ANALISIS GRADASI BAHAN RAP TERHADAP NILAI KEPADATAN DAN CBR MENGGUNAKAN RUMUS FULLER

Transkripsi

1 ANALISIS GRADASI BAHAN RAP TERHADAP NILAI KEPADATAN DAN CBR MENGGUNAKAN RUMUS FULLER Tugas Akhir Untuk memenuhi sebagian persyaratan mencapai derajat Sarjana S-1 Teknik Sipil diajukan oleh : SOFYAN ARDINATA NIM : D PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA 2016

2

3

4 PRAKATA Assalamu alaikum Wr.Wb. Alhamdulillah, puji dan syukur Penyusun panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan segala rahmat, taufik dan hidayah-nya, sehingga dapat terselesaikannya penyusunan Laporan Tugas Akhir ini dengan judul ANALISIS GRADASI BAHAN RAP TERHADAP NILAI KEPADATAN DAN CBR MENGGUNAKAN RUMUS FULLER. Tugas Akhir ini disusun guna memenuhi sebagian persyaratan untuk mencapai derajat sarjana S-1 pada Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta. Penyusun mengucapkan terimakasih kepada semua pihak yang telah memberikan dukungan sehingga penyusun dapat menyelesaikan Tugas Ahir ini. Dengan selesainya Tugas Ahir ini penyusun mengucapkan banyak terimakasih kepada : 1) Bapak Ir.H. Sri Sunarjono,MT.PhD., selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta. 2) Bapak Mochamad Solikin, ST.MT.PhD. selaku Ketua Program Studi Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Surakarta. 3) Bapak Ir.H. Sri Sunarjono, M.T., Ph.D selaku Pembimbing Utama, yang telah memberikan dorongan, arahan serta bimbingan yang sangat bermanfaat bagi Penulis. 4) Bapak Ir.H. Agus Riyanto, M.T. selaku Pembimbing Pendamping, yang telah memberikan dorongan, arahan serta bimbingan yang sangat bermanfaat bagi Penulis. 5) Ibu Ika Setiyaningsih, S.T., M.T., selaku Penguji yang telah memberikan dorongan, arahan serta bimbingan yang sangat bermanfaat bagi Penulis. 6) Bapak Mochamad Solikin, ST.MT.PhD. selaku Pembimbing Akademik dan sekaligus sebagai Anggota Dewan Penguji, yang telah memberikan dorongan, arahan serta bimbingan yang juga sangat bermanfaat bagi Penulis. iv

5

6 MOTTO Raihlah ilmu, dan untuk meraih ilmu belajarlah untuk tenang dan sabar ( Khalifah Umar ) Apa yang kita lakukan hari ini akan berdampak dimasa yang akan datang, Tanamkan kebaikan untuk meraih keberkahan ( Muhammad Al Kholiq bay haqqi ) Jadikanlah Kegagalan untuk menjadi motivasi dalam meraih kesuksesan, setialah kepada yang benar dan kembalikanlah semua kepada kebenaran. ( Mario Teguh ) Perencanaan yang matang, serius, fokus, curahkan seluruh energimu serta taklukan rasa malas untuk menghadapi setiap masalah, dan berserah dirilah untuk mencari keberkahan. ( Sofyan Ardinata ) vi

7 PERSEMBAHAN Saya persembahkan terselesainya Tugas Akhir ini untuk : Allah SWT dan Nabi Muhammad SAW. Keluarga kecilku, ibu dan bapak terimakasih atas pengorbanan kalian dalam mendidik saya hingga sekarang dengan penuh kasih sayang dan keikhlasan, terimakasih pula telah mendukung, mendoakan serta memberikan perhatian demi terselesaikannya Tugas Akhir ini. Imam Mahmudi, Muhammad Abdul Kholiq, Dewangga maytlas, team penelitian ini, dan semua teman-teman seperjuangan Teknik Sipil 2010 yang tidak bisa saya sebutkan satu persatu, terima kasih atas bantuannnya dalam proses menyelesaikan Tugas Akhir baik dorongan semangat, bantuan dalam praktikum maupun do a. Teman-teman kontrakan, Umam, Hendi, Doni, Fajar, Haris, Destrian, Bowo, dan Bang Arip. Teman-teman RiNoSS (Rider Ninja Mono n zsl Solo) yang telah memberi semangat dan hiburan diwaktu stress dalam mengerjakan skripsi. Agama, Bangsa, Negara serta Almamater dan semua pihak yang telah membantu. Dan kepada Ita, yang selalu bawel, cerewet, yang memberi dorongan semangat, selalu mengingatkan sholat agar cepat selesai dan cepat wisuda. vii

8 DAFTAR ISI Halaman HALAMAN JUDUL... i LEMBAR PENGESAHAN... ii PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR... iii PRAKATA... iv MOTTO... vi PERSEMBAHAN... vii DAFTAR ISI... viii DAFTAR TABEL... xi DAFTAR GAMBAR... xii DAFTAR LAMPIRAN... xiii DAFTAR NOTASI DAN SINGKATAN... xvi ABSTRAK... xvii ABSTRACT... xviii BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang... 1 B. Rumusan Masalah... 3 C. Tujuan Penelitian... 3 D. Manfaat Penelitian... 3 E. Batasan Masalah... 4 F. Keaslian Penelitian... 4 G. Persamaan dan Perbedaan dengan penelitian sebelumnya... 5 BAB II TINJAUAN PUSTAKA A. RAP (Reclaimed Asphalt Pavement)... 6 B. Daur Ulang Perkerasan Jalan... 6 C. Gradasi Agregat... 6 viii

9 D. Rumus Fuller... 8 E. Kepadatan... 8 F. Definisi CBR (California Bearing Ratio)... 9 G. Penelitian Sejenis BAB III LANDASAN TEORI A. Investigasi Karakteristik RAP B. Pengujian Identitas RAP C. Kontribusi Gradasi terhadap nilai Kepadatan dan CBR D. Kepadatan E. Pengujian CBR (California Bearing Ratio) F. Rumus Fuller BAB IV METODE PENELITIAN A. Tinjauan Umum B. Lokasi Penelitian C. Bahan dan Material D. Peralatan Penelitian E. Tahapan Penelitian F. Bagan Alir Penelitian G. Rencana Benda uji BAB V HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN A. Pemeriksaan Sifat Dasar RAP Pemeriksaan Warna RAP Pemeriksaan Kadar Aspal Pemeriksaan Berat Jenis dan Penyerapan RAP Pemeriksaan Berat Jenis Aspal Pemeriksaan Kadar Air Uji Keausan (Los Angles) Analisis Saringan a. RAP Asli b. Rekayasa gradasi Fuller B. Analisis Kepadatan ix

10 C. Analisis CBR BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN A. Kesimpulan B. Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN x

11 DAFTAR TABEL Tabel 1.1. Persamaan dan Perbedaan Dengan Penelitian Sebelumnya... 5 Tabel 3.1. Daftar Gradasi dan Berat Benda Uji Los Angeles Tabel 3.2. Beban Penetrasi Standar Tabel 4.1. Jumlah Benda Uji Karakteristik RAP Tabel 4.2. Jumlah Benda Uji Kepadatan RAP Tabel 4.3. Jumlah Benda Uji CBR RAP Tabel 5.1. Hasil Pemeriksaan Berat Jenis RAP Tabel 5.2. Pemeriksaan Keausan RAP Tabel 5.3. Analisis saringan RAP Asli Tabel 5.4. Gradasi Fuller Tabel 5.5. Kepadatan RAP Asli dan RAP Rekayasa Tabel 5.6. Nilai CBR RAP Asli dan RAP Rekayasa xi

12 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1. Ilustrasi Macam Gradasi Agregat... 7 Gambar 3.1. Perbandingan macam macam gradasi Gambar 4.1. Bagan Alir Penelitian Gambar 5.1. Warna RAP Gambar 5.2. Grafik gradasi RAP Asli Gambar 5.3. Grafik gradasi Fuller Gambar 5.4 Grafik perbandingan gradasi RAP asli dengan RAP rekayasa Fuller Gambar 5.5. Grafik Kepadatan RAP Asli Gambar 5.6. Grafik Kepadatan RAP rekayasa Fuller (D : 1 ) Gambar 5.7. Grafik Kepadatan RAP rekayasa Fuller (D : 3/4") Gambar 5.8. Grafik Kepadatan RAP rekayasa Fuller (D : 3/8 ) Gambar 5.9. Grafik Kepadatan RAP Asli dan RAP rekayasa Fuller Gambar 5.10 nilai CBR RAP asli dan RAP rekayasa xii

13 DAFTAR LAMPIRAN Lampiran I L.1.1. L.1.2. L.1.3. L.1.4. L.1.5. L.1.6. L.1.7. L.1.8. Lampiran II L.2.1. L.2.2. Hasil Pengujian Karekteristik dan Mekanik RAP Pemeriksaan Ekstraksi Pengujian Pengujian Berat Jenis RAP Halus Pengujian Berat Jenis RAP Kasar Berat Jenis aspal Kadar Air Uji Keausan RAP Analisis Saringan RAP Asli Komposisi Campuran Fuller Pengujian Kepadatan Pengujian Kepadatan RAP Asli Grafik hubungan kadar air dengan berat volume kering RAP asli L.2.3. Pengujian Kepadatan RAP Rekayasa Gradasi Fuller D : 1 L.2.4. Grafik hubungan kadar air dengan berat volume kering RAP Rekayasa Gradasi Fuller D : 1 L.2.5. Pengujian Kepadatan RAP Rekayasa Gradasi Fuller D : 3/4" L.2.6. Grafik hubungan kadar air dengan berat volume kering RAP Rekayasa Gradasi Fuller 3/4" L.2.7. Pengujian Kepadatan RAP Rekayasa Gradasi Fuller D : 3/8 L.2.8. Lampiran III L.3.1. L.3.2. L.3.3. L.3.4. Grafik hubungan kadar air dengan berat volume kering RAP Rekayasa Gradasi Fuller 3/8 Hasil Pemeriksaan CBR Unsoaked RAP Asli dan Rekayasa CBR Unsoaked RAP Asli 10 kali pukulan Metode Least Square CBR Unsoaked RAP Asli 10 kali pukulan CBR Unsoaked RAP Asli 30 kali pukulan Metode Least Square CBR Unsoaked RAP Asli 30 kali pukulan xiii

14 L.3.5. L.3.6. L.3.7. L.3.8. L.3.9. CBR Unsoaked RAP Asli 65 kali pukulan Metode Least Square CBR Unsoaked RAP Asli 65 kali pukulan CBR Unsoaked RAP Fuller D : 1 10 kali pukulan Metode Least Square CBR Unsoaked Fuller D : 1 10 kali pukulan CBR Unsoaked Fuller D : 1 30 kali pukulan L Metode Least Square CBR Unsoaked Fuller D : 1 kali pukulan L CBR Unsoaked Fuller D : 1 65 kali pukulan L Metode Least Square CBR Unsoaked Fuller D : 1 65 kali pukulan L CBR Unsoaked RAP Fuller D : 3/4" 10 kali pukulan L Metode Least Square CBR Unsoaked RAP Fuller D : 3/4" 10 kali pukulan L CBR Unsoaked RAP Fuller D : 3/4"30 kali pukulan L Metode Least Square CBR Unsoaked RAP Fuller D : 3/4" 30 kali pukulan L CBR Unsoaked RAP Fuller D : 3/4" 65 kali pukulan L Metode Least Square CBR Unsoaked RAP Fuller D : 3/4" 65 kali pukulan L CBR Unsoaked RAP Fuller D : 3/8 10 kali pukulan L Metode Least Square CBR Unsoaked RAP Fuller D : 3/8 10 kali pukulan L CBR Unsoaked RAP Fuller D : 3/8 30 kali pukulan L Metode Least Square CBR Unsoaked RAP Fuller D : 3/8 30 kali pukulan L CBR Unsoaked RAP Fuller D : 3/8 65 kali pukulan xiv

15 L Metode Least Square CBR Unsoaked RAP Fuller D : 3/8 65 kali pukulan Lampiran IV Lampiran V L.5.1. Gambar alat Grafik hubungan γd dengan CBR Grafik hubungan γd dengan CBR RAP Asli L.5.2. Grafik hubungan γd dengan CBR RAP Fuller D : 1 L.5.3. Grafik hubungan γd dengan CBR RAP Fuller D : 3/4" L.5.4. Grafik hubungan γd dengan CBR RAP Fuller D : 3/8 xv

16 DAFTAR NOTASI DAN SINGKATAN AASHTO : The American Associaton of State Highway and Transportation Official ASTM : American Standard Testing and Material CBR : California Bearing Ratio Cc : Coefficient of curvature cm 3 : Centimeter Cubic CTRB : Cement Treated Recycling Base Cu : Coefficient of uniformity CTRSB : Cement Trated Recycling Sub Base D : Ukuran saringan terbesar d : Ukuran saringan D10 : Persen butiran yang lolos 10 % D60 : Persen butiran yang lolos 60 % gr : Gram Kg : kilogram Lbs : Pound P : total lolos saringan tertentu RAP : Reclaimed Asphalt Pavement rpm : Rotation per minute S.M : Sebelum Masehi SNI : Standart Nasional Indonesia SSD : saturated surface dry Wopt ZAVL γb γd : Kadar air optimum : Zero Air Void Line : Berat isi basah : Berat isi kering C : Suhu Celcius % : Persen : Inchi xvi

17 ANALISIS GRADASI BAHAN RAP TERHADAP NILAI KEPADATAN DAN CBR MENGGUNAKAN RUMUS FULLER SOFYAN ARDINATA (D ) ABSTRAK Jalan merupakan prasarana yang digunakan masyarakat dalam peningkatan dan stabilitas politik, ekonomi, sosial, budaya, pertahanan, dan keamanan, maka dalam pembangunanya diperlukan perencanaan yang matang dan efisien. Permasalahan kerusakan jalan yang terjadi mendorong untuk melakukan perbaikan dan inovasi. Pemanfaatan RAP (Reclaymed asphalt pavement) salah satu solusi untuk bisa mengatasi permasalahan jalan. Tujuan penelitian yaitu memanfaatkan bahan daur ulang aspal guna meningkatkan kualitas campuran RAP yang diolah secara dingin dengan merubah gradasi agregat RAP menggunakan gradasi Fuller sehingga dapat diketahui berapa nilai kepadatan dan CBR jika dibandingkan dengan RAP asli. Metode penelitian melakukan perbaikan gradasi bahan RAP yang telah digradasi ulang menggunakan rumus Fuller untuk mengetahui nilai kepadatan dan CBR. Pengujian awal yang dilakukan adalah pengujian karakteristik RAP yaitu ekstraksi, berat jenis, kadar air, dan keausan. Kemudian pembuatan sample yaitu bahan RAP yang digradasi ulang menggunakan rumus Fuller. RAP yang sudah direkayasa gradasinya dan RAP asli kemudian dibandingkan nilai kepadatan dan CBRnya. Berdasarkan penelitian yang dilakukan dapat disimpulkan bahwa RAP yang telah direkayasa dengan rumus Fuller mempunyai nilai kepadatan dan CBR yang lebih baik daripada RAP yang tidak direkayasa gradasinya. Penelitian yang dilakukan berdasarkan pemeriksaan kepadatan, nilai kepadatan maksimum RAP asli sebesar 1,55 gr/cm 3, kadar air optimum 3,07 %. RAP Fuller D = 1 kepadatanya 1,62 gr/cm 3, kadar air optimum 5,50%. RAP Fuller D = 3/4 kepadatanya 1,71 gr/cm 3, kadar air optimum 8,4%. Yang terakhir, Fuller D = 3/8 mempunyai nilai kepadatan 1,59 gr/cm 3, kadar air optimum 10,70%. Dari keempat pengujian tersebut, nilai kepadatan terbesar adalah RAP bergradasi Fuller D = 3/4. Pada pengujian CBR, RAP asli didapat nilai CBR = 27%, RAP Fuller D = 1 didapat nilai CBR = 46,66%, RAP Fuller D = 3/4 didapat nilai CBR = 60%, dan RAP Fuller D = 3/8 didapat nilai CBR = 41,66%. Dari keempat pengujian CBR tersebut, nilai CBR terbesar adalah RAP Fuller D = 3/4. Hasil penelitian disimpulkan bahwa material RAP yang telah digradasi ulang menggunakan rumus Fuller memiliki nilai kepadatan dan CBR yang lebih tinggi jika dibandingkan dengan RAP asli. Kata kunci : RAP, gradasi, Fuller, kepadatan, CBR xvii

18 ANALISIS GRADASI BAHAN RAP TERHADAP NILAI KEPADATAN DAN CBR MENGGUNAKAN RUMUS FULLER SOFYAN ARDINATA (D ) ABSTRACT Roads are the infrastructure that used by society in improvement and stability of political, economic, social, cultural, defense and security, then in the build are required careful planning and efficient. Issues of road damage that occurs pushing to make improvements and innovations. Utilization RAP ( Reclaymed asphalt pavement ) one solution to overcome the problems of the road. The purpose of research that utilizes recycled materials in order to improve the quality of asphalt mixtures are processed in a cold RAP with aggregate gradation change RAP uses gradation Fuller so that it can be known how density and CBR value when compared to the original RAP. Research methods are make some improvements the gradation of RAP material that has been re-gradation by formula Fuller to determine the value of the density and CBR. Initial testing is testing the characteristics of RAP extraction, density, water content, and wear. Then making a material sample is re- RAP were graded using the formula Fuller. That has been engineered RAP and RAP original gradation density values are then compared and also the CBR. Based on this research can be concluded that the RAP has been engineered by the formula Fuller has a value of density and CBR better than that is not engineered RAP gradations. Research conducted by inspection density, maximum density RAP original value of 1.55 g / cm 3, the optimum water content 3.07%. RAP Fuller D = 1" the density is 1.62 gr / cm 3, the optimum water content of 5.50%. RAP Fuller D = 3/4" the density is 1.71 gr / cm 3, the optimum water content of 8.4%. The latter, Fuller D = 3/8" has a density value of 1.59 g / cm 3, optimum moisture content of 10.70%. Of the four tests, the greatest density values are graded RAP Fuller D = 3/4". In testing the CBR, the CBR value obtained original RAP = 27%, RAP Fuller D = 1" value obtained CBR = 46.66%, RAP Fuller D = 3/4" got value CBR = 60%, and RAP Fuller D = 3/8" obtained value CBR = 41.66%. The fourth test of the CBR, the most CBR value is the RAP Fuller D = 3/4". The final conclusion is that the RAP material which has been re-graded using the formula Fuller has a density and CBR value higher than the original RAP. Keywords : RAP, gradation, Fuller, density, CBR xviii