jurnal skripsi teknik sipil

ANALISIS KEKUATAN CEMENT TREATED BASE (CTB) DENGAN BAHAN TAMBAH ZAT ADITIF MENGGUNAKAN VARIASI KANDUNGAN TANAH DAN PASIR UNTUK LAPIS PONDASI ATAS JALAN

Nurkolis

Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Purworejo,

Jln. K.H. Ahmad Dahlan 3 Purworejo 5411.Telp./Faks. (0275) 321494

Home Page: www.umpwr.ac.id. Email: info@umprw.ac.id

ABSTRAK

Nurkolis.’’Analisis Kekuatan  Cement Treated Base (CTB dengan Tambahan Zat Aditif Menggunakan Variasi Kandungan Tanah Dan Pasir Untuk Lapis Pondasi Atas Jalan. Skripsi. Fakultas Teknik. Teknik Sipil, Universitas Muhammadiyah Purworejo. 2017.

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui nilai kuat tekan CTB untuk lapis pondasi atas jalan menggunakan agregat campuran yang sama dan variasi kandungan tanah dan pasir dengan bahan tambah zat aditif (Soil Stabilizer). Metode penelitian yang digunakan dalam penelitian ini yaitu metode eksperimen. Dengan menentukan kadar air optimum dan komposisi campuran.  Dalam penelitian ini kadar air optimum di dapat dari trial pembuatan CTB dengan prosentase kadar air yang digunakan adalah 4% 6%, 8%, 10% dari berat agregat. Dari hasil pengujian kuat tekan CTB dapat disimpulkan bahwa kadar air optimum untuk pembuatan CTB adalah 8% dari berat agregat dengan nilai kuat tekan rata-rata 85.877 kg/cm². Hasil nilai kuat tekan rata-rata CTB umur 7 hari dengan bahan tambah zat aditif pada prosentase kandungan tanah 10%, pasir 30% = 56,406 kg/cm², kandungan tanah 20%, pasir 25% = 53,680 kg/cm², kandungan tanah 30%, pasir 20 % = 42,909 kg/cm², kandungan tanah 40%, pasir 15% = 31,443 kg/cm², dan kandungan tanah 50%, pasir 10% = 28,714 kg/cm², dari ke-5 hasil nilai kuat tekan rata-rata CTB pada prosentase kandungan tanah 10%, pasir 30% dan kandungan tanah 20%, pasir 25%  nilai kuat tekan rata-rata di atas 45 kg/cm² sebagaimana yang disyaratkan, sehingga CTB pada prosentase kandungan tanah 10%, pasir 30% dan kandungan tanah 20%, pasir 25% sesuai Spesifikasi Departemen Pekerjaan Umum 2010 : DIVISI 5 – perkerasan berbutir dan beton semen dan dapat digunakan sebagai lapis pondasi atas jalan.

Kata Kunci: Pondasi Jalan, Cement Treated Base (CTB), Nilai Kuat Tekan.

BAB I

PENDAHULUAN

1.1.  Latar Belakang

Perkerasan jalan adalah suatu bagian dari jalan yang diperkeras dengan lapisan konstruksi tertentu yang memiliki ketebalan, kekakuan, kekuatan dan kestabilan tertentu sehingga mampu mentransfer beban lalu lintas yang melintas di atasnya ke lapisan tanah dasar.

Dalam Pembangunan jalan sering kali ditemui juga pekerjaan jalan yang mengalami kerusakan atau kehancuran sebelum masa pelayanan berakhir. Hal ini dapat disebabkan oleh beberapa faktor, yaitu : keadaan tanah dasar yang tidak stabil, beban lalu lintas yang sudah melewati kapasitas perencanaan, serta iklim maupun cuaca yang mempengaruhi daerah tersebut. Perkerasan jalan diletakkan di atas tanah dasar, dengan demikian secara keseluruhan mutu dan daya tahan konstruksi perkerasan tak lepas dari tanah dasar.

Kerusakan jalan yang disebabkan oleh tanah dasar yang tidak stabil menyebabkan terganggunya kenyamanan pengguna jalan akibat permukaan jalan yang tidak rata (bergelombang). Dengan keadaan tanah dasar yang tidak memenuhi persyaratan maka Deformasi atau penurunan yang tidak seimbang terjadi pada badan jalan tersebut.

Pada perkembangan infrastruktur, Ionic soil stabilizer merupakan bahan Additive yang dapat digunakan untuk pembangunan jalan. Selain itu, Ionic soil stabilizer juga dapat digunakan untuk memperkuat struktur tanah, mengisi pori-pori antar partikel tanah, cepat mengering menjadi lapisan yang keras sehingga tanah menjadi padat dan stabil sehingga menyebabkan daya dukung tanah meningkat.

1.2.  Identifikasi Masalah

Memanfaatkan tanah yang ditambah zat aditif sebagai agregat Cement Treated Base (CTB) untuk lapis pondasi atas jalan dan untuk mengurangi agregat kasar (kerikil) dan agregat halus (pasir).

1.3.  Batasan Masalah

Agar penelitian ini lebih mengarah pada latar belakang dan permasalahan yang telah dirumuskan maka diperlukan batasan-batasan masalah guna membatasi ruang lingkup penelitian, batasan masalah pada penelitian ini adalah sebagai berikut.

        1.          Cement Treated Base (CTB) yang digunakan untuk lapis pondasi atas jalan adalah Agregat kelas A.

        2.          Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Teknik Sipil, Universitas Muhammadiyah Purworejo.

      3.            Penambahan zat aditif menggunakan difa soil stabilizer.

      4.            Tanah yang digunakan 1 (satu)  jenis tanah.

      5.            Uji tekan benda uji yang telah ditambah zat aditif pada umur 7 hari. (DPU 2010 : DIVISI 5)

      6.            Pada penelitian ini tidak membahas masalah ikatan kimia atau reaksi kimia.

      7.            Spesifikasi Cement Treated Base (CTB) menggunakan Spesifikasi Umum Bina Marga Tahun 2010.

1.4.  Rumusan Masalah

Adapun perumusan masalah pada penelitian ini adalah bagaimana menganalisis nilai kuat tekan Cement Treated Base (CTB) sebagai lapis pondasi atas jalan dengan agregat campuran yang sama dan variasi kandungan tanah dan pasir dengan bahan tambah zat aditif (Soil Stabilizer)?

1.5.  Tujuan Penelitian

Adapun tujuan dari penelitian untuk mengetahui nilai kuat tekan Cement Treated Base (CTB) untuk lapis pondasi jalan dengan agregat campuran yang sama dan variasi kandungan tanah dan pasir dengan bahan tambah zat aditif (Soil Stabilizer).

1.6.  Manfaat Penelitian

Adapun manfaat dari penelitian ini adalah sebagai suatu masukkan dan bahan informasi bagi instansi terkait maupun masyarakat yang merupakan bagian dari pengembangan teknologi pembanguan jalan dan sebagai pengembangan ilmu dari peneliti khususnya dalam hal pembangunan  jalan.

BAB II

KAJIAN TEORI, HIPOTESIS

2.1.  Kajian Teori

Pengertian Jalan Raya

Pengertian jalan raya adalah prasarana transpotasi darat yang meliputi segala bagian jalan, termasuk bangunan pelengkap, dan pelengkapnya yang diperuntukan bagi lalu lintas, yang berada diatas permukaan tanah, atau berada dibawah permukaan tanah serta diatas permukaan air, kecuali jalan kereta api dan jalan kabel (UU No. 38 tahun 2004 tentang jalan).

          

Lapisan perkerasan jalan berfungsi untuk menerima beban lalu-lintas dan menyebarkannya ke lapisan di bawahnya terus ke tanah dasar

Cara Uji Kepadatan Berat Untuk Tanah

Ruang lingkup

Cara uji ini dimaksudkan untuk menentukan hubungan antara kadar air dan kepadatan tanah yang dipadatkan di dalam sebuah cetakan berukuran tertentu dengan penumbuk 4,54 kg yang dijatuhkan secara bebas dari ketinggian 457 mm. Cara uji ini mencakup ketentuan- ketentuan mengenai peralatan, cara pengujian dan contoh uji, cara pengerjaan, perhitungan, dan pelaporan (SNI, 1743-2008)

Cara pengujian

Ditetapkan 4 pilihan cara uji yaitu cara A, cara B, cara C dan cara D, sebagai berikut.

Lapis Pondasi Agregat Semen (Cement Treated Base / CTB)

a.         Lapis Pondasi Agregat Semen (Cement Treated Base / CTB)

CTB (Cement Treated Base) adalah campuran semen, air, serta agregat halus dan kasar yang melalui proses gradasi laboratorium. Bahan bahan tersebut dicampur dengan alat pencampur (Mesin Molen) yang dapat menghasilkan campuran beton setengah basah dengan kadar air minimum. Penggunaan CTB  biasanya pada kostruksi perkerasan jalan sebagai lapisan konstruksi pondasi bawah (Sub Base) atau pondasi atas (Base Course). (DPU 2010 : DIVISI 5).

Agregat Kasar (Kerikil)

Menurut SNI-03-2847-2002, agregat kasar adalah kerikil sebagai hasil perpecahan alami dari batuan atau berupa batu pecah yang diperoleh dari industri pemecah batu dan mempunyai ukuran butir antara 5 mm sampai 40 mm. Untuk menunjukan kekerasan atau kehalusan butir agregat pada umumnya kerikil mempunyai modulus halus butir 5-8 dan untuk berat jenis kerikil SSD adalah 2,40-2,90. (PUBI-1982).

 Jenis pemeriksaan kerikil yaitu :

a.    Pemeriksaan MHB kerikil

b.    Pemeriksaan Berat Jenis kerikil

       Perbandingan antara berat dan volume pasir tidak termasuk pori-pori antara butirannya disebut berat jenis. Pemeriksaan berat jenis dan SSD krikil merupakan hal yang penting untuk mengetahui Kerikil tersebut telah memenuhi syarat atau belum untuk bahan campuran adukan beton (PUBI-1982).

Agregat Halus (Pasir)

Agregat halus adalah pasir yang didapat dari pelapukan batuan secara alami atau pasir yang dihasilkan dari pemecahan batu yang semua butirannya menembus ayakan dengan lubang 4,75 mm. Agregat halus dalam beton berfungsi sebagai pengisi rongga-rongga antara agregat kasar. Pasir yang digunakan dalam bahan bangunan kandungan lumpur didalamnya tidak boleh lebih dari 5%. Untuk MHB pasir halus adalah 2,20-2,60, pasir sedang 2,60-2,90, pasir kasar 2,90-3,20, syarat berat jenis pasir SSD untuk bahan bangunan adalah 2,40-2,90. (PUBI-1982).

a.    Pemeriksaan MHB pasir

Pemeriksaan Modulus Halus Butir (MHB) sesuai pada tabel 4.

Semen Portland

Semen portland tipe 1 (PPC) adalah bahan pengikat hidrolis berupa bubuk-bubuk halus yang dihasilkan dengan cara menghaluskan klinker yang terdiri dari silikat-silikat kalsium yang bersifat hidrolis, dengan batu gips sebagai bahan tambahan. Fungsi utama semen adalah mengikat butir-butir agregat hingga membentuk suatu massa padat yang akan mengisi rongga-rongga diantara butir-butir agregat.

Air

Air merupakan bahan dasar pembuat beton yang diperlukan untuk bereaksi kimia dengan semen yang memungkinkan untuk terjadinya pengikatan dan pengerasan dan menjadi pelumas antara butir-butir agregat agar dapat mudah dikerjakan (Kardiyono, 1996). Reaksi air dan semen akan menghasilkan pasta semen yang berfungsi sebagai pengikat antar agregat.

Kuat Tekan Beton

Kuat tekan beton adalah besarnya beban per satuan luas, yang menyebabkan benda uji beton hancur bila dibebani dengan gaya tekan tertentu, yang dihasilkan oleh mesin tekan.

Tanah Lempung

Tanah lempung merupakan tanah dengan ukuran mikrokonis sampai dengan sub mikrokonis yang berasal dari pelapukan unsur-unsur kimiawi penyusun batuan. Tanah lempung sangat keras dalam keadaan kering, bersifat plastis pada kadar air sedang, sedangkan pada keadaan air yang lebih tinggi tanah lempung akan bersifat lengket (kohesif) dan sangat lunak. (Terzaghi, 1987).

Soil Stabilizer

Stabilisasi tanah dapat dilakukan secara fisik dan kimiawi. Stabilisasi secara fisik antara lain dengan perbaikan gradasi tanah dengan menambahkan butiran tanah yang dibutuhkan untuk mencapai gradasi yang baik dari keadaan sebelumnya. Stabilisasi secara kimiawi antara lain dengan mempergunakan bitumen, kapur, polymer dan bahan kimia lain.

2.2.  HIPOTESIS             

Berdasarkan latar belakang masalah, perumusan masalah, dan tujuan penelitian maka hipotesis atau jawaban sementara dalam penelitian ini adalah bahwa Soil Stabilizer dapat meningkatkan nilai kuat tekan Cement Treated Base (CTB) yang mengandung tanah dan pasir.

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1.        Metode Penelitian

Penelitian ini diawali dengan studi pustaka melalui literature-literatur yang ada di perpustakaan. Kemudian dilanjutkan dengan penelitian yang dilaksanakan di Laboratorium Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Purworejo.

Adapun tahapan-tahapan dalam pelaksanaan penelitian adalah  sebagai berikut.

1.    Perizinan menggunakan Laboratorium Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Purworejo untuk penelitian.

2.    Persiapan bahan

3.    Pemeriksaan bahan material.

4.    Perencanaan Campuran

5.    Penentuan Pemadatan

Benda uji silinder dimeter 15 cm dan tinggi 30 cm dipadatkan dalam 5 lapis, masing-masing lapisan ditumbuk sebanyak 145 tumbukan dengan berat alat penumbuk  4,5 kg dan tinggi jatuh 45 cm. (DPU 2010 : DIVISI  5)

6.    Pembuatan Benda Uji

7.    Pengujian kuat tekan yang dilakukan pada umur 7 hari.

8.    Pengumpulan data hasil pengujian Laboratorium.

9.    Analisa dan kesimpulan.

3.2.  Tempat Penelitian

Penelitian dilakukan di Laboratorium Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Purworejo, Kecamatan Purworejo, Kabupaten Purworejo, Provinsi Jawa Tengah.

3.

 

BAB IV

HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

 Hasil Penelitian dan Pembahasan

Dari tabel 6. hasil nilai kuat tekan rata-rata Cement Treated Base (CTB) dengan bahan tambah zat aditif (Soil Stabilizer) pada prosentase kandungan tanah 10%, pasir 30% = 56,406 kg/cm², kandungan tanah 20%, pasir 25% = 53,680 kg/cm², kandungan tanah 30%, pasir 20 % = 42,909 kg/cm², kandungan tanah 40%, pasir 15% = 31,443 kg/cm², dan kamdungan tanah 50% pasir 10% = 28,714 kg/cm². Untuk mengetahui peningkatan nilai kuat tekan CTB dengan zat aditif dan tanpa zat aditif mengambil sampel pada prosentase kandungan tanah 10%, pasir 30% dan kandungan tanah 20%, pasir 25% nilai kuat tekan rata-rata diatas 45 kg/cm² sebagaimana yang disyaratkan Departemen Pekerjaan Umum 2010 : DIVISI 5 sebagai perbandingan peningkatan nilai kuat tekan CTB dengan zat aditif dan nilai kuat tekan CTB tanpa zat aditif. Perbandingan nilai kuat tekan rata-rata Cement Treated Base (CTB) menggunakan zat aditif dan tanpa zat aditif pada prosentase tanah 10%, pasir 30 % dan tanah 20%, pasir 25 % dengan kadar air optimum 8% mengalami peningkatan sebesar 33.162 % dan 73.902 %.

 Dari grafik 3 dan 4 perbandingan nilai kuat tekan rata-rata Cement Treated Base (CTB) pada umur 7 hari dengan zat aditif dan tanpa zat aditif pada prosentase tanah 10%, pasir 30 % dan tanah 20%, pasir 25 % dengan kadar air optimum 8% mengalami peningkatan sebesar 33.162 % dan 73.902 %. Hal ini dipengaruhi oleh penambahan zat aditif (Soil Stabilizer) pada pembuatan benda uji Cement Treated Base (CTB).

Hasil pengujian kuat tekan Cement Treated Base (CTB) pada umur 7 hari dengan bahan matrial yang digunakan agregat kelas A, variasi kandungan tanah 10 %, 20 %, 30 %, 40 %, 50 %, variasi penambahan pasir 30 %, 25 %, 20 %, 15 %, 10 %, dengan bahan tambah  soil stabilizer diperoleh hasil nilai kuat tekan rata-rata Cement Treated Base (CTB) pada prosentase kandungan tanah 10%, pasir 30% = 56,406 kg/cm², kandungan tanah 20%, pasir 25% = 53,680 kg/cm², kandungan tanah 30%, pasir 20 % = 42,909 kg/cm², kandungan tanah 40%, pasir 15% = 31,443 kg/cm², dan kandungan tanah 50% pasir 10% = 28,714 kg/cm². Ke-5 hasil nilai kuat tekan rata-rata Cement Treated Base (CTB) pada prosentase kandungan tanah 10%, pasir 30% dan kandungan tanah 20% , pasir 25%  nilai kuat tekan rata-rata diatas 45 kg/cm² sebagaimana yang disyaratkan, sehingga Cement Treated Base (CTB) pada prosentase kandungan tanah 10%, pasir 30% dan kandungan tanah 20%, pasir 25% sesuai spesifikasi DPU 2010 : DIVISI 5 – perkerasan berbutir dan beton semen dan dapat digunakan sebagai lapis pondasi atas jalan.

Uraian di atas menunjukkan bahwa semakin sedikit kandungan tanah dan semakin banyak penambahan pasir pada Cement Treated Base (CTB) maka nilai f”c mengalami peningkatan. Semakin banyak tanah maka akan mempengaruhi daya lekat agregat dengan semen sehingga kuat tekan Cement Treated Base (CTB) akan berkurang.

BAB V

PENUTUP

Simpulan

Dari studi penelitian serta analisa yang telah dilakukan, ada beberapa kesimpulan yang dapat diambil antara lain :

a.    Zat aditif (soil stabilizer) mempengaruhi peningkatan nilai f’c pada Cement Treated Base (CTB).

b.    Semakin sedikit prosentase kandungan tanah pada Cement Treated Base (CTB) maka nilai f’c mengalami peningkatan.

c.    Semakin banyak prosentase penambahan kandungan pasir pada Cement Treated Base (CTB) maka nilai f’c mengalami peningkatan.

d.    Cement Treated Base (CTB) pada prosentase kandungan tanah 10%, pasir 30%, dan kandungan tanah 20%, pasir 25% nilai kuat tekan rata-rata di atas 45 kg/cm² sebagaimana yang disyaratkan (DPU 2010 : DIVISI 5) sehingga dapat digunakan sebagai lapis pondasi atas jalan.

                                                   DAFTAR PUSTAKA

Alhadi, Aria. Tinjauan Kuat Tekan Beton Terhadap Aplikasi Bahan Aditif Plastiment Vz Dengan Variasi Dosis 0,15%; 0,20%; 0,25% Dari Berat Semen. Tugas Akhir: Universitas Riau Kepulauan Batam.

DPU. 2010. Spesifikasi Umum 2010 revisi 3, (Devisi 5. Perkerasan Berbutir dan Perkerasan Beton Semen).

Edwar, Hermandan Jon, 2014. “Pengaruh Variasi Semen Terhadap Nilai CBR Base Perkerasan Lentur Tipe Cement Treated Base (CTB)” Tugas Akhir: Institut Teknologi Padang.

Ir. Tjokrodimuljo, Kardiyono, M.E. 2009. “Teknologi Beton”. Yogyakarta: Universitas Gadjah Mada

Komili, Euis. 2012. “Solusi Stabilitas Tanah”.Yogyakarta:PT. Diva Mahakarya

Purba, Brian Rivaldo. Uji Kelayakan Agregat Dari Saoka Sorong Barat Sebagai Material Lapis Pondasi Agregat Jalan Raya. Tugas Akhir Jurusan Teknik SipilUniversitas Sam Ratulangi Manado.

SKBI – 2.3.26. 1987. “Petunjuk  Perencanaan Tebal Perkerasan Lentur Jalan Raya Dengan Metode Analisa Komponen”.

SNI, 03-6805, 2002.”Metode Pengujian untuk mengukur nilai kuat tekan Beton pada umur awal dan memproyeksikan kekuatan pada umur berikutnya”

SNI 1743 : 2008. “Cara uji kepadatan berat untuk tanah”.

SNI 1974:2011. “Cara Uji Kuat Tekan Beton Dengan Benda Uji Silinder”.

Suhardjo, Dradjat. 2008. “Metode Penelitian Interdisipliner dan Penulisan Laporan Karya Ilmiah”.Yogyakarta: Safiria Istana Press.

UMP. 2017. “Pedoman Penyusunan Skripsi”. Purworejo: Universitas Muhammadiyah Purworejo.

Widiyatmoko, Hendro. 2011.”Analisis campuran Kapur Pada Tanah Lempung Terhadap Sifat Fisis Tanah”. Tugas Akhir, Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik UMP, Purworejo.