PERBAIKAN SUBGRADE TANAH TANON DENGAN FLY ASH DAN KAPUR UNTUK PERENCANAAN TEBAL LAPIS PERKERASAN. Tugas Akhir

Transkripsi

1 PERBAIKAN SUBGRADE TANAH TANON DENGAN FLY ASH DAN KAPUR UNTUK PERENCANAAN TEBAL LAPIS PERKERASAN Tugas Akhir untuk memenuhi sebagian persyaratan mencapai derajat Sarjana S-1 Teknik Sipil diajukan oleh : Zainal Abidin NIM : D NIRM : Kepada PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA 2011

2 LEMBAR PENGESAHAN PERBAIKAN SUBGRADE TANAH TANON DENGAN FLY ASH DAN KAPUR UNTUK PERENCANAAN TEBAL LAPIS PERKERASAN Tugas Akhir diajukan dan dipertahankan pada Ujian Pendadaran Tugas Akhir dihadapan Dewan Penguji Pada Tanggal : 17 Februari 2011 diajukan oleh : ZAINAL ABIDIN D Susunan Dewan Penguji Pembimbing Utama Pembimbing Pendamping Ir. Renaningsih, MT. Senja Rum Harneni, ST.,MT. NIK : 733. NIK : 795 Anggota Dewan Penguji Qunik Wiqoyah, ST.,MT. NIK : 690. Tugas akhir ini diterima sebagai salah satu persyaratan untuk mencapai derajat Sarjana S-1 Teknik Sipil Dekan Fakultas Teknik Surakarta, Maret 2011 Ketua Jurusan Teknik Sipil Ir. Agus Riyanto SR, MT. NIK : 483. Ir. H. Suhendro Trinugroho, MT. NIK : 795.

3 UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA FAKULTAS TEKNIK PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL Jl. A Yani Pabelan Kartasura Trommol Pos 1. Telp. (0271) Surakarta Yang bertanda tangan dibawah ini : PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI Nama : ZAINAL ABIDIN NIRM : D Fakultas : Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik Judul Tugas Akhir : PERBAIKAN SUBGRADE TANAH TANON DENGAN FLY ASH DAN KAPUR UNTUK PERENCANAAN TEBAL LAPIS PERKERASAN. Menyatakan dengan sebenarnya bahwa skripsi yang saya buat dan serahkan ini merupakan hasil karya sendiri, kecuali kutipan-kutipan dan ringkasan-ringkasan yang semuanya telah saya jelaskan sumbernya. Apabila dikemudian hari terbukti dan atau dapat dibuktikan bahwa skripsi ini hasil jiplakan, maka saya bersedia menerima sanksi apapun dari Fakultas Ekonomi dan atau gelar dan ijazah yang diberikan oleh Universitas Muhammadiyah Surakarta batal saya terima. Surakarta, Maret 2011 Yang Membuat Pernyataan Zainal Abidin

4 MOTTO Bukan karena sulit maka kita menjadi tidak berani, melainkan karena tidak beranilah sesuatu menjadi sulit. ( Seneca)- Lebih baik memiliki pesaing yang cerdik dan kompeten daripada kawan yang biasa-biasa saja. Orang yang disinari cahaya terang di masa lalu, memang tidak akan bisa melihat hal-hal baru didepan. Kalaupun terlihat, mereka tak akan mempercayainya. Lawan yang kecil akan dianggap kecil terus sepanjang masa, meski mereka tumbuh dan adaptif terhadap perubahan. (Rhenald Kasali)- Kebanyakan sikap kita terhadap perubahan lebih ditentukan oleh, Apakah saya yang memolo[orinya atau Orang lain yang memoloporinya. (John C Maxwell)-

5 PERSEMBAHAN

6 KATA PENGANTAR Assalamu alaikum Wr Wb. Alhamdulillah, segala puji syukur dipanjatkan kehadirat Allah SWT atas limpahan rahmat, taufik dan hidayah-nya sehingga penyusunan Tugas Akhir dapat diselesaikan. Tugas Akhir ini disusun guna melengkapi persyaratan untuk menyelesaikan program studi S-1 pada Fakultas Teknik Jurusan Sipil Universitas Muhammadiyah Surakarta. Bersama ini penyusun mengucapkan terima kasaih kepada semua pihak yang telah memberikan dukungan sehingga penyusun dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini. Kemudian dengan selesainya Tugas Akhir ini penyusun mengucapkan banyak terima kasih kepada : 1. Bapak Ir. Agus Riyanto MT., selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta. 2. Bapak Ir. Suhendro trinugroho MT., selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Surakarta. 3. Ibu Ir. Renaningsih MT., selaku pembimbing utama. 4. Ibu Senja Rum Harnaeni, ST.,MT., selaku pembimbing pendamping. 5. Ibu Qunik Wiqoyah, ST.,MT., selaku dosen penguji. 6. Bapak/Ibu Dosen Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta. 7. Ayah (Alm.), Ibu dan Keluarga yang telah memberikan kesempatan, do a dan upaya. 8. Sahabat dan teman-teman semua. Penulis menyadari bahwa penyusunan Laporan Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna, karena itu kritik dan saran yang bersifat membangun sangat diharapkan dan semoga laporan ini bermanfaat bagi kita semua. Amin.. Wassalamu alaikum Wr Wb. Surakarta, Februari 2011 Penyusun

7 DAFTAR ISI LEMBAR JUDUL... i LEMBAR PENGESAHAN... ii KATA PENGANTAR... iii DAFTAR ISI... iv DAFTAR TABEL... vi DAFTAR GAMBAR... vii DAFTAR NOTASI... ix DAFTAR LAMPIRAN... x ABSTRAKSI... xi BAB I PENDAHULUAN... 1 A. Latar Belakang... 1 B. Rumusan Masalah... 2 C. Tujuan Penelitian... 2 D. Manfaat Penelitian... 2 E. Batasan Masalah... 3 F. Keaslian Penelitian... 4 BAB II TINJAUAN PUSTAKA... 5 A. Tanah Lempung... 5 B. Fly ash... 6 C. Kapur... 8 D. Stabilisasi... 9 E. Tanah dasar BAB III LANDASAN TEORI A. Pendahuluan B. Specific gravity C. Kadar air D. Analisa ukuran butiran E. Batas-batas Atterberg F. Klasifikasi Tanah... 17

8 G. Pemadatan Standar H. Kuat Dukung Tanah / CBR I. Perencanaan lapis perkerasan lentur BAB IV METODE PENELITIAN A. Uraian umum B. Bahan-bahan penelitian C. Peralatan penelitian D. Tahapan penelitian E. Pelaksanaan BAB V ANALISA HASIL DAN PEMBAHASAN A. Uji Sifat Fisis Uji specific gravity Uji kadar air Uji Atterberg Limits Uji gradasi Klasifikasi tanah B. Uji Sifat Mekanis Uji pemadatan standar / standard Proctor Uji CBR C. Perencanaan Tebal Perkerasan Lentur Metode Bina Marga.. 75 BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN A. Kesimpulan B. Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

9 DAFTAR TABEL Tabel II.2 kandungan kimia fly ash kelas F... 7 Tabel II.3 kandungan kimia fly ash kelas C... 7 Tabel III.1. Specific gravity pada macam-macam tanah Tabel III.2. Ukuran ayakan standar di Amerika Tabel III.3. Nilai indeks plastisitas macam tanah Tabel III.4. Pengelompokan tanah berdasar sistem USCS Tabel III.5. Klasifikasi tanah sistem AASHTO Tabel III.6. Ukuran pemadatan standard Proctor Tabel III.7. Ukuran standard Proctor Tabel III.8. Besar beban standar untuk penetrasi uji CBR Tabel III.9. Angka ekivalensi beban kendaraan Tabel III.10. Koefisien distribusi kendaraan Tabel III.11. Faktor regional Tabel III.12. Indeks permukaan pada awal UR (IP 0 ) Tabel III.13. Indeks permukaan pada akhir UR (IP t ) Tabel III.14. Kekuatan relatif masing-masing lapis perkerasan Tabel III.15. Tebal batas minimum tebal lapis permukaan Tabel III.16. Tebal batas minimum lapis pondasi atas Tabel IV.1. Daftar faktor regional (FR) Tabel IV.2. Indeks permukaan awal umur rencana (IP 0 ) Tabel IV.3. Indeks permukaan akhir umur rencana (IP t ) Tabel IV.4. Kekuatan relatif masing-masing jenis lapis perkerasan Tabel IV.5. Tebal batas minimum lapis permukaan Tabel IV.6. Tebal batas minimum lapis pondasi atas Tabel V.1. Hasil uji specific gravity fly ash dan kapur Tabel V.2. Hasil uji sifat fisis tanah asli Tabel V.3. Hasil uji sifat fisis tanah campuran Tabel V.4. Hasil uji batas cair tanah asli dan campuran Tabel V.5. Hasil uji batas plastis tanah campuran Tabel V.6. Hasil uji batas susut tanah campuran... 64

10 Tabel V.7. Hasil uji indeks plastisitas tanah campuran Tabel V.8. Hasil klasifikasi tanah asli dan tanah campuran Tabel V.9. Hasil uji standard Proctor tanah asli dan tanah campuran Tabel V.10. Hasil uji CBR soaked Tabel V.11. Hasil uji CBR unsoked Tabel V.12. Data perencanaan perkerasan jalan (tanah asli) Tabel V.13. Data lintas harian rata-rata (LHR) Tabel V.14. Data perencanaan perkerasan jalan (tanah terstabilisasi)... 79

11 DAFTAR GAMBAR Gambar III.1. Diagram fase tanah Gambar III.2. Batas-batas Atterberg Gambar III.3. Hubungan kadar air dengan berat volume kering Gambar III.4. Grafik hubungan antar beban dan penetrasi uji CBR Gambar III.5. Nomogram korelasi antara DDT dengan CBR Gambar III.6. Nomogram (contoh) untuk penentuan nilai ITP Gambar IV.1. Alat uji hydrometer Gambar IV.2. Saringan dan penggetar Gambar IV.3. Alat uji water content analisys Gambar IV.4. Oven Gambar IV.5. Alat uji Atterberg limits Gambar IV.6. Alat uji standard Proctor Gambar IV.7. Alat uji penetrasi CBR Gambar IV.8. Bagan alir pelaksanaan penelitian Gambar V.1. Hubungan nilai specific gravity dengan penambahan fly ash dan kapur Gambar V.2. Hubungan nilai kadar air dengan penambahan fly ash dan kapur Gambar V.3. Hubungan nilai batas cair dengan penambahan fly ash dan kapur Gambar V.4. Hubungan batas plastis dengan penambahan fly ash dan kapur Gambar V.5. Hubungan batas susut dengan penambahan fly ash dan kapur Gambar V.6. Hubungan indeks plastisitas dengan penambahan fly ash dan kapur Gambar V.7. Grafik hasil uji gradasi dengan penambahan fly ash dan kapur Gambar V.8. Hubungan persentase lolos saringan No.200 dengan penambahan fly ash dan kapur... 68

12 Gambar V.9. Grafik hubungan berat isi kering dan kadar air Gambar V.10. Grafik hubungan berat isi kering dengan penambahan fly ash dan kapur Gambar V.11. Grafik hubungan kadar air dengan variasi bahan tambah Gambar V.12. Hubungan CBR soaked dengan variasi bahan tambah Gambar V.13. Hubungan CBR unsoaked dengan variasi bahan tambah Gambar V.14. Gambar tebal lapis perkerasan (CBR tanah asli) Gambar V.15. Gambar tebal lapis perkerasan (CBR tanah stabilisasi)... 81

13 DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1 Lampiran 2 Lampiran 3 Lampiran 4 Lampiran 5 Lampiran 6 Lampiran 7 Pemeriksaaan specific gravity dan kadar air Pemeriksaan analisa buturan Pemeriksaan standard Proctor Pemeriksaan Atterberg limits Uji CBR unsoaked Uji CBR soaked Daftar, grafik, nomogram perencanaan perkerasan lentur

14 PERBAIKAN SUBGRADE TANAH TANON DENGAN FLY ASH DAN KAPUR UNTUK PERENCANAAN TEBAL LAPIS PERKERASAN ABSTRAKSI Kondisi jalan di Kecamatan Tanon, Sragen, yang buruk ditandai dengan retak-retak bergelombang maupun penurunan badan jalan. Hal ini disebabkan karena subgrade jalan tersebut berupa tanah lempung. Melihat permasalahan tersebut, maka perlu adanya perbaikan subgrade untuk memperkuat tanah dasar dengan cara stabilisasi menggunakan fly ash (persentase 0%, 2,5%, 5%, 10% ) dan kapur (persentase 5% dan 10%). Metode penelitian melalui serangkaian pengujian, yaitu uji berat jenis (specific gravity), kadar air (water content), analisa saringan dan hydrometer (grain size analysis), Standard Proctor dan CBR dengan mengacu pada standar ASTM dan prosedur pengujian di Laboratorium. Klasifikasi tanah campuran berdasar sistem AASHTO, tanah Tanon Sragen termasuk kedalam kelompok A-7-6, sedang berdasar klasifikasi berdasar sistem USCS, tanah Tanon Sragen termasuk kedalam kelompok CH. Penambahan kapur dan fly ash mampu memperbaiki sifat fisis tanah Tanon, ditinjau dari penurunan nilai kadar air, batas cair, batas susut, meningkatnya nilai batas plastis selain itu juga memperbaiki sifat mekanis, dilihat dari peningkatan nilai CBR soaked tanah campuran dibandingkan CBR soaked tanah asli. Nilai CBR unsoaked maksimum sebesar 18% terjadi pada tanah asli dengan penambahan campuran kapur 10% + fly ash 10%. Sedangkan nilai CBR soaked maksimum sebesar 13% terjadi pada konsentrasi penambahan kapur dan fly ash yang sama. Besarnya peningkatan nilai CBR unsoaked terhadap nilai CBR tanah asli sebesar 9%. Pada perencanaan perkerasan lentur berdasar nilai CBR tanah asli didapatkan lapisan surface course setebal 9 cm. Sedangkan pada perencanaan perkerasan berdasar nilai CBR rendaman tebal lapisan surface course adalah 3,5 cm, dengan lapisan base course (20 cm) dan subbase course (10 cm) yang sama. Kata kunci : tanah dasar, sifat fisis dan mekanis, CBR, lapis perkerasan