commit to user
3.1.3. Pengambilan Material Kerikil
Material kerikil yang digunakan dalam pengujian merupakan kerikil dari kecamatan Mojogedang kabupaten Karanganyar Jawa Tengah.
3.2. Pengujian Laboratorium
3.2.1. Bahan dan Alat Penelitian
Bahan dan alat yang digunakan dalam pengujian contoh material penelitian ini adalah sebagai berikut :
1.
Bahan yang digunakan antara lain : ·
Material batu kuning ·
Kerikil ·
Pasir
2.
Alat yang digunakan antara lain : ·
Mesin Los Angeles ·
Sieve Analysis Apparatus ·
Casagrande Test Apparatus ·
Standard Proctor Test ·
CBR Apparatus ·
Dongkrak ·
Jangka sorong ·
Cangkul dan karung
3.2.2. Pengujian Klasifikasi
Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui jenis material dan sifat – sifat fisiknya. Pengujian yang dilakukan meliputi :
1. Spesific gravity ASTM C-128 untuk mengetahui karakteristik agregat.
commit to user
2. Gradasi agregat ASTM C-33, untuk mengetahui distribusi ukuran butiran tanah.
3. Pengujian abrasi dengan mesin Los Angeles ASTM C-131 untuk mengetahui nilai keausan dari agregat kasar.
4. Atterberg limit ASTM D 4318–95a, untuk mengetahui batas-batas konsistensi tanah batas cair,batas plastis dan indeks plastisitas.
3.2.3. Pengujian Pemadatan
Pengujian pemadatan yang dilakukan menggunakan standard Proctor ASTM D 698-91. Pemadatan adalah proses merapatkan antar partikel tanah satu sama lain
oleh usaha mekanik. Pemadatan diharapkan dapat mengurangi seluruh rongga udara pada tanah.
3.2.3.1. Persiapan Benda Uji
Mengambil material kemudian dimasukkan ke dalam oven dengan temperatur ± 110
°
C selama 24 jam. Material yang terdiri dari bongkahan besar dihancurkan secara manual yaitu menumbuk dengan palu, sedangkan tanah yang berukuran
kecil langsung diayak dengan ayakan No. 4 4.75 mm. Setiap mould uji membutuhkan sekitar 2500 gr material, dalam satu variasi membutuhkan 12.500
gr untuk empat mould uji seluruhnya membutuhkan 50.000 gr dari keempat variasi. Sehingga didapatkan grafik hubungan kadar air dengan kepadatan kering
maksimum dari tiap-tiap variasi. Setiap 2500 gr material ditambahkan dengan air. Penambahan air dimulai dari
kondisi terburuk dengan kadar air yang besar, berangsur – angsur diturunkan jumlahnya hingga material yang terakhir. Hal ini mencerminkan kepadatan kering
lebih besar dari kepadatan kering maksimum kemudian turun pada kepadatan kering kurang dari maksimum. Kemudian contoh tanah dimasukkan ke dalam
plastik, diikat dan disimpan dalam ruangan sejuk, terhindar dari sinar matahari langsung selama ± 24 jam, proses ini disebut proses pemeraman.
commit to user
3.2.3.2. Alat dan Bahan
1. Mould logam berbentuk silinder, dengan dimensi 101.5 mm diameter dan 115.5 mm tinggi. Volume sillinder adalah 1000 cm
3
. 2. Alat penumbuk manual. Diameter penumbuk 50 mm dan berat penumbuk
2.5 kg dan tinggi jatuh 300 mm. 3. Silinder ukur 1000 ml.
4. Plastik tipis. 5. Dongkrak, untuk mengeluarkan material padat dari mould.
6. Alat – alat kecil: pisau tipis, besi perata tipis 300 mm panjang, sekop. 7. Oven pengering, 105 – 110
°
C, dan alat – alat lain untuk menentukan kadar air cawan .
3.2.3.3. Cara Kerja
1. Menyiapkan alat – alat. Mould, tutup mould dan plat dasar harus dalam keadaan kering dan bersih. Diameter mould adalah 4 in, berat penumbuk
dan tinggi jatuh diperiksa agar sesuai dengan standar yaitu 2.5 kg dan 300 mm dengan diameter 50 mm. Bagian dalam mould perlu diberi pelumas
untuk membantu mengeluarkan tanah dari dalam. 2. Memadatkan material. Contoh material yang telah melalui proses
pemeraman selama ± 24 jam kemudian dipadatkan. Proses pemadatan menggunakan penumbuk manual. Memasukkan tiap 2500 gr material ke
dalam mould dibagi dalam 3 lapis dan setiap lapisnya dipadatkan dengan penumbuk sebanyak 25 kali pukulan.
commit to user
a
b Gambar 3.2 Pengujian kepadatan: a Mould 4 in, b Alat penumbuk
Jika jumlah material yang dimasukkan benar, maka permukaan material setelah ditumbuk berada di sepertiga tinggi mould, sekitar 75 mm di
bawah bagian atas mould, atau 12.5 mm di bawah bagian atas tutup mould. Memasukkan material untuk lapis yang kedua hingga setinggi mould lalu
commit to user
ditumbuk 25 kali. Mengulangi untuk lapis ketiga hingga permukaan material setelah ditumbuk sekitar 6 mm diatas mould, seperti terlihat pada
Gambar 3.3 contoh material dalam mould setelah dipadatkan.
Gambar 3.3 Contoh material dalam mould setelah dipadatkan dalam Pratama, 2009
3. Memotong material. Memindahkan tutup mould secara perlahan – lahan. Memotong kelebihan material dan menyamakan tinggi material dengan
tinggi mould, mengecek dengan besi perata. 4. Menimbang material. Memindahkan plat dasar secara perlahan – lahan dan
memotong material pada bagian bawah mould untuk meratakan permukaannya jika perlu. Kemudian menimbang material dan mould.
5. Mengeluarkan material.
Memasang mould
pada extruder
dan mendongkrak keluar material dalam mould.
6. Mengukur kadar air. Mengambil tiga material yang dianggap mewakili dari tiap lapisan ke dalam cawan, kemudian menimbang berat material dan
cawan. Memasukkan tiga cawan berisi material ke dalam oven dengan temperatur ± 110
°
C selama ± 24 jam, rata – rata dari tiga pengukuran disebut kadar air.
7. Mengulang langkah 1 – 6 untuk 2500 gr material dengan penambahan air yang berbeda.
commit to user
3.2.4. Pengujian Pemadatan CBR California Bearing Ratio
3.2.4.1. Persiapan Benda Uji
Dari pengujian pemadatan standar tadi diambil
max d
g dan
opt
w
yang paling baik kemudian digunakan pengujian pemadatan CBR. Mencari penambahan air dari
grafik kepadatan kering dan kadar air sesuai dengan interval yang diambil tiap 0 ml, 50 ml, 150 ml atau 200 ml .Kemudian sampel material tiap 5000 gr.
Penambahan air didapat dari uji pemadatan yang menyatakan kepadatan kering maksimum pada kadar air optimumnya.. Kemudian contoh tanah dimasukkan ke
dalam plastik, diikat dan disimpan dalam ruangan sejuk, terhindar dari sinar matahari langsung selama ± 24 jam, proses ini disebut proses pemeraman.
3.2.4.2. Alat dan Bahan
1. Mould logam silinder, dengan dimensi 152 mm diameter dan 127 mm tinggi. Mould ini dipasangkan dengan pegangan plat dasar dan tutup yang
bisa dilepas. 2. Piringan pembentuk, dengan dimensi 150.8 mm diameter dan 61.4 mm
tebal. Sebelum melakukan pemadatan, memasukkan piringan pembentuk kedalam mould, sehingga tinggi mould menjadi 116.4 mm sama seperti
mould Proctor. 3. Alat penumbuk manual. Diameter penumbuk 50 mm dan berat penumbuk
2.5 kg dan tinggi jatuh 300 mm. 4. Silinder ukur 1000 ml.
5. Plastik tipis. 6. Dongkrak, untuk mengeluarkan material padat dari mould.
7. Alat – alat kecil: pisau tipis, besi perata tipis 300 mm panjang, sekop.
commit to user
8. Oven pengering, 105 – 110
°
C, dan alat – alat lain untuk menentukan kadar air cawan .
3.2.4.3. Cara Kerja
1. Menyiapkan alat –alat. Mould CBR yang digunakan berdiameter 152 mm dan tinggi 127 mm. Mengecek berat penumbuk 2.5 kg dan tinggi jatuh 300
mm. 2. Memadatkan material. Contoh material yang telah melalui proses
pemeraman selama ± 24 jam kemudian dipadatkan. Memasukkan contoh material 5000 gr ke dalam mould dibagi dalam 3 lapis dan setiap lapisnya
dipadatkan dengan penumbuk sebanyak 62 kali pukulan.
a b Gambar 3.4 Proses pemadatan: a Mould 152 mm, b Alat penumbuk
3. Memotong sampel material. Memotong kelebihan material dan menyamakan tinggi material dengan tinggi mould, mengecek dengan besi
perata, seperti terlihat pada Gambar 3.4 contoh material dalam mould setelah dipadatkan.
commit to user
4. Menimbang sampel material. Memindahkan plat dasar secara perlahan – lahan dan memotong material pada bagian bawah mould untuk meratakan
permukaannya jika perlu. Kemudian menimbang sampel material dan mould.
3.2.5. Pengujian Penetrasi CBR California Bearing Ratio
Pengujian CBR yang dilakukan yaitu CBR Unsoaked tidak terendam menggunakan ASTM D – 1883. Uji CBR melakukan dorongan plunger ke dalam
tanah pada kondisi penetrasi tetap dan mengukur gaya yang dibutuhkan untuk mempertahankan laju penetrasi. Pengujian CBR dilakukan dengan membuat
contoh material yang mendekati kondisi di lapangan. Jika kepadatan dan kadar air di lapangan diketahui, contoh tanah dapat dipersiapkan untuk memenuhi kondisi
tersebut.
3.2.5.1. Alat dan Bahan
1. Portal beban mesin uji tekan , memberikan gaya tekan yang dapat dikendalikan sesuai standar penetrasi dilakukan menggunakan tangan.
2. Proving ring lingkaran kalibrasi beban . Proving ring digunakan untuk mengukur beban. Terdiri dari lingkaran elastik yang diketahui diameternya
dengan alat pengukur yang diletakkan di tengah lingkaran. 3. Plunger logam silinder. Dengan panjang 250 mm, luas penampang 1935
mm
2
3 in
2
dan diameter 49.64 mm. 4. Dial gauge. Dengan kisaran 25 mm, pembacaan tiap 0.01 mm, untuk
mengukur penetrasi plunger ke dalam contoh tanah. 5. Beban permukaan semi-lingkaran 2 buah. Diameter luar 145 – 150 mm,
diameter dalam 52 – 54 mm dan berat 2 kg. 6. Pengatur waktu stopwatch .
commit to user
3.2.5.1. Cara Kerja
1. Mendudukkan mould, plat dasar dan sampel material pada tengah dudukan plat mesin uji, dengan dudukan plat berada di paling bawah. Memasang
beban permukaan. Memastikan proving ring terpasang baik pada portal beban dan plunger terpasang pada baik pada proving ring.
Menggerakkan tuas mesin uji sehingga dudukan plat bergerak ke atas, sampai ujung plunger hampir menyentuh bagian atas contoh tanah.
Memasang penetration dial gauge pada plunger dan menghubungkannya dengan tutup mould. Memastikan penetration dial gauge sudah terpasang
dengan baik dan memiliki gerak bebas sekitar 10 mm. 2. Memasang plunger. Plunger harus diletakkan diatas sampel material
dibawah dudukan beban. Menggerakkan tuas mesin uji sehingga dudukan plat bergerak ke atas perlahan – lahan hingga proving ring menunjukkan
pembacaan. Mengatur dial gauge pada posisi nol. Mengatur penetration dial gauge pada posisi nol, seperti terlihat pada Gambar 3.5
3. Menjalankan uji. Menggerakkan tuas mesin uji secara perlahan – lahan dengan kecepatan penetrasi tetap, catat bacaan dial gauge pada proving
ring setiap interval penetrasi 50 x 0.01 mm dalam interval waktu 30 detik, hingga bacaan penetrasi 500 x 0.01 mm dan waktu 5 menit. Selanjutnya
catat bacaan dial gauge pada proving ring setiap interval penetrasi 100 x 0.01 mm dalam interval waktu 60 detik, hingga bacaan penetrasi 700 x
0.01 mm dan waktu 7 menit. Kemudian catat bacaan dial gauge pada proving ring penetrasi 900 x 0.01 mm tepat 9 menit. Mencatat bacaan
terakhir saat bacaan dial gauge pada proving ring penetrasi 1000 x 0.01 mm tepat 10 menit.
4. Memindahkan sampel material dari mesin uji. Menurunkan dudukan plat dengan memutar tuas mesin uji ke arah berlawanan. Menurunkan beban
permukaan, kemudian menurunkan mould dari dudukan plat.
commit to user
5. Mengeluarkan sampel material dari mould. Menggunakan dongkrak dan extruder contoh material dikeluarkan dari mouldnya.
Gambar 3.5 Proses penetrasi CBR
3.2.6. Perhitungan Nilai k
v
Hasil uji CBR juga dapat digunakan untuk mengestimasi nilai k
v
. Berikut ini akan dipelajari prosedur penentuan modulus reaksi tanah dasar yang dilakukan dengan
cara melakukan pendekatan nilai modulus reaksi tanah dasar k
v
dengan menggunakan hubungan nilai CBR dengan k
v
, yang diambil dari literatur Highway Engineering Teknik Jalan Raya, Oglesby dan Hicks, Stanford University
Oregon State University, 1996. Berikut merupakan cara perhitungan menentukan nilai k
v
yang dilakukan dengan cara pendekatan, yaitu dari nilai CBR yang telah dihasilkan, dapat dipergunakan untuk menentukan nilai CBR sesuai dengan jarak
pada nomogram Oglesby dan Hicks menurut perhitungan jarak plot, sehingga akan diperoleh nilai jarak CBR. Kemudian dari nilai jarak CBR tersebut ditarik ke
atas, untuk didapatkan nilai modulus reaksi tanah dasar atau nilai k
v
. Menyarankan agar dalam penentuan nilai k
v
satuan dikonversikan dalam bentuk psiin yaitu dalam kNm
3
.
commit to user
3.3. Output Keluaran Penelitian
Data – data yang telah didapatkan dari pengujian kemudian akan dianalisis untuk mendapatkan nilai keausan, indeks plastisitas, gradasi agregat,
maks d
g dan
opt
w
, CBR California Bearing Ratio unsoaked dan Modulus of subgrade reaction k
v
. Penentuan nilai CBR dan k
v
diambil dari hasil variasi campuran material yang diuji. Selanjutnya dibuat korelasi hubungan antara variasi campuran dengan nilai
CBR dan k
v
. Korelasi yang dilakukan merupakan usaha untuk memberikan gambaran kepada penulis dan pembaca agar lebih jelas dalam melihat pemanfatan
material batu kuning untuk pembuatan stuktur lapisan perkerasan jalan yang ditinjau dari lapisan subbase course.
Kategori