stabilitas tanah 3
TRANSCRIPT
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, Disetujui Oleh,Ketua Jurusan Teknik Sipil Dosen Pembimbing
Ir. Faisol AM, MS Ir. Akhmad Marzuko, MT
v
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,
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
iii
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 )
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, 1,486kg/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
3.2.1 Sistem Klasifikasi AASHTO………………………………….9
3.2.2 Sistem Klasifikasi Unified…………………………………...10
3.3 Pemadatan Tanah (Proktor Standart)………………………………...12
3.4 Tanah Pasir…………………………………………………………..13
3.4.1 Kandungan Pasir dan Mineral yang ada di dalamnya……….13
3.4.2 Struktur Tanah Berpasir……………………………………...15
3.5 Aspal…………………………………………………………………16
3.5.1 Jenis Aspal…………………………………………………...16
3.5.2 Komposisi Aspal……………………………………………..17
3.6 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
4.5.1 Pekerjaan Persiapan…………………………………….……28
4.5.2 Pekerjaan Lapangan…………………………….……………28
4.5.3 Pekerjaan Laboraturium……………………………………...28
4.6 Bagan Alir……………………………………………………………29
BAB V HASIL PENELITIAN…...................................................................30
5.1 Hasil Penelitian………………………………………………………30
5.1.1 Pengujian Distribusi Butiran Tanah………………………….30
5.2 Sifat Fisik dan Mekanis Tanah Asli…… ……………………………35
5.2.1 Hasil Pengujian Kadar air Tanah…………………………….35
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
5.3 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
BAB VI PEMBAHASAN HASIL PENELITIAN…………………………..50
6.1 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
x
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
xi
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
ix
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
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
1
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
2
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.
3
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.
4
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
5
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
6
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 (A-
7-6) 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
7
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.
BAB III
LANDASAN TEORI
3.1. Tanah
Dalam pengertian teknik secara umum, Braja M. Das (1988)
mendefinisikan tanah sebagai material yang terdiri agregat ( butiran ) mineral-
mineral padat yang tidak tersementasi (terikat secara kimia) satu sama lain dan
dari bahan-bahan organik yang telah melapuk (yang berpartikel padat) disertai
dengan zat cair dan gas yang mengisi ruang-ruang kosong diantara partikel-
partikel padat tersebut.
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 kelompok-
kelompok 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. D-
3282,AASHTO metode M145 (Sumber : Braja M Das, 1995).
Tabel 3.1 Klasifikasi AASHTO untuk Lapisan Tanah Dasar Jalan Raya ( Braja M
Das, 1995)
Klasifikasi Umum
material berbutir(<35% lolos saringan no.200)
tanah lanau-lempung(>35% lolos saringan no.200)
klasifikasi kelompok
A-1
A-3
A-2
A-4 A-5 A-6
A-7
A-1-a A-1-b A-2-4 A-2-5 A-2-6 A-2-7A-7-5 A-7-6
Analisis ayakan (% lolos)No. 10No. 40No. 200
50 maks
30 maks
15 maks
--------50 maks25 maks
-------51 maks10 maks
----------------35 maks
----------------35 maks
----------------35 maks
----------------35 maks
----------------36 min
----------------36 min
----------------36 min
----------------36 min
Sifat Fraksi yang lewat :# No.40 :Batas CairIndeks Plastisitas
--------6 maks
-------N.P
40 maks10 maks
41 min10 maks
40 maks11 min
41 min11 min
40 maks10 maks
40 min10 maks
40 maks11 min
41 min11 min
Jenis Umum Fragmen batuan Kerikil dan pasir
Pasir halus
Kerikil atau pasir lanauan atau
lempunganTanah lanauan Tamah
lempungan
Tingkat umum sebagai Tanah dasar
Sangat baik sampai baik 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
Divisi UtamaSimbol
KelompokNama Jenis Nama jenis
tana
h be
rbut
ir k
asar
Leb
ih d
ari
50%
but
iran
tert
ahan
sar
inga
n no
. 20
0 (0
,075
mm
)
kerik
il 50
% a
tau
leb
ih d
ari f
raks
i ka
sar
tert
ahan
sa
ringa
n no
. 4 (
4,7
5 m
m)
Kerikil bersih (sedikit atau tak
ada butiran halus)
GW
Kerikil Gradasi baik dan campuran pasir kerikil,
sedikit atau tidak mengandung butiran
halus
klas
ifika
si b
erda
sark
an p
rose
ntas
e bu
tiran
ha
lus,
kur
ang
da
ri 5%
lolo
s sa
ringa
n no
. 200
: G
W, G
P,
SW
, SP
, leb
ih d
ari 1
2% lo
los
sarin
gan
no.
200
:GM
, GC
, SM
, SC
, 5%
- 12%
lolo
s sa
ringa
n no
. 200
. ba
tasa
n k
lasi
fika
si y
ang
mem
puny
ai s
imbo
l dob
el
antara 1 dan 3
GP
Kerikil Gradasi buruk dan campuran pasir
kerikil, atau tidak mengandung butiran
halus
Tidak memenuhi kedua kriteria untuk GW
Kerikil banyak kandungan
butiran halus
GMKerikil berlanau,
campuran kerikil pasir-lempung
Batas-batas Atterberg
dibawah garis A atau PI < 4
bila batas Atterberg berada didaerah arsir dari diagram plastisitas, maka dipakai dobel simbol
GCKerikil berlempung,
campuran kerikil pasir-lempung
batas-batas Atterberg di atas garis A atau PI >
7
pasi
r le
bih
dar
i 50%
fra
ksi k
asar
lolo
s sa
ringa
n n0
. 4 (
4,7
5 m
m) Pasir bersih ( hanya pasir )
SW
Pasir Gradasi baik, pasir kerikil, sedikit atau
tidak mengandung butiran halus
antara 1 dan 3
SP
Pasir Gradasi buruk, pasir kerikil, sedikit atau
tidak mengandung butiran halus
Tidak memenuhi kedua kriteria untuk SW
Pasir dengan butiran halus
SM pasir berlanau, campuran pasir lanau
Batas-batas Atterberg
dibawah garis A atau PI < 4
bila batas Atterberg berada didaerah arsir dari diagram plastisitas, maka dipakai dobel simbol
SCpasir berlempung, campuran pasir-
lempung
batas-batas Atterberg di atas garis A atau PI >
7
6020
2(D20)Cc ,4
10
60
xDDD
DCu
6020
2(D20)Cc ,6
10
60
xDDD
DCu
11
Lanjutan Tabel 3.3
tana
h b
erb
utir
halu
s
50%
lolo
s sa
ringa
n no
. 20
0 (0
,075
mm
)
Lanau dan lempung batas cair 50% atau
kurang
ML
lanau tak organik dan pasir sangat halus, serbuk batuan
atau pasir halus berlanau atau berlempung
CL
Lempung tak organik dengan plastisitas rendah sampai
sedang, lempung berkerikil, lempung berpasir, lempung berlanau, lempung kurus
('lean clays)
Lanau dan lempung
batas cair > 50%
OLlanau organik dan lempung berlanau organik dengan
plastisitas rendah
MHlanau tak organik atau pasir
halus diatomae, lanau elasris.
CHlempung tak organik dengan
plastisitas tinggi, lempung gemuk ('fatclays')
OHlempung organik dengan plastisitas sedang sampai
tinggi
Tanah dengan kadar organik tinggi
PtGambut ("peat") dan tanah
lain dengan kandungan organik tinggi
manual untuk identifikasi secara visual dapat dilihat di ASTM Designation D-2488
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
10
20
30
40
50
74
CL-ML
Diagram Plastisitas :Untuk mengklasifikasi kadar butiranhalus yang terkandung dalam tanahberbutir halus dan tanah berbutir kasar.batas Atterberg yang termasukdalam daerah yang diarsir berartibatasan klasifikasinya menggunakan dua simbol
CL
MLatauOL
CH
MH atau OH
Batas Cair LL (%)Garis A : PI =0,73 (LL - 20)
In
dek
s P
lastisitas P
I (%
)
G ar is A
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 :
wb
d
1
…………………………………………………………….3.1)
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).
LempungLanau Pasir Kerikil
cobbles Boulders
0,0010,002 0,006
0,010,02 0,06
0,10,2 0,6
Halus Medium Kasar Halus Medium Kasar Halus Medium Kasar
1
62 20 60 200
Ukuran 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
Plagioklas
K(A1)Si3O8
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 lengkungan-
lengkungan 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 :
ahsampelanglpenampangluas
jabeyangnormalGayanormalTegangan
tanint
ker ...(3.9)
Tegangan geser yang melawan pergerakan geser dapat dihitung dengan
persamaan sebagai berikut ini.
ahsampelanglpenampangluas
pergerakanmelawanyanggeserGayageserTegangan
tanint ... (3.10)
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 kira-
kira 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
φ = tan -1
f .....................................................................................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 :
222
31Cu
qudf
....................................................................(3.4 )
Dengan :Cu = kohesi undrained
∆σdf = 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 = 2
1 (σ’ 1 - σ’ 3) sin 2θ..................................................................(3.7)
σ’ f = 2
1 (σ’ 1 + σ’ 3) + 2
1 (σ’ 1 - σ’ 3) cos 2θ.......................................(3.8)
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° + 2
'.................................................................................(3.8)
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
Gambar 4.1. Bagan alir penelitian
Mulai
Pengumpulan buku refrensi dan survey lapangan
Pengambilan sample tanah dan pengumpulan data
Penelitian Laboraturium
Tanah Asli :1. Uji Kadar Air Tanah2. Uji Berat Jenis Tanah3. Uji Berat Volume Tanah4. Uji Analisa Saringan5. Uji Proktor Standart6. Uji Geser Langsung
Selesai
Hasil Penelitian
Pembahasan
Kesimpulan & Saran
Pencampuran tanah dengan bahan stabilisasi (Aspal SC60 – 70) 2 %, 4 % dan 6 % dan diperam 1 hari, 7 hari dan 14 hariKemudian dilakukan Uji :1. Uji Geser Langsung2. Uji Triaksial tipe UU
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
SieveNo
Opening
(mm)
Mass
retained
(gr)
Mass
passed
(gr)
% finer
Remarksby
masse/W x 100%
90 0 60.00 100.00
75 0 60.00 100.00
63 0 60.00 100.00
50.8 0 60.00 100.00
38.1 0 60.00 100.00
1 25.4 0 60.00 100.003/4 19 0 e1 = 60.00 100.00
13.2 0 e2 = 60.00 100.00
3/8 9.5 0 e3 = 60.00 100.001/4 6.7 0 e4 = 60.00 100.00
4 4.750 d1 = 0.00 e5 = 60.00 100.00 e7 = W - Sd
10 2.000 d2 = 0.00 e6 = 60.00 100.00e6 = d7 +
e7
20 0.850 d3 0.00 e7 = 60.00 100.00e5 = d6 +
e6
40 0.425 d4 = 0.00 e9 = 60.00 100.00e4 = d5 +
e5
60 0.250 d5 = 60.00 e10 = 0.00 0.00 e3 = d4 +e4
140 0.106 d6 = 0.00 e11 = 0.00 0.00e2 = d3 +
e3
200 0.075 d7 = 0.00 e12 = 0.00 0.00e1 = d2 +
e2
Sd = 60.00
32
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 0.00 % D10 (mm) 0.263624
D30 (mm) 0.29314
Gravel 0.00 % D60 (mm) 0.34372
Sand 100.00 % Cu = D60/D10 1.304
Silt 0.00 % Cc = D30² / (D10xD60) 0.948
Clay 0.00 % D50(mm) 0.326
0.0010.010.1110100
Graind diameter, mm
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Perc
en
t fi
ner
---n
o. 2
0
---n
o. 6
0
---n
o. 1
00
---n
o. 4
0
---n
o. 1
0
Sand
Mediumm
Finecoarse Silt ClayGravel
---n
o. 2
00
---n
o. 4
33
Keterangan :
D10 = bukaan yang lolos 10%
D30 = bukaan yang lolos 30%
D60 = bukaan yang lolos 60%
Cu = koefisien keseragaman = 10
60
D
D
Cc = koefisien gradasi =
6010
30 2
DD
D
Tabel 5.3. Hasil Pengujian Analisis Saringan
SieveNo
Opening
(mm)
Mass
retained
(gr)
Mass
passed
(gr)
% finer
Remarksby
masse/W x 100%
90 0 60.00 100.0075 0 60.00 100.00
63 0 60.00 100.00
50.8 0 60.00 100.00
38.1 0 60.00 100.001 25.4 0 60.00 100.00
3/4 19 0 e1 = 60.00 100.00
13.2 0 e2 = 60.00 100.00
3/8 9.5 0 e3 = 60.00 100.001/4 6.7 0 e4 = 60.00 100.00
4 4.750 d1 = 0.00 e5 = 60.00 100.00 e7 = W - Sd
10 2.000 d2 = 0.00 e6 = 60.00 100.00e6 = d7 +
e7
20 0.850 d3 0.00 e7 = 60.00 100.00e5 = d6 +
e6
40 0.425 d4 = 0.00 e9 = 60.00 100.00e4 = d5 +
e5
60 0.250 d5 = 60.00 e10 = 0.00 0.00 e3 = d4 +e4
140 0.106 d6 = 0.00 e11 = 0.00 0.00e2 = d3 +
e3
200 0.075 d7 = 0.00 e12 = 0.00 0.00e1 = d2 +
e2
Sd = 60.00
34
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.
0.0010.010.1110100
Graind diameter, mm
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Per
cen
t fi
ner
---n
o. 2
0
---n
o. 6
0
---n
o. 1
00
---n
o. 4
0
---n
o. 1
0
Sand
Mediumm
Finecoarse Silt ClayGravel
---n
o. 2
00
---n
o. 4
35
Tabel 5.4 Prosentase analisis butiran
Finer # 200 0.00 % D10 (mm) 0.263624
D30 (mm) 0.29314
Gravel 0.00 % D60 (mm) 0.34372
Sand 100.00 % Cu = D60/D10 1.304
Silt 0.00 % Cc = D30² / (D10xD60) 0.948
Clay 0.00 % D50(mm) 0.326
Keterangan :
D10 = bukaan yang lolos 10%
D30 = bukaan yang lolos 30%
D60 = bukaan yang lolos 60%
Cu = koefisien keseragaman = 10
60
D
D
Cc = koefisien gradasi =
6010
30 2
DD
D
5.2 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 = Ws
Wwx 100 % ....................................................................(5.1)
36
Tabel 5.5 Hasil Pengujian Kadar Air
1 No Pengujian 1 2
2 Berat Container (W1) 20.9 21.743 Berat Container + Tanah Basah (W2) 45.2 44.544 Berat Container + Tanah Kering (W3) 44.36 43.785 Berat Air (Wa) 0.84 0.766 Berat Tanah Kering (Wt) 23.46 22.047 Kadar Air (Wa/Wt) x 100% 3.58 3.45
8 Kadar Air rata-rata (%) 3.51
Dari pengujian dan perhitungan di dapat kadar air tanah pasir Pantai
Parangtritis, Yogyakarta sebesar 3.51 %.
Contoh perhitungan kadar air (w) :
w = Ws
Wwx 100 %
w = 13
32
W-W
W-Wx 100 %
w = 09,2236,44
36,442,45
x 100 %
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) = ) W-(W-) W-(W
) W-(W
2314
12 .............................................(5.2)
Gs (27 o) = Gs (t o) x o
o
27,5air Bj
air tBj ..............................................(5.3)
37
Tabel 5.6 Hasil Pengujian Berat Jenis Tanah
1 No Pengujian 1 2
2 Berat piknometer 16.76 19.983 Berat piknometer + Tanah Kering (W2) 43.99 52.14 Berat Piknometer + Tanah + Air (W3) 83.76 90.455 Berat Piknometer + Air (W4) 66.62 70.416 Temperatur (t°) 29 297 Bj air pada temperatur 0.99598 0.995988 Bj air pada 27.5 °C 0.99641 0.996419 Berat tanah kering (Wt) 27.23 32.1210 A = Wt + W4 93.85 102.5311 I = A - W3 10.09 12.0812 Berat jenis, Gs (t°) = Wt/I 2.70 2.66
13Gs pada 27.5°C = Gs(t°) . [Bj air °t / Bj air t 27.5] 2.698 2.658
14 Berat jenis rata-rata Gs 2.68
Contoh perhitungan berat jenis tanah :
Gs (to) = ) W-(W-) W-(W
) W-(W
2314
12
= 09,10
29,27
= 2,70
Gs (27,5o C) = Gs (t o) x o
o
27,5air Bj
air tBj
=
99641,0
99598,070,2
= 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 1 2
2 Diameter ring (d) 6.4 6.43 Tinggi cincin (t) 2.5 2.54 Volume ring (V) 80.38 80.3805 Berat ring (W1) 81.55 81.556 Berat ring + tanah basah (W2) 189.7 198.17 Berat tanah basah (W2-W1) 108.15 116.558 Berat volume tanah (γ) 1.35 1.43
9 Berat volume rata-rata (gr/cm³) 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 = V
W..................................................................................(5.4)
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 = w1
.............................................................................(5.5)
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 1 2 3 4 5
w optimum (%) 11,53 12.51 15.96 18,44 19.51
γd maksimum (gr/cm3) 1,383 1,412 1,434 1,378 1,350
Contoh Perhitungan berat volume tanah basah :
γb = V
W
γb = 3947,87m
1462gr
= 1,542 gr/cm3
40
Perhitungan berat volume kering :
γd = w1
γd = 0,11531
1,542
= 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.
1.3
1.35
1.4
1.45
1.5
7 12 17 22
K adar air, w (% )
Ber
at V
olum
e K
erin
g, g
k (g
r/cm
3)
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 %
41
Tabel 5.9 Hasil uji proktor standar sampel II
Pengujian 1 2 3 4 5
w optimum (%) 11 13,43 16 20,08 21
γd maksimum (gr/cm3) 1,339 1,443 1,466 1,329 1,291
1.2
1.25
1.3
1.35
1.4
1.45
1.5
1.55
1.6
5 10 15 20 25
K adar air, w (% )
Ber
at V
olum
e K
erin
g, g
k (g
r/cm
3)
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.
0
0.5
1
1.5
2
2.5
0 5 10 15
Strain (%)
Str
ess
(kg
/cm
2)
s3 = 0.25 kg/cm2
s3 = 1 kg/cm2
s3 = 0.5 kg/m2
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
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5
Normal Stress (kg/cm2)
Sh
ear
Str
es
s (
kb
/cm
2)
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 SC60-70Pemeraman
Sampelφ
(o)c
(Kg/cm2)
Rata-rata
( Hari ) φ c
2%
11 29.591 0.030
29.229 0.030
2 28.866 0.030
71 35.011 0.150
34.868 0.140
2 34.725 0.130
141 36.073 0.200
36.073 0.165
2 36.073 0.130
4%
11 33.457 0.090
32.960 0.090
2 32.462 0.090
71 36.706 0.200
36.164 0.195
2 35.622 0.190
141 38.219 0.320
37.830 0.310
2 37.440 0.300
6%
11 35.041 0.190
34.604 0.200
2 34.166 0.209
71 39.114 0.340
38.692 0.325
2 38.270 0.310
141 39.662 0.440
39.266 0.420
2 38.870 0.400
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
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0% 2% 4% 6% 8% 10%Strain
Str
ess
(kg/
cm2)
Gambar 5.7 Kurva Hubungan Tegangan dan Regangan Uji Geser Langsung Tanah
Pasir asli.
46
Selubung keruntuhan kekuatan geser ditunjukan pada Gambar 5.8.
y = 0.53x + 0.00
0.00
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2
Normal Stress (kg/cm2)
She
ar S
tres
s (k
g/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 SC60-70Pemeraman
( Hari )Sampel
φ( 0 )
c(Kg/cm2)
Rata-rataφ c
0% 0 1 27.9 0 27.9 0
2%
11 27.9 0.03
28.15 0.032 28.4 0.02
71 34.6 0.15
34.20 0.152 33.8 0.14
141 35.4 0.20
35.00 0.202 34.6 0.19
4%
11 32.2 0.09
31.60 0.092 31.0 0.09
71 34.6 0.19
34.20 0.192 33.8 0.18
141 37.6 0.30
37.40 0.292 37.2 0.28
6%
11 34.6 0.19
35.20 0.182 35.8 0.16
71 38.3 0.22
38.15 0.222 38.0 0.21
141 38.3 0.43
38.15 0.422 38.0 0.40
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
Pemeramanφ
( o )c
( kg/cm2)σ1
( kg/cm2)σ3
( kg/cm2)θ
( o )2θ( o )
sin 2θ( o )
τ( kg/cm2)
2%
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
4%
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
6%
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
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
% AspalPemeraman
Sampelφ
( o )c
( kg/cm2)
Rata-rata σn
( kg/cm2)tg φ( o )
τ( kg/cm2)( Hari ) φ c
0% 0 1 27.900 0.000 27.900 0.000 1.027 0.529 0.544
2%
11 27.900 0.030
28.150 0.0251.027 0.535 0.5752 28.400 0.020
71 34.600 0.150
34.200 0.1451.027 0.680 0.8432 33.800 0.140
141 35.400 0.200
35.000 0.1951.027 0.700 0.9142 34.600 0.190
4%
11 32.200 0.090
31.600 0.0901.027 0.615 0.7222 31.000 0.090
71 34.600 0.190
34.200 0.1851.027 0.680 0.8832 33.800 0.180
141 37.600 0.300
37.400 0.2901.027 0.765 1.0752 37.200 0.280
6%
11 34.600 0.190
35.200 0.1751.027 0.705 0.8992 35.800 0.160
71 38.300 0.220
38.150 0.2151.027 0.786 1.0222 38.000 0.210
141 38.300 0.430
38.150 0.4151.027 0.786 1.2222 38.000 0.400
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 = 304,1264,0
344,0
10
60
D
D
Cc = 948,0)344,0264,0(
293,0
)6010(
30 22
xxDD
D
Cu<6 dan Cc<1, maka termasuk kedalam simbol kelompok SP dengan
gradasi buruk.
49
Tabel 6.1Klasifikasi Tanah Sistem Unified
Divisi UtamaSimbol
KelompokNama Jenis Nama jenis
tan
ah b
erb
utir
ka
sar
50%
but
iran
ter
tah
an
sari
nga
n n
o.
200
(0,0
75
mm
)
keri
kil 5
0% a
tau
lebi
h d
ari f
raks
i ka
sar
tert
aha
n s
ari
nga
n n
o. 4
(4
,75
mm
)
Kerikil bersih
(sedikit atau tak ada butiran halus)
GW
Kerikil Gradasi baik dan
campuran pasir kerikil, sedikit
atau tidak mengandung butiran halus
kla
sifik
asi
ber
das
ark
an
pro
sent
ase
bu
tira
n h
alus
, kur
an
g d
ari 5
% lo
los
sari
nga
n n
o. 2
00 :
GW
, GP
, SW
, SP
, le
bih
d
ari
12%
lolo
s sa
ring
an
no.
20
0 :G
M, G
C, S
M, S
C,
5%
-12%
lolo
s sa
rin
gan
no
. 20
0. b
ata
san
kla
sifik
asi y
ang
m
emp
unya
i sim
bo
l do
bel
antara 1 dan 3
GP
Kerikil Gradasi buruk dan
campuran pasir kerikil, atau tidak
mengandung butiran halus
Tidak memenuhi kedua kriteria untuk GW
Kerikil banyak
kandungan butiran halus
GMKerikil berlanau, campuran kerikil pasir-lempung
Batas-batas Atterberg dibawah
garis A atau PI < 4
bila batas Atterberg berada didaerah arsir dari diagram plastisitas, maka dipakai dobel simbol
GC
Kerikil berlempung,
campuran kerikil pasir-lempung
batas-batas Atterberg di atas garis A atau PI > 7
pa
sir
lebi
h d
ari
50%
fra
ksi k
asar
lolo
s sa
ring
an
n0
. 4
(4,7
5 m
m)
Pasir bersih ( hanya pasir )
SW
Pasir Gradasi baik, pasir
kerikil, sedikit atau tidak
mengandung butiran halus
antara 1 dan 3
SP
Pasir Gradasi buruk, pasir kerikil, sedikit
atau tidak mengandung butiran halus
Tidak memenuhi kedua kriteria untuk SW
Pasir dengan butiran halus
SMpasir berlanau, campuran pasir
lanau
Batas-batas Atterberg dibawah
garis A atau PI < 4
bila batas Atterberg berada didaerah arsir dari diagram plastisitas, maka dipakai dobel simbol
SC
pasir berlempung,
campuran pasir-lempung
batas-batas Atterberg di atas garis A atau PI > 7
6020
2(D20)Cc ,4
10
60
xDDD
DCu
6020
2(D20)Cc ,6
10
60
xDDD
DCu
50
Lanjutan Tabel 6.2ta
nah
ber
but
ir ha
lus
50%
lolo
s sa
ringa
n no
. 20
0 (0
,075
mm
)
Lanau dan lempung batas cair 50% atau
kurang
ML
lanau tak organik dan pasir sangat halus, serbuk batuan
atau pasir halus berlanau atau berlempung
CL
Lempung tak organik dengan plastisitas rendah sampai
sedang, lempung berkerikil, lempung berpasir, lempung berlanau, lempung kurus
('lean clays)
Lanau dan lempung
batas cair > 50%
OLlanau organik dan lempung berlanau organik dengan
plastisitas rendah
MHlanau tak organik atau pasir
halus diatomae, lanau elasris.
CHlempung tak organik dengan
plastisitas tinggi, lempung gemuk ('fatclays')
OHlempung organik dengan plastisitas sedang sampai
tinggi
Tanah dengan kadar organik tinggi
PtGambut ("peat") dan tanah
lain dengan kandungan organik tinggi
manual untuk identifikasi secara visual dapat dilihat di ASTM Designation D-2488
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
10
20
30
40
50
74
CL-ML
Diagram Plastisitas :Untuk mengklasifikasi kadar butiranhalus yang terkandung dalam tanahberbutir halus dan tanah berbutir kasar.batas Atterberg yang termasukdalam daerah yang diarsir berartibatasan klasifikasinya menggunakan dua simbol
CL
MLatauOL
CH
MH atau OH
Batas Cair LL (%)Garis A : PI =0,73 (LL - 20)
Ind
ek
s P
lastisitas P
I (
%)
G ar is A
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 Umummaterial granuler
(< 35% lolos saringan no. 200)
Bahan-bahan Lanau-Lempung
(> 35% lolos saringan no. 200)
Klasifikasi kelompok
A-1
A-3
A-2
A-4 A-5 A-6
A-7
A-1-a
A-1-b
A-2-4
A-2-5
A-2-6
A-2-7
A-7-5
A-7-6
Analisis Saringan (% lolos) 2,00 mm (no.10) 0,425 mm (no. 40) 0,075 mm (no. 200)
50 maks
- - - - - - - - - -
30 maks
50 maks
51 maks
- - - - - - - -
5 maks
25 maks
10 maks
35 maks
35 maks
35 maks
35 maks
36 min
36 min
36 min
36 min
Sifat fraksi lolos saringan no. 40 Batas cair (LL) Indeks Plastis (PI)
6 maks
- -40
maks 41
min 40
maks 41
min 40
maks 41
min 40
maks 41
min
6 maks N.P
10 maks
10 maks
10 maks
11 min
10 maks
10 maks
10 maks
11 min
Indeks kelompok (G) 0 0 0 4 maks
8 maks
12 maks
16 maks
20 maks
Tipe material yang pokok pada umumnya
Pecahan batu, kerikil
dan pasir
Pasir halus
Kerikil berlanau atau berlempung dan pasir
Tanah berlanau
Tanah berlempung
Penilaian umum sebagai tanah dasar
Sangat baik sampai baik Sedang sampai buruk
Sumber : Bowles, J.E, 1986
53
Catatan :Kelompok A-7 dibagi atas A-7-5 dan A-7-6 bergantung pada batas plastisnya (PL)Untuk PL > 30, Klasifikasinya A-7-5Untuk PL < 30, Klasifikasinya A-7-6N.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:
27
29
31
33
35
37
39
41
0 2 4 6 8 10 12 14 16
Waktu pemeraman (Hr)
Su
du
t G
es
ek
Da
lam
(0 )
campuran 2%
campuran 4%
campuran 6%
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
14 hari dengan prosentase campuran 6% yaitu 39,2260.
0.00
0.05
0.10
0.15
0.200.25
0.30
0.35
0.40
0.45
0 2 4 6 8 10 12 14 16
Waktu pemeraman (Hr)
Ko
hesi
(kg
/cm
2)
campuran 2%
campuran 4%
campuran 6%
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:
24
26
28
30
32
34
36
38
40
0 2 4 6 8 10 12 14 16
Waktu pemeraman (Hr)
Su
du
t G
es
ek
Da
lam
(0 )
campuran 2%
campuran 4%
campuran 6%
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 35,000. 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 38,150.
56
0.00
0.050.10
0.150.20
0.250.30
0.350.40
0.45
0 2 4 6 8 10 12 14 16
Waktu pemeraman (Hr)
Ko
hesi
(kg
/cm
2)
campuran 2%
campuran 4%
campuran 6%
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
pemeraman 7 hari yaitu 0,150 kg/cm2 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
0.000
0.500
1.000
1.500
2.000
2.500
0% 2% 4% 6% 8%
Prosentase Campuran Aspal SC 60-70
Tega
ngan
Ges
er (k
g/cm
2)
Pemeraman 1hari
Pemeraman 7 hari
Pemeraman 14hari
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
0.000
0.200
0.400
0.600
0.800
1.000
1.200
1.400
0.000 0.020 0.040 0.060 0.080
Prosentase Campuran Aspal SC 60-70
Te
ga
ng
an
Ge
se
r (k
g/c
m2
)
Pemeraman 1 hari
Pemeraman 7 hari
Pemeraman 14 hari
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 SC60-
70 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
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 wopt
= 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 SC60-
70 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.
60
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.
57
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
58
Wesley, L.D.,1977, MEKANIKA TANAH, Badan Penerbit Pekerjaan Umum, Jakarta.