Stabilitas tanah 3

TUGAS AKHIR

PENGARUH STABILISASI TANAH PASIR DENGAN MENGGUNAKAN ASPAL SC60-70 TERHADAP KUAT GESER TANAH Diajukan Kepada Universitas Islam Indonesia Untuk Memenuhi Persyaratan Memperoleh Derajat Sarjana Strata Satu ( S1 ) Teknik Sipil

Disusun oleh : Nama

: Dian Purniasari

NIM

: 03 511 190

Jurusan : Teknik Sipil

JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN UNIVERSITAS ISLAM INDONESIA\ YOGYAKARTA 2008

LEMBAR PENGESAHAN TUGAS AKHIR PENGARUH STABILISASI TANAH PASIR DENGAN MENGGUNAKAN ASPAL SC60-70 TERHADAP KUAT GESER TANAH Diajukan Kepada Universitas Islam Indonesia Untuk Memenuhi Persyaratan Memperoleh Derajat Sarjana Strata Satu ( S1 ) Teknik Sipil

Disusun oleh : Dian Purniasari 03 511 190

Mengetahui, Ketua Jurusan Teknik Sipil

Ir. Faisol AM, MS

Disetujui Oleh, Dosen Pembimbing

Ir. Akhmad Marzuko, MT

KATA PENGANTAR

Assalamu' alaikum Wr. Wb. Alhamdulillah wa syukurillah, segala puji dan syukur adalah milikNya yang telah mencurahkan samudra karunia dan hidayahNya kepada penulis, sehingga

penelitian

dengan

judul

“Stabilisasi

Tanah

Pasir

dengan

Menggunakan SC60-70 Terhadap KuatGeser Tanah” dilakukan pada periode September 2007 – Februari tahun 2008, bertempat di Laboratorium Mekanika Tanah, Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Universitas Islam Indonesia, Yogyakarta dapat diselesaikan dengan baik. Sholawat dan salam dihaturkan kepada junjungan Nabi besar Muhammad SAW. Tugas Akhir ini adalah merupakan salah satu syarat dalam menempuh pendidikan sarjana strata satu (S1) pada Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Universitas Islam Indonesia, Yogyakarta. Penelitian ini dimaksudkan untuk mempraktekkan teori yang diperoleh dibangku kuliah, serta memperluas wawasan untuk bekal memasuki dunia kerja. Dalam melakukan penelitian dan terselesaikannya tugas akhir ini, penyusun telah banyak mendapat bantuan, bimbingan dan pengarahan dari berbagai pihak. Untuk itu, pada kesempatan ini penyusun menyampaikan terima kasih kepada: 1. Bapak DR. Ir. H. Ruzardi, MS, selaku Dekan Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Universitas Islam Indonesia, 2. Bapak Ir. H. Faisol AM, MS, selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Universitas Islam Indonesia, 3. Bapak Ir. Akhmad Marzuko, MT, selaku Dosen Pembimbing, 4. Bapak Ibnu Sudarmadji, Ir, H, MS, selaku Dosen Penguji, 5. Bapak A Halim Hasmar, Ir, H, MT, selaku Dosen Penguji,

v

6. Ayah dan Ibu tercinta, terima kasih telah membimbingku untuk mencintai Allah SWT, mengajarkan nilai – nilai kehidupan dan selalu memotivasi hidupku untuk selalu semangat dalam hidup. Tidak ada yang dapat disampaikan selain ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya atas bantuan yang diberikan, semoga mendapat balasan kebaikan dari Allah SWT. Amin Akhirnya besar harapan penulis Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi penulis secara pribadi dan bagi siapa saja yang membacanya. Wabillahittaufiq wal hidayah Wassalamu’alaikum Wr. Wb Yogyakarta, Juni 2008

Penulis

MOTTO “ Hai orang – orang yang beriman, mintalah pertolongan dari Allah dengan kesabaran dan shalat. Sungguh Allah bersama orang – orang yang sabar. “ ( QS. Al Baqarah : 156 )

“ Ibrahim berkata, “ saya tidak putus asa, sebab yang putus asa dari rahmat tuhan hanya orang – orang yang sesat. “ ( QS. Al Hijr : 56 )

“ Karena sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan. Sesungguhnya sesudah ada kesulitan itu ada kemudahan. “ ( QS. Asy Syarh : 5 - 6 )

“ Tiada Kehidupan Tanpa Ilmu Pengetahuan, Tiada Pengetahuan Mendatangkan Kehidupan Pengetahuan Tiada Menciptakan Kesombongan, Pengetahuan Manusia Tiada Setitik Air diLautan. “ ( H. M. Ihsanudin. AS )

iii

ABSTRAKSI

Tanah mempunyai peranan yang sangat penting dalam suatu bidang pekerjaan konstruksi. Tanah yang dijumpai dilapangan sangat bervariasi dan kualitasnya tidak selalu memenuhi persyaratan yang ditentukan untuk suatu konstruksi bangunan diatasnya. Penelitian ini mencoba menganalisis besarnya kuat geser tanah pasir yang distabilisasi dengan Aspal Cair SC60-70 yang dilakukan dengan pengujian Triaksial tipe UU dan Geser Langsung. Pengujian dilaksanakan di Laboratorium Mekanika Tanah, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Universitas Islam Indonesia, Yogyakarta. Sampel tanah diambil dari pantai Parangtritis, Yogyakarta dengan kondisi tanah terganggu (disturbed soil). Nilai kuat geser tanah diambil dari Uji Triaksial tipe UU dan Uji Geser Langsung berdasarkan parameter kuat geser yaitu sudut geser dalam (φ) dan kohesi (c). Variasi penambahan Aspal SC60-70 yaitu 2%, 4%, dan 6% dengan lama pemeraman (curring time) 1 hari, 7 hari dan 14 hari. Dari hasil penelitian ini dapat disimpulkan bahwa terjadi perubahan parameter kuat geser tanah setelah tanah pasir dicampur dengan Aspal SC60-70. Perubahan ini mengakibatkan meningkatnya kuat geser. Pada pengujian Triaksial tipe UU prosentase peningkatan kuat geser maksimum pada prosentase campuran 6% dan lama pemeraman 14 hari, yaitu pada campuran 2% dan lama pemeraman 1, 7, dan 14 hari nilai tegangan gesernya ( τ ) berturut-turut adalah 0,874 kg/cm2, 1,302 kg/cm2, dan 1,473 kg/cm2, pada pencampuran 4% dan lama pemeraman 1, 7, dan 14 hari nilai tegangan gesernya adalah 1,139 kg/cm2, 1,486 kg/cm2, dan 1,768 kg/cm2, pada pencampuran 6% dan lama pemeraman 1, 7, dan 14 hari nilai tegangan gesernya adalah 1,417 kg/cm2, 1,824 kg/cm2, 2,036 kg/cm2, sedangkan pada pengujian Geser Langsung prosentase peningkatan kuat geser maksimum pada prosentase campuran 6% dan lama pemeraman 14 hari, yaitu pada campuran 2% dan lama pemeraman 1, 7, dan 14 hari nilai tegangan gesernya berturut-turut adalah 0,544 kg/cm2, 0,575 kg/cm2, dan 0,843 kg/cm2, pada pencampuran 4% dan lama pemeraman 1, 7, dan 14 hari nilai tegangan gesernya adalah 0,722 kg/cm2, 0,883 kg/cm2, dan 1,075 kg/cm2, pada pencampuran 6% dan lama pemeraman 1, 7, dan 14 hari nilai tegangan gesernya adalah 0,899 kg/cm2, 1,022 kg/cm2, 1,222 kg/cm2.

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL.…………………………………………………………………i LEMBAR PENGESAHAAN…….………………………………………………….ii KATA PENGANTAR................................................................................................iii ABSTRAKSI………………………………………………………………………....v DAFTAR ISI………………………………………………………………………...vi DAFTAR TABEL……………………………………………………………..….....ix DAFTAR GAMBAR……………………………………………………………..….x DAFTAR LAMPIRAN………………………………………………………….....xii

BAB I PENDAHULUAN……………………………………………........................1 1.1

Latar Belakang………………………………………………………...1

1.2

Rumusan Masalah……………………………………………………..2

1.3

Tujuan Penelitian……………………………………………………...2

1.4

Batasan Penelitian……………………………………………………..3

1.5

Manfaat Penelitian…………………………………………………….3

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA……………………………………………...4

2.1

Stabilisasi Tanah Pasir………………………………………………...4

2.2

Aspal Cair……………………………………………………………..6

BAB III

LANDASAN TEORI...........................................................................8

3.1

Tanah………………………………………………………………….8

3.2

Klasifikasi Tanah……………………………………………………...8

3.3

3.2.1

Sistem Klasifikasi AASHTO………………………………….9

3.2.2

Sistem Klasifikasi Unified…………………………………...10

Pemadatan Tanah (Proktor Standart)………………………………...12

3.4

3.5

3.6

Tanah Pasir…………………………………………………………..13 3.4.1

Kandungan Pasir dan Mineral yang ada di dalamnya……….13

3.4.2

Struktur Tanah Berpasir……………………………………...15

Aspal…………………………………………………………………16 3.5.1

Jenis Aspal…………………………………………………...16

3.5.2

Komposisi Aspal……………………………………………..17

Kuat Geser Pasir……………………………...……………………...18 3.6.1

Pengukuran Kekuatan Geser…………………………………18 3.6.1.1

Percobaan Geser Langsung…………………….…..18

3.6.1.2

Pengujian Triaksial……………………..……….....22

3.7

Kriteria Keruntuhan Mohr-Coulomb………………………………...23

3.8

Stabilisasi Tanah Pasir……………………………………………….25

BAB IV

METODE PENELITIAN..................................................................27

4.1

Metode Penelitian……………………………………………………27

4.2

Rencana Penelitian…………………………………………………...27

4.3

Persiapan Penelitian………………………………………………….27

4.4

Alat-alat dan bahan yang digunakan…………………………………27

4.5

Jalannya Penelitian…………………………………….…………….28

4.6

BAB V 5.1

4.5.1

Pekerjaan Persiapan…………………………………….……28

4.5.2

Pekerjaan Lapangan…………………………….……………28

4.5.3

Pekerjaan Laboraturium……………………………………...28

Bagan Alir……………………………………………………………29

HASIL PENELITIAN…...................................................................30 Hasil Penelitian………………………………………………………30 5.1.1

5.2

Pengujian Distribusi Butiran Tanah………………………….30

Sifat Fisik dan Mekanis Tanah Asli…… ……………………………35 5.2.1

Hasil Pengujian Kadar air Tanah…………………………….35

5.3

BAB VI 6.1

5.2.2

Hasil Pengujian Berat Jenis Tanah………….……………….36

5.2.3

Hasil Pengujian Berat Volume Tanah……………………….38

5.2.4

Hasil Pengujian Pemadatan Tanah ( Proktor Standart ) …….38

5.2.5

Hasil Pengujian Triaksial Tipe UU………………………......42

5.2.6

Hasil Pengujian Geser Langsung…………………………….45

Nilai Kuat Geser Tanah……………………………………………...47 5.3.1

Nilai Kuat Geser Pada Uji Triaksial Tipe UU………….……48

5.3.2

Nilai Kuat Geser Pada Uji Geser Langsung………...……….49

PEMBAHASAN HASIL PENELITIAN…………………………..50 Klasifikasi Tanah…………………………………………………….50 6.1.1

Klasifikasi Tanah Unified………………………………..…..50

6.1.2

Sistem Klasifikasi AASHTO………………………………...53

6.2

Pengaruh Campuran Aspal SC60-70 dan Lama Pemeraman…………..55

6.3

Nilai Kuat Geser Pada Uji Triaksial Tipe UU…………………….…58

6.4

Nilai Kuat Geser Pada Uji Geser Langsung…………………………59

BAB VII

KESIMPULAN DAN SARAN……………………………………..61

7.1

Kesimpulan…………………………………………………………..61

7.2

Saran…………………………………………………………………63

DAFTAR PUSTAKA………………………………………………………...……..64

DAFTAR GAMBAR

Gambar 3.1

Hubungan Antara Kadar Air dan Berat Volume Tanah………….13

Gambar 3.2

Rentang Ukuran Pertikel ( Craig, 1974 )………………………...14

Gambar 3.3

Struktur butir tunggal…………………………………..………...15

Gambar 3.4

Struktur sarang lebah ( Das, 1993 )…………………..…………..15

Gambar 3.5

Susunan benda Uji Geser Langsung ( Das, 1995 )……………….19

Gambar 3.6

Diagram Tegangan dengan Perubahan Tinggi Benda Uji ( Das, 1995 )…………………………………………………………….20

Gambar 3.7

Grafik Hubungan Tegangan Geser ( τ ) dengan Tegangan normal ( σ ) pada Uji Geser Langsung…………………………………...21

Gambar 3.8

Alat Pengujian Triaksial UU…………………………..……..…..23

Gambar 3.9

Kondisi Tegangan pada Keadaan Runtuh………………………..25

Gambar 4.1

Bagan Alir Penelitian…………………………………………….29

Gambar 5.1

Grafik Hasil Uji Analisis Distribusi Butiran Sampel 1…………..32

Gambar 5.2

Grafik Hasil Uji Analisis Distribusi Butiran Sampel 2…………..34

Gambar 5.3

Hasil Pengujian Pemadatan Tanah Sampel 1…………………….40

Gambar 5.4

Hasil Uji Kepadatan Tanah Sampel 2……………………………41

Gambar 5.5

Kurva Hubungan Tegangan dan Regangan Uji Triaxial Tanah Campuran dengan Prosentase Campuran 2% dan Lama Pemeraman 1 hari...........................................................................42

Gambar 5.6

Lingkaran Mohr Uji Triaksial Tanah Campuran Aspal SC60-70 sebanyak 2% dengan Lama Pemeraman 1 hari…………….…….43

Gambar 5.7

Kurva Hubungan Tegangan dan Regangan Uji Geser Langsung Tanah asli………………………………………………………...45

Gambar 5.8

Hasil Uji Geser Langsung Pada Tanah Pasir asli………………………………………………………………..46

Gambar 6.1

Hubungan antara Sudut Gesek Dalam dengan waktu pemeraman pada prosentase campuran Aspal SC60-70 yang berbeda pada uji Triaksial UU…………….……………………………………......55

x

Gambar 6.2

Hubungan antara Kohesi dengan waktu pemeraman pada prosentase campuran Aspal SC60-70 yang berbeda pada uji Triaksial UU ……………………………………………………………….56

Gambar 6.3

Hubungan antara Sudut Gesek Dalam dengan waktu pemeraman pada prosentase campuran Aspal SC60-70 yang berbeda pada uji Geser Langsung. ………………………………………………....57

Gambar 6.4

Hubungan antara Kohesi dengan waktu pemeraman pada prosentase campuran Aspal SC60-70 yang berbeda pada uji Geser Langsung…………………………………………………………58

Gambar 6.5

Hubungan antara Tegangan Geser dengan prosentase campuran Aspal SC60-70 pada pemeraman yang berbeda pada uji Triaksial UU…………………………………………………………..…...59

Gambar 6.6

Hubungan antara Tegangan Geser dengan prosentase campuran Aspal SC60-70 pada pemeraman yang berbeda pada uji Geser Langsung…………………………………………………………60

xi

DAFTAR TABEL

Tabel 3.1

Klasifikasi AASHTO .……………………………………………9

Tabel 3.2

Klasifikasi Tanah SistemUnified…………………………………10

Tabel 3.3

Lanjutan Klasifikasi Tanah Unified…………………………...…11

Tabel 3.4

Komposisi Mineral Quartz dan Fieldspar ( Bowles, 1986 )……..14

Tabel 3.6

Pengelompokan Tipe Tanah Berdasarkan Sudut Geser Dalam….22

Tabel 5.1

Hasil Pengujian Analisis Saringan 1……………………………..31

Tabel 5.2

Prosentase Analisa Butiran………………………………………32

Tabel 5.3

Hasil Pengujian Analisis Saringan 2……………………………..33

Tabel 5.4

Prosentase Analisis Butiran………………………………………35

Tabel 5.5

Hasil Pengujian Kadar Air……………………………………….36

Tabel 5.6

Hasil Pengujian Berat Jenis Tanah……………………………….37

Tabel 5.7

Hasil Pengujian Berat Volume Tanah……………………………38

Tabel 5.8

Hasil Uji Proktor Standar Sampel 1……………….……………..39

Tabel 5.9

Hasil Uji Proktor Standar Sanpel 2……………………….……...41

Tabel 5.10

Hasil Rata – rata Uji Proktor Standar Sampel 1 dan 2………..….41

Tabel 5.11

Hasil Pengujian Triaksial Tanah Pasir dicampur dengan SC60-70…………………………………………………………….44

Tabel 5.12

Hasil Pengujian Geser Langsung dicampur Aspal SC60-70……….46

Tabel 5.13

Nilai Kuat Geser Tanah Pasir dengan campuran Aspal Cair SC60-70 Berdasarkan Uji Triaksial Tipe UU…………………..….48

Tabel 5.14

Nilai Kuat Geser Tanah Pasir dengan Campuran Aspal Cair SC60-70 Berdasarkan Uji Geser Langsung………………………...49

Tabel 6.1

Klasifikasi Tanah Sistem Unified………………………….……..51

Tabel 6.2

Lanjutan Tabel Klasifikasi Tanah Unified……………………….52

Tabel 6.3

Klasifikasi Tanah Sistem AASHTO……………………………..54

ix

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1 Pernyataan Bebas Plagiatisme Lampiran 2 Kartu Peserta Tugas Akhir Lampiran 3 Hasil Uji Sifat Fisik dan Mekanis Tanah Lampiran 4 Hasil Uji Triaksial Lampiran 5 Hasil Uji Geser Langsung

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Pada suatu lokasi konstruksi, tanah mempunyai peranan yang sangat penting karena tanah adalah pondasi pendukung suatu bangunan atau bahan konstruksi dari bangunan itu sendiri seperti tanggul, jalan raya, dsb. Kondisi tanah disetiap tempat sangatlah berbeda karena tanah secara alamiah merupakan material yang rumit dan sangat bervariasi. Apabila suatu tanah yang terdapat dilapangan bersifat sangat lepas atau sangat lunak sehingga tidak sesuai untuk suatu pembangunan maka tanah tersebut sebaiknya distabilisasi. Tanah pasir atau tanah berbutir kasar merupakan jenis tanah non kohesif (cohesionless soil), mempunyai sifat antar butiran lepas (loose), hal ini ditunjukkan dengan butiran tanah yang akan terpisah-pisah apabila dikeringkan dan hanya akan melekat apabila dalam keadaan basah yang disebabkan oleh gaya tarik permukaan. Tanah non kohesif tidak mempunyai garis batas antara keadaan plastis dan tidak plastis, karena jenis tanah ini tidak plastis untuk semua nilai kadar air. Tetapi dalam beberapa kondis tertentu, tanah non kohesif dengan kadar air yang cukup tinggi dapat bersifat sebagai suatu cairan kental (Bowless, 1986). Parameter kekuatan geser tanah ini terletak pada nilai kohesi (c) dan sudut gesek dalam (φ). Ukuran butir yang seragam dan nilai kohesi nol menyebabkan tingginya kuat geser pada tanah ini. Tanah pasir Parangtristis Yogyakarta termasuk jenis pasir dengan gradasi seragam hal ini merupakan sifat yang sangat tidak menguntungkan apabila pada kondisi lereng sehingga perlu adanya stabilisasi pada tanah ini . Stabilisasi tanah dapat dilakukan secara Mekanis, Kimiawi dan Elektris. Secara Mekanis dilakukan dengan tujuan untuk menambah kekuatan dan daya dukung tanah dengan mengatur gradasi butir tanah tersebut, secara Kimiawi dilakukan dengan penambahan bahan-bahan kimiawi sebagai stabilisator yang

1

dapat mengubah, mengurangi sifat-sifat tanah yang kurang menguntungkan didalamnya mencapai kestabilan yang biasanya, secara Elektris yaitu dengan pemanasan atau menggunakan listrik. Stabilisasi pada hal ini dengan cara stabilisasi kimia yaitu dengan mencampurkan pasir dengan bahan adiktif SC60-70 untuk diteliti kuat gesernya. Berdasarkan pemikiran tersebut diatas, maka dirasa perlu dilakukan penelitian, sedangkan penelitian yang akan dilakukan adalah menggunakan tanah pasir yang distabilisasi dengan Aspal cair jenis SC60-70 terhadap kuat geser tanah.

1.2 Rumusan Masalah Dari penjelasan latar belakang diatas dapat diambil Rumusan Masalah sebagai berikut. 1. Bagaimana perubahan parameter kuat geser sampel pasir setelah dicampur dengan Aspal Cair SC60-70? 2. Bagaimana pengaruh waktu pemeraman terhadap perubahan parameter kuat geser pasir setelah dicampur Aspal Cair SC60-70?

1.3 Tujuan Penelitian 1. Mengetahui jenis tanah berdasarkan klasifikasi AASHTO dan Unified pada tanah Pasir Parangtritis, Bantul, Yogyakarta, 2. Mengetahui sifat fisik dan mekanis tanah, 3. Mengetahui perubahan parameter kohesi ( c ), sudut geser dalam (φ) tanah pasir setelah dicampur dengan Aspal SC60-70 dengan prosentase campuran sebesar 2%, 4%, 6%, dan lama pemeraman 1 hari, 7 hari, dan 14 hari. 4. Mengetahui perubahan tegangan geser pada pengujian Triaxial Tipe UU dan Geser Langsung tanah pasir yang dicampur dengan Aspal SC60-70 dengan prosentase campuran sebesar 2%, 4%, 6% dan lama pemeraman 1 hari, 7 hari, 14 hari.

2

1.4 Batasan Penelitian Untuk menghasilkan pemahaman dalam masalah ini maka diperlukan adanya batasan-batasan masalah. 1. Tanah pasir yang berasal dari Pantai Parangtritis, Bantul, Yogyakarta 2. Aspal jenis SC60-70 dibuat dahulu dengan pencampuran antara AC( Asphalt Cement ) + solar pada suhu 600C. Prosentase pencampuran Aspal SC60-70 adalah 2%, 4%, dan 6%. 3. Pemeraman dilakukan selama 1 hari, 7 hari, dan 14 hari. 4. Pengujian yang dilakukan adalah Uji kadar air, Uji berat volume tanah, Uji berat jenis tanah, Uji Analisa Saringan, Uji Proktor Standart, Uji Geser Langsung, dan Uji Triaksial Tipe UU. 5. Pengujian dilakukan di Laboraturium Mekanika Tanah Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Universitas Islam Indonesia.

1.5 Manfaat Penelitian Manfaat penelitian ini nantinya dapat melengkapi pengetahuan yang ada tentang penggunaan Aspal SC60-70 sebagai bahan stabilisasi pasir sehingga dapat diaplikasikan kedalam kasus-kasus geoteknik yang ada di lapangan.

3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Stabilisasi Tanah Pasir Pantai Menurut Zetty H, 2005 dengan penelitian tugas akhir dengan judul pengaruh pasir pantai pada campuran lapis antara beton aspal dengan pendekatan kepadatan mutlak, menerangkan bahwa kekuatan dan stabilisasi beton aspal diperoleh sebagian besar dari interlocking agregatnya. Untuk mengatasi kelangkaan material bahan perkerasan, penggunaan pasir pantai merupakan alternatif, karena secara kuantitas ketersediaannya cukup banyak, namun masih harus diteliti kualitasnya dalam campuran. Pada penelitian ini menguraikan hasil penelitian Laboraturium terhadap sifat fisik, mekanis dari batu pecah dan pasir pantai hitam yang dicuci bersih dan susunan mineral kimianya, mengkaji karakteristik Marshal, kinerja campuran terhadap rendaman, kuat tarik tidak langsung dan deformasi permanen dengan menggunakan pendekatan kepadatan mutlak untuk lapis antara beton aspal. Batu pecah dan pasir pantai yang digunakan berasal dari Propinsi Bengkulu. Variasi campuran adalah tipe 1 dengan seluruh fraksi adalah batu pecah, Tipe 2 dengan kandungan pasir pantai pada fraksi tertahan saringan no. 50 dan fraksi tertahan saringan no.200. Kadar Aspal Optimum tidak terlalu dipengaruhi oleh naiknya kandungan pasir pantai dalam campuran. (KAO-1 = 5,3%, KAO-2 = 5,2% dan KAO-3 = 5,1%). Stabilisasi terbaik untuk tipe 2 = 974 kg, sedangkan stabilitas terendah untuk tipe 1 = 859 kg dan tipe 3 = 930 kg. selisih VIM Marshal dengan refusal untuk Tipe 1 dan 2 = 1,9%dan Tipe 3 = 1,2%. Nilai Indeks kekuatan sisa (IKS) menunjukkan bahwa Tipe 1 lebih baik dibandingkan Tipe 2 dan 3 yaitu 85,66% dan 80,33%. Kuat tarik tidak langsung untuk tipe 1, tipe 2 dan tipe 3 pada temperatur 250C adalah 0.16 N/m3, 0.16 N/m3. Sedangkan pada temperatur 600C adalah 0,0178 N/m3, 0,018 N/m3 dan 0,016

4

N/m3. Nilai Stabilitas dinamis (DS) pada temperature 450C, Tipe 1 menunjukkan kinerja terbaik (DS-1 = 7000 lintasan/mm , DS-2 = 5727 lintasan/mm dan DS-3 = 3000 lintasan /mm), demikian juga pada temperature 600C (DS-1 = 1500 lintasan/mm, DS-2 = 1313 lintasan/mm dan DS-3 = 1145 lintasan/mm). Secara keseluruhan pemakaian pasir pantai dalam campuran lapis antara beton aspal masih menunjukkan kinerja yang baik.

Menurut Desiana. V, 1997, dengan penelitian tesisnya dengan judul stabilitas pasir laut Tanjung Priok dengan semen cleanset, menerangkan bahwa pasir yang menjadi obyek penelitian ini adalah pasir laut Tanjung Priok Daya dukungnya tidak memenuhi syarat untuk dijadikan tempat penumpukan peti kemas di proyek Terminal Peti Kemas III Kota Tanjung Priok Gradasinya seragam, merupakan sifat yang sangat tidak menguntungkan, karenanya perlu distabilisasi. Metode stabilisasi untuk tanah berbutir yang cocok adalah antara lain dengan sementasi. Dalam penelitian ini pasir tersebut distabilisasi dengan clean set merupakan produk khusus untuk stabilisasi tanah yang mengatasi kekurangan semen Portland disamping itui dicoba stabilisasi dengan semen Portland campur additif baru yaitu glorit. Metode pelaksanaan stabilitas seperti metode yang disarankan dalam SNI 03-3438-1994, pasir laut dicampur cleanset/semen Portland tambah glorit di mana air yang digunakan untuk pemadatan adalah air laut, kemudian dilakukan pemeraman untuk pengerasan semen. Kadar kedua jenis bahan pencampur tersebut didasarkan atas prosentase berat kering pasir, yaitu masing-masing 4%, 6%, 8%, 10%. Sedangkan variasi masa peram masing-masing 3, 7, 14, 28 hari. Peralatan pengukur sifat mekanis yang digunakan pada pasir laut campur cleanset untuk mengamati kecendurungan kohesi dan sudut geser dalamnya. Triaksial CD dilakukan terhadap campuran pasir laut dengan 8% clean set untuk melihat kekuatan sisa setelah mengalami pembebanan sampai runtuh. Dari hasil penelitian ini menunjukkan bahwa kenaikan prosentase clean set maupun masa peram akan meningkatkan nilai CBRnya. Ini sejalan dengan peningkatan kohesi maupun sudut gesernya. Pada CBR setara dengan kenaikan prosentase semen Portland campur

5

grolit. Tetapi untuk respon terhadap masa peram dibutuhkan pemeraman lebih lama, sebab pada hasil sementara menunjukkan pada masa peram 7 hari nilai CBRnya lebih rendah dari pada 3 hari. Kemudian pada 14 hari mulai menunjukkan peningkatan kembali. Jika ditinjau dari bentuk grafiknya ada kemungkinan dalam jangka panjang stabilisasi pasir laut dengan semen Portland dan grolit tersebut akan menunjukkan hasil lebih baik.

2.2 Aspal Cair Menurut Fahmi Eti dan Hisfarini, 2003 dengan penelitian tugas akhir dengan judul stabilisasi tanah lempung dengan menggunakan aspal cair sebagai subgrade untuk perencanaan jalan kelas I, menerangkan bahwa jenis tanah yang akan distabilisasi dengan aspal cair SC 70, menurut klasifikasi tekstur oleh Departemen Amerika Serikat termasuk jenis tanah Lempung Lanau Berkerikil. Menurut klasifikasi tanah dengan system AASHTO termasuk jenis Lempung (A7-6) yang buruk untuk subgrade jalan raya. Klasifikasi tanah dengan system AASHTO, akibat dari penambahan variasi kadar aspal cair SC 70 menunjukkan peningkatan mutu tanah dari klasifikasi tanah jelek (A-7-6), menjadi tanah baik (A-2-5). Pada kadar variasi campuran kadar aspal SC 70 4% menunjukkan penungkatan yang maksimal. Pada variasi campuran aspal cair SC 70 6% nilai CBR pemeraman 3 hari didapat nilai CBR maksimumdengan nilai CBR sebesar 20.56%, sedangkan pada tanah variasi campuran aspal cair SC 70 0% didapat nilai CBR sebesar 8.68%, hal ini menunjukkan terjadi peningkatan niali CBR ± 2 (dua) kali lebih besar dari nilai CBR tanah tanpa campuran aspal cair SC 70, hal ini dikarenakan terjadinya proses pengikatan antara lempung dengan aspal cair SC 70. Pada pengujian kepadatan, kadar air optimum semakin meningkat seiring meningkatnya kadar aspal yang diberikan. Kadar air optimum yang tertinggi sebesar 16.92% dicapai pada kadar aspal SC 70 sebesar 8%. Hal ini disebabkan oleh karena aspal cair SC 70 yang sudah berfungsi sebagai pelumas. Pada pengujian tekan bebas dari tanah lempung dengan campuran aspal. Nilai kuat tekan bebas berangsus-angsur bertambah seiring dengan penambahan

6

kadar aspal cair SC 70. Penambahan nilai ini tercapai puncaknya pada kadar aspal sebesar 4% (qu = 1.8476 Kg/cm2), setelah itu dengan penambahan kadar aspal nilai tekan bebasnya mengecil dari nilai qu = 1.8476 Kg/cm2 pada kadar aspal 4% menjadi qu = 1.6953 Kg/cm2 pada kadar aspal 6%. Dari hasil stabilisasi tanah lempung dengan aspal cair SC 70 ini didapat kondisi efisien dari harga perkerasan yaitu pada penambahan kadar aspal sebesar 2% dengan biaya total Rp. 50.755,875/m3. Hasil penelitian ini dapat meningkatkan daya dukung tanah, sehingga tanah memenuhi sebagai sub grade pada jalan kelas I. dengan penelitian ini bahwa aspal cair SC 70 sebagai stabilisator tanah lempung dapat memenuhi spesifikasi untuk memperbaiki kualitas tanah.

7

BAB III LANDASAN TEORI

3.1.

Tanah Dalam pengertian teknik secara umum, Braja M. Das (1988)

mendefinisikan tanah sebagai material yang terdiri agregat ( butiran ) mineralmineral 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 partikelpartikel padat tersebut. Menurut Craig (1997) yang dimaksud dengan tanah adalah akumulasi partikel mineral yang tidak mempunyai ikatan antara atau lemah ikatan antara partikel yang terbentuk karena pelapukan batuan. Yang memperlemah ikatan tersebut adalah pengaruh karbonat atau oksida atau pengaruh kandungan organik. Menurut Karl Tarzaghi (1987) tanah adalah kumpulan (agregat) butiran mineral alami yang biasa dipisahkan oleh suatu cara mekanik bila agregat termasuk diaduk dalam air. Peranan tanah sangat penting dalam perencanaan atau pelaksanaan bangunan, dikarenakan tanah tersebut berfungsi untuk mendukung beban yang diatasnya. Oleh karena itu tanah yang akan dipergunakan sebagai pendukung konstruksi haruslah dipersiapkan terlebih dahulu sebelum dipergunakan sebagai tanah dasar (subgrade).

3.2.

Klasifikasi Tanah Sistem Klasifikasi Tanah adalah suatu sistem pengaturan beberapa jenis

tanah yang berbeda-beda tapi mempunyai sifat yang serupa ke dalam kelompokkelompok dan subkelompok-subkelompok berdasarkan pemakaiannya. Terdapat dua sistem klasifikasi yang sering digunakan, yaitu sistem AASHTO (American Association of Highway and Transportation Official ) dan sistem Unified.

9

3.2.1 Sistem Klasifikasi AASHTO Sistem klasifikasi AASHTO (American Association of Highway and Transportation Official ) dikembangkan pada tahun 1929 sebagai Public Road Administration Classification System. Sistem ini sudah mengalami beberapa perbaikan, sedangkan yang berlaku saat ini adalah ASTM Standart No. D3282,AASHTO metode M145 (Sumber : Braja M Das, 1995).

Tabel 3.1 Klasifikasi AASHTO untuk Lapisan Tanah Dasar Jalan Raya ( Braja M Das, 1995)

klasifikasi kelompok

Analisis ayakan (% lolos) No. 10 No. 40 No. 200 Sifat Fraksi yang lewat : # No.40 : Batas Cair Indeks Plastisitas Jenis Umum

tanah lanau-lempung (>35% lolos saringan no.200)

material berbutir (<35% lolos saringan no.200)

Klasifikasi Umum

A-1-a

A-1-b

A-3

A-2-4

A-2-5

A-2-6

A-2-7

A-4

A-5

A-6

A-7 A-7-5 A-7-6

50 maks 30 maks 15 maks

-------50 maks 25 maks

------51 maks 10 maks

--------------35 maks

--------------35 maks

--------------35 maks

--------------35 maks

--------------36 min

--------------36 min

--------------36 min

--------------36 min

40 maks 10 maks

40 min 10 maks

40 maks 11 min

41 min 11 min

A-2

A-1

-------6 maks Fragmen batuan Kerikil dan pasir

------N.P Pasir halus

Tingkat umum sebagai Tanah dasar

40 41 min 40 maks 41 min maks 10 10 11 min 11 min maks maks Kerikil atau pasir lanauan atau

Tanah lanauan lempungan

Sangat baik sampai baik

Tamah lempungan

Cukup baik sampai buruk

Catatan : Kelompok A-7 dibagi atas A-7-5 dan A-7-6 bergantung pada batas plastisnya (PL) Untuk PL>30 klasifikasinya A-7-5 Untuk PL<30 klasifikasinya A-7-6 np = non plastis GI = (F-38)((0.2+0.005(LL-40))+0.01(f-15)(PI-10) Dengan : GI = Indeks kelompok LL = Batas cair F

= Persen material lolos saringan no.200

10

PI = Indeks plastisitas

3.2.2 Sistem Klasifikasi Unified Sistem Unified membagi tanah dalam dua kelompok besar yaitu tanah berbutir kasar dan tanah berbutir halus. a) Tanah berbutir kasar (coarse grained-soil), yaitu tanah kerikil dan pasir yang kurang dari 50% lolos saringan nomer 200. Simbol kelompok ini adalah G (untuk tanah berkerikil) dan S (untuk tanah berpasir). Selain itu juga dinyatakan gradasi tanah dengan symbol W (untuk tanah bergradasi baik) dan P (untuk tanah bergradasi buruk). b) Tanah berbutir halus (fine-grained-soil), yaitu tanah yang lebih dari 50% lolos saringan nomer 200. symbol kelompok ini adalah C (untuk lempung anorganik, clay dan O (untuk lanau organik). Plastisitas dinyatakan dengan L (plastisitas rendah) dan H (plastisitas tinggi).

Tabel 3.2 Klasifikasi Tanah Sistem Unified Simbol Kelompok

GW Kerikil bersih (sedikit atau tak ada butiran halus) GP

Nama Jenis Kerikil Gradasi baik dan campuran pasir kerikil, sedikit atau tidak mengandung butiran halus Kerikil Gradasi buruk dan campuran pasir kerikil, atau tidak mengandung butiran halus

GM

Kerikil berlanau, campuran kerikil pasirlempung

GC

Kerikil berlempung, campuran kerikil pasirlempung

Kerikil banyak kandungan butiran halus

SW Pasir bersih ( hanya pasir ) SP

Pasir Gradasi baik, pasir kerikil, sedikit atau tidak mengandung butiran halus Pasir Gradasi buruk, pasir kerikil, sedikit atau tidak mengandung butiran halus

SM

pasir berlanau, campuran pasir lanau

SC

pasir berlempung, campuran pasirlempung

Pasir dengan butiran halus

Nama jenis klasifikasi berdasarkan prosentase butiran halus, kurang dari 5% lolos saringan no. 200 : GW, GP, SW, SP, lebih dari 12% lolos saringan no. 200 :GM, GC, SM, SC, 5%-12% lolos saringan no. 200. batasan klasifikasi yang mempunyai simbol dobel

kerikil 50% atau lebih dari fraksi kasar tertahan saringan no. 4 (4,75 mm) pasir lebih dari 50% fraksi kasar lolos saringan n0. 4 (4,75 mm)

tanah berbutir kasar Lebih dari 50% butiran tertahan saringan no. 200 (0,075 mm)

Divisi Utama

Cu 

D 60 (D20) 2  4 , Cc  D10 antara 1 dan 3 D 20 xD 60

Tidak memenuhi kedua kriteria untuk GW Batas-batas Atterberg dibawah garis A atau PI < 4 batas-batas Atterberg di atas garis A atau PI > 7 Cu 

bila batas Atterberg berada didaerah arsir dari diagram plastisitas, maka dipakai dobel simbol

D 60 (D20) 2  6 , Cc  D10 D 20 xD 60

antara 1 dan 3 Tidak memenuhi kedua kriteria untuk SW Batas-batas Atterberg dibawah garis A atau PI < 4 batas-batas Atterberg di atas garis A atau PI > 7

bila batas Atterberg berada didaerah arsir dari diagram plastisitas, maka dipakai dobel simbol

11

Lanjutan Tabel 3.3

Lanau dan lempung batas cair 50% atau kurang

CL

Lempung tak organik dengan plastisitas rendah sampai sedang, lempung berkerikil, lempung berpasir, lempung berlanau, lempung kurus ('lean clays)

OL

lanau organik dan lempung berlanau organik dengan plastisitas rendah

MH

lanau tak organik atau pasir halus diatomae, lanau elasris.

CH

lempung tak organik dengan plastisitas tinggi, lempung gemuk ('fatclays')

OH

lempung organik dengan plastisitas sedang sampai tinggi

Pt

Gambut ("peat") dan tanah lain dengan kandungan organik tinggi

Lanau dan lempung batas cair > 50%

Tanah dengan kadar organik tinggi

lanau tak organik dan pasir sangat halus, serbuk batuan atau pasir halus berlanau atau berlempung

50 Indeks Plastisitas PI (%)

tanah berbutir halus  50% lolos saringan no. 200 (0,075 mm)

ML

40

Diagram Plastisitas : Untuk mengklasifikasi kadar butiran halus yang terkandung dalam tanah berbutir halus dan tanah berbutir kasar. batas Atterberg yang termasuk dalam daerah yang diarsir berarti batasan klasifikasinya menggunakan dua simbol

30 20 10

7 4

CH

G ar i

sA

CL MH atau OH

CL-ML ML atau OL

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Batas Cair LL (%) Garis A : PI =0,73 (LL - 20)

manual untuk identifikasi secara visual dapat dilihat di ASTM Designation D-2488

12

3.3 Pemadatan Tanah (Proktor Standar) Pemadatan (compaction) adalah suatu proses bertambahnya berat volume kering tanah akibat memadatnya partikel yang diikuti oleh pengurangan volume udara dengan air tetap tidak berubah. Tujuan pemadatan tanah adalah memadatkan tanah pada kadar air optimum dan memperbaiki karakteristik mekanisme tanah yanag akan memberikan keuntungan yaitu : a) Memperkecil pengaruh air terhadap tanah. b) Bertambahnya kekuatan tanah. c) Memperkecil pemampatan dan daya rembes airnya. d) Mengurangi perubahan volume sebagai akibat perubahan kadar air. Kegunaan pengujian ini untuk mencari nilai kepadatan maksimum (Maximum Dry Density/MDD) dan kadar air optimum (Optimum Moisture Content/OMC) dari suatu sampel tanah. Derajat kepadatan tanah diukur dari berat volume keringnya. Hubungan berat volume kering (γd) dan kadar air (w), dinyatakan dalam persamaan :

d 

b …………………………………………………………….3.1) 1 w

Berat volume tanah kering setelah pemadatan bergantung pada jenis tanah, kadar air, dan usaha yang diberikan oleh alat pemadatnya. Karakteristik kepadatan tanah dapat dinilai dari pengujian standar Laboraturium yang disebut dengan Pengujian Proktor. Prinsip pengujian yaitu alat pemadatan bergantung pada jenis tanah, kadar air dan usaha yang diberikan oleh alat pemadatnya. Karakteristik kepadatan tanah dapat dinilai dari pengujian standar Laboraturium yang disebut dengan Pengujian Proktor. Prinsip pengujian yaitu alat pemadat berupa silinder mould yang mempunyai volume 9.44 x 10-4m3. Tanah didalam mould dipadatkan dengan penumbuk yang beratnya 2,5 kg dengan tinggi jatuh 30,5 cm. Tanah dipadatkan dalam 3 lapisan dengan tiap lapisan ditumbuk 25 kali pukulan. Di dalam

13

“pengujian berat”, mould yang digunakan masih tetap sama, hanya berat penumbuk diganti dengan 4,5 kg dengan tinggi jatuh penumbuk 40,8 kg. Dalam pengujian ini, percobaan diulang paling sedikit 5 kali dengan kadar air tiap percobaan divariasikan. Selanjutnya, digambarkan. γd (maks)

wopt

Kadar air (w)

Gambar 3.1 Hubungan Antara kadar air dan berat volume tanah.

Kurva yang dihasilkan dari pengujian memperlihatkan nilai kadar air yang terbaik untuk mencapai berat volume kering terbesar atau kepadatan maksimum. Kadar air pada keadaan ini disebut kadar air optimum. Pada nilai kadar air yang rendah, untuk kebanyakan tanah, tanah cenderung bersifat kaku dan sulit dipadatkan. Setelah kadar air ditambah, tanah menjadi lebih lunak. Pada kadar air yang tinggi, berat volume kering berkurang. Bila seluruh udara di dalam tanah dapat dipaksa keluar pada waktu pemadatan, tanah akan berada dalam kedudukan jenuh dan nilau berat volume kering akan menjadi maksimum.

3.4 Tanah Pasir 3.4.1 Pasir dan Mineral yang Terkandung di Dalamnya Pasir (sand) adalah partikel batuan yang berukuran 0.074 mm sampai dengan 5 mm. berkisar dari kasar (3mm sampai 5mm) dan halus (<1mm). Jenis tanah yang termasuk tipe pasir atau kerikil (disebut juga tanah berbutir kasar) jika, setelah kerakal atau berangkalnya disingkirkan, lebih dari 65% material tersebut berukuran pasir dan kerikil (Craig 1974). Secara visual, tanah pasir dapat ditentukan melalui teksturnya, dan dengan berdasarkan penampilan tekstur ini

14

pula tanah pasir lebih mudah untuk diklasifikasikan. Pasir dan kerikil dapat dibagi lagi menjadi fraksi-fraksi kasar, medium, dan halus, seperti didefinisikan dalam Gambar 3.2. Pasir dan kerikil dapat dideskripsikan sebagai yang bergradasi baik, bergradasi buruk, bergradasi seragam atau bergradasi timpang (gap graded).

Lempung

Lanau Halus

M edium

Kasar Halus

0,002 0,006 0,02 0,001

Kerikil

Pasir

0,06

0,01

0,1

M edium

0,2

Kasar Halus M edium Kasar

0,6

2

6

20

cobbles

60

Boulders

200

1

U kuran Partikel Gambar 3.2 Rentang ukuran partikel (Craig 1974)

Pasir merupakan jenis tanah non kohesif (cohesionless soil). tanah non kohesif mempunyai sifat antar butiran lepas (loose), hal ini ditunjukkan dengan butiran tanah yang akan terpisah-pisah apabila dikeringkan dan hanya akan melekat apabila dalam keadaan yang disebabkan oleh gaya tarik permukaan. Tanah non kohesif tidak mempunyai garis batas antara keadaan plastis dan tidak plastis, karena jenis tanah ini tidak plastis untuk semua nilai kadar air. Tetapi dalam beberapa kondisi tertentu, tanah non kohesif dengan kadar air yang cukup tinggi dapat bersifat sebagai suatu cairan kental ( Bowles 1986). Berdasarkan mineral yang terkandung di dalamnya, pasir terdiri dari sebagian besar mineral quartz (kwarsa) dan fieldspar. Komposisi mineral quartz dan fieldspar (Bowles, 1986) ditunjukkan dalam Tabel 3.4. Tabel 3.4 Komposisi Mineral Quartz dan Fieldspar (Bowles,1986). Mineral

Komposisi

Quartz (kuarsa)

SiO2 (Silikon dioksida)

Fieldspar: Ortoklas

K(A1)Si3O8

Plagioklas

Na(A1)Si3O8

15

3.4.2 Struktur Tanah Berpasir Struktur tanah pasir pada umumnya dapat dibagi 2 kategori pokok yaitu struktur butir tunggal (single frained) dan struktur sarang lebah (honeycombed). Pada struktur butir tunggal, butiran tanah berbeda dalam keadaan relatif stabil dan tiap-tiap butir bersentuhan satu terhadap yang lain. Bentuk dan pembagian ukuran butiran tanah serta kedudukannya mempengaruhi sifat kepadatan tanah. Variasi angka pori yang disebabkan oleh kedudukan butiran. Untuk suatu susunan dalam keadaan lepas, angka pori adalah 0,9. tetapi angka pori berkurang menjadi 0,35 apabila butiran dipadatkan sedemikian rupa, sehingga susunan menjadi sangat padat (Das,1993).

Gambar 3.3 Struktur butir tunggal ( a ) Lepas, ( b ) Padat (Das,1993)

Pada struktur sarang lebah, pasir halus dan lanau membentuk lengkunganlengkungan kecil hingga merupakan rantai butiran. Tanah yang mempunyai struktur sarang lebah mempunyai angka pori besar dan biasanya dapat memikul beban statis yang tak begitu besar. Struktur tersebut bila dikenai beban berat atau beban getar, struktur tanah akan rusak dan menyebabkan penurunan yang besar.

Gambar 3.4 Struktur sarang lebah (Das 1993)

16

3.5 Aspal Aspal didefinisikan sebagai material berwarna hitam atau coklat tua yang berfungsi sebagai bahan ikat suatu struktur perkerasan. (Silvia Sukirman, 1992) Sudah sejak 3000 SM aspal bukan material baru dalam sejarah manusia. Dalam catatan sejarah, orang sumeria (3000 SM) sudah menggunakannya untuk perekat batu perhiasan kerang atau mutiara. Selain itu, orang zaman dulu menggunakan

pula

untuk

mengawetkan

mayat,

water

proofing

(anti

rembes/bocor) dikapal misalnya, dan juga untuk menggantikan fungsi semen dibangun. Aspal digunakan untuk melapisi permukaan jalan mulai tahun 1830 an. Sementara aspal hot mix mulai dikenal tahun 1900. Aspal didapat sebagai bahan alami, seperti yang ada di Buton, Amerika Serikat, prancis, dll. Namun, secara global, hampir semua aspal kini berasal dari bottom of barrel, intip, atau sisa-sisa penyulingan minyak.

3.5.1 Jenis Aspal Berdasarkan cara memperolehnya aspal dibedakan menjadi : 1)

Aspal Alam (Aspal Gunung – P. Buton dan Aspal Danau _ P. Bermuda, Trinidad).

2)

Aspal Buatan (Aspal Minyak : hasil penyulingan minyak bumi dan Tar : hasil penyulingan batu bara). Aspal minyak dengan bahan dasar aspal dapat dibedakan atas tingkat kekerasannya, yaitu :

1)

Aspal Keras/Asphalt Cement (AC) ; aspal ini digunakan dalam keadaan cair dan panas. Dalam penyimpanan atau dalam kondisi dingin aspal memadat. Aspal semen dibedakan berdasarkan penetrasinya, yaitu : AC 45/60, AC 60/80, AC 80/100, AC 120/150.

2)

Aspal Cair/Cut Back Aspahalt ; aspal ini merupakan campuran antara aspal semen dengan bahan pencair hasil penyulingan minyak bumi. Berdasarkan bahan pencairnya dapat dibedakan atas : a)

RC (Rapid Curring) ; aspal semen yang dilarutkan dengan bensin.

b)

MC (Medium Curring) ; dilarutkan dengan minyak tanah.

17

c)

SC (Slow Curring) ; aspal semen yang dilarutkan dengan solar.

Dalam penelitian ini peneliti menggunakan SC (Slow Curring), yaitu aspal semen yang dilarutkan dengan solar dengan prosentase pencampuran 2%, 4%, dan 6%.

3.5.2 Komposisi Aspal Komposisi aspal terdiri dari aspaltenes dan maltnes. Aspaltnes merupakan material berwarna hitam atau coklat tua yang tidak larut dalam heptane. Maltnes merupakan cairan kental yang terdiri dari Resins dan Oil, yang larut dalam heptane. Resins adalah cairan berwarna kuning atau coklat yang memberikan sifat adhesi dari aspal, merupakan bagian yang mudah hilang atau berkurang selama masa pelayanan jalan. Oil adalah cairan yang berwarna lebih muda merupakan media dari asphaltenes dan resins. Proporsi dari asphaltenes, resins, dan oil berbeda-beda, tergantung dari banyak faktor seperti kemungkinan beroksidasi, proses pembuatannya dan ketebalan lapisan aspal dalam campuran (Silvia Sukirman, 1992). Aspal merupakan bahan yang sangat kompleks dan secara kimia belum dikarakterisasi dengan baik. Kandungan utama aspal adalah senyawa karbon jenuh atau tak jenuh, alifatik dan aromatic yang senyawa karbon jenuh samapi 150 per molekul. Atom-atom selain hydrogen dan karbon yang juga menyusun aspal adalah nitrogen, oksigen, belerang, dan beberapa atom lain. Secara kuantitatif, biasanya 80% massa aspal adalah karbon, 10% hydrogen, 6% belerang, dan sisanya oksigen dan nitrogen, serta sejumlah renik besi, nikel dan ranadium. Massa molekul aspal bervariasi, dari beberapa ratus sampai beberapa ribu. Senyawa-senyawa ini sering dikelaskan atas aspalten (yang massa molekulnya kecil) dan malten (yang massa molekulnya besar). Biasanya aspal mengandung 5 – 25% asplaten. Sebagian besar senyawa di aspal adalah senyawa polar. (Sumber : Ismunandar, Dosen kimia FMIPA ITB, id. Wikipedia.org). Pada rentang suhu 850C dan 1500C, aspal cukup encer dan dapat berperilaku seolah pelumas diantara kerikil atau agregat dalam campuran hot mix

18

dan Aspal mendingin dibawah suhu 850C.(Sumber : Ismunandar, Dosen kimia FMIPA ITB, id. Wikipedia.org).

3.6 Kuat Geser Pasir Kekuatan geser suatu massa tanah merupakan perlawanan internal tanah tersebut per satuan luas terhadap keruntuhan atau pergeseran sepanjang bidang geser dalam tanah yang dimaksud. Karakteristik kekuatan geser pasir dapat ditentukan dari hasil-hasil uji Triaksial UU dalam kondisi terdrainasi maupun hasil-hasil pengujian Geser Langsung. Karakteristik pasir kering dan pasir jenuh adalah sama seperti yang dihasilkan oleh pasir jenuh dengan kelebihan tekanan air pori nol. (Sumber : Braja. M. Das dan R. F. Craig) Kekuatan geser tanah dapat dinyatakan dengan rumus berikut :

τf = c + σ tan φ………………………………………………………….3.1) Keterangan :

τf = kekuatan geser (kg/cm2) c = kohesi (kg/cm2) φ = sudut geser – internal ( o ) Hubungan di atas juga disebut sebagai kriteria keruntuhan Mohr-Coulomb.

3.6.1 Pengukuran Kuat Geser Tanah Cara melakukan percobaan kuat geser ada 2 macam, yaitu :

3.6.1.1 Pengujian Geser Langsung Pada pengujian geser langsung peralatan pengujian meliputi kotak geser dari besi, yang berfungsi sebagai tempat benda uji. Kotak geser tempat benda uji dapat berbentuk bujursangkar maupun lingkaran, dengan luas kira-kira 3 sampai 4 inchi2 (1935,48 sampai 2580,64 mm2) luas penampangnya dan tingginya 1 inchi (25,4 mm). Kotak terpisah menjadi 2 bagian yang sama. Tegangan normal pada benda uji diberikan dari atas kotak geser. Gaya geser diterapkan pada setengan bagian atau dari kotak geser, untuk memberikan geseran pada tengah-tengah benda uji.

19

Gambar 3.5 Susunan benda uji geser langsung (Das, 1995)

Uji geser langsung dilakukan beberapa kali pada sebuah sampel tanah dengan beberapa macam tegangan normal. Harga tegangan normal dan harga tegangan geser yang didapat dengan melakukan pengujian dapat digambarkan dengan beberapa grafik untuk menentukan harga parameter kuat geser. Pada uji geser langsung dengan metode regangan terkendali, kotak geser diberikan kecepatan pergeseran secara terkendali. Kecepatan, v selalu tetap selama pengujian berlangsung dengan satuan jarak per waktu (mm/menit). Gaya geser yang dihasilkan, P merupakan reaksi dari adanya pergeseran pada kotak geser. Tegangan normal dapat dihitung dengan persamaan berikut :

  Tegangan normal 

Gaya normal yang beker ja ...(3.9) luas penampang lintang sampel tanah

Tegangan geser yang melawan pergerakan geser dapat dihitung dengan persamaan sebagai berikut ini.

  Tegangan geser 

Gaya geser yang melawan pergerakan ...(3.10) luas penampang lintang sampel tanah

Dalam Gambar 3.6 dapat kita lihat potongan grafik tentang hubungan antara tegangan geser dan perubahan ketinggian dari sampel tanah akibat perpindahan geser tanah pasir lepas dan pasir padat. Pengamatan ini dihasilkan

20

oleh uji regangan –terkendali. Secara visual tanah jenis pasir dapat dikelompokkan dalam dua tipe tanah pasir yaitu dengan ciri-ciri sebagai berikut (Das, 1995). 1. Pasir lepas (renggang), pada tegangan geser penahan akan membesar sesuai dengan membesarnya perpindahan geser sampai tegangan tadi mencapai tegangan runtuh τf setelah itu, besar tegangan geser akan kirakira konstan sejalan dengan bertambahnya perpindahan geser. 2. Pasir padat, tegangan geser penghambat akan naik sejalan dengan membesarnya

perpindahan

geser

hingga

tegangan

geser

runtuh

(maksimum) tercapai. Bila tegangan runtuh telah tercapai, maka tegangan geser penghambatan yang ada akan berkurang secara lambat laun dengan bertambahnya perpindahan geser sampai pada suatu saat mencapai harga konstan.

21

Gambar 3.6 Diagram tegangan dengan perubahan tinggi benda uji (Das, 1995)

Gambar 3.7 Grafik hubungan tegangan geser (τ )dengan tegangan normal (σ) pada uji geser langsung Pada Gambar 3.7 adalah uji dari tanah pasir kering. Persamaan untuk harga rata-rata garis yang menghubungkan titik-titik dalam eksperimen tersebut adalah : τf = σ tan φ.............................................................................................3.2) (catatan : c = 0 untuk parir dan σ = σ’) Jadi, besar sudut geser adalah

 f φ = tan -1  

  .....................................................................................3.3) 

22

Dibawah ini adalah harga-harga yang umum dari sudut geser internal kondisi drained untuk pasir dan lanau.

Tabel 3.5 Pengelompokan tipe tanah berdasarkan sudut geser dalam Tipe Tanah

φ(deg)

Pasir : butiran bulat Renggang/lepas

27-30

Menengah

30-35

Padat

35-38

Pasir : butiran bersudut Renggang/lepas

30-35

Menengah

35-40

Padat

40-45

Kerikil bercampur pasir

34-48

Lanau

26-35

(Sumber : Braja M. Das) 3.6.1.2 Pengujian Triaksial UU Pengujian Triaksial adalah suatu cara untuk pengujian kuat geser tanah. Pengujian Triaksial tipe UU tersebut untuk mendapatkan nilai kohesi (c) dan sudut geser dalam (φ). Ada dua cara untuk mendapatkan nilai cu dan φu tersebut yaitu dengan lingkaran Mohr dan regresi linier. Pada pengujian Triaksial tipe UU (Unconsolidation-Undrained) benda uji mula-mula dibebani dengan penerapan tegangan sel (σ3), kemudian dibebani dengan beban normal, melalui penerapan tegangan deviator (∆σdf) sampai mencapai keruntuhan. Pada penerapan tegangan deviator selama penggeserannya tidak diijinkan air keluar dari benda ujinya dan selama pengujian katup drainasi ditutup. Karena pada pengujian air tidak diijinkan mengalir keluar, beban normal tidak ditransfer ke butiran tanahnya. Keadaan tanpa drainasi ini menyebabkan adanya tekanan

23

kelebihan tekanan pori dengan tidak ada tahanan geser hasil perlawanan dari butiran tanahnya Untuk pengujian ini : Tegangan utama mayor total = σ3 + ∆σdf = σ1 Tegangan utama minor total = σ3 Persamaan kuat geser pada kondisi undrained dapat dinyatakan dalam persamaan : Cu 

 1   3 df qu   ....................................................................(3.4 ) 2 2 2

Dengan : Cu ∆σdf

= kohesi undrained = tegangan deviator

Gambar 3.8 Alat Pengujian Triaksial UU (Das, 1995)

3.7 Kriteria Keruntuhan Mohr-Coulomb Pengetahuan tentang kekuatan geser diperlukan untuk menyelesaikan masalah-masalah yang berhubungan dengan stabilitas massa tanah. Bila suatu titik pada sembarang bidang dari suatu massa tanah memiliki tegangan geser yang

24

sama dengan kekuatan gesernya, maka keruntuhan akan terjadi pada titik tersebut. Kekuatan geser tanah (σf) pada bidang tersebut pada titik yang sama, sebagai berikut: τf

= c + σf tanφ ..............................................................................(3.5)

dimana c dan φ adalah parameter-parameter kuat geser, yang berturut-turut didefinisikan sebagai kohesi (cohesion intercept atau apparent cohesion) dan sudut tahanan geser (angle of shearing resitance). Berdasarkan konsep dasar Terzaghi, tegangan geser pada suatu tanah hanya dapat ditahan oleh tegangan partikel-partikel padatnya. Kekuatan geser tanah dapat juga dinyatakan sebagai fungsi dari tegangan normal efektif sebagai berikut: τf

= c’ + σ’ f tanφ’ ...........................................................................(3.6)

dimana c’ dan φ’ adalah parameter-parameter kekuatan geser pada tegangan efektif. Dengan demikian keruntuhan akan terjadi pada titik yang mengalami keadaan kritis yang disebabkan oleh kombinasi antara tegangan geser dan tegangan normal efektif. Selain itu, kekuatan geser juga dapat dinyatakan dalam tegangan utama besar σ’1 dan kecil σ’ 3 pada keadaan runtuh dititik yang ditinjau. Garis yang dihasilkan oleh persamaan 3.7 pada keadaan runtuh merupakan garis singgung terhadap lingkaran Mohr yang menunjukkan keadaan tegangan dengan nilai positif untuk tegangan tekan, seperti diperlihatkan pada Gambar 3.9. Koordinat titik singgungnya adalah τf dan σ’ f, dimana: τf

=

1 (σ’ 1 - σ’ 3) sin 2θ..................................................................(3.7) 2

σ’ f

=

1 1 (σ’ 1 + σ’ 3) + (σ’ 1 - σ’ 3) cos 2θ.......................................(3.8) 2 2

25

Gambar 3.9 Kondisi Tegangan pada Keadaan Runtuh. Sumber : Mekanika Tanah,, R.F. Craig 1989, Hal 92

dan θ adalah sudut teoritis antara bidang utama besar dan bidang runtuh. Dengan demikian jelas bahwa: θ

= 45° +

' .................................................................................(3.8) 2

3.8 Stabilisasi Tanah Pasir Stabilisasi tanah disebut dengan perbaikan tanah dibidang rekayasa teknik sipil. Stabilisasi dapat dilaksanakan dengan menambah sesuatu bahan atau komposit tertentu untuk menambah kekuatan pada tanah. Menurut Bowles (1986) stabilisasi dapat berupa: 1. meningkatkan kerapatan tanah, 2. menambah material yang tidak aktif sehingga meningkatkan kohesi dan/atau tahan gesek yang timbul, 3. menambah material untuk menyebabkan perubahan-perubahan kimiawi dan fisik dari material tanah, 4. menurunkan muka air tanah, 5. mengganti tanah yang buruk. Terdapat dua metode utama untuk menstabilisasi tanah yaitu stabilisasi mekanis (mechanical stabilization) dan stabilisasi kimia (chemical stabilization).

26

1. stabilisasi mekanis (mechanical stabilization) yaitu upaya pengaturan gradasi butiran tanah secara proporsional yangdiikuti dengan proses pemadatan untuk mendapatkan kepadatan maksimum. Bowles (1988) mengatakan bahwa cara pemadatan ini dapatditempuh, dengan cara menggunakan peralatan mekanis (misal: sheep-foot roller), benda-benda berat dijatuhkan, eksplosif, preloading, pembekuan, pemanasan dan lain-lain. 2. stabilisasi kimia (chemical stabilization) yaitu stabilisasi dengan menggunakan cara penambahan bahan kimia padat, cair maupun gel pada tanah sehingga megakibatkan perbaikan sifat-sifat fisik dan

mekanis

dari

tanah

tersebut.

Metode

ini

menggunakan

cara

mencampurkan tanah dengan semen, aspal, kapur, bentonit atau bahan kimia lainnya (Cernica, 1995). Dalam penelitian ini menggunakan metode stabilisasi dengan penambahan bahan kimia (Aspal Cair SC60-70) pada tanah pasir.

27

BAB IV METODE PENELITIAN

4.1

Metode Penelitian Metode penelitian adalah cara pelaksanaan penelitian dalam rangka

mencari jawaban dari permasalahan yang diajukan dan keaslian suatu penelitian harus ditunjukkan juga dalam tabel masalah dengan cara mengungkapkan perbedaan/penyempurnaan yang dilakukan terhadap penelitian sejenis yang pernah dilakukan.

4.2

Rencana Penelitian Penelitian ini dilaksanakan dalam tiga tahapan, yaitu pekerjaan persiapan,

pekerjaan lapangan dan pekerjaan Laboraturium. Perencanaan penelitian penting dilakukan agar pelaksanaan penelitian dapat berjalan dengan baik sehingga mendapatkan hasil sesuai yang diinginkan serta tepat waktu.

4.3

Persiapan Penelitian Kegiatan persiapan penelitian meliputi :

a.

Mengumpulkan informasi mengenai pasir dan Aspal SC60-70.

b.

Mengkonsultasikan dengan Dosen Pembimbing Tugas Akhir.

c.

Mempersiapkan bahan-bahan, yaitu tanah pasir dan Aspal SC60-70.

d.

Mempersiapkan alat-alat yang dipakai.

e.

Mengurus perijinan dari Laboraturium Mekanika Tanah, Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Universitas Islam Indonesia.

4.4

Alat-alat dan bahan yang digunakan Bahan-bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah sebagai berikut :

1.

Pasir

28

Tanah Pasir yang dipergunakan untuk penelitian ini adalah tanah pasir yang berasal dari Pantai Parangtritis Yogyakarta. 2.

Aspal SC60-70 Aspal cair yang digunakan sebagai bahan stabilisator yang berfungsi sebagai bahan untuk mengikat butir-butir agregat yang ada pada pasir. Pada penelitian ini akan digunakan aspal cair jenis SC60-70 yang dibuat terlebih dahulu dengan mencampurkan AC (Asphalt Cement) + solar pada suhu 600C. Peralatan yang digunakan adalah semua alat yang terletak di Laboraturium

Mekanika Tanah Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Universitas Islam Indonesia.

4.5

Jalannya Penelitian Penelitian ini dilakukan dengan tahap sebagai berikut ini.

4.5.1 Pekerjaan Persiapan Dalam tahapan persiapan ini meliputi studi pendahuluan, konsultasi dengan beberapa narasumber, pengajuan proposal dan mengurus perijinan untuk kegiatan penelitian.

4.5.2 Pekerjaan Lapangan Pekerjaan lapangan adalah pengambilan sampel tanah dilokasi, pekerjaan lapangan dilakukan dalam beberapa tahap, pemilihan lokasi dan pengambilan sampel tanah.

4.5.3 Pekerjaan Laboraturium Penelitian ini dilakukan di Laboraturium Mekanika Tanah Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Universitas Islam Indonesia. Beberapa pengujian yang akan dilakukan diantaranya : a) Pengujian Kadar Air Tanah, b) Pengujian Berat Jenis Tanah, c) Pengujian Berat Volume Tanah,

29

d) Pengujian Analisa Saringan, e) Pengujian Proktor Standart, f) Pengujian Geser Langsung, g) Pengujian Triaksial UU, 4.6

Bagan Alir Dalam Tugas Akhir ini direncanakan pelaksanaannya berdasarkan bagan

alir yang dapat dilihat pada Gambar 4.1 Mulai

Pengumpulan buku refrensi dan survey lapangan

Pengambilan sample tanah dan pengumpulan data

Penelitian Laboraturium

Tanah Asli : 1. Uji Kadar Air Tanah 2. Uji Berat Jenis Tanah 3. Uji Berat Volume Tanah 4. Uji Analisa Saringan 5. Uji Proktor Standart 6. Uji Geser Langsung

Pencampuran tanah dengan bahan stabilisasi (Aspal SC60 – 70) 2 %, 4 % dan 6 % dan diperam 1 hari, 7 hari dan 14 hari Kemudian dilakukan Uji : 1. Uji Geser Langsung 2. Uji Triaksial tipe UU

Hasil Penelitian

Pembahasan

Kesimpulan & Saran

Selesai

Gambar 4.1. Bagan alir penelitian

30

BAB V HASIL PENELITIAN

Pada bab ini diuraikan hasil penelitian penggunaan campuran Aspal SC60-70 sebagai stabilisasi tanah pasir. Penelitian dilakukan di Laboratorium Mekanika Tanah Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Universitas Islam Indonesia pada tanggal 27 Desember 2007 sampai dengan 5 Februari 2008. Pada penelitian ini dibatasi pada pengujian sifat fisik tanah yaitu analisis saringan., dan pengujian sifat mekanik tanah meliputi; kadar air, berat jenis, berat volume, Analisa Saringan, pemadatan tanah (Proktor Standar), Uji Geser Langsung, dan Uji Triaksial Tipe UU. Sampel uji yang diujikan terdiri dari tanah asli dan tanah campuran. Tanah asli berupa pasir pantai yang berasal dari Pantai Parangtritis, Yogyakarta, sedangkan tanah campuran menggunakan bahan stabilisasi Aspal SC60-70 dengan variasi campuran 2%, 4%, 6% dan waktu pemeraman 1 hari, 7 hari, 14 hari. Sedangkan data detail hasil pengujian dan perhitungan laboraturium disajikan secara lengkap pada bagian lampiran laporan ini.

5.1 Hasil Penelitian Pada bab ini akan di uraikan hasil penelitian dan pengujian pada tanah asli yang meliputi pengujian sifat fisik tanah yaitu analisis saringan, sedangkan sifat mekanik tanah meliputi; kadar air, berat jenis, berat volume, analisa saringan pemadatan tanah ( Proktor Standar ), Uji geser langsung, dan Uji Triaksial Tipe UU.

5.1.1 Pengujian Distribusi Butiran Tanah Tujuan dari penelitian ini adalah mengetahui butir-butir tanah serta prosentasenya berdasarkan batas-batas klasifikasi jenis tanah, sehingga dapat

31

diketahui jenis tanah yang diuji. Pada pengujian ini dilakukan satu pengujian yaitu analisis saringan. Tanah pasir yang digunakan adalah tanah pasir yang tertahan #60.

Tabel 5.1. Hasil Pengujian Analisis Saringan

Sieve No

Opening

Mass

Mass

retained

passed

(gr)

(gr)

(mm)

% finer by mass e/W x 100%

90 75

0 0

60.00 60.00

100.00 100.00

63

0

60.00

100.00

50.8

0

60.00

100.00

38.1 25.4 19

0 0 0

e1 =

60.00 60.00 60.00

100.00 100.00 100.00

13.2

0

e2 =

60.00

100.00

3/8 1/4

9.5 6.7

0 0

e3 = e4 =

60.00 60.00

100.00 100.00

4

4.750

d1 =

0.00

e5 =

60.00

100.00

10

2.000

d2 =

0.00

e6 =

60.00

100.00

20

0.850

d3

0.00

e7 =

60.00

100.00

40

0.425

d4 =

0.00

e9 =

60.00

100.00

60

0.250

d5 =

60.00

e10 =

0.00

0.00

140

0.106

d6 =

0.00

e11 =

0.00

0.00

200

0.075

d7 =

0.00

e12 =

0.00

0.00

Sd =

60.00

1 3/4

Remarks

e7 = W - Sd e6 = d7 + e7 e5 = d6 + e6 e4 = d5 + e5 e3 = d4 +e4 e2 = d3 + e3 e1 = d2 + e2

32

Sand Gravel

Clay

Silt

coarse

Medium

Fine

---no. 200

---no. 100

---no. 60

---no. 40

---no. 20

---no. 10

---no. 4

m

100 90 80

Percent finer

70 60 50 40 30 20 10 0

100

10

1

0.1

0.01

0.001

Graind diameter, m m

Gambar 5.1 Grafik hasil uji analisa distribusi butiran sampel 1

Dari hasil uji Analisa distribusi butiran diatas maka akan didapatkan prosentase nilai rata-rata dari masing masing agregat yang hasilnya dapat kita lihat dibawah ini. Tabel 5.2 Prosentase analisis butiran Finer # 200 Gravel Sand Silt Clay

0.00

%

0.00 100.00 0.00 0.00

% % % %

D10 (mm) D30 (mm) D60 (mm) Cu = D60/D10 Cc = D30² / (D10xD60) D50(mm)

0.263624 0.29314 0.34372 1.304 0.948 0.326

33

Keterangan : D10 = bukaan yang lolos 10% D30 = bukaan yang lolos 30% D60 = bukaan yang lolos 60% Cu = koefisien keseragaman =

Cc = koefisien gradasi =

D 60 D10

D302 D10  D 60

Tabel 5.3. Hasil Pengujian Analisis Saringan

Sieve No

Opening

Mass

Mass

retained

passed

(gr)

(gr)

(mm)

% finer by mass e/W x 100%

90 75

0 0

60.00 60.00

100.00 100.00

63

0

60.00

100.00

50.8

0

60.00

100.00

38.1 25.4 19

0 0 0

e1 =

60.00 60.00 60.00

100.00 100.00 100.00

13.2

0

e2 =

60.00

100.00

3/8 1/4

9.5 6.7

0 0

e3 = e4 =

60.00 60.00

100.00 100.00

4

4.750

d1 =

0.00

e5 =

60.00

100.00

10

2.000

d2 =

0.00

e6 =

60.00

100.00

20

0.850

d3

0.00

e7 =

60.00

100.00

40

0.425

d4 =

0.00

e9 =

60.00

100.00

60

0.250

d5 =

60.00

e10 =

0.00

0.00

140

0.106

d6 =

0.00

e11 =

0.00

0.00

200

0.075

d7 = Sd =

0.00 60.00

e12 =

0.00

0.00

1 3/4

Remarks

e7 = W - Sd e6 = d7 + e7 e5 = d6 + e6 e4 = d5 + e5 e3 = d4 +e4 e2 = d3 + e3 e1 = d2 + e2

34

Sand Gravel

coarse

Clay

Silt Medium

Fine

---no. 200

---no. 100

---no. 60

---no. 40

---no. 20

---no. 10

---no. 4

m

100 90 80

Percent finer

70 60 50 40 30 20 10 0

100

10

1

0.1

0.01

0.001

Graind diam eter, mm

Gambar 5.2 Grafik hasil uji analisa distribusi butiran sampel 2

Dari hasil uji Analisa distribusi butiran diatas maka akan didapatkan prosentase nilai rata-rata dari masing masing agregat yang hasilnya dapat kita lihat pada Tabel 5.4.

35

Tabel 5.4 Prosentase analisis butiran 0.00

Finer # 200

%

D10 (mm)

0.263624

D30 (mm)

0.29314 0.34372

0.00

%

D60 (mm)

100.00

%

Cu = D60/D10

1.304

Silt

0.00

%

Cc = D30² / (D10xD60)

0.948

Clay

0.00

%

D50(mm)

0.326

Gravel Sand

Keterangan : D10 = bukaan yang lolos 10% D30 = bukaan yang lolos 30% D60 = bukaan yang lolos 60% Cu = koefisien keseragaman =

Cc = koefisien gradasi =

5.2

D 60 D10

D302 D10  D 60

Sifat Fisik dan Mekanis Tanah Pengujian sifat mekanis tanah di Laboratorium meliputi pengujian : Kadar air,

Berat jenis, Berat Volume ,Analisa Saringan, Proktor Standar, Triaksial UU dan Geser Langsung. 5.2.1 Hasil Pengujian Kadar Air Tanah Pengujian ini dimaksudkan untuk mengetahui besarnya kadar air yang terkandung dalam tanah. Kadar air tanah adalah nilai perbandingan antara berat air dalam satuan tanah dengan berat kering tanah tersebut. Hasil pengujian kadar air ditujukan pada tabel 5.5. Hasil dari uji kadar air tanah dapat dihitung dengan persamaan berikut : w=

Ww x 100 % ....................................................................(5.1) Ws

36

Tabel 5.5 Hasil Pengujian Kadar Air 1

No Pengujian

2 3 4 5 6 7

Berat Container (W1) Berat Container + Tanah Basah (W2) Berat Container + Tanah Kering (W3) Berat Air (Wa) Berat Tanah Kering (Wt) Kadar Air (Wa/Wt) x 100%

8

Kadar Air rata-rata (%)

1

2

20.9 45.2 44.36 0.84 23.46 3.58

21.74 44.54 43.78 0.76 22.04 3.45 3.51

Dari pengujian dan perhitungan di dapat kadar air tanah pasir Pantai Parangtritis, Yogyakarta sebesar 3.51 %. Contoh perhitungan kadar air (w) : w=

Ww x 100 % Ws

w=

W2 - W3 x 100 % W3 - W1

w=

45,2  44,36 x 100 % 44,36  22,09

w = 3,77 %

5.2.2 Hasil Pengujian Berat Jenis Tanah Pengujian ini dimaksudkan untuk mengetahui besarnya nilai perbandingan antara berat butir-butir tanah dengan berat air destilasi diudara dengan volume yang sama pada suhu tertentu, biasanya diambil suhu 27.50C. Hasil dari pengujian berat jenis tanah ditunjukkan pada tabel 5.6. Hasil dari pengujian berat jenis tanah dapat dihitung dengan persamaan sebagai berikut : Gs (t o)

= o

Gs (27 )

(W2 - W1 ) .............................................(5.2) (W4 - W1 ) - (W3 - W2 )

Bj air t o ..............................................(5.3) = Gs (t ) x Bj air 27,5 o o

37

Tabel 5.6 Hasil Pengujian Berat Jenis Tanah 1

No Pengujian

2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

Berat piknometer Berat piknometer + Tanah Kering (W2) Berat Piknometer + Tanah + Air (W3) Berat Piknometer + Air (W4) Temperatur (t°) Bj air pada temperatur Bj air pada 27.5 °C Berat tanah kering (Wt) A = Wt + W4 I = A - W3 Berat jenis, Gs (t°) = Wt/I Gs pada 27.5°C = Gs(t°) . [Bj air °t / Bj air t 27.5]

14

Berat jenis rata-rata Gs

1

2

16.76 43.99 83.76 66.62 29 0.99598 0.99641 27.23 93.85 10.09 2.70

19.98 52.1 90.45 70.41 29 0.99598 0.99641 32.12 102.53 12.08 2.66

2.698

2.658 2.68

Contoh perhitungan berat jenis tanah : Gs (to) =

=

(W2 - W1 ) (W4 - W1 ) - (W3 - W2 )

27,29 10,09

= 2,70 Gs (27,5o C) = Gs (t o) x

Bj air t o Bj air 27,5 o

 0,99598  = 2,70     0,99641  = 2,698 Dari pengujian dan perhitungan di dapat berat jenis tanah pasir Pantai Parangtritis, Yogyakarta sebesar 2,68.

38

5.2.3 Hasil Pengujian Berat Volume Tanah Pengujian ini dimaksudkan untuk mengetahui berat volume suatu sampel tanah, berat volume tanah adalah nilai perbandingan berat tanah total termasuk air yang terkandung didalamnya dengan volume tanah total. Hasil dari pengujian ini ditujukan pada tabel 5.7.

Tabel 5.7 Hasil Pengujian Berat Volume Tanah 1

No Pengujian

2 3 4 5 6 7 8

Diameter ring (d) Tinggi cincin (t) Volume ring (V) Berat ring (W1) Berat ring + tanah basah (W2) Berat tanah basah (W2-W1) Berat volume tanah (γ)

9

Berat volume rata-rata (gr/cm³)

1

2

6.4 2.5 80.38 81.55 189.7 108.15 1.35

6.4 2.5 80.380 81.55 198.1 116.55 1.43 1.39

Dari pengujian dan perhitungan di dapat berat volume tanah pasir Pantai Parangtritis, Yogyakarta sebesar 1.39 gr/cm3.

5.2.4 Hasil Pengujian Pemadatan Tanah ( Proktor Standar ) Pengujian ini dimaksudkan untuk mendapatkan nilai kadar air ( w ) optimum dan berat volume kering ( γd ) maksimum sampel tanah. Uji kepadatan tanah dilakukan dengan uji Proktor Standar. Adapun volume cetakan silinder sebesar 947,87 cm3. Diameter cetakan sebesar 10,2 cm dan tinggi cetakkan 11,6 cm. Berat

penumbuk

sebesar

2,5kg

dan

tinggi

jatuh

sebesar

30.

Untuk setiap percobaan, berat volume basah (γ) dari tanah basah yang dipadatkan tersebut dapat dihitung dengan persamaan 5.4 berikut ini. γb =

W ..................................................................................(5.4) V

39

Dengan : W

= berat tanah yang dipadatkan dalam cetakan

V

= volume cetakan (cm3).

Pada setiap percobaan besarnya kadar air dalam tanah yang dipadatkan dapat ditentukan di laboratorium. Bila kadar air diketahui, maka berat volume kering (γd) dari tanah tersebut dapat dihitung dengan persamaan 5.5 berikut : γd =

 .............................................................................(5.5) 1 w

Dengan : w (%) = persentase kadar air. Harga γd dari persamaan 5.5 tersebut dapat digambarkan terhadap kadar air dengan γd sebagai absis dan kadar air sebagai ordinat. Dengan demikian titik puncak dari grafik merupakan kadar air optimum dan berat volume kering maksimum. Hasil dari pengujian kadar air sampel dari pantai Parangtritis Bantul, DIY ditunjukkan pada Tabel 5.8 yang kemudian hasilnya diposisikan pada grafik yang dapat dilihat pada Gambar 5.8 dibawah ini.

Tabel 5.8 Hasil uji proktor standar sampel 1 Pengujian w optimum (%) γd maksimum (gr/cm ) 3

1

2

3

4

5

11,53

12.51

15.96

18,44

19.51

1,383

1,412

1,434

1,378

1,350

Contoh Perhitungan berat volume tanah basah : γb =

W V

γb =

1462gr 947,87m 3

= 1,542 gr/cm3

40

Perhitungan berat volume kering : γd =

 1 w

γd =

1,542 1  0,1153

= 1,383 gr/cm3 Kurva hubungan antara kadar air (w) dan berat volume tanah kering (γd) dibuat dengan kadar air (w) sebagai absis sedangkan berat volume kering (γd) sebagai ordinat. Puncak kurva merupakan nilai (γd) maksimum, kemudian dari titik puncak kurva ditarik garis vertikal memotong absis, pada titik ini adalah merupakan kadar air optimumnya. Kurva hasil pengujian kapadatan tanah dapat dilihat pada Gambar 5.3 dan 5.4 dibawah ini. 1.5

B erat Volume K ering , g k (g r/cm3)

1.45

1.4

1.35

1.3 7

12

17 K adar air, w (% )

Gambar 5.3. Hasil Pengujian Pemadatan Tanah pasir sampel 1 Berat volume kering maksimum ( γd ) : 1,440 gr/cm3 Kadar air optimum ( w )

: 14,90 %

22

41

Tabel 5.9 Hasil uji proktor standar sampel II Pengujian w optimum (%) γd maksimum (gr/cm3)

1

2

3

4

5

11

13,43

16

20,08

21

1,339

1,443

1,466

1,329

1,291

1.6 1.55

B erat Volume K ering , g k (g r/cm3)

1.5 1.45 1.4 1.35 1.3 1.25 1.2 5

10

15

20

25

K adar air, w (% )

Gambar 5.4 Hasil uji kepadatan tanah pasir sampel II

Dari kurva hubungan kadar air dengan berat volume tanah kering, maka didapatkan : Kadar air optimum

= 15,40 %.

Berat volume kering maksimum = 1,468 gr/cm3

Tabel 5.10 Hasil rata-rata uji proktor standar sampel I dan II Pengujian

1

2

rata-rata

Kadar air optimum rata-rata (%)

14,90

15,40

15,15

Berat volume tanah kering maksimum (gr/cm3)

1,440

1,468

1,454

42

5.2.5 Pengujian Triaksial Tipe UU Pengujian ini dimaksudkan untuk mendapatkan nilai sudut geser dalam ( φ ) dan nilai kohesi ( c ). Pengujian ini dilakukan pada sampel benda uji tanah campuran dengan jumlah sampel sebanyak 3 buah, yaitu untuk tegangan sel ( σ3 ) 0.25 kg/cm2, 0.5 kg/cm2, dan 1.0 kg/cm2. Salah satu hasil penelitian dapat dilihat pada Gambar 5.5. 2.5

s3 = 1 kg/cm2

Stress (kg/cm2)

2

1.5 s3 = 0.5 kg/m2

1

s3 = 0.25 kg/cm2 0.5

0 0

5

10

15

Strain (%)

Gambar 5.5 Kurva Hubungan Tegangan dan Regangan Uji Triaksial UU Tanah Campuran Aspal SC60-70 dengan prosentase campuran 2% dan lama pemeraman 1 hari.

Kemudian dibuat lingkaran Mohr dari tegangan pada saat sampel pecah dengan tegangan geser sebagai ordinat dan tegangan normal sebagai absis, seperti pada gambar 5.6.

43

3

Shear Stress (kb/cm

2

)

2.5 2

1.5

1

0.5

0 0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

4.5

5

2

Norm al Stress (kg/cm )

Gambar 5.6 Lingkaran Mohr Uji Triaksial UU Tanah Campuran Aspal SC60-70 sebanyak 2% dengan Lama Pemeraman 1 hari.

Dari hasil pengujian triaksial UU tanah pasir dicampur Aspal SC60-70 didapatkan nilai sudut geser dalam ( φ ) 29,5910 dan nilai kohesi ( c ) 0,030 kg/cm2.

44

Tabel 5.11 Hasil Pengujian Triaksial UU Tanah Pasir Dicampur dengan Aspal SC60-70 % Aspal SC60-70

Pemeraman

φ o ()

c 2 (Kg/cm )

1

29.591

0.030

2

28.866

0.030

1

35.011

0.150

2

34.725

0.130

1

36.073

0.200

2

36.073

0.130

1

33.457

0.090

2

32.462

0.090

1

36.706

0.200

2

35.622

0.190

1

38.219

0.320

2

37.440

0.300

1

35.041

0.190

2

34.166

0.209

1

39.114

0.340

2

38.270

0.310

1

39.662

0.440

2

38.870

0.400

Sampel

( Hari )

1

2%

7

14

1

4%

7

14

1

6%

7

14

Rata-rata φ

c

29.229

0.030

34.868

0.140

36.073

0.165

32.960

0.090

36.164

0.195

37.830

0.310

34.604

0.200

38.692

0.325

39.266

0.420

45

5.2.6

Pengujian Geser Langsung Tujuan pengujian adalah untuk menentukan besar parameter geser langsung

pada kondisi Unconsolidated Undrained, Parameter geser tanah terdiri atas sudut gesek intern ( φ ), dan cohesi ( c ). Pengujian ini dilakukan pada sampel benda uji tanah campuran dengan jumlah sampel senanyak 3 buah, yaitu untuk beban 8 kg, 16 kg, dan 32 kg. hasil penelitian geser langsung tanah Pasir asli dapat dilihat pada Gambar 5.7. 0.6

2

Stress (kg/cm )

0.5

0.4

0.3

0.2

0.1

0 0%

2%

4%

6% Strain

8%

10%

Gambar 5.7 Kurva Hubungan Tegangan dan Regangan Uji Geser Langsung Tanah Pasir asli.

46

Selubung keruntuhan kekuatan geser ditunjukan pada Gambar 5.8. 0.60 y = 0.53x + 0.00

Shear Stress (kg/cm2)

0.50

0.40

0.30 0.20

0.10

0.00

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

Normal Stress (kg/cm 2)

Gambar 5.8 Hasil Uji Geser Langsung Pada Tanah Asli

Dari hasil pengujian geser langsung tanah pasir asli didapatkan nilai sudut geser dalam ( φ ) 27,9 0 dan nilai kohesi ( c ) 0.00 kg/cm2. Tabel 5.12 Hasil Pengujian Geser Langsung Dicampur dengan Aspal SC60-70 % Aspal SC60-70 0%

Pemeraman ( Hari ) 0

1 2%

7 14 1

4%

7 14 1

6%

7 14

(Kg/cm )

1

φ (0) 27.9

1 2 1 2 1

27.9 28.4 34.6 33.8 35.4

0.03 0.02 0.15 0.14 0.20

2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2

34.6 32.2 31.0 34.6 33.8 37.6 37.2 34.6 35.8 38.3 38.0 38.3 38.0

0.19 0.09 0.09 0.19 0.18 0.30 0.28 0.19 0.16 0.22 0.21 0.43 0.40

Sampel

c 2

0

Rata-rata φ c 27.9 0

28.15

0.03

34.20

0.15

35.00

0.20

31.60

0.09

34.20

0.19

37.40

0.29

35.20

0.18

38.15

0.22

38.15

0.42

47

5.3 Nilai Kuat Geser Tanah Analisis kuat geser tanah diperlukan untuk menganalisis kapasitas dukung tanah, stabilisasi lereng, dan gaya dorong pada dinding penahan tanah. Kuat geser tanah adalah gaya perlawanan yang dilakukan oleh butir-butir tanah terhadap desakan atau tarikan. Nilai kuat geser tanah dilakukan dengan formula Coulomb sebagai berikut : τ = c + σ tg φ...................................................................................................5.6) Keterangan : τ = Tegangan geser tanah ( kg/cm2 ) c = kohesi tanah ( kg/cm2 ) φ = sudut gesek dalam tanah ( 0 ) σ = tegangan normal pada bidang runtuh ( kg/cm2 )

Kuat geser tanah juga biasa dinyatakan dalam bentuk tegangan-tegangan efektif σ1 dan σ3 pada saat terjadi keruntuhan. Persamaan tegangan geser, dinyatakan oleh: τ = ½ (σ1-σ2) sin 2θ…………………………………………………………(5.7) σ = ½ (σ1+σ3) + ½ (σ1-σ3) cos 2θ……………………………………………(5.8) θ = 450 + φ/2…………………………………………………………………(5.9) Keterangan : θ = sudut runtuh antara bidang horizontal dengan bidang runtuh Analisis kuat geser dilakukan dengan menggunakan nilai parameter kohesi dan sudut geser dalam yang diperoleh dari pengujian Triaksial UU dan pengujian Geser Langsung.

48

5.3.1

Nilai Kuat Geser Pada Uji Triaksial Tipe UU Pada uji Triaksial Tipe UU tanah pasir yang distabilisasi dengan Aspal Cair

SC60-70 kuat geser nya dapat dicari dengan rumus : τ = ½ (σ1-σ3) sin 2θ…………………………………………………….(5.10) di mana θ = 450 + φ/2 Nilai kuat geser tanah dicampur Aspal SC60-70 dapat dilihat pada Tabel berikut ini. Tabel 5.13 Nilai Kuat Geser Tanah pasir dengan campuran Aspal Cair SC60-70 Berdasarkan Uji Triaksial Tipe UU. % Aspal

2%

4%

6%

τ

Pemeraman

φ o ( )

c 2 ( kg/cm )

σ1 2 ( kg/cm )

σ3 2 ( kg/cm )

θ o ( )

2θ o ( )

sin 2θ o ( )

( kg/cm )

1

29.229

0.030

1.000

3.002

59.614

119.228

0.873

0.874

7

34.868

0.140

1.000

4.175

62.434

124.868

0.820

1.302

14

36.073

0.165

1.000

4.556

63.037

126.074

0.808

1.437

1

32.960

0.090

1.000

3.714

61.480

122.960

0.839

1.139

7

36.164

0.195

1.000

4.682

63.082

126.164

0.807

1.486

14

37.830

0.310

1.000

5.469

63.915

127.830

0.790

1.765

1

34.604

0.200

1.000

4.442

62.302

124.604

0.823

1.417

7

38.692

0.325

1.000

5.675

64.346

128.692

0.781

1.824

14

39.266

0.420

1.000

6.214

64.333

128.666

0.781

2.036

2

49

5.3.2

Nilai Kuat Geser Pada Uji Geser Langsung Pada uji Geser Langsung tanah pasir yang distabilisasi dengan Aspal Cair SC

60-70 kekuatan geser dapat dicari dengan rumus : τ = c + σn tg φ……………………………………………………………(5.11)

Nilai kuat geser tanah dicampur Aspal SC60-70 dapat dilihat pada tabel berikut ini. Tabel 5.14 Nilai Kuat Geser Tanah pasir dengan campuran Aspal Cair SC60-70 Berdasarkan Uji Geser Langsung Pemeraman

( )

1

27.900

0.000

1

27.900

0.030

2

28.400

0.020

1

34.600

0.150

2

33.800

0.140

1

35.400

0.200

2

34.600

0.190

1

32.200

0.090

2

31.000

0.090

1

34.600

0.190

2

33.800

0.180

1

37.600

0.300

2

37.200

0.280

1

34.600

0.190

2

35.800

0.160

1

38.300

0.220

2

38.000

0.210

1

38.300

0.430

2

38.000

0.400

( Hari )

0%

0 1

2%

7

14

1

4%

7

14

1

6%

7

14

φ

c 2 ( kg/cm )

Sampel

% Aspal

o

Rata-rata

τ

φ

c

σn 2 ( kg/cm )

27.900

0.000

1.027

0.529

0.544

28.150

0.025 1.027

0.535

0.575

1.027

0.680

0.843

1.027

0.700

0.914

1.027

0.615

0.722

1.027

0.680

0.883

1.027

0.765

1.075

1.027

0.705

0.899

1.027

0.786

1.022

1.027

0.786

1.222

34.200

35.000

31.600

34.200

37.400

35.200

38.150

38.150

tg φ o ( )

( kg/cm )

2

0.145

0.195

0.090

0.185

0.290

0.175

0.215

0.415

BAB VI PEMBAHASAN HASIL PENELITIAN

6.1. Klasifikasi Tanah 6.1.1 Klasifikasi tanah Unified Berdasarkan data hasil pengujian sifat fisik dan mekanik tanah yang digunakan dalam penelitian ini dapat ditentukan karakteristik tanah dengan sistem klasifikasi tanah Unified. Pada Sistem Unified, tanah diklasifikasikan ke dalam tanah berbutir kasar ( kerikil dan pasir ) jika kurang dari 50% lolos saringan nomer 200, dan sebagai tanah berbutir halus ( lanau/lempung ) jika lebih dari 50% lolos saringan nomer 200. Selanjutnya, tanah diklasifikasikan dalam sejumlah kelompok dan subkelompok . Pada Klasifikasai tanah sistem Y pada tanah pasir Parangtritis, Bantul Yogyakarta digolongkan sebagai berikut : 1. Divisi Utama a. Tanah berbutir kasar yaitu lebih dari 50% butiran tertahan saringan no. 200( 0,075), b. Pasir 50% atau lebih dari fraksi kasar tertahan pada ayakan No. 4, c. Pasir bersih ( hanya pasir ). 2. Simbol Kelompok : SP 3. Nama Umum : Pasir bergradasi buruk dan pasir berkerikil, sedikit atau sama sekali tidak mengandung butiran halus. 4. Kriteria Klasifikasi Cu =

D60 0,344   1,304 D10 0,264

Cc =

0,293 2 D30 2   0,948 ( D10 xD60) (0,264 x0,344)

Cu<6 dan Cc<1, maka termasuk kedalam simbol kelompok SP dengan gradasi buruk.

49

Tabel 6.1Klasifikasi Tanah Sistem Unified

Kerikil bersih (sedikit atau tak ada butiran halus)

Simbol Kelompok

GW

GP

Kerikil banyak kandungan butiran halus

GM

GC

SW Pasir bersih ( hanya pasir ) SP

Nama Jenis Kerikil Gradasi baik dan campuran pasir kerikil, sedikit atau tidak mengandung butiran halus Kerikil Gradasi buruk dan campuran pasir kerikil, atau tidak mengandung butiran halus Kerikil berlanau, campuran kerikil pasir-lempung Kerikil berlempung, campuran kerikil pasir-lempung Pasir Gradasi baik, pasir kerikil, sedikit atau tidak mengandung butiran halus Pasir Gradasi buruk, pasir kerikil, sedikit atau tidak mengandung butiran halus

SM

pasir berlanau, campuran pasir lanau

SC

pasir berlempung, campuran pasirlempung

Pasir dengan butiran halus

Nama jenis klasifikasi berdasarkan prosentase butiran halus, kurang dari 5% lolos saringan no. 200 : GW, GP, SW, SP, lebih dari 12% lolos saringan no. 200 :GM, GC, SM, SC, 5%-12% lolos saringan no. 200. batasan klasifikasi yang mempunyai simbol dobel

kerikil 50% atau lebih dari fraksi kasar tertahan saringan no. 4 (4,75 mm) pasir lebih dari 50% fraksi kasar lolos saringan n0. 4 (4,75 mm)

tanah berbutir kasar 50% butiran tertahan saringan no. 200 (0,075 mm)

Divisi Utama

Cu 

D 60 (D20) 2  4 , Cc  D10 D 20 xD 60

antara 1 dan 3

Tidak memenuhi kedua kriteria untuk GW

Batas-batas Atterberg dibawah garis A atau PI < 4 batas-batas Atterberg di atas garis A atau PI > 7 Cu 

bila batas Atterberg berada didaerah arsir dari diagram plastisitas, maka dipakai dobel simbol

D 60 (D20) 2  6 , Cc  D10 D 20 xD 60

antara 1 dan 3

Tidak memenuhi kedua kriteria untuk SW

Batas-batas Atterberg dibawah garis A atau PI < 4 batas-batas Atterberg di atas garis A atau PI > 7

bila batas Atterberg berada didaerah arsir dari diagram plastisitas, maka dipakai dobel simbol

50

Lanjutan Tabel 6.2 ML

lanau tak organik dan pasir sangat halus, serbuk batuan atau pasir halus berlanau atau berlempung

CL

OL

lanau organik dan lempung berlanau organik dengan plastisitas rendah

MH

lanau tak organik atau pasir halus diatomae, lanau elasris.

CH

lempung tak organik dengan plastisitas tinggi, lempung gemuk ('fatclays')

OH

lempung organik dengan plastisitas sedang sampai tinggi

Pt

Gambut ("peat") dan tanah lain dengan kandungan organik tinggi

Lanau dan lempung batas cair > 50%

Tanah dengan kadar organik tinggi

Lempung tak organik dengan plastisitas rendah sampai sedang, lempung berkerikil, lempung berpasir, lempung berlanau, lempung kurus ('lean clays)

Indeks Plastisitas PI (%)

tanah berbutir halus  50% lolos saringan no. 200 (0,075 mm)

50 Lanau dan lempung batas cair 50% atau kurang

40

Diagram Plastisitas : Untuk mengklasifikasi kadar butiran halus yang terkandung dalam tanah berbutir halus dan tanah berbutir kasar. batas Atterberg yang termasuk dalam daerah yang diarsir berarti batasan klasifikasinya menggunakan dua simbol

30 20 10

7 4

CH G ar i

sA

CL MH atau OH

CL-ML ML atau OL

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Batas Cair LL (%) Garis A : PI =0,73 (LL - 20)

manual untuk identifikasi secara visual dapat dilihat di ASTM Designation D-2488

51

6.1.2 Sistem Klasifikasi AASHTO Sistem klasifikasi AASHTO ( American Association of State Highway and Transporttation Officials Classification ) membagi tanah ke dalam 8 kelompok, A-1 sampai A-8 termasuk sub-sub kelompok. 1. Klasfkas Umum : Material Granuler ( < 35% lolos saingan No.200 ) 2. Klasifikasi Kelompok : A-3 3. Analisa Saringan ( % lolos ) 2,00 mm ( no. 10 ) : 0,425 mm ( no. 40 ) : 51 maks 0,075 mm ( no. 200 ) : 10 maks 4. Sifat fraksi lolos saringan no. 40 Batas cair ( LL ) : Indeks Plastis ( PI ) : NP 5. Indeks Kelompok : ( GI ) GI = ( F-35)[0,2 + 0,005 (LL-40)] + 0,01 (F-15)(PI-10)……………(6.1) Dengan : GI = indeks kelompok ( group index ) F = persen butiran lolos saringan no. 200 (0,075 mm) LL = batas cair PI = indeks plastisitas GI = ( F-35)[0,2 + 0,005 (LL-40)] + 0,01 (F-15)(PI-10) = (0-35)[0,2 + 0,005 (0-40)] + 0,01 (0-15)(0-10) = 0 → A-3 ( 0 ) 6. Tipe material yang pokok pada umumnya : Pasir halus 7. Penilaian umum sebagai tanah dasar : Sangat baik sampai baik

52

Tabel 6.3 Klasifikasi tanah Sistem AASHTO

Klasifikasi Umum

Analisis Saringan (% lolos) 2,00 mm (no.10) 0,425 mm (no. 40) 0,075 mm (no. 200)

Sifat fraksi lolos saringan no. 40 Batas cair (LL) Indeks Plastis (PI)

Indeks kelompok (G) Tipe material yang pokok pada umumnya

A-7

A-2

A-1 Klasifikasi kelompok

Bahan-bahan LanauLempung (> 35% lolos saringan no. 200)

material granuler (< 35% lolos saringan no. 200)

A-3

A-4

A-5

A-6

A-75 A-76

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

35 maks

35 maks

35 maks

36 min

36 min

36 min

36 min

40 maks

41 min

40 maks

41 min

40 maks

41 min

40 maks

41 min

10 maks

10 maks

10 maks

11 min

10 maks

10 maks

10 maks

11 min

8 maks

12 maks

16 maks

20 maks

A-24

A-25

A-26

A-27

-

-

-

-

50 maks

51 maks

-

-

25 maks

10 maks

35 maks

-

-

6 maks

N.P

0

0

Pecahan batu, kerikil dan pasir

Pasir halus

A-1a

A-1b

50 maks

-

30 maks 5 maks

6 maks

Penilaian umum sebagai tanah dasar

Sumber : Bowles, J.E, 1986

0

4 maks

Kerikil berlanau atau berlempung dan pasir

Sangat baik sampai baik

Tanah berlanau

Tanah berlempung

Sedang sampai buruk

53

Catatan : Kelompok A-7 dibagi atas A-7-5 dan A-7-6 bergantung pada batas plastisnya (PL) Untuk PL > 30, Klasifikasinya A-7-5 Untuk PL < 30, Klasifikasinya A-7-6 N.P = Non Plastis 6.2

Pengaruh campuran Aspal Cair SC60-70 dan lama pemeraman

(Curring time ) . Nilai kuat geser tanah pasir (φ dan c) dari hasil uji Triaksial tipe UU seperti pada Tabel 5.9 pada bab 5 kemudian diplotkan kedalam Gambar 6.1. dan 6.2.berikut: 41

0

Sudut Gesek Dalam ( )

39 37 campuran 2%

35

campuran 4%

33

campuran 6%

31 29 27 0

2

4

6

8

10

12

14

16

Waktu pemeraman (Hr)

Gambar 6.1 Hubungan antara Sudut Gesek Dalam dengan waktu pemeraman pada prosentase campuran Aspal SC60-70 yang berbeda pada Uji Triaksial UU. Pada Gambar diatas dapat dijelaskan bahwa nilai sudut gesek dalam akan terus meningkat berdasarkan semakin lama pemeraman dan semakin banyak campuran aspalnya. Nilai sudut gesek dalam terendah ada pada pemeraman 1 hari dan dengan prosentase 2% yaitu 29,2290, kemudian semakin meningkat pada pemeraman 7 hari yaitu 34,8680 dan 14 hari yaitu sebesar 36,0730. Selanjutnya akan terus meningkat dengan penambahan prosentase campuran aspal dan dengan

54

pemeraman yang lama. Nilai sudut gesek dalam tertinggi adalah pada pemeraman

Kohesi (kg/cm2)

14 hari dengan prosentase campuran 6% yaitu 39,2260.

0.45 0.40 0.35 0.30 0.25 0.20 0.15 0.10 0.05 0.00

campuran 2% campuran 4% campuran 6%

0

2

4

6

8

10

12

14

16

Waktu pemeraman (Hr)

Gambar 6.2 Hubungan antara Kohesi dengan waktu pemeraman pada prosentase campuran Aspal SC60-70 yang berbeda pada Uji Triaksial UU. Pada Gambar diatas dapat dijelaskan bahwa nilai kohesi akan terus meningkat berdasarkan semakin lama pemeraman dan semakin banyak campuran aspalnya. Nilai kohesi terendah ada pada pemeraman 1 hari dan dengan prosentase 2% yaitu 0,030 kg/cm2, kemudian semakin

meningkat pada

pemeraman 7 hari yaitu 0,140 kg/cm2 dan 14 hari yaitu sebesar 0,165 kg/cm2. Selanjutnya akan terus meningkat dengan penambahan prosentase campuran aspal dan dengan pemeraman yang lama. Nilai sudut gesek dalam tertinggi adalah pada pemeraman 14 hari dengan prosentase campuran 6% yaitu 0,420 kg/cm2.

55

Nilai kuat geser tanah pasir (φ dan c) dari hasil Uji Geser Langsung seperti pada Tabel 5.10 pada bab 5 kemudian diplotkan kedalam Gambar 6.3. dan 6.4. berikut: 40

Sudut Gesek Dalam (0)

38 36 34

campuran 2%

32

campuran 4%

30

campuran 6%

28 26 24 0

2

4

6

8

10

12

14

16

Waktu pemeraman (Hr)

Gambar 6.3 Hubungan antara Sudut Gesek Dalam dengan waktu pemeraman pada prosentase campuran Aspal SC60-70 yang berbeda pada Uji Geser Langsung. Pada Gambar diatas dapat dijelaskan bahwa nilai sudut gesek dalam akan terus meningkat berdasarkan semakin lama pemeraman dan semakin banyak campuran aspalnya. Nilai sudut gesek dalam terendah ada pada pemeraman 1 hari dan dengan prosentase 2% yaitu 28,150, kemudian semakin meningkat pada pemeraman 7 hari yaitu 34,200 dan 14 hari yaitu sebesar 35,00 0. Selanjutnya akan terus meningkat dengan penambahan prosentase campuran aspal dan dengan pemeraman yang lama. Nilai sudut gesek dalam tertinggi adalah pada pemeraman 14 hari dengan prosentase campuran 6% yaitu 38,15 0.

Kohesi (kg/cm2)

56

0.45 0.40 0.35 0.30 0.25 0.20 0.15 0.10 0.05 0.00

campuran 2% campuran 4% campuran 6%

0

2

4

6

8

10

12

14

16

Waktu pemeraman (Hr)

Gambar 6.4 Hubungan antara Kohesi dengan waktu pemeraman pada prosentase campuran Aspal SC60-70 yang berbeda pada Uji Geser Langsung. Pada Gambar diatas dapat dijelaskan bahwa nilai kohesi akan terus meningkat berdasarkan semakin lama pemeraman dan semakin banyak campuran aspalnya. Nilai kohesi terendah ada pada pemeraman 1 hari dan dengan prosentase 2% yaitu 0,030 kg/cm2, kemudian semakin

meningkat pada

2

pemeraman 7 hari yaitu 0,150 kg/cm dan 14 hari yaitu sebesar 0,20 kg/cm2. Selanjutnya akan terus meningkat dengan penambahan prosentase campuran aspal dan dengan pemeraman yang lama. Nilai sudut gesek dalam tertinggi adalah pada pemeraman 14 hari dengan prosentase campuran 6% yaitu 0,42 kg/cm2.

6.3 Nilai Kuat Geser Pada Uji Triaksial Tipe UU Pada uji Triaksial Tipe UU tanah pasir yang distabilisasi dengan Aspal Cair SC60-70 kuat geser nya dapat dicari dengan rumus : τ = ½ (σ1-σ3) sin 2θ……………………………………………………(6.2) di mana θ = 450 + φ/2 Hasil kuat geser tanah dicampur Aspal SC60-70 dapat dilihat pada Gambar berikut ini.

57

2.500

Tegangan Geser (kg/cm2)

2.000

Pemeraman 1hari 1.500

Pemeraman 7 hari 1.000

Pemeraman 14 hari

0.500

0.000 0%

2%

4%

6%

8%

Prosentase Campuran Aspal SC 60-70

Gambar 6.5 Hubungan antara Tegangan Geser dengan Persentase Campuran Aspal SC60-70 pada pemeraman yang berbeda pada Uji Triaksial.

Pada pengujian Triaxial UU tanah dicampur dengan Aspal Cair SC60-70 pada penambahan campuran 6% mampu memberikan peningkatan tegangan gesernya, yaitu pada pemeraman 1 hari τ = 1,416 kg/cm2, pada pemeraman 7 hari τ = 1,824 kg/cm2, dan pada pemeraman 14 hari τ = 2,035 kg/cm2. NIlai tegangan geser terendah pada prosentase campuran 2% dan lama pemeraman 1 hari yaitu τ = 0,874 kg/cm2.

6.4 Nilai Kuat Geser Pada Uji Geser Langsung Pada uji Geser Langsung tanah pasir yang distabilisasi dengan Aspal Cair SC60-70 kuat geser dapat dicari dengan rumus : τ = c + σn tg φ…………………………………………………………(6.3) Hasil kuat geser tanah dicampur Aspal Cair SC60-70 dapat dilihat pada Gambar berikut ini.

58

Tegangan Geser (kg/cm2)

1.400 1.200 1.000

Pemeraman 1 hari

0.800

Pemeraman 7 hari

0.600

Pemeraman 14 hari

0.400 0.200 0.000 0.000

0.020

0.040

0.060

0.080

Prosentase Campuran Aspal SC 60-70

Gambar 6.6 Hubungan antara Tegangan Geser dengan Persentase Campuran Aspal SC60-70 pada pemeraman yang berbeda pada Uji Geser Langsung.

Pada pengujian Geser Langsung tanah dicampur dengan Aspal Cair SC6070

pada penambahan campuran 6% mampu memberikan peningkatan tegangan

gesernya, yaitu pada pemeraman 1 hari τ = 0,899 kg/cm2, pada pemeraman 7 hari τ = 1,022 kg/cm2, dan pada pemeraman 14 hari τ = 1,222 kg/cm2. NIlai tegangan geser terendah pada prosentase campuran 2% dan lama pemeraman 1 hari yaitu τ = 0,575 kg/cm2.

BAB VII KESIMPULAN DAN SARAN

Pada bab ini akan disimpulkan karakteristik dari tanah

Pasir Pantai

berbutir seragam Pantai Parangtritis, Yogyakarta berdasarkan data-data yang diperoleh dari penelitian di Laboratorium yang telah disajikan pada bab 5. Berdasarkan hasil penelitian yang menguji Tanah pasir dengan penambahan Aspal Cair SC60-70 dengan variasi 2%, 4%, 6% dan lama pemeraman 1 hari, 7 hari, 14 hari, maka beberapa kesimpulan dan saran akan disampaikan untuk kesinambungan dalam penelitian ini.

7.1 Kesimpulan Beberapa kesimpulan yang dapat disampaikan dari hasil penelitian adalah seperti berikut ini. 1. Berdasarkan klasifikasi tanah Unified tanah pasir Parangtritis, Bantul, Yogyakarta termasuk dalam Divisi Utama ( Tanah berbutir kasar yaitu >50% butiran tertahan saringan no. 200, maka termasuk dalam fraksi kasar tertahan pada ayakan no. 4 dan termasuk golongan pasir bersih ( hanya pasir )), Simbol kelompok adalah SP. Nama umum untuk tanah ini adalah pasir bergradasi buruk, sedikit atau sama sekali tidak mengandung butiran halus. Kriteria Klasifikasi didapatkan nilai Cu = 1,304 dan Cc = 0,948, karena Cu < 6 dan Cc < 1 maka tanah termasuk gradasi buruk dengan symbol SP, Berdasarkan klasifikasi tanah AASHTO tanah pasir Parangtritis, Bantul, Yogyakarta termasuk dalam Klasifikasi umum termasuk kedalam Material Granuler ( <35% lolos saringan no.200 ). Klasifikasi kelompok dengan symbol A-3. Tanah pasir merupakan tanah Non Plastis ( NP ), Indeks Kelompok ( GI ) = 0, maka termasuk pada golongan A-3 ( 0 ), tipe material adalah pasir halus, penilaian umum sebagai tanah dasar adalah sangat baik sampai baik.

59

2.

Sifat fisik tanah pasir Parangtritis, Bantul, Yogyakarta mempunyai kadar air ( w ) = 3,51 %, Berat Jenis ( GS ) = 2,68, Berat Volume Tanah ( γb ) = 1,39 kg/cm3. Hasil Analisa Saringan didapat data Gravel = 0%, Sand = 100%, Silt = 0%, Clay = 0%. Pada pengujian Proktor didapatkan nilai w opt = 15,15%, γd maksimum = 1,454 kg/cm3.

2. Tanah pasir dengan campuran Aspal SC60-70 pada Uji Triaxial UU dan Uji Geser Langsung mengalami perubahan dengan peningkatan nilai kohesi dan nilai sudut geser dalam. Peningkatan maksimum terjadi pada campuran Aspal SC60-70 6% dengan pemeraman 14 hari, yaitu pada pengujian Geser Langsung pada pada tanah asli pada pemeraman 0 hari nilai φ = 27,90 dan c = 0 kg/cm2, sedangkan pada tanah campuran nilai φ dan c ter tinggi pada prosentase campuran SC60-70 6% pada pemeraman 14 hari dengan nilai φ = 38,150 dan c = 0,415 kg/cm2. Pada pengujian Triaxial peningkatan maximum pada pemeraman 14 hari dengan prosentase campuran 6% yaitu nilai φ= 39,2660 dan c = 0,420 kg/cm2. Dari hasil pengujian dan hasil analisis diatas dapat disimpulkan bahwa campuran Aspal Cair SC60-70 pada tanah pasir semakin lama pemeraman dan tambahan bahan campuran dapat meningkatkan besarnya sudut geser dalam dan kohesinya. 3. Parameter tegangan geser pada tanah pasir dengan campuran Aspal SC6070

pada Uji Triaksial UU dan Uji Geser Langsung mengalami perubahan

peningkatan kekuatan gesernya pada lama pemeraman dan penambahan campurannya. Kekuatan geser dari uji Triaksial dan Geser Langsung yang terbesar adalah pada pemeraman 14 hari pada penambahan campuran Aspal SC60-70 sebanyak 6%, yaitu pada Uji Triaksial UU nilai τ = 2,036 kg/cm2 dan pada Uji Geser Langsung nilai τ = 1,222 kg/cm2. Nilai tegangan geser terendah pada prosentase campuran 2% dengan lama pemeraman 1 hari yaitu pada Uji Triaksial τ = 0,874 kg/cm2 dan pada Uji Geser Langsung τ = 0,575 kg/cm2, Jadi semakin lama pemeraman dan semakin banyak campuran dapat meningkatkan kuat geser tanah pasir.

59

60

7.2 Saran Dari penelitian yang telah dilakukan peneliti menyarankan untuk mencoba meneliti dengan bahan-bahan yang lain dengan prosentase campuran yang lebih besar dan pemeraman yang lebih lama.

60

DAFTAR PUSTAKA

, AASHTO (1990), Standart Specification for highway bridges, 14 th ed, 420 Philadelphia, Pa , ASTM (1986), Annual book of ASTM Standart, Vol 04, 08, Philadelphia, Pa, 14 th ed, 420 Philadelphia, Pa , 1970, Peraturan Perencanaan Geometrik Jalan Raya, No.13/1970, Dir. Jendral Bina Marga, Badan Penerbit PU, Jakarta. Bowles Joseph E, 1991, SIFAT-SIFAT FISIS TANAH DAN GEOTEKNIS TANAH, Penerbit Erlangga, Bandung. Craig, R.F, 1989, MEKANIKA TANAH Jilid I, Erlangga, Jakarta. Das, M. Braja, 1994. MEKANIKA TANAH (Prinsip-prinsip rekayasa geoteknis ), Jilid I Erlangga. Jakarta. Desiana Vidayanti, 1997, STABILITAS PASIR LAUT TANJUNG PRIOK DENGAN SEMEN CLEAN SET, Tesis, tidak diterbitkan.

Fahmi Eti dan Hisfarini, 2003, STABILISASI TANAH LEMPUNG DENGAN MENGGUNAKAN ASPAL CAIR ( SC 70 ) SEBAGAI SUBGRADE UNTUK PERENCANAAN JALAN KELAS I, Tugas Akhir, tidak diterbitkan. Hardiyatmo, Christady Hary., 2002, MEKANIKA TANAH I, PT. Gramedia Pustaka Utama, Jakarta. Hardiyatmo, Christady Hary., 2002, MEKANIKA TANAH I, PT. Gramedia Pustaka Utama, Jakarta. Karl Terzaghi, Ralp B. Pack, 1967, MEKANIKA TANAH DALAM PRAKTEK REKAYASA, Edisi kedua, Penerbit Erlangga, Jakarta.

Zetty Hermylinda, 2005, PENGARUH PASIR PANTAI PADA CAMPURAN LAPIS ANTARA BETON ASPAL DENGAN PENDEKATAN KEPADATAN MUTLAK, Tesis, tidak diterbitkan

57

Wesley, L.D.,1977, MEKANIKA TANAH, Badan Penerbit Pekerjaan Umum, Jakarta.

58