KORELASI UJI PEMADATAN STANDARD PROCTOR ...digilib.unila.ac.id/56224/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdfvalue of standard proctor method CBR test with soak is (2%) which higher than

KORELASI UJI PEMADATAN STANDARD PROCTOR METHODTERHADAP PENGUJIAN CBR LABORATORIUM BERDASARKAN

ALAT UJI TEKAN MODIFIKASI DI LABORATORIUM UNTUKPEMADATAN TANAH DI LAPANGAN

(Skripsi)

Oleh

WIDYASTUTY UTAMI

FAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS LAMPUNG

BANDAR LAMPUNG2019

ABSTRAK

KORELASI UJI PEMADATAN STANDARD PROCTOR METHODTERHADAP PENGUJIAN CBR LABORATORIUM BERDASARKAN

ALAT UJI TEKAN MODIFIKASI DI LABORATORIUM UNTUKPEMADATAN TANAH DI LAPANGAN

Oleh

WIDYASTUTY UTAMI

Seiring dengan kemajuan pembangunan, maka dituntut pula peningkatan mutudari sarana dan prasarana pendukung pembangunan, salah satunya peningkatanmutu dari bidang transportasi. Kondisi fisik dan mekanis tanah sangat eratkaitannya dengan pembangunan suatu konstruksi, karena tanah merupakan salahsatu material yang sangat berperan penting dalam mendukung suatu konstruksi.Untuk mendapatkan tanah timbunan dengan kualitas yang baik, diperlukanpemadatan serta pengujian California Bearing Ratio (CBR) agar tanah timbunankuat dan stabil terhadap beban struktur maupun beban non struktur. Penelitian inibertujuan untuk membandingkan hasil uji CBR metode tumbukan dengan hasiluji CBR metode tekanan.

Sampel tanah yang digunakan adalah tanah timbunan biasa, terdiri dari enamsampel untuk pengujian CBR metode tumbukan dan delapanbelas sampel untukpengujian CBR metode tekanan menggunakan alat uji tekan pemadat modifikasi.Tekanan yang digunakan adalah 5 MPa, 10 MPa, dan 15 MPa denganmenggunakan tiga sampel tanah pada masing-masing tekanan.

Dari penelitian diperoleh hasil nilai CBR yang bervariasi, nilai CBR tanparendaman metode tumbukan (2,45%) lebih rendah dibandingkan nilai CBR tanparendaman metode tekanan yaitu sebesar 4,87%, 4,9%, dan 5%. Sebaliknya, nilaiCBR rendaman metode tumbukan (2%) lebih tinggi dibandingkan nilai CBRrendaman metode tekanan yaitu sebesar 0,78%, 0,8%, dan 1,45%.

Kata kunci: Tanah Timbunan, Standard Proctor, California Bearing Ratio(CBR), Alat Uji Tekan Pemadat Modifikasi.

ABSTRACT

CORRELATION OF THE STANDARD PROCTOR METHOD TEST TO CBRLABORATORY TEST BASED ON MODIFICATION COMPACTOR PRESS

TEST TOOLS IN LABORATORY FOR SOIL COMPACTION IN THE FIELD

By

WIDYASTUTY UTAMI

Along with the development progressed, it’s required to improve the quality offacilities and infrastructure to support the development, one of them is toimproved the quality of transportation. The physical and mechanical conditions ofsoil are closely related to the construction, because soil has an important role insupporting the construction. To find out the good quality of hoarder soil, it’srequired to do soil compaction test and California Bearing Ratio (CBR) test tostabilize against both structural or non-structural loads. This research aims tocompare CBR value of the standard proctor method with CBR value of thepressure method.

The soil samples are used an ordinary pile soil, it consist of six samples forstandard proctor method CBR test and eighteen samples for pressure methodCBR test using a modification compactor press test tool. The pressure used is 5MPa, 10 MPa, and 15 MPa using three soil samples in each pressure.

From the research, the results of CBR varied value, the value of standard proctormethod CBR test without soaking is (2.45%) which lower than the value ofpressure method CBR test without soak are 4.87%, 4.9%, and 5%. Otherwise, thevalue of standard proctor method CBR test with soak is (2%) which higher thanthe value of pressure method CBR test with soak are 0.78%, 0.8%, and 1.45%.

Keywords: Soil Pile, Standard Proctor, California Bearing Ratio (CBR),Modified Compactor Press Test Tools

KORELASI UJI PEMADATAN STANDARD PROCTOR METHOD TERHADAP PENGUJIAN CBR LABORATORIUM BERDASARKAN

ALAT UJI TEKAN MODIFIKASI DI LABORATORIUM UNTUK PEMADATAN TANAH DI LAPANGAN

Oleh

WIDYASTUTY UTAMI

Skripsi

Sebagai Salah Satu Syarat untuk Mencapai Gelar

SARJANA TEKNIK

Pada

Jurusan Teknik Sipil

Fakultas Teknik Universitas Lampung

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS LAMPUNG

BANDAR LAMPUNG 2019

RIWAYAT HIDUP

Widyastuty Utami dilahirkan di Bandar Lampung, pada

tanggal 29 Januari 1996. Penulis merupakan anak kedua

dari pasangan Bapak Priyanto dan Ibu Herlina. Penulis

menempuh pendidikan dasar di SD Al Kautsar Bandar

Lampung dan diselesaikan pada tahun 2007. Pendidikan

tingkat pertama ditempuh di SMP Negeri 22 Bandar

Lampung dan diselesaikan pada tahun 2010, kemudian melanjutkan Pendidikan

tingkat atas di SMA Negeri 9 Bandar Lampung dan diselesaikan pada tahun 2013.

Penulis terdaftar sebagai mahasiswa Fakultas Teknik Jurusan Teknik Sipil

Universitas Lampung pada tahun 2014 melalui jalur Ujian Masuk Lokal (UML).

Penulis aktif dalam organisasi kemahasiswaan yaitu Himpunan Mahasiswa Teknik

Sipil sebagai anggota pada bidang Olahraga dan Kerohanian pada tahun

2015/2016. Penulis mendapat kepercayaan menjadi asisten dosen di Universitas

Lampung pada mata kuliah Matematika pada tahun 2015, Teknologi Bahan pada

tahun 2017, Mekanika Tanah I dan Mekanika Tanah II pada tahun 2018, serta

penulis juga mendapat kepercayaan menjadi asisten dosen di Institut Teknologi

Sumatera pada mata kuliah Teknologi Bahan pada tahun 2017. Penulis

melakukan Kerja Praktik pada Proyek Pembangunan Gedung Radioterapi RSUD

Dr. H. Abdul Moeloek Provinsi Lampung pada tahun 2017.

Motto Hidup

"Be Bold or Italic Never Regular.”(Anonymous)

“Hidup itu ibarat naik sepeda, untuk menjaga keseimbangankau harus tetap bergerak”

(Albert Einstein)

"Gantungkan cit-cita mu setinggi langit! Bermimpilah setinggi langit. Jika engkau jatuh,engkau akan jatuh diantara bintang-bintang”

(Ir. Soekarno)

“Why worry? If you’ve done the very best you can, then worrying won’t make it anybetter”

(Walt Disney)

“Good things come to people who wait, but better things come to those who go outand get them.(Anonymous)

PERSEMBAHAN

Kupersembahkan hasil kerja kerasku ini kepada:

Kedua orangtuaku tercinta, Ayahku tesayang Priyanto dan Ibuku

tersayang Herlina, yang telah mencurahkan setiap doa, kasih sayang,

harapan, dan segala dukungan kepada anak mu selama ini.

Kakak Adikku tersayang, M. Rizky Arobby Herlianto dan Yunita

Putri Anggraini yang selalu memberikan dukungan dan semangat.

Semua guru dan dosen yang dengan tulus telah mengajarkan banyak

ilmu dan pelajaran hidup yang tak ternilai.

Seluruh keluarga besar dan sahabat yang selalu mendukung dan

memberikan semangatnya hingga aku dapat menyelesaikan tugas

akhirku ini.

SANWACANA

Assalamu’alaikum Wr. Wb.

Alhamdulillah, segala puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, karena

berkat rahmat dan hidayah-Nya penulis dapat menyelesaikan penulisan skripsi

yang berjudul “Korelasi Uji Pemadatan Standard Proctor Method Terhadap

Pengujian CBR Laboratorium Berdasarkan Alat Uji Tekan Modifikasi di

Laboratorium Untuk Pemadatan Tanah di Lapangan” yang merupakan salah

satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik pada Fakultas Teknik

Universitas Lampung.

Dalam kesempatan ini, penulis mengucapkan terima kasih yang tulus dan sebesar-

besarnya kepada :

1. Bapak Prof. Dr. Suharno, M.Sc., selaku Dekan Fakultas Teknik, Universitas

Lampung.

2. Bapak Gatot Eko Susilo, S.T., M.Sc., Ph.D., selaku Ketua Jurusan Teknik

Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Lampung.

3. Bapak Ir. Setyanto, M.T., selaku Dosen Pembimbing I yang telah sabar dalam

membimbing, menasihati serta meluangkan waktunya untuk memberikan

pengarahan, masukan, saran dan kritiknya kepada saya demi kesempurnaan

skripsi ini.

4. Ibu Dr. Rahayu Sulistiyorini, S.T., M.T., selaku Dosen Pembimbing II yang

telah meluangkan waktu untuk membimbing, memberikan pengarahan,

motivasi, dan nasihat kepada saya demi kesempurnaan skripsi ini.

5. Bapak Ir. Idharmahadi Adha, M.T., selaku Dosen Penguji dan Dosen

Pembimbing Akademik yang telah memberikan pengarahan, kritik, saran, dan

motivasi kepada saya selama masa perkuliahan dan penyusunan skripsi ini.

6. Seluruh Dosen Jurusan Teknik Sipil, yang telah memberikan ilmu

pengetahuan kepada penulis selama menjadi mahasiswa di Jurusan Teknik

Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Lampung.

7. Seluruh teknisi dan karyawan di Fakultas Teknik, yang telah memberikan

bantuan kepada penulis selama menjadi mahasiswa di Jurusan Teknik Sipil,

Fakultas Teknik, Universitas Lampung.

8. Kedua orangtuaku tercinta, ayahku Priyanto dan Ibuku Herlina yang telah

memberikan kasih sayang, dukungan, dan doa yang tiada henti, sehingga

penulis dapat menyelesaikan perkuliahan di Jurusan Teknik Sipil, Fakultas

Teknik, Universitas Lampung.

9. Kakak Adikku, M. Rizky Arobby Herlianto dan Yunita Putri Anggraini yang

selalu mendukung dan memberikan semangat.

10. Teman terbaikku, Panca Kurniawan yang selalu mendukung, memberikan

motivasi dan doa, serta selalu ada dalam setiap kesulitan yang aku hadapi.

11. Sahabat tercintaku, Adira Salsabila, Ameliza Indah Mahesa, Anissa Putri

Ambarwati, Audy Nadyaputri Majid, Chelpa Rideanda Bralinza, Fazlina

Amalia Sunes, M. Vareza Pratama, M. Fadhillah Dalius, Rita Adiyati, Sonya

Soraya S., Wayan Anggi W. R., berkat kalian 4 tahun perjuangan kita terasa

ringan dan indah.

12. Sahabatku tersayang, Affan Noor Dwiko, Ekha Okhtaria, Elyus Setiawan,

Fahry Triza Nugraha, Kiki Rahmawati, Novita Fasihah, Zulfikar M. S.,

terimakasih untuk segala dukungan dan kasih sayang selama 7 tahun ini.

13. Adik-adikku tersayang, Mutiara Nurul Qurani, Orista Ammar M., Rizky

Maimun, Shella Damayanti, terimakasih untuk segala dukungan, bantuan,

serta doa selama ini.

14. Saudaraku, teman seperjuanganku angkatan 2014 yang selama beberapa

tahun ini telah berbagi kenangan yang tak akan pernah terlupakan, serta

seluruh angkatan yang sudah membantu selama masa perkuliahan ini yang

mungkin tidak dapat disebutkan satu per satu.

Semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi semua pihak yang memerlukan,

khususnya bagi penulis pribadi. Selain itu, penulis berharap dan berdoa semoga

semua pihak yang telah memberikan bantuan dan semangat kepada penulis,

mendapatkan ridho dari Allah SWT.

Wassalamu’alaikum Wr. Wb.

Bandar Lampung, Februari 2019

Penulis

Widyastuty Utami

DAFTAR ISI

Halaman

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

ABSTRAK ........................................................................................................... ii

HALAMAN JUDUL DALAM .......................................................................... iv

HALAMAN PERSETUJUAN ............................................................................ v

HALAMAN PENGESAHAN ............................................................................. vi

SURAT PERNYATAAN ................................................................................... vii

RIWAYAT HIDUP ........................................................................................... viii

MOTTO HIDUP ................................................................................................ ix

PERSEMBAHAN.................................................................................................. x

SANWACANA .................................................................................................... xi

DAFTAR ISI ..................................................................................................... xiv

DAFTAR TABEL ........................................................................................... xvii

DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... xx

DAFTAR NOTASI ......................................................................................... xxiii

I. PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang ...................................................................................... 1

1.2. Rumusan Masalah ................................................................................. 2

1.3. Batasan Masalah .................................................................................... 3

1.4. Tujuan Penelitian .................................................................................. 4

xv

1.5. Manfaat Penelitian ................................................................................. 4

II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Tanah .................................................................................................... 51.1.1. Pengertian Tanah ........................................................................ 51.1.2. Klasifikasi Tanah ........................................................................ 61.1.3. Tanah Timbunan ....................................................................... 11

2.2. Pemadatan Tanah ................................................................................. 122.2.1. Definisi Pemadatan Tanah .........................................................122.2.2. Dasar-dasar Teori Pemadatan Tanah ........................................ 13

2.3. Daya Dukung Tanah .............................................................................18

2.4. California Bearing Ratio (CBR) .......................................................... 19

2.5. Studi Literatur ...................................................................................... 24

III. METODE PENELITIAN

3.1. Bahan Penelitian .................................................................................. 30

3.2. Metode Pengambilan Sampel .............................................................. 31

3.3. Pelaksanaan Pengujian ......................................................................... 313.3.1. Pengujian Sifat Fisik Tanah ...................................................... 333.3.2. Pengujian Pemadatan Standard Proctor Method ......................443.3.3. Pengujian CBR Laboratorium ................................................... 46

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Hasil Pengujian Sampel Tanah ............................................................ 544.1.1. Uji Kadar Air (ω) ...................................................................... 544.1.2. Uji Berat Volume (γ) ................................................................554.1.3. Uji Berat Jenis (Gs) ..................................................................554.1.4. Uji Batas Atterberg (γ).............................................................. 564.1.5. Uji Analisis Saringan ............................................................... 574.1.6. Uji Analisis Hidrometer.............................................................59

4.2. Klasifikasi Sampel Tanah .....................................................................614.2.1. Sistem Klasifikasi AASHTO ....................................................614.2.2. Sistem Klasifikasi USCS .......................................................... 62

4.3. Tanah Timbunan Biasa ........................................................................ 62

4.4. Pemadatan Tanah (Standard Proctor Method)..................................... 63

xvi

4.5. CBR Metode Tumbukan (CBR Proctor Method) ................................ 644.5.1. CBR Tanpa Rendaman ............................................................ 644.5.2. CBR Rendaman ........................................................................65

4.6. CBR Metode Tekanan (CBR Pressure Method) ...................................674.6.1. CBR Tanpa Rendaman ............................................................. 674.6.2. CBR Rendaman ........................................................................754.6.3. CBR Rendaman dan Tanpa Rendaman Metode Tekanan ........83

V. PENUTUP

5.1. Kesimpulan .......................................................................................... 88

5.2. Saran .................................................................................................... 89

DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................... 91

LAMPIRAN A .....................................................................................................93

LAMPIRAN B ...................................................................................................104

LAMPIRAN C ...................................................................................................120

DAFTAR TABEL

Tabel Halaman

1. Simbol Pada Klasifikasi Tanah Unified ............................................................7

2. Klasifikasi Tanah Berdasarkan USCS ..............................................................8

3. Klasifikasi Tanah Berdasarkan AASHTO ........................................................9

4. Tanah Berbutir Kasar .......................................................................................10

5. Tanah Berbutir Halus .......................................................................................10

6. Beban Penetrasi Bahan Standar ......................................................................24

7. Hasil Pengujian Alat Tekan Modifikasi Berdasarkan Kondisi Rata-rata ........25

8. Hasil Pengujian Alat Tekan Modifikasi Berdasarkan Kondisi Optimum .......27

9. Hasil Perhitungan Pengujian Kadar Air Tanah rata ........................................54

10. Hasil Perhitungan Pengujian Berat Volume Tanah ........................................55

11. Hasil Perhitungan Pengujian Berat Jenis Tanah .............................................55

12. Hasil Perhitungan Pengujian Batas Atterberg Tanah.......................................56

13. Nilai Indeks Plastisitas ....................................................................................57

14. Hasil Perhitungan Pengujian Analisis Saringan ..............................................58

15. Diameter Butiran dan Jenis Tanah ..................................................................59

16. Hasil Perhitungan Pengujian Analisis Hidrometer .........................................59

17. Diameter Butiran dan Jenis Tanah ..................................................................60

18. Hasil Pengujian Sampel Tanah .......................................................................61

xviii

19. Hasil Perhitungan Pengujian CBR Tanpa Rendaman

Metode Tumbukan ...........................................................................................64

20. Hasil Perhitungan Pengujian CBR Rendaman Metode Tumbukan ................65

21. Hasil Perhitungan Pengujian CBR Tanpa Rendaman Metode

Tekanan pada Tekanan 5 Mpa ........................................................................67


Tekanan pada Tekanan 10 Mpa ......................................................................68


Tekanan pada Tekanan 15 Mpa ......................................................................69

24. Hasil Pengujian CBR Tanpa Rendaman Metode Tekanan ..............................71

25. Hubungan Nilai Berat Volume Kering dan Nilai CBR Tanpa

Rendaman Metode Tekanan ............................................................................71

26. Hubungan Tekanan dan Nilai CBR Tanpa Rendaman Tiga

Titik Metode Tekanan .....................................................................................72

27. Hubungan Tekanan dan Nilai CBR Tanpa Rendaman Sembilan


28. Hubungan Tekanan dan Nilai Berat Volume Kering (γd) Uji CBR

Tanpa Rendaman Metode Tekanan .................................................................74

29. Hasil Perhitungan Pengujian CBR Rendaman Metode Tekanan

pada Tekanan 5 Mpa .......................................................................................75


pada Tekanan 10 Mpa .....................................................................................76


pada Tekanan 15 Mpa .....................................................................................77

xix

32. Hasil Pengujian CBR Rendaman Metode Tekanan ........................................78

33. Hubungan Nilai Berat Volume Kering dan Nilai CBR Rendaman

Metode Tekanan ..............................................................................................79

34. Hubungan Tekanan dan Nilai CBR Rendaman Tiga Titik Metode

Tekanan ...........................................................................................................80

35. Hubungan Tekanan dan Nilai CBR Rendaman Sembilan Titik

Metode Tekanan ..............................................................................................81


Rendaman Metode Tekanan.............................................................................82


dan Tanpa Rendaman Metode Tekanan ..........................................................83

38. Hubungan Tekanan dan Nilai CBR Rendaman dan Tanpa Rendaman

Tiga Titik Metode Tekanan..............................................................................84


Sembilan Titik Metode Tekanan......................................................................85


Rendaman dan Tanpa Rendaman Metode Tekanan ........................................87

DAFTAR GAMBAR

Gambar Halaman

1. Alat Uji Pemadatan Standar ............................................................................16

2. Kurva Hubungan Kadar Air dengan Berat Volume Kering ............................18

3. Mold dan Hammer Uji CBR Laboratorium ................................................... 21

4. Alat Uji Penetrasi CBR Laboratorium ........................................................... 21

5. Hubungan Berat Volume Kering dengan Kadar Air pada Uji Alat Tekan

Modifikasi pada Kondisi Rata-rata ................................................................ 25

6. Hubungan Kadar Air pada Kondisi Rata-rata dengan Tekanan pada Uji

Alat Tekan Modifikasi ................................................................................... 26

7. Hubungan Berat Volume Kering Kondisi Rata-rata dengan Tekanan

pada Uji Alat Tekan Modifikasi ......................................................................26

8. Hubungan Berat Volume Kering Kondisi Optimum dengan Tekanan

pada Uji Alat Tekan Pemadat Modifikasi .......................................................28

9. Perbandingan Berat Volume Kering dengan Tekanan pada Tanah

Timbunan Biasa dan Tanah Timbunan Pilihan ..............................................28

10. Denah Lokasi Pengambilan Sampel Tanah .....................................................30

11. Bagan Alir Penelitian ......................................................................................32

12. Sketsa Alat Uji Tekan Modifikasi....................................................................51

13. Alat Uji Tekan Modifikasi ...............................................................................52

14. Grafik Analisis Saringan ..................................................................................58

xxi

15. Grafik Analisis Hidrometer .............................................................................60

16. Hubungan Berat Volume Kering dengan Kadar Air .......................................63

17. Hubungan Berat Volume Kering dengan Nilai CBR Tanpa

Rendaman Metode Tumbukan ........................................................................65

18. Hubungan Berat Volume Kering dengan Nilai CBR Rendaman

Metode Tumbukan ..........................................................................................66


Rendaman Metode Tekanan pada Tekanan 5 Mpa .........................................68


Rendaman Metode Tekanan pada Tekanan 10 Mpa .......................................69


Rendaman Metode Tekanan pada Tekanan 15 Mpa .......................................70

22. Hubungan Nilai Berat Volume Kering dan Nilai CBR Tanpa

Rendaman Metode Tekanan ............................................................................72

23. Hubungan Tekanan dan Nilai CBR Tanpa Rendaman Tiga


24. Hubungan Tekanan dan Nilai CBR Tanpa Rendaman Sembilan

Titik Metode Tekanan ......................................................................................73


Tanpa Rendaman Metode Tekanan .................................................................74


Metode Tekanan pada Tekanan 5 Mpa ...........................................................76


Metode Tekanan pada Tekanan 10 Mpa ..........................................................77

xxii


Metode Tekanan pada Tekanan 15 Mpa .........................................................78


Metode Tekanan...............................................................................................79

30. Hubungan Tekanan dan Nilai CBR Rendaman Tiga Titik Metode

Tekanan ............................................................................................................80

31. Hubungan Tekanan dan Nilai CBR Rendaman Sembilan Titik

Metode Tekanan ............................................................................................. 81


Rendaman Metode Tekanan ........................................................................... 82


dan Tanpa Rendaman Metode Tekanan ..........................................................84


Tiga Titik Metode Tekanan .............................................................................85


Sembilan Titik Metode Tekanan .................................................................... 86


Rendaman dan Tanpa Rendaman Metode Tekanan ....................................... 87

DAFTAR NOTASI

E = Energi Kepadatan (ft-lb/ft3)

Nb = Jumlah pukulan per lapisan

Ni = Jumlah lapisan

W = Berat pemukul (kg)

H = Tinggi jatuh pemukul (cm)

V = Volume mold/tabung (cm3)

w = Berat tanah (gram)

Ww = Berat air (gram)

Ws = Berat tanah kering (gram)

Wcs = Berat tanah basah (gram)

Wds = Berat tanah kering (gram)

Wc = Berat cawan/ring/kontainer (gram)

γ = Berat volume (gram/cm3)

Gs = Berat jenis

LL = Batas cair (%)

PL = Batas plastis (%)

PI = Plastic index (%)

LI = Liquid index (%)

γb = Berat volume basah (gram/cm3)

γd = Berat volume kering (gram/cm3)

xxiv

γdmaks = Berat volume kering maksimum (gram/cm3)

γdzav = Zero air void (gram/cm3)

w = Kadar air (%)

wopt = Kadar air optimum (%)

d = Diameter (cm)

t = Tinggi (cm)

e = Angka pori

n = Porositas

Sr = Derajat kejenuhan (%)

P = Persentase berat tertahan/lolos saringan (%)

Wai = Berat tanah tertahan (gram)

Cu = Koefisien keseragaman

Cc = Koefisien gradasi

R1 = Pembacaan campuran tanah + air + reagent

R2 = Pembacaan campuran air + reagent

Fm = koreksi miniskus hidrometer

T = Waktu (menit)

L = Kedalaman efektif (mm)

a = Konstanta kepadatan suspensi

F200 = Persentase lolos saringan 200 (%)

I. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Kemajuan pembangunan baik di bidang fisik maupun non fisik tidak terlepas

dari peran serta segenap lapisan masyarakat. Seiring dengan kemajuan ini

maka dituntut pula peningkatan mutu dari sarana dan prasarana pendukung

pembangunan, salah satunya adalah peningkatan mutu dari bidang

transportasi, karena ada pertambahan kendaraan dan peningkatan

perekonomian masyarakat setiap tahunnya. Untuk membangun suatu

konstruksi sangat berkaitan dengan kondisi fisik dan mekanis tanah, hal ini

disebabkan karena tanah merupakan salah satu material yang sangat berperan

penting dalam mendukung suatu konstruksi.

Kota Bandar Lampung memiliki banyak daerah dataran rendah dan tanah

tidak datar serta kondisi tanah yang berbeda-beda sehingga tidak dapat

langsung digunakan sebagai dasar konstruksi. Oleh karena itu, dibutuhkan

timbunan dengan pemadatan serta pengujian daya dukung tanah dengan uji

California Bearing Ratio (CBR) agar tanah dapat benar-benar kuat dan stabil

terhadap beban struktur maupun beban non struktur.

Pemadatan tanah yaitu proses naiknya kerapatan tanah dengan memperkecil

jarak antar partikel sehingga terjadi reduksi volume udara (Prihatono, 2011).

Udara yang terdapat pada pori-pori tanah dikeluarkan sehingga rongga udara

tersebut dapat terisi oleh butiran tanah. Dengan cara melakukan pemadatan

2

tanah diharapkan memperoleh tanah yang stabil dan memenuhi persyaratan

teknis.

California Bearing Ratio (CBR) adalah rasio dari gaya perlawanan penetrasi

dari tanah terhadap penetrasi sebuah piston yang ditekan secara kontinu

dengan gaya perlawanan penetrasi serupa pada contoh tanah standar berupa

batu pecah di California (Dermawan, 2010). Makin tinggi nilai CBR tanah

(subgrade) maka lapisan perkerasan diatasnya akan semakin tipis.

Untuk memadatkan tanah memiliki beberapa cara yang digunakan, yaitu untuk

di lapangan biasa menggunakan mesin penggilas dan di laboratorium biasa

menggunakan hammer dengan cara menumbuk. Kepadatan yang akan dicapai

tergantung pada kadar air yang ada pada tanah tersebut. Untuk mendapatkan

pemadatan maksimum maka dibutuhkan kadar air optimum dari tanah

tersebut.

Untuk mengetahui kuat hambatan tanah terhadap penetrasi biasa dilakukan uji

DCP (Dinamic Conus Penetrometer) di lapangan dan uji CBR laboratorium

metode tumbukan di laboratorium. Dewasa ini mulai dikembangkan inovasi

alat uji tekan modifikasi yang digunakan untuk memadatkan tanah dengan

metode tekanan.

Untuk itu, dalam penelitian ini akan dilakukan pengujian pemadatan tanah

standar metode tumbukan, pengujian pemadatan tanah dengan alat uji tekan

modifikasi metode tekanan, serta uji CBR laboratorium.

1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang yang telah diuraikan diatas, rumusan masalah yang

akan dibahas dalam penelitian ini mengenai korelasi nilai CBR laboratorium

3

metode tumbukan dengan metode tekanan menggunakan alat uji tekan

modifikasi serta sifat-sifat fisik dan mekanis dari sampel tanah yang

digunakan. Karena sifat-sifat tanah berbeda maka perlu dilakukan pengujian

material pada sampel tanah untuk mengetahui jenis klasifikasi tanah yang

digunakan dalam penelitian.

1.3 Batasan Masalah

Penelitian ini dibatasi dengan batasan masalah sebagai berikut :

1. Sampel tanah yang digunakan adalah tanah timbunan yang berasal dari

daerah Tirtayasa Kec. Sukabumi, Bandar Lampung.

2. Pengujian karakteristik tanah yang dilakukan di laboratorium antara lain

sebagai berikut :

1. Pengujian kadar air

2. Pengujian berat volume

3. Pengujian berat jenis

4. Pengujian batas Atterberg

a. Uji batas plastis (plastic limit test)

b. Uji batas cair (liquid limit test)

5. Pengujian analisis saringan

6. Pengujian analisis hidrometer

3. Pengujian pemadatan tanah standard proctor method.

4. Pengujian pemadatan tanah menggunakan alat uji tekan modifikasi.

5. Pengujian CBR laboratorium metode tumbukan.

6. Pengujian CBR laboratorium metode tekanan.

4

1.4 Tujuan Penelitian

Tujuan penelitian ini adalah :

1. Mengetahui sifat-sifat fisik dan mekanis tanah yang berasal dari daerah

Tirtayasa Kec. Sukabumi, Bandar Lampung.

2. Membandingkan hasil uji CBR metode tumbukan dengan hasil uji CBR

metode tekanan.

3. Mengetahui korelasi antara kepadatan tanah dengan nilai CBR.

1.5 Manfaat Penelitian

Dari hasil penelitian ini diharapkan dapat mengetahui korelasi nilai CBR

laboratorium metode tumbukan dengan metode tekanan menggunakan alat uji

tekan modifikasi. Agar dapat bermanfaat bagi dinas pekerjaan umum,

kontraktor dan untuk perkembangan ilmu pengetahuan sehingga menambah

wawasan khususnya mengenai pemadatan dan daya dukung tanah timbunan

biasa.

II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Tanah

2.1.1. Definisi Tanah

Tanah didefinisikan sebagai material yang terdiri dari agregat

(butiran), mineral-mineral padat yang tidak tersementasi (terikat secara

kimia) satu sama lain dan dari bahan-bahan organik yang telah

melapuk (yang berpartikel padat) disertai dengan zat cair dan gas yang

mengisi ruang-ruang kosong diantara partikel-partikel padat tersebut

(Das, 1998). Proses pelapukan dari batuan dasar atau proses geologi

lainnya yang terjadi didekat permukaan bumi akan membentuk tanah.

Pembentukan tanah dari bahan induknya dapat berupa proses fisik dan

kimia. Proses pembentukan tanah secara fisik yang mengubah batuan

menjadi partikel-partikel yang lebih kecil, terjadi akibat pengaruh

erosi, angin, air, es, manusia atau cuaca/suhu (Hardiyatmo, 2002).

Tanah adalah kumpulan dari bagian-bagian yang padat dan tidak

terikat antara satu dengan yang lain (diantaranya mungkin material

organik) rongga-rongga diantara material tersebut berisi udara dan air

(Verhoef, 1994). Ikatan antara butiran yang relatif lemah dapat

disebabkan oleh karbonat, zat organik, atau oksida-oksida yang

mengendap diantara partikel-partikel. Ruang diantara partikel-partikel

dapat berisi air, udara, ataupun keduanya (Hardiyatmo, 2002).

6

Berdasarkan definisi-definisi di atas, dapat disimpulkan bahwa tanah

merupakan kumpulan dari berbagai material yang tidak terikat satu

sama lain yang dihasilkan dari pelapukan batuan.

2.1.2. Klasifikasi Tanah

Sistem klasifikasi tanah adalah suatu sistem pengelompokkan tanah

berdasarkan sifat dan ciri tanah yang serupa kedalam kelompok-

kelompok dan sub kelompok berdasarkan pemakaiannya. Klasifikasi

tanah sangat membantu perancangan dalam memberikan suatu

pengarahan melalui tata cara empiris yang tersedia dari hasil

pengalaman yang telah lalu. Sistem klasifikasi tanah yang telah

dikembangkan untuk tujuan rekayasa yang didasarkan pada sifat-sifat

indeks tanah seperti distribusi ukuran dan plastisitas.

Klasifikasi tanah berfungsi untuk studi yang lebih terinci mengenai

keadaan tanah tersebut serta kebutuhan akan pengujian untuk

menentukan sifat teknis tanah seperti karakteristik pemadatan,

kekuatan tanah, berat isi, dan sebagainya (Bowles, 1991). Ada

beberapa sistem klasifikasi tanah yang pada umumnya digunakan

antara lain, yaitu :

a. Sistem Klasifikasi Unified Soil Classification System (USCS)

Sistem klasifikasi tanah ini yang paling banyak dipakai untuk

pekerjaan teknik fondasi seperti bendungan, bangunan dan

konstruksi yang sejenis. Sistem ini biasa digunakan untuk desain

lapangan udara dan untuk spesifikasi pekerjaan tanah untuk jalan.

7

Klasifikasi berdasarkan Unified System (Das, 1995), tanah

dikelompokkan menjadi:

1. Tanah berbutir kasar adalah yang mempunyai presentase lolos

saringan No. 200 < 50%. Tanah butir kasar terbagi atas kerikil

dengan simbol G (gravel), dan pasir dengan simbol S (sand).

2. Tanah berbutir halus adalah yang mempunyai presentase lolos

saringan No. 200 > 50%. Tanah butir halus terbagi atas lanau

dengan simbol M (silt), lempung dengan simbol C (clay), serta

lanau dan lempung organik dengan symbol O, bergantung pada

tanah itu terletak pada grafik plastisitas. Tanda L untuk

plastisitas rendah dan tanda H untuk plastisitas tinggi.

Tabel 1. Simbol Pada Klasifikasi Tanah Unified

Jenis Tanah Prefiks Sub Kelompok Sufiks

Kerikil GGradasi baik Gradasi

BurukWP

Pasir SBerlanau

BerlempungMC

Lanau MLempung C WL<50% LOrganik O WL>50% HGambut Pt

Sumber : Bowles,1989 dalam Larasati, 2016

Keterangan :

W = Well Graded (tanah dengan gradasi baik).

P = Poorly Graded (tanah dengan gradasi buruk).

L = Low Plasticity (plastisitas rendah, LL<50).

H = High Plasticity (plastisitas tinggi, LL> 50).

8

Tabel 2. Klasifikasi Tanah Berdasarkan USCS

Sumber: Sistem USCS, dalam Hardiyatmo, 1992:44

9

b. Sistem Klasifikasi AASHTO

Sistem klasifikasi AASHTO (American Association of State

Highway and Transportation Official) ini dikembangkan dalam

tahun 1929 sebagai Public Road Administrasion Classification

System. Klasifikasi ini bertujuan unutk menentukan kualitas tanah

guna pekerjaan jalan yaitu lapis dasar (sub-base) dan tanah dasar

(subgrade).

Tabel 3. Klasifikasi Tanah Berdasarkan AASHTO

Klasifikasi UmumTanah Berbutir

(35% atau kurang dari seluruh contoh tanah lolos ayakan No.200)

Klasifikasi KelompokA1

A3A2

A-1-a A-1-b A-2-4 A-2-5 A-2-6 A-2-7Analisis ayakan (% lolos)

No.10No.40

No.200

Maks 50Maks 30Maks 15

Maks 50Maks 25

Min 51Maks 10 Maks 35 Maks 35 Maks 35 Maks 35

Sifat fraksi yang lolosayakan No.40

Batas Cair (LL)Indeks Plastisitas (PI) Maks 6 NP

Maks 40Maks 10

Min 41Maks 10

Maks 40Min 11

Min 41Min 11

Tipe mineral yang palingdominan

Batu pecah, kerikildan pasir

Pasirhalus

Kerikil dan pasir yang berlanau atauberlempung

Pennilaian sebagai bahantanah dasar

Baik sekali sampai baik

Klasifikasi umumTanah berbutir

(lebih dari 35% dari seluruh contoh tanah lolos ayakan No.200)Klasifikasi kelompok A-4 A-5 A-6 A-7

Analisis ayakan (% lolos)No.10No.40

No.200 Min 36 Min 36 Min 36 Min 36

Sifat fraksi yang lolosayakan No.40

Batas Cair (LL)Indeks Plastisitas (PI)

Maks 40Maks 10

Min 41Maks 10

Maks 40Min 11

Min 41Min 11

Tipe mineral yang palingdominan

Tanah Berlanau Tanah Berlempung

Pennilaian sebagai bahantanah dasar

Biasa sampai jelek

Sumber : Sistem AASTHO, dalam Das, 1995:67

10

Berdasarkan sifat tanahnya dapat dikelompokkan menjadi dua

kelompok besar yaitu :

1. Kelompok tanah berbutir kasar (<35% lolos saringan no.200)

Tabel 4. Tanah Berbutir Kasar

Kode Karakteristik Tanah

A-1 Tanah yang terdiri dari kerikil dan pasir kasar dengan

sedikit atau tanpa butir halus, dengan atau tanpa sifat

plastis.

A-2 Terdiri dari pasir halus dengan sedikit butir halus lolos

saringan no. 200 dan tidak plastis.

A-3 Kelompok batas tanah berbutir kasar dan halus dan

merupakan campuran kerikil/pasir dengan tanah

berbutir halus cukup banyak (<35%).

Sumber : Sistem AASHTO

2. Kelompok tanah berbutir halus (>35% lolos saringan no.200)

Tabel 5. Tanah Berbutir Halus

Kode Karakteristik TanahA-4 Tanah lanau dengan sifat plastisitas rendahA-5 Tanah lanau yang mengandung lebih banyak

butir-butir plastis, sehingga sifat plastisnya lebihbesar dari A-4.

A-6 Tanah lempung yang masih mengandungbutiran pasir dan kerikil, tetapi sifat perubahanvolumenya cukup besar.

A-7 Tanah lempung yang lebih bersifat plastis danmempunyai sifat perubahan yang cukup besar.

Sumber : Sistem AASHTO

11

2.1.3. Tanah Timbunan

a. Tanah Timbunan Pilihan

Timbunan atau urugan yang digunakan untuk pencapaian elevasi

akhir subgrade yang disyaratkan dalam gambar suatu perencanaan,

misal untuk mengurangi tebal lapisan pondasi bawah, atau untuk

memperkecil gaya lateral tekanan tanah dibelakang dinding penahan

tanah talud jalan. Timbunan hanya boleh diklasifikasikan sebagai

timbunan pilihan bila digunakan pada lokasi atau untuk maksud

dimana bahan-bahan ini telah disetujui oleh Direksi Pekerjaan.

Timbunan yang diklasifikasikan sebagai timbunan pilihan harus

terdiri dari bahan tanah dan batu yang memenuhi semua ketentuan

timbunan biasa dan memiliki sifat-sifat tertentu tergantung dari

maksud penggunaanya. Dalam segala hal, seluruh timbunan pilihan

harus memiliki nilai CBR paling sedikit 10% setelah 4 hari

perendaman bila dipadatkan sampai 100% (Spesifikasi Bina Marga,

2010).

b. Tanah Timbunan Biasa

Timbunan atau urugan yang digunakan untuk pencapaian elevasi

akhir subgrade yang disyaratkan dalam gambar perencanaan tanpa

maksud khusus lainnya. Timbunan biasa ini juga digunakan untuk

penggantian material existing subgrade yang tidak memenuhi syarat

(Spesifikasi Bina Marga, 2010).

Timbunan yang diklasifikasikan sebagai timbunan biasa harus

terdiri dari tanah yang disetujui oleh pengawas yang memenuhi

12

syarat untuk digunakan dalam pekerjaan permanen. Bahan yang

dipilih tidak termasuk tanah yang plastisitasnya tinggi. Adapun

bahan untuk timbunan biasa memiliki sifat sebagai berikut :

1) Tanah yang tidak mengandung organik seperti jenis tanah OL,

OH, dan Pt dalam sistem klasifikasi USCS.

2) Tidak termasuk tanah yang berplastisitas tinggi, yang

diklasifikasikan sebagai A-7-6 menurut menurut SNI 03

6797:2002 atau sebagai CH menurut sistem klasifikasi USCS.

3) Harus memiliki nilai CBR tidak kurang dari karakteristik daya

dukung tanah yaitu tidak kurang dari 6%.

c. Timbunan pilihan berbutir

Timbunan pilihan berbutir digunakan sebagai lapisan penopang

pada tanah lunak yang mempunyai CBR lapangan kurang 2 % tidak

dapat ditingkatkan dengan stabilisai diatas tanah rawa. Timbunan

pilihan berbutir di atas tanah rawa adalah bahan timbunan untuk

keadaan penghamparan dalam kondisi jenuh atau banjir tidak dapat

dihindarkan haruslah batu, pasir atau kerikil atau bahan berbutir

bersih lainnya dengan index plastisitas maksimum 6% (Spesifikasi

Bina Marga, 2010).

2.2. Pemadatan Tanah

2.2.1. Definisi Pemadatan Tanah

Proses naiknya kerapatan tanah dengan memperkecil jarak antar

partikel sehingga terjadi reduksi volume udara. Tingkat pemadatan

diukur dari berat volume kering yang dipadatkan. Bila air

13

ditambahkan pada suatu tanah yang sedang dipadatkan, air tersebut

akan berfungsi sebagai unsur pembasah atau pelumas pada partikel-

partikel tanah. Karena adanya air, partikel-partikel tersebut akan lebih

mudah bergerak dan bergeseran satu sama lain dengan membentuk

kedudukan yang lebih rapat atau padat. Untuk usaha pemadatan yang

sama, berat volume kering dari tanah akan naik bila kadar air dalam

tanah (pada saat dipadatkan) meningkat (Prihatono, 2011).

Pada pembuatan timbunan tanah untuk jalan raya, dam tanah, dan

banyak struktur teknik lainnya, tanah yang lepas (renggang) haruslah

dipadatkan untuk meningkatkan berat volumenya. Pemadatan tersebut

berfungsi untuk meningkatkan kekuatan tanah, sehingga dengan

demikian meningkatkan daya dukung pondasi di atasnya. Pemadatan

juga dapat mengurangi besarnya penurunan tanah yang tidak

diinginkan dan meningkatkan kemantapan lereng timbunan.

Penggilas besi berpermukaan halus (smooth-wheel rollers), dan

penggilas getar (vibratory rollers) adalah alat-alat yang umum

digunakan di lapangan untuk pemadatan tanah. Mesin getar dalam

(vibroflot) juga banyak digunakan untuk memadatkan tanah berbutir

(granular soils) sampai kedalaman yang cukup besar dari permukaan

tanah.

2.2.2. Dasar-dasar Teori Pemadatan Tanah

a. Prinsip Pemadatan Tanah

Pada awal proses pemadatan, berat volume tanah kering (γd)

bertambah seiring dengan ditambahnya kadar air. Pada kadar air

14

nol (w=0), berat volume tanah basah (γb) sama dengan berat

volume tanah kering (γd). Ketika kadar air ditambah secara

bertahap (dengan usaha pemadatan yang sama), berat butiran tanah

padat per volume satuan (γd) juga bertambah. Pada kadar air lebih

besar dari kadar air optimum (OMC), kenaikan kadar air justru

mengurangi berat volume keringnya. Hal ini karena, air mengisi

rongga pori yang sebelumnya diisi oleh butiran padat. Kadar air

pada saat berat volume kering mencapai maksimum (γdmax) disebut

kadar air optimum (Hardiyatmo, 2004).

b. Optimum moisture content (OMC)

Optimum moisture content (OMC) adalah kadar air di mana berat

volume kering maksimum dapat dicapai setelah upaya pemadatan

dilakukan. Optimum moisture content (OMC) biasanya dinyatakan

dalam persen (%). Pengujian pemadatan standar adalah metode

laboratorium yang secara eksperimental menentukan kadar air

optimum di mana jenis tanah tertentu akan menjadi paling padat

dan mencapai kepadatan kering maksimum.

c. Pengujian Pemadatan Standar

Untuk mengevaluasi tanah agar memenuhi persyaratan pemadatan,

maka umumnya dilakukan pengujian pemadatan. Proctor (1933)

dalam Hardiyatmo (1992), telah mengamati bahwa ada hubungan

yang pasti antara kadar air dan berat volume kering yang padat.

Untuk berbagai jenis tanah pada umumnya salah satu nilai kadar air

15

optimum (OMC) tertentu untuk mencapai berat volume kering

maksimumnya (γdmax).

Hubungan berat volume kering (γd) dengan berat volume basah (γb)

dan kadar air (w), dinyatakan dalam persamaan :

γd =

1

b

Berat volume kering setelah pemadatan bergantung pada jenis

tanah, kadar air, dan usaha yang diberikan oleh alat penumbuknya.

Karakteristik kepadatan tanah dapat dinilai dari pengujian

pemadatan standar laboratorium. Prinsip pengujiannya diterangkan

dibawah ini.

Tanah di dalam cetakan silinder (mold) yang mempunyai diameter

10,2 cm dan tinggi 11,6 cm dipadatkan menggunakan penumbuk

(hammer) yang beratnya 2,5 kg dengan tinggi jatuh 30,5 cm.

Tanah dipadatkan dalam 3 (tiga) lapisan dengan tiap lapisan

ditumbuk sebanyak 25 kali pukulan. Berikut merupakan alat

pemadatan tanah standar pada gambar 1.

16

Gambar 1. Alat Uji Pemadatan Standar.

Setiap elemen pada alat uji pemadatan standar memiliki fungsi

yang berbeda, berikut penjelasan fungsinya:

a. Hammer berfungsi sebagai alat penumbuk untuk memadatkan

tanah didalam cetakan silinder (mold).

b. Extension collar berfungsi sebagai penahan sampel tanah agar

tidak tumpah ketika dilakukan pemadatan.

c. Cetakan silinder (mold) berfungsi sebagai wadah sampel tanah

yang akan diuji.

d. Keping alas berfungsi untuk menahan posisi cetakan silinder

(mold) agar tidak bergoyang pada saat dilakukan pemadatan.

Menurut SNI 1742:2008, peralatan yang digunakan berupa cetakan

silinder berkapasitas 943 cm3 ± 8 cm3 dengan diameter dalam

b

c

d

a

17

101,60 mm ± 0,41 mm dan tinggi 116,43 mm ± 0,13 mm. Saringan

dengan diameter lubang 50 mm, 19 mm, dan 4,75 mm sesuai SNI

6866:2002. Alat pengeluar benda uji (extruder) yang terdiri dari

sebuah dongkrak, pengungkit dan rangka. Tiga buah timbangan

(ketelitian 1 gram, 0,1 gram dan 0,01 gram). Oven pengering,

pisau perata, cawan serta alat pencampur yang terdiri dari baki,

sendok pengaduk, sekop, spatula dan alat bantu lainnya.

Tanah dalam cetakan dipadatkan dengan alat penumbuk, terdapat

dua alat penumbuk yaitu :

1. Alat penumbuk tangan (manual)

Permukaan tumbuk berbentuk bundar dan rata dengan diameter

50,80 mm ± 0,25 mm serta mempunyai massa 2,495 kg ± 0,009

kg. Penumbuk manual harus dilengkapi dengan selubung yang

dapat mengatur jatuh bebas setinggi 305 mm ± 2 mm di atas

permukaan tanah yang akan dipadatkan.

2. Alat penumbuk mekanis

Permukaan tumbuk berbentuk bundar dan rata dengan diameter

50,80 mm ± 0,25 mm serta mempunyai massa 2,495 kg ± 0,009

kg. Penumbuk mekanis dilengkapi alat pengontrol tinggi jatuh

bebas 305 mm ± 2 mm di atas permukaan tanah yang akan

dipadatkan dan dapat menyebarkan tumbukan secara merata di

atas permukaan. Alat penumbuk mekanis harus dikalibrasi

terhadap beberapa macam jenis tanah dan massa penumbuk

disesuaikan agar mendapatkan hubungan kadar air dengan

18

kepadatan kering yang sama apabila dipadatkan dengan alat

penumbuk manual (ASTM D 2168).

Grafik hubungan kadar air optimum (OMC) dan berat volume

kering maksimum, diperlihatkan pada gambar berikut :

Gambar 2. Kurva Hubungan Kadar Air dengan Berat VolumeKering (Hardiyatmo, 2002).

2.3. Daya Dukung Tanah

Dalam perencanaan jalan raya, daya dukung tanah dasar sangat

mempengaruhi tebal perkerasan, semakin tinggi daya dukung tanah, maka

tebal perkerasan yang diperlukan semakin tipis untuk menahan beban lalu

lintas. Daya dukung tanah dasar (subgrade) dipengaruhi oleh jenis tanah,

tingkat kepadatan, kadar air, dll (Hendarsin, 2000).

Ada beberapa metode untuk menentukan daya dukung tanah seperti CBR

(California Bearing Ratio), k (Modulus Reaksi Tanah Dasar), Mr (Resilient

Modulus), Skala Penetrasi Konus Dinamis/DCP (Dynamic Cone

Penetrometer) dan HCP (Hand Cone Penetrometer). Di Indonesia daya

dukung tanah dasar untuk kebutuhan perencanaan tebal perkerasan jalan

19

ditentukan dengan pengujian CBR. Nilai CBR diperoleh dari hasil pengujian

sampel tanah yang telah disiapkan di laboratorium atau langsung di

lapangan.

Dalam penelitian ini yang digunakan untuk menentukan nilai daya dukung

tanah adalah pengujian CBR laboratorium metode tumbukan dan CBR

laboratorium dengan metode tekanan. Pengujian daya dukung tanah ini

dilakukan untuk mendapatkan perbandingan nilai CBR laboratorium metode

tumbukan dengan metode tekanan menggunakan alat uji tekan modifikasi.

2.4. California Bearing Ratio (CBR)

Menurut SNI 1744:2012 dan ASTM D-1883, California Bearing Ratio adalah

perbandingan antara beban penetrasi suatu beban terhadap beban standar

dengan kedalaman dan kecepatan penetrasi yang sama. Nilai CBR akan

digunakan untuk menentukan tebal lapisan perkerasan. Harga CBR itu sendiri

adalah nilai yang menyatakan kualitas tanah dasar dibandingkan dengan

bahan standar berupa batu pecah yang mempunyai nilai CBR sebesar 100%

dalam memikul beban. Menurut Soedarmo dan Purnomo (1993), berdasarkan

cara mendapatkan contoh tanah, CBR dapat dibagi atas :

1. CBR lapangan (CBR inplace atau field CBR)

Pemeriksaan CBR dilakukan dalam kondisi kadar air tanah tinggi

(musim penghujan) atau dalam kondisi terburuk yang mungkin terjadi.

Umum digunakan untuk perencanaan tebal perkerasan yang lapisan tanah

dasarnya sudah tidak akan dipadatkan lagi.

20

2. CBR lapangan rendaman (undisturbed soaked CBR)

Pemeriksaan CBR dilakukan pada keadaan jenuh air dan tanah

mengalami pengembangan (swelling) yang maksimum. Pemeriksaan ini

dilakukan dengan mengambil contoh tanah dalam tabung (mold) yang

ditekan masuk ke dalam tanah mencapai kedalaman tanah yang

diinginkan. Mold yang berisi contoh tanah yang dikeluarkan dan

direndam dalam air selama 4 hari sambil diukur pengembangannya

(swelling). Setelah pengembangan tidak terjadi lagi maka dilaksanakan

pemeriksaan CBR.

3. CBR laboratorium (laboratory CBR)

CBR laboratorium dapat disebut juga CBR rencana titik. Tanah dasar

yang diperiksa merupakan jalan baru yang berasal dari tanah asli, tanah

timbunan atau tanah galian yang dipadatkan sampai mencapai 95%

kepadatan maksimum. Dengan demikian daya dukung tanah dasar

merupakan kemampuan lapisan tanah yang memikul beban setelah tanah

itu dipadatkan. Oleh karena itu, nilai CBR laboratorium adalah nilai

CBR yang diperoleh dari contoh tanah yang dibuat dan mewakili

keadaan tanah tersebut setelah dipadatkan. Pengujian CBR laboratorium

dilakukan menggunakan alat yang mempunyai piston dengan luas 3 inci2

dan kecepatan gerak vertikal ke bawah 0,05 inci/menit serta proving ring

yang digunakan untuk mengukur beban yang dibutuhkan pada penetrasi

tertentu yang diukur dengan arloji pengukur (dial). Berikut merupakan

alat uji CBR laboratorium metode tumbukan pada gambar 3 dan 4.

21

Gambar 3. Mold dan Hammer Uji CBR Laboratorium.

Gambar 4. Alat Uji Penetrasi CBR Laboratorium.

g

e

j

f

h

a

b

c

d

i

22

Setiap elemen pada alat uji penetrasi CBR laboratorium memiliki fungsi

yang berbeda, berikut penjelasan fungsinya:

e. Proving ring berfungsi untuk mengukur beban yang dibutuhkan pada

penetrasi tertentu.

f. Arloji beban berfungsi untuk mengetahui besar beban yang diterima

oleh sampel tanah saat dilakukan penterasi.

g. Arloji penetrasi berfungsi untuk mengetahui besarnya penetrasi yang

diberikan pada sampel tanah.

h. Piston penetrasi berfungsi sebagai jarum penetrasi yang akan

menekan tanah masuk kedalam.

i. Pelat dasar berfungsi sebagai alas dudukan cetakan silinder (mold).

j. Engkol pemutar berfungsi sebagai alat untuk menggerakan plat dasar

naik turun.

Menurut SNI 1744:2012, peralatan yang digunakan berupa cetakan

silinder dengan diameter bagian dalam 152,40 mm ± 0,66 mm dan tinggi

177,80 mm ± 0,46 mm. Cetakan harus dilengkapi leher sambung

(extension collar) dengan tinggi ± 50 mm dan keping alas yang

berlubang banyak yang dapat dipasang pas (tidak bergerak) pada kedua

ujung cetakan. Keping pemisah berpenampang bundar (lingkaran)

dengan diameter 150,80 mm ± 0,80 mm dan tinggi 61,37 mm ± 0,25

mm. Alat penumbuk yang digunakan sesuai SNI 1742:2008 atau SNI

1743:2008.

Peralatan pengukur pengembangan yang terdiri dari keping

pengembangan berdiameter 149,20 mm ± 1,60 mm dengan

23

tangkai/batang yang dapat diatur dan sebuah kaki tiga (tripot) untuk

dudukan arloji ukur pengembangan. Arloji ukur, masing-masing

berkapasitas 25 mm dengan ketelitian pembacaan sampai 0,02 mm.

Keping beban berpenampang bundar (lingkaran) berdiameter 149,20 mm

± 1,60 mm dengan lubang berdiameter ± 54,00 mm di tengah-tengahnya

dan setiap keping memiliki massa 2,27 kg ± 0,04 kg. Piston penetrasi

berpenampang bundar (lingkaran) dengan diameter 49,63 mm ± 0,13 mm

dan panjang tidak kurang dari 102 mm.

Penentuan nilai CBR yang biasa digunakan untuk menghitung kekuatan

pondasi jalan adalah penetrasi 0,1” dan penetrasi 0,2” dengan rumus

sebagai berikut :

Nilai CBR pada penetrasi 0,1” = P1 x 100%3000

Nilai CBR pada penetrasi 0,2” = P2 x 100%4500

Dimana :

P1 = pembacaan dial pada saat penetrasi 0,1”

P2 = pembacaan dial pada saat penetrasi 0,2”

Nilai CBR yang didapat adalah nilai yang terkecil diantara hasil

perhitungan kedua nilai CBR. Berikut ini adalah tabel beban yang

digunakan untuk melakukan penetrasi bahan standar.

24

Tabel 6. Beban Penetrasi Bahan Standar

Penetrasi(inci)

Beban Standar(lbs)

Beban Standar(lbs/inci)

0,10,20,30,40,5

30004500570069007800

10001500190023006000

Sumber : Sukirman, 1999

2.5 Studi Literatur

Beberapa penelitian yang menjadi bahan pertimbangan dan acuan penelitian

ini dikarenakan adanya beberapa kesamaan metode akan tetapi dengan

perlakuan yang berbeda pada sampel tanah yang digunakan, antara lain :

1. Robianti (2017), dengan penelitian tentang percobaan pengujian

pemadatan tanah metode standard proctor dengan alat uji tekan

modifikasi. Sampel tanah yang digunakan berasal dari daerah Tirtayasa

Kec. Sukabumi, Bandar Lampung. Tujuan penelitian ini untuk mengetahui

energi yang timbul dari pemadatan tanah metode standard proctor

terhadap alat uji yang dibuat dengan memodifikasi alat pemadatan yang

ada dengan menggunakan tanah timbunan biasa. Uji alat tekan pemadat

modifikasi adalah upaya untuk memadatkan tanah dengan cara menekan

secara manual terhadap sampel tanah yang berada didalam mold standard.

Pada pengujian ini dilakukan sebanyak 4 tekanan yaitu 5 MPa, 10 MPa, 15

MPa, dan 20 MPa. Untuk setiap tekanan diambil sebanyak tiga sampel

percobaan. Hasil pengujian alat tekan modifikasi pada kondisi rata-rata,

ditunjukkan pada tabel berikut :

25

Tabel 7. Hasil Pengujian Alat Tekan Modifikasi Berdasarkan KondisiRata-rata

Nama Sampel Kadar Air (%) Berat VolumeKering (gr/cm3)

5 MPa 23,79 1,32

10 MPa 25,52 1,48

15 MPa 24,91 1,53

20 MPa 24,37 1,56Sumber : Robianti, 2017

Berikut adalah grafik dari hasil pengujian alat tekan pada tekanan 5 Mpa,

10 Mpa, 15 Mpa dan 20 Mpa :

Gambar 5. Hubungan Berat Volume Kering dengan Kadar Air pada UjiAlat Tekan Modifikasi pada Kondisi Rata-rata(Robianti, 2017).

26

Gambar 6. Hubungan Kadar Air pada Kondisi Rata-rata dengan Tekananpada Uji Alat Tekan Modifikasi (Robianti, 2017).

Gambar 7. Hubungan Berat Volume Kering Kondisi Rata-rata denganTekanan pada Uji Alat Tekan Modifikasi (Robianti, 2017).

Berdasarkan hasil uji pemadatan tanah metode standard proctor di

laboratorium didapat nilai berat volume kering maksimum (γdmax) sebesar

1,4 gr/cm3. Bila nilai ini dikonversi terhadap hasil uji alat tekan

modifikasi didapat nilai tekanan sebesar 7 MPa. Pada kondisi minimum,

optimum dan rata-rata didapatkan nilai tekanan sebesar 7 MPa, untuk

27

mengontrol bahwa tekanan sebesar 7 Mpa mendekati hasil uji standard

proctor maka dilakukan pengujian kembali menggunakan alat uji tekan

modifikasi. Dari hasil uji sebesar 7 Mpa didapat nilai γd sebesar 1,3782

gr/cm3. Hal ini menunjukkan bahwa nilai γd sebesar 1,3782 gr/cm3

mendekati hasil γd sebesar 1,4 gr/cm3 pada uji standard proctor.

2. Novalia (2017), dengan penelitian tentang studi eksperimen derajat

kepadatan tanah standard proctor laboratorium terhadap alat tekan

pemadat modifikasi menggunakan tanah timbunan pilihan. Sampel tanah

yang digunakan berasal dari daerah Gedung Agung Kec. Jati Agung,

Lampung Selatan. Tujuan penelitian ini untuk mengetahui besaran energi

pada tanah timbunan pilihan dari derajat kepadatan tanah standard proctor

terhadap alat uji tekan modifikasi. Pelaksanaan pengujian alat tekan

pemadat modifikasi dengan menggunakan tiga sampel tanah pada masing-

masing tekanan, tekanan yang digunakan adalah 5 MPa, 10 MPa, 15 MPa

dan 20 Mpa. Hasil pengujian alat tekan modifikasi pada kondisi optimum,

ditunjukkan pada tabel dan grafik sebagai berikut :

Tabel 8. Hasil Pengujian Alat Tekan Modifikasi Berdasarkan KondisiOptimum

Sumber : Novalia, 2017

28

Gambar 8. Hubungan Berat Volume Kering Kondisi Optimum denganTekanan pada Uji Alat Tekan Pemadat Modifikasi(Novalia, 2017).

Berikut adalah grafik hasil dari uji tekan pemadat modifikasi pada tanah

timbunan pilihan dan tanah timbunan biasa :

Gambar 9. Perbandingan Berat Volume Kering dengan Tekanan padaTanah Timbunan Biasa dan Tanah Timbunan Pilihan(Novalia, 2017).

29

Dari grafik diatas dapat dilihat bahwa pada pengujian tanah timbunan

pilihan metode standard proctor didapatkan berat volume maksimum

(γdmax) sebesar 1,62 gr/cm3 dengan hasil pada alat tekan pemadat

modifikasi didapat nilai tekanan sebesar 9 MPa. Sedangkan pada

pengujian tanah timbunan biasa didapatkan nilai tekanan lebih kecil, yaitu

sebesar 7 MPa dengan berat volume maksimum (γdmax) sebesar 1,4 gr/cm3.

Hal ini disebabkan oleh gradasi butiran tanah pada tanah timbunan pilihan

memiliki gradasi butiran yang bagus dan tanah tersebut memiliki butiran

besar dan butiran kecil sehingga mengisi rongga rongga udara yang terisi

padat.

III. METODE PENELITIAN

3.1. Bahan Penelitian

Adapun bahan penelitian yang digunakan yaitu sampel tanah yang berasal

dari daerah Tirtayasa Kec. Sukabumi, Bandar Lampung. Lokasi berada pada

jalan Pangeran Tirtayasa tepat didepan SPBU Pertamina 24-351-97. Daerah

tersebut merupakan salah satu lokasi masyarakat biasa mengambil tanah

untuk timbunan, sebagai contoh pada proyek pembangunan Jalan TOL Trans

Sumatera (JTTS) penimbunan dilakukan menggunakan tanah yang berasal

dari lokasi tersebut.

Gambar 10. Denah Lokasi Pengambilan Sampel Tanah.

31

3.2. Metode Pengambilan Sampel

Pengambilan sampel tanah dilakukan dengan cara pengambilan langsung

sampel tanah yang berasal dari daerah Tirtayasa Kec. Sukabumi, Bandar

Lampung. Tanah yang diambil adalah sampel tanah terganggu (disturbed

sample) dan sampel tanah tak terganggu (undisturbed sample).

Undisturbed sample diambil menggunakan tabung digunakan untuk

pengujian kadar air, berat volume, dan berat jenis. Disturbed sample diambil

menggunakan cangkul kemudian dimasukkan kedalam karung digunakan

untuk pengujian batas Atterberg, analisis saringan, analisis hidrometer,

pemadatan standard proctor method, pemadatan menggunakan alat uji tekan

modifikasi, serta pengujian CBR laboratorium.

Sampel tanah yang sudah diambil selanjutnya digunakan sebagai sampel

untuk pengujian awal dan bila memenuhi persyaratan sebagai tanah

timbunan maka akan dilanjutkan untuk pengujian kepadatan dengan alat

kepadatan tanah standar dan alat uji tekan modifikasi serta pengujian CBR

laboratorium.

3.3. Pelaksanaan Pengujian

Pelaksanaan pengujian dilakukan di Laboratorium Mekanika Tanah Fakultas

Teknik Universitas Lampung. Adapun tahap pengujian yang dilakukan akan

ditampilkan dalam bentuk bagan alir sebagai berikut :

32

MULAI

PENGAMBILAN SAMPELTANAH

CEK SYARAT TANAHTIMBUNAN

PENGUJIAN SIFAT-SIFAT FISIK TANAHTANAH ASLI TIDAK

YA

KESIMPULAN

SELESAI

HASIL DAN PEMBAHASAN

TANPARENDAMAN

TANPARENDAMANRENDAMANRENDAMAN

NILAI CBR NILAI CBR NILAI CBR NILAI CBR

UJI PEMADATAN STANDARDPROCTOR METHOD

UJI PEMADATAN DENGAN ALATUJI TEKAN MODIFIKASI

UJI CBR LABORATORIUM

UJI CBR LABORATORIUM PADA TEKANAN5 MPa, 10 MPa, 15 MPa

33

3.3.1. Pengujian Sifat Fisik Tanah

Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui sifat fisik tanah yang

digunakan sebagai sampel. Kemudian hasil dari pengujian akan

dianalisis sesuai dengan klasifikasi tanah menurut USCS dan

AASHTO untuk mengetahui klasifikasi tanah tersebut. Adapun

pengujian sifat fisik yang dilakukan di laboratorium antara lain

sebagai berikut :

1. Pengujian Kadar Air (Water Content Test)

Pengujian kadar air bertujuan untuk mengetahui kadar air tanah

pada sampel tanah, yaitu perbandingan antara berat air yang

terkandung dalam butiran tanah dengan butiran tanah kering yang

dinyatakan dalam persen. Pengujian berdasarkan ASTM D 2216-

98 dan SNI 1965 2008, dengan cara pengujian sebagai berikut :

a. Bahan :

Sampel tanah yang akan diuji seberat antara 30-50 gram.

b. Peralatan :

1) Kontainer sebanyak 3 buah.

2) Timbangan dengan ketelitian 0,01 gram.

3) Oven.

c. Prosedur :

1) Menyiapkan peralatan dan sampel tanah yang akan diuji.

2) Menimbang ketiga kontainer dan tandai masing–masing

kontainer.

Gambar 11. Bagan Alir Penelitian.

34

3) Memasukkan sampel tanah yang akan diuji kedalam

kontainer.

4) Menimbang kontainer yang telah berisi sampel tanah.

5) Memasukkan kontainer ke dalam oven pada temperatur

105oC selama 24 jam.

6) Menimbang kontainer beserta tanah yang telah dikeringkan.

d. Perhitungan :

ω = WωWs = Wcs −WdsWds −Wc x 100%Keterangan :

Wω = Berat air (gram)

Ws = Berat tanah kering (gram)

2. Pengujian Berat Volume (Unit Weight Test)

Pengujian berat volume bertujuan untuk menentukan berat volume

tanah dalam keadaan asli (undisturbed sample), yaitu perbandingan

berat tanah dengan volume tanah. Pengujian berdasarkan ASTM D

2167 dan SNI 3637 1994, dengan prosedur sebagai berikut :

a. Bahan :

Sampel tanah undisturbed.

b. Peralatan :

1) Ring Contoh.

2) Pisau perata.


c. Prosedur :

1) Menyiapkan peralatan dan sampel tanah yang akan diuji

35

2) Menimbang ring contoh, lalu mengukur diameter dan tinggi

permukaan samping ring contoh.

3) Mengolesi oli pada permukaan ring dan alat pendorong

sampel secara merata agar tanah tidak melekat pada ring.

4) Mengambil sampel tanah dari tabung contoh yang telah

dipersiapkan.

5) Memasukkan sampel tersebut pada ring dengan cara

menekan ring ke sampel, hingga tanah tertekan padat pada

ring.

6) Meratakan permukaan tanah dengan pisau perata.

7) Menimbang ring dan sampel pada timbangan dengan

ketelitian 0,01 gram, kemudian mencatatnya.

d. Perhitungan :γ =Keterangan :

W = Berat tanah (gram)

V = Volume ring (cm3)

3. Pengujian Berat Jenis (Specific Gravity Test)

Pengujian berat jenis bertujuan untuk menentukan berat jenis tanah

yang lolos saringan No. 40 (Ø 0,425 mm) dengan menggunakan

picnometer. Pengujian berdasarkan ASTM D 854-02 dan SNI

1964 2008, dengan prosedur pengujian sebagai berikut :

a. Bahan :

36

1) Sampel tanah yang lolos saringan No.40 dan telah

dikeringkan sebanyak dua sampel.

2) Air bersih atau air suling.

b. Peralatan :

1) Ayakan No. 40 (Ø 0,425 mm).

2) Labu Ukur (Picnometer).


4) Tugku pemanas (Boiler).

c. Prosedur :

1) Menyiapkan benda uji secukupnya dan mengoven pada suhu

1050C selama 24 jam.

2) Mendinginkan tanah, lalu mengayak dengan saringan No. 40

(Ø 0,425 mm).

3) Menimbang picnometer dalam keadaan kosong.

4) Mengambil sampel tanah sebanyak 25-30 gram dan

memasukkannya ke dalam picnometer.

5) Menimbang picnometer yang berisi sampel tanah.

6) Menambahkan air suling ke dalam picnometer sampai terisi

duapertiganya.

7) Memanaskan picnometer diatas tungku pemanas sampai

butir-butir udara hilang.

8) Merendam picnometer dalam bak perendaman sampai

temperaturnya kembali normal.

37

9) Menambahkan air suling ke dalam picnometer sampai

penuh.

10) Mengeringkan bagian luar picnometer, menimbang dan

mencatat hasilnya.

11) Membersihkan picnometer yang telah digunakan, lalu isi

dengan air suling dan ditimbang.

d. Perhitungan :

= 1 − 2Keterangan :

Ws = Berat sampel tanah (gram)

Wω1 = Berat air mula–mula (gram)

Wω2 = Berat air setelah dipanaskan (gram)

4. Pengujian Batas Cair (Liquid Limit Test)

Pengujian batas cair bertujuan untuk menentukan kadar air suatu

jenis tanah pada batasan antara keadaan cair dan keadaan plastis,

sesuai ketentuan yang ditentukan oleh Atterberg. Pengujian

berdasarkan ASTM D 4318 dan SNI 1967 2008, dengan prosedur

pengujian sebagai berikut :

a. Bahan :

1) Sampel tanah yang telah dikeringkan.


b. Peralatan :

1) Alat Batas Cair (Mangkuk Cassagrande).

2) Alat Pembuat Alur (Grooving tool).

38

3) Spatula.

4) Oven.

5) Kontainer.

6) Wadah atau Gayung.

7) Ayakan No. 40 (Ø 0,425 mm).


c. Prosedur :

1) Mengayak sampel tanah menggunakan saringan No. 40.

2) Mengatur tinggi jatuh mangkuk casagrande setinggi 10 mm.

3) Mengambil sampel tanah sebanyak 150 gram, kemudian

diberi air dan aduk hingga merata, kemudian dimasukkan ke

dalam mangkuk cassagrande dan meratakan permukaan

adonan sehingga sejajar dengan alas.

4) Membuat alur tepat ditengah-tengah dengan membagi benda

uji dalam mangkuk cassagrande tersebut dengan

menggunakan grooving tool.

5) Memutar tuas pemutar sampai kedua sisi tanah bertemu

sepanjang 13 mm sambil menghitung jumlah ketukan

dengan jumlah ketukan harus berada diantara 10–40 kali.

6) Mengambil sebagian benda uji dibagian tengah mangkuk

untuk pemeriksaan kadar air dan melakukan langkah kerja

yang sama untuk benda uji dengan keadaan yang berbeda

sehingga diperoleh 4 macam benda uji dengan jumlah

39

ketukan 2 buah dibawah 25 ketukan dan 2 buah di atas 25

ketukan.

d. Perhitungan :LL = ω x ( )0,121

Keterangan :

LL = Liquid Limit (%)

ω = Kadar air (%)

N = Jumlah pukulan

5. Pengujian Batas Plastis (Plastic Limit Test)

Pengujian batas plastis bertujuan untuk menentukan kadar air suatu

jenis tanah pada batasan antara keadaan plastis dan keadaan semi

padat, sesuai ketentuan yang ditentukan oleh Atterberg. Pengujian



a. Bahan :

1) Sampel tanah sebanyak 20 gram.


b. Peralatan :

1) Kontainer.

2) Plat kaca.

3) Spatula.

4) Oven.

5) Ayakan No. 40 (Ø 0,425 mm).

40


c. Prosedur :

1) Mengayak sampel tanah dengan saringan No. 40.

2) Mengambil sampel tanah sebanyak 20 gram dan campurkan

dengan air suling sampai massa menjadi cukup plastis untuk

dibentuk menjadi bola.

3) Mengambil sampel tanah kira-kira 1,5-2 gram, kemudian

menggeleng sampel tersebut dengan kecepatan 80-90

gelengan per menit di atas plat kaca hingga mencapai

diameter 3 mm dan terjadi retakan.

4) Mengumpulkan bagian-bagian tanah yang retak dan

memasukkannya ke dalam kontainer, kemudian ditimbang.

5) Menentukan kadar air benda uji.

d. Perhitungan :

LI = 100%PI = LL-PL

Keterangan :

PI = Plastic Index (%)

LL = Liquid Limit (%)

PL = Plastic Limit (%)

Wω = Berat Air (gram)

Wd = Berat tanah kering (gram)

6. Pengujian Analisis Saringan (Sieve Analysis Test)

41

Pengujian analisis saringan bertujuan untuk mengetahui persentase

ukuran butiran tanah dan susunan butiran tanah (gradasi) dari suatu

jenis tanah yang tertahan di atas saringan No. 200 (Ø 0,075 mm).

Pengujian berdasarkan ASTM D 422 dan SNI 3423 2008, dengan

prosedur pengujian sebagai berikut :

a. Bahan :

1) Sampel tanah yang telah dioven sebanyak 500 gram.

2) Air bersih atau air suling sebanyak 1500 cc.

b. Peralatan :

1) Satu set saringan (Sieve).


3) Mesin penggetar (Sieve shaker).

4) Oven.

c. Prosedur :

1) Mengambil sampel tanah sebanyak 500 gram dan memeriksa

kadar airnya.

2) Meletakkan susunan saringan di atas mesin penggetar dan

memasukkan sampel tanah pada susunan yang paling atas

kemudian menutup rapat.

3) Mengencangkan penjepit mesin dan menghidupkan mesin

penggetar selama ±15 menit.

4) Menimbang masing-masing saringan beserta sampel tanah

yang tertahan di atasnya.

d. Perhitungan :

42

%Wtertahan = WtertahanWtot x 100%% Lolos = 100 −% kumulatif tertahan

7. Pengujian Analisis Hidrometer (Hydrometry Analysis Test)

Pengujian analisis hidrometer bertujuan untuk menentukan

distribusi ukuran butir-butir tanah untuk tanah yang tidak

mengandung butir tertahan saringan No. 10 (Ø 2 mm). Pengujian



a. Bahan :

1) Sampel tanah lolos saringan No. 10 sebanyak 50 gram.


3) Reagent (Na2SiO3).

b. Peralatan :

1) ASTM soil hydrometer (151 H).

2) Kontainer.

3) Termometer.


5) Gelas silinder dengan kapasitas 1000 cc sebanyak 2 buah.

6) Cawan porselen (mortar).

7) Alat pengaduk suspensi.

8) Stopwatch.

9) Mixer.

c. Prosedur :

43

1) Mengayak sampel tanah menggunakan saringan No. 10 dan

mengambilnya sebanyak 50 gram.

2) Menaruh sampel tanah ke dalam kontainer, menuangkan 125

cc larutan air dan reagent sebanyak 5 gram. Aduk hingga

semua bahan tercampur.

3) Melakukan pemeraman tanah yang sudah tercampur selama

16 jam.

4) Menuangkan campuran ke dalam alat pencampur (mixer)

dan mengaduk selama 15 menit.

5) Memindahkan campuran ke gelas ukur silinder, kemudian

tambahkan air sehingga mencapai volume 1000 cm3.

6) Menutup dan mengocok gelas ukur secara bolak-balik

sekitar 60 kali.

7) Melakukan pembacaan hidrometer pada T=2; T=5; T=15;

T=30; T=60; T=250 dan T=1440.

8) Melakukan pembacaan suhu menggunakan termometer.

9) Menyediakan gelas ukur kedua yang hanya berisi air dan

reagent.

10) Mengulangi prosedur (5), (6), dan (8) untuk gelas ukur

silinder kedua.

11) Melakukan pembacaan hidrometer pada gelas ukur kedua.

d. Perhitungan :

d = K LT

44

P = Rcp x aW x 100Keterangan :

d = Diameter butiran tanah (mm)

K = Konstanta (tabel 6 SNI 3423 2008)

L = Kedalaman efektif (mm)

T = Interval waktu (detik)

P = Persentase sisa tanah yang terurai (%)

Rcp = Koreksi pembacaan hidrometer

a = Konstanta (tabel 4 SNI 3423 2008)

W = Berat tanah (gram)

3.3.2. Pengujian Pemadatan Standard Proctor Method

Pengujian pemadatan standard proctor method bertujuan untuk

menentukan kepadatan maksimum suatu jenis tanah melalui cara

tumbukan. Dari hasil uji standard proctor didapatkan nilai berat

volume kering maksimum (γdmax) dan kadar air optimum (wopt) yang

selanjutnya akan digunakan pada uji CBR laboratorium. Pengujian



a. Bahan :

1) Sampel tanah (disturbed sample).

2) Air bersih.

b. Peralatan :

1) Satu set mold standar.

45

2) Hammer berat 2,5 kg.

3) Pan segiempat.

4) Sendok pengaduk.

5) Palu karet.

6) Gelas ukur 1000 cc.

7) Pisau perata.

8) Saringan No. 4 (Ø 4,75 mm).

9) Timbangan kapasitas 1 kg dan 20 kg.

10) Kontainer.

11) Extruder.

12) Oli.

13) Oven.

c. Prosedur :

1) Menghamparkan sampel tanah hingga kering.

2) Mengayak tanah dengan saringan No.4 (Ø 4,75 mm).

3) Menimbang dan mengukur diameter serta tinggi mold.

4) Mengambil sampel tanah sebanyak 12,5 kg yang lolos

saringan No.4 (Ø 4,75 mm), kemudian dibagi menjadi 5

bagian, masing- masing 2,5 kg.

5) Mengambil sebagian butiran tanah yang mewakili sampel

untuk menentukan kadar air awal.

6) Mengambil sampel tanah sebesar 2,5 kg dan menambahkan

air sedikit demi sedikit sambil diaduk sampai merata. Apabila

46

campuran telah merata, tanah tidak hancur dan lengket ketika

dikepalkan oleh tangan.

7) Mendapatkan berapa cc air yang ditambahkan untuk setiap 2,5

kg tanah, penambahan air dengan selisih 3%.

8) Mengolesi bagian dalam mold dengan oli hingga merata.

9) Membagi tanah kedalam 3 bagian, lalu masukkan bagian

pertama kedalam mold dan tumbuk menggunakan hammer

sebanyak 25 kali sampai merata. Dengan cara yang sama

dilakukan untuk bagian kedua dan seterusnya.

10) Menimbang mold yang berisi sampel tanah yang telah

dipadatkan.

11) Mengulangi prosedur (8) dan (9) untuk keempat sampel tanah

berikutnya.

12) Mengeluarkan sampel tanah dari mold menggunakan

extruder.

13) Mengambil dan menimbang sebagian sampel tanah hasil

percobaan untuk uji kadar air. Kemudian masukkan ke dalam

oven selama 24 jam.

14) Dari hasil uji standard proctor didapatkan nilai berat volume

kering maksimum (γdmax) dan kadar air optimum (Wopt).

3.3.3. Pengujian CBR Laboratorium

Dalam penelitian ini, pemadatan tanah dilakukan dengan dua metode

yang berbeda, yaitu metode tumbukan menggunakan hammer dan

metode tekanan menggunakan alat uji tekan modifikasi. Hal ini

47

dilakukan agar mendapatkan perbandingan nilai CBR dari kedua

metode. Apabila nilai yang didapatkan mendekati, maka kedepannya

alat tekan modifikasi dapat terus digunakan sebagai alat pemadatan

tanah untuk uji CBR di laboratorium, sehingga dapat menghemat

waktu dan tenaga saat penelitian.

1. Pengujian CBR Laboratorium Metode Tumbukan

Pengujian ini bertujuan untuk menentukan nilai CBR material

tanah yang dipadatkan menggunakan hammer pada kadar air

optimum (Wopt). Pengujian dibagi menjadi dua metode, yaitu

pengujian CBR laboratorium rendaman dan pengujian CBR

laboratorium tanpa rendaman. Pengujian berdasarkan ASTM D

1883 dan SNI 1744 2012, dengan prosedur pengujian sebagai

berikut :

a. Bahan :

1) Sampel tanah (disturbed sample).

2) air bersih.

3) Oli.

b. Peralatan :

1) Satu set mold CBR.

2) Hammer seberat 2,5 kg.

3) Pan persegi.

4) Sendok pengaduk.

5) Oli.

6) Kuas.

48

7) Palu karet.

8) Pisau perata.

9) Gelas ukur 1000 cc.

10) Timbangan (kapasitas 1 kg dan 20 kg).

11) Kontainer.

12) Saringan No.4 (Ø 4,75 mm).

13) Alat penetrasi CBR.

14) Oven.

15) Kain lap.

16) Kantong plastik.

c. Prosedur :

1) Menjemur sampel tanah hingga kering.

2) Mengayak tanah menggunakan saringan No. 4.

3) Mengambil sampel tanah yang telah lolos saringan No.4

sebanyak 15 kg dan membaginya menjadi 3 bagian,

masing-masing bagian seberat 5 kg.

4) Mengambil sampel tanah seberat 5 kg kemudian

tambahkan air sedikit demi sedikit sambil diaduk hingga

merata. Jumlah air yang digunakan sesuai dengan kadar air

optimum yang didapatkan dari pengujian pemadatan

standar.

5) Memasukkan sampel tanah kedalam kantong plastik dan

diamkan selam 24 jam, agar tanah dan air tercampur

dengan merata.

49

6) Memasang satu set mold CBR, mengambil sampel tanah

dari dalam plastik kemudian masukkan sampel tanah

kedalam talam dan bagi tanah menjadi 3 bagian.

7) Masukkan bagian pertama sampel tanah kedalam mold

kemudian tumbuk menggunakan hammer seperti pada

pengujian pemadatan. Ulangi langkah tersebut untuk

bagian kedua dan ketiga. Pada pengujian CBR

laboratorium terdiri dari 3 sampel yang masing-masing

sampel memiliki jumlah tumbukan yang berbeda yaitu 10,

25 dan 55 tumbukan.

8) Melepaskan collar kemudian meratakan tanah

menggunakan pisau perata. Mengambil sedikit tanah yang

tidak terpakai untuk pengujian kadar air.

9) Menimbang mold beserta tanah, kemudian melakukan

pembacaan penetrasi menggunakan alat penetrasi CBR.

10) Meletakkan mold pada alat penetrasi CBR, mengatur posisi

dial beban dan dial penetrasi pada posisi nol, melakukan

penetrasi dengan memutar engkol secara konstan.

Melakukan pembacaan dial beban dan dial penetrasi pada

penetrasi 0,0125”, 0,025”, 0,05”, 0,075”, 0,1”, 0,15”, 0,2” ,

0,3” , 0,4”, dan 0,5”.

11) Melakukan prosedur yang sama untuk masing-masing

tumbukan.

2. Pengujian CBR Laboratorium Metode Tekanan

50

Sampel tanah pada pengujian ini dipadatkan menggunakan alat uji

tekan modifikasi dengan cara menekan secara manual terhadap

sampel tanah yang berada didalam mold CBR. Alat uji tekan

modifikasi dibuat dengan memodifikasi sebuah dongkrak yang

memiliki kuat tekan yang tinggi. Dengan menggunakan sistem

hidrolik secara manual menggunakan dial untuk mengukur tekanan

yang diberikan pada saat pengujian. Cetakan yang akan digunakan

yaitu silinder (mold) dengan diameter 15,24 cm, tinggi 17,78 cm,

dan dilengkapi leher sambung (extension collar) dengan tinggi 5

cm.

Cara kerja alat uji tekan modifikasi dengan cara memompa

dongkrak secara manual, maka pelat yang berada di bawah

dongkrak akan turun. Saat dongkrak dipompa maka pelat silinder

akan menekan tanah yang berada di dalam cetakan dan per yang

berada di atas menurun menahan beban yang diterima dari

dongkrak. Pada saat tanah dipadatkan maka manometer akan

bergerak sehingga dapat mengetahui berapa besar tekanan yang

diterima oleh tanah dengan membaca pada manometer. Berikut

merupakan prosedur dalam pengujian CBR metode tekanan :

1) Mengulangi langkah (1) sampai (6) pada pengujian CBR

metode tumbukan.

2) Masukkan bagian pertama sampel tanah ke dalam mold,

kemudian sampel ditekan dengan tekanan 2,5 MPa. Ulangi

langkah tersebut untuk bagian kedua (tekanan 5 MPa) dan

51

ketiga (10 MPa). Pada pengujian CBR metode tekanan

menggunakan alat uji tekan modifikasi digunakan tiga tekanan

yaitu 5 MPa, 10 MPa dan 15 MPa. Dimana masing-masing

tekanan dibagi lagi menjadi tiga agar mendapatkan nilai CBR

rata-rata.

3) Mengulangi langkah (8) sampai (10) pada pengujian CBR

metode tumbukan.

4) Mengulangi prosedur-prosedur diatas untuk sampel selanjutnya

untuk tekanan 10 MPa dan 15 MPa.

Pada pengujian ini akan didapatkan nilai CBR tanah, yang

selanjutnya nilai CBR ini akan dibandingkan dengan nilai CBR

yang didapatkan dari uji CBR metode tumbukan. Sketsa alat uji

tekan modifikasi CBR laboratorim dapat dilihat pada Gambar 12.

Gambar 12. Sketsa Alat Uji Tekan Modifikasi.

52

Gambar 13. Alat Uji Tekan Modifikasi.

Setiap elemen pada alat uji tekan modifikasi memiliki fungsi yang

berbeda, berikut adalah penjelasan fungsinya :

a. Per berfungsi untuk menahan beban yang diterima dari

dongkrak pada saat proses pemadatan tanah.

b. Manometer berfungsi untuk mengetahui besarnya tekanan yang

diterima oleh sampel tanah pada saat proses pemadatan tanah.

c. Dongkrak berfungsi untuk memberikan gaya tekanan pada

sampel tanah di dalam cetakan silinder (mold).

d. Pelat berfungsi sebagai alas dudukan dongkrak.

e. Pelat silinder berfungsi untuk meneruskan gaya tekanan yang

diberikan oleh dongkrak kepada sampel tanah di dalam cetakan

silinder (mold).

fe

g

d

a

cb

53

f. Cetakan silinder (mold) berfungsi sebagai wadah sampel tanah

yang akan diuji.

g. Pelat berfungsi sebagai alas dudukan cetakan silinder (mold).

V. PENUTUP

5.1. Kesimpulan

Berdasarkan hasil pengujian dan pembahasan yang telah dilakukan, diperoleh

beberapa kesimpulan sebagai berikut :

1. Sampel tanah yang digunakan dalam penelitian ini berdasarkan sistem

klasifikasi AASHTO digolongkan pada kelompok tanah A-2-7 (pasir

berlanau) dan digolongkan kedalam kelompok SM yaitu tanah pasir

berlanau berdasarkan sistem klasifikasi USCS.

2. Semakin besar tekanan atau tumbukan yang diberikan pada sampel tanah,

maka berat volume kering dan nilai CBR yang dihasilkan akan semakin

meningkat. Hal ini disebabkan pada saat diberikan tekanan atau

tumbukan yang tinggi tanah akan semakin padat, karena rongga antar

butiran tanah yang seharusnya berisi air dan udara telah digantikan oleh

butiran padat.

3. Nilai CBR tanpa rendaman metode tekanan menggunakan alat uji tekan

modifikasi jauh lebih besar dibandingkan nilai CBR tanpa rendaman

metode tumbukan menggunakan hammer. Hal ini disebabkan

keseragaman tekanan yang diterima oleh permukaan tanah pada saat

pemadatan menggunakan alat uji tekan modifikasi.

89

4. Nilai CBR rendaman metode tekanan menggunakan alat uji tekan

modifikasi jauh lebih kecil dibandingkan nilai CBR rendaman metode

tumbukan menggunakan hammer, hal ini berbanding terbalik dengan

nilai CBR tanpa rendaman metode tekanan. Pada umumnya disebabkan

oleh kesalahan peneliti saat pembacaan dial penetrasi atau saat

melakukan pemutaran tuas pada alat penetrasi CBR.

5. Pada uji pemadatan tanah standar di laboratorium didapat nilai berat

volume kering maksimum (γdmaks) sebesar 1,6 gr/cm3 (95% γdmaks).

Apabila nilai ini dikonversi terhadap hasil uji alat uji tekan modifikasi

didapat nilai tekanan sebesar 5 Mpa.

5.2. Saran

Untuk penelitian selanjutnya mengenai perbandingan uji CBR metode

tumbukan menggunakan hammer dengan uji CBR metode tekanan

menggunakan alat uji tekan modifikasi, disarankan beberapa hal dibawah ini

untuk dipertimbangkan:

1. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut dengan tekanan yang lebih

bervariasi untuk membuktikan kelayakan alat uji tekan modifikasi.

2. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut untuk jenis tanah lainnya.

3. Peneliti sebaiknya melakukan pengecekan terhadap kondisi alat atau

mesin sebelum pengujian-pengujian dilaboratorium dimulai.

4. Peneliti sebaiknya lebih teliti dalam melakukan pemadatan sampel tanah

menggunakan hammer, karena permukaan hammer yang kecil dapat

menyebabkan kepadatan tanah tidak merata antara sisi satu dan yang

lainnya.

90

5. Peneliti sebaiknya lebih teliti dalam melakukan pembacaan dial penetrasi

dan dial beban pada saat pengujian CBR, serta lebih stabil dalam

melakukan pemutaran tuas pada alat penetrasi CBR.

6. Untuk jenis tanah timbunan biasa pada alat uji tekan modifikasi hanya

mampu menahan tekanan sebesar 20 Mpa, karena jika dipaksakan

dengan tekanan yang lebih tinggi, maka akan terjadi perlawanan dari

sampel tanah tersebut sehingga manometer mengalami naik turun tidak

beraturan.

DAFTAR PUSTAKA

SNI 3637, 1994, Metode Pengujian Berat Isi Tanah Berbutir Halus denganCetakan Benda Uji, Badan Standarisasi Nasional, Jakarta, 4 hlm.

SNI 6797, 2002, Tata Cara Klasifikasi Tanah dan Campuran Tanah AgregatUntuk Konstruksi Jalan, Badan Standarisasi Nasional, Jakarta, 10 hlm.

SNI 1742, 2008, Cara Uji Kepadatan Ringan untuk Tanah, Badan StandarisasiNasional, Jakarta, 20 hlm.

SNI 1964, 2008, Cara Uji Berat Jenis Tanah, Badan Standarisasi Nasional,Jakarta, 14 hlm.

SNI 1965, 2008, Cara Uji Penentuan Kadar Air untuk Tanah dan batuan dilaboratorium, Badan Standarisasi Nasional, Jakarta, 16 hlm.

SNI 1966, 2008, Cara Uji Penentuan Batas Plastis dan Indeks Plastisitas Tanah,Badan Standarisasi Nasional. Jakarta, 15 hlm.

SNI 1967, 2008, Cara Uji Penentuan Batas Cair Tanah, Badan StandarisasiNasional, Jakarta 25 hlm.

SNI 3423, 2008, Cara Uji Analisis Ukuran Butir Tanah, Badan StandarisasiNasional, Jakarta, 33 hlm.

SNI 1744, 2012, Metode Uji CBR Laboratorium, Badan Standarisasi Nasional,Jakarta, 32 hlm.

Bowles, J.E. 1991, Sifat-sifat Fisis dan Geoteknis Tanah (Mekanika Tanah),Erlangga, Jakarta.

Direktorat Jendral Bina Marga, 2010, Spesifikasi Umum 2010, DepartemenPekerjaan Umum, Jakarta.

Das, B.M. 1995, Mekanika Tanah (Prinsip-Prinsip Rekayasa Geoteknis) Jilid I,Erlangga, Jakarta.

Dermawan, Herwan. 2010, Uji California Bearing Rati (CBR) ASTM D1883,Universitas Pendidikan Indonesia, Bandung.

Hardiyatmo, H.C. 2002, Mekanika Tanah 1 Edisi 3, Gramedia Pustaka Utama,Jakarta

Hendarsin, S.L. 2000, Penuntun Praktis Perencanaan Teknik Jalan Raya,Politeknik Negeri Bandung, Bandung.

Larasati, D. 2016, Uji Kuat Tekan Paving Blok Menggunakan Campuran Tanahdan Kapur dengan Alat Pemadat Modifikasi, Skripsi, Universitas Lampung,Bandar Lampung.

Novalia, A. 2017, Studi Eksperimen Derajat Kepadatan Tanah Standard ProctorLaboratorium Terhadap Alat Tekan Pemadat Modifikasi MenggunakanTanah Timbunan Pilihan, Skripsi, Universitas Lampung, Bandar Lampung.

Prihatono, Y. 2011, Pemadatan Tanah, https://yogoz.wordpress.com/2011/01/31/pemadatan-tanah-2/, Diakses pada 1 Mei 2018.

Robianti, E. 2017, Percobaan Pengujian Pemadatan Tanah Metode StandardProctor Dengan Alat Uji Tekan Pemadat Modifikasi, Skripsi, UniversitasLampung. Bandar Lampung.

Soedarmo, G.D. dan S.J. Edy Purnomo, 1993, Mekanika Tanah 1, Kanisius,Malang.

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

Universitas Lampung, 2016, Format Penulisan Karya Ilmiah UniversitasLampung, Unila Offset, Bandar lampung.

Verhoef, P.N.W. 1994, Geologi Untuk Teknik Sipil, Erlangga, Jakarta.

Documents

KORELASI UJI PEMADATAN STANDARD PROCTOR ...digilib.unila.ac.id/56224/3/SKRIPSI TANPA BAB PEMBAHASAN.pdfvalue of standard proctor method CBR test with soak is (2%) which higher than