU2 yaitu 2,83%.
4. Nilai berat kering maksimum (dry max) untuk uji I ukuran butir SU1 yaitu
1,532t/m3, uji II ukuran butir SU1 yaitu 1,534t/m3, dan untuk uji I ukuran
butir SU2 yaitu 1,528 t/m3, uji II ukuran butir SU2 yaitu 1,517t/m3.
5. Nilai kadar air optimum crushed limestone dengan menggunakan mold
non-standard proctor diperoleh nilai faktor koreksi terhadap mold non-standard proctor. Untuk crushed limestone uji I ukuran butir SU1 nilai faktor
koreksinya yaitu 0,174, faktor koreksi uji II ukuran butir SU1 yaitu 0,196, dan
untuk crushed limestone uji I ukuran butir SU2 nilai faktor koreksinya yaitu
0,063, faktor koreksi uji II ukuran butir SU2 yaitu 0,067.
6. Nilai berat kering maksimum crushed limestone dengan menggunakan mold
49 Universitas Kristen Maranatha
koreksinya yaitu 1,004, faktor koreksi uji II ukuran butir SU1 yaitu 1,003, dan
untuk crushed limestone uji I ukuran butir SU2 nilai faktor koreksinya yaitu
1,015, faktor koreksi uji II ukuran butir SU1 yaitu 1,022.
7. Nilai faktor koreksi dari nilai wopt untuk SU1 terhadap nilai wopt standard
proctor adalah 0,185.
8. Nilai faktor koreksi dari nilai wopt untuk SU2 terhadap nilai wopt standard
proctor adalah 0,065.
9. Nilai faktor koreksi dari nilai dry max untuk SU1 terhadap nilai dry max
standard proctor adalah 1,004.
10.Nilai faktor koreksi dari nilai dry max untuk SU2 terhadap nilai dry max
standard proctor adalah 1,019.
11.Pengurangan diameter mold kompaksi dari kondisi standard proctor
(10,16cm) ke kondisi non-standard proctor (8cm) berdampak signifikan
terhadap nilai wopt.
12.Pengurangan diameter mold kompaksi dari kondisi standard proctor
(10,16cm) ke kondisi non-standard proctor (8cm) tidak berdampak terhadap
nilai dry max.
5.2 Saran
Dari proses penyusunan Tugas Akhir ini saran yang dapat disampaikan untuk
penelitian berikutnya yaitu menguji ukuran butir yang lebih kecil dari 2mm dan lebih
besar dari 3mm dengan menggunakan mold non-standard proctor, sehingga dapat
memperoleh faktor koreksi untuk ukuran butir yang lebih kecil dari 2mm dan lebih
besar dari 3mm. Dengan itu dapat lebih memudahkan proses pengujian kompaksi
50 Universitas Kristen Maranataha
DAFTAR PUSTAKA
1. Agustin, R. S., 2012, Ilmu Bahan Bangunan. Surakarta, UNS Press
2. 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/m3))1”.
3. Ching, F.D.K., dan Cassandra Adams. 2008. Ilustrasi Konstrkusi Bangunan,
Edisi Ketiga. Erlangga: Jakarta
4. Das, B. M., Endah, Noor, Mochtar, dan Indrasurya B., Mekanika Tanah
(Prinsip-prinsip Rekayasa Geoteknis) Jilid 1, 1985, Erlangga, Jakarta.
5. Das, B. M., 1995. “Principles of Geotechnical Engineering”. Jakarta, Erlangga.
6. Departemen Pekerjaan Umum, 2006, Pedoman Konstruksi dan Bangunan.
Direktorat Jenderal Bina Marga; Jakarta.
7. Fahlevi, J.D., 2016, Studi Pengaruh Ukuran Butir Terhadap Parameter
Kompaksi Material Crushed Limestone, Teknik Sipil, UKM.
8. Nur Aulia H, Sahriar. Uji Kemurnian Komposisi Batu Kapur Tuban Dengan
Analisis Rietveld Data Difraksi Sinar-X, Jurusan Fisika-FMIPA, Institut
Teknologi Sepuluh Nopember (ITS), Surabaya.
9. Surendro, B., 2015 Mekanika Tanah (Teori, Soal dan Penyelesaian) Edisi
Pertama, Andi, Jakarta.
10. Tuilan, R.S., 2014, Pengaruh Pengurangan Diameter Cetakan Pada Hasil
Uji Kompaksi Standar Proctor, Teknik Sipil, UKM.
11. Yunianto, B., 2009, Kajian Pemanfaatan Ruang Kawasan Karst Citatah
Rajamandala Untuk Pertambangan dan Industri Pengolahan Kapur di Bandung Barat, Jawa Barat.
12. http://file.upi.edu/Direktori/FPTK/JUR._PEND.TEKNIK_SIPIL/1963122919
97021-DIAN_HARDIJANA/Mektan_9/04_Mekanika_Tanah-Kompaksi2.pdf). Diakses 13 September 2015.
51 Universitas Kristen Maranataha
14. http://repository.maranatha.edu/17365/1/Studi%20Pengaruh%20Pengurangan %20Diameter%20Cetakan%20pada%20Uji%20Kompaksi%20Proctor%20St andar.pdf
