Pengaruh Ukuran Butir terhadap Nilai CBR Material Crushed Limestone.

(1)

ix Universitas Kristen Maranataha

PENGARUH UKURAN BUTIR TERHADAP NILAI

CBR MATERIAL CRUSHED LIMESTONE

William Hanry Soentpiet NRP : 1021029

Pembimbing : Andrias Suhendra Nugraha, S.T.,M.T.

ABSTRAK

Kajian terhadap material yang akan digunakan pada suatu konstruksi jalan diperlukan sebagai acuan atau spesifikasi desain. Suatu konstruksi jalan, terdiri dari beberapa lapisan yaitu subgrade (tanah dasar), subbase (lapis pondasi bawah), base (lapis pondasi), dan surface (lapis permukaan). Untuk lapisan

subbase, dan base dapat digunakan batu pecah sebagai lapisan pondasi. Salah

satu material batu pecah (crushed rock) tersebut adalah crushed limestone (limestone yang telah melalui proses crushing). Limestone (batu kapur) adalah batuan sedimen yang terdiri dari mineral calcite CaCO3 (kalsium karbonat). Tujuan penelitian ialah untuk menganalisa pengaruh ukuran butir terhadap nilai

CBR (California Bearing Ratio) material crushed limestone. Material yang

digunakan untuk sampel uji adalah crushed limestone yang berasal dari daerah Padalarang, Jawa Barat dengan ukuran butir ekuivalen 2mm (sampel uji 1), 3mm (sampel uji 2), dan 4mm (sampel uji 3). Uji CBR laboratorium yang dilakukan pada penelitian ini mengacu pada standar ASTM D1883. Nilai CBR design diperoleh dengan menggunakan metoda one water content only. Pengujian dilakukan di Laboratorium Mekanika Tanah, Teknik Sipil Universitas Kristen Maranatha, Bandung.

Dari hasil analisis diperoleh, nilai CBR untuk sampel uji 1 dengan 10 tumbukan perlapis: 15,22%, dengan 25 tumbukan perlapis: 22,98%, dan dengan 56 tumbukan perlapis: 28,31%. Nilai CBR untuk sampel uji 2 dengan 10 tumbukan perlapis: 20,39%, dengan 25 tumbukan perlapis: 25,11%, dan dengan 56 tumbukan perlapis: 31,20%. Nilai CBR untuk sampel uji 3 dengan 10 tumbukan perlapis: 16,74%, 25 tumbukan perlapis: 24,96%, dan dengan 56 tumbukan perlapis: 33,48%. Untuk ketiga sampel uji, menunjukkan bahwa nilai CBR meningkat seiring dengan semakin besarnya tumbukan perlapis. Nilai CBR design untuk sampel uji 1: 24,50%, sampel uji 2: 28,50%, dan sampel uji 3: 32,50%. Persentase kenaikan nilai CBR design sampel uji 2 terhadap sampel uji 1 adalah sebesar 18,37%. Persentase kenaikan nilai CBR design sampel uji 3 terhadap sampel uji 1 sebesar 32,56 %. Hal ini menunjukkan bahwa, nilai CBR design meningkat seiring dengan semakin besarnya ukuran butir.

Kata kunci: limestone; crushed limestone; CBR; CBR laboratorium; optimum moisture content; maximum dry density.

(2)

x Universitas Kristen Maranataha

THE EFFECT OF GRAIN SIZE ON THE CBR VALUE

OF CRUSHED LIMESTONE MATERIAL

William Hanry Soentpiet NRP : 1021029

Supervisor : Andrias Suhendra Nugraha, S.T.,M.T.

ABSTRACT

Study of the material to be used in a road construction required as a reference or design specifications. A road construction, which consists of several layers of subgrade (subgrade), subbase (base course below), base (foundation layer above), and the surface (surface layer). For subbase layer, and the base can be used as a base layer of crushed stone. One of the crushed stone material (crushed rock) is crushed limestone (limestone that has been through the process of crushing). Limestone (limestone) is a sedimentary rock composed of the mineral calcite CaCO3 (calcium carbonate).

The purpose of this research is to analyze the influence of grain size on the value of CBR (California Bearing Ratio) crushed limestone material. The material used for the test sample is crushed limestone from areas Padalarang, West Java with a grain size equivalent to 2mm (test sample 1), 3mm (test sample 2) and 4mm (test sample 3). CBR test laboratory that performed in this study refers to the standard ASTM D1883. Design CBR value obtained using one method of water content only. Tests conducted at the Laboratory of Soil Mechanics, Civil Engineering Maranatha Christian University, Bandung.

The results of analysis, the value of CBR to test samples 1 to 10 collisions perlayer: 15.22%, with 25 collisions perlayer: 22.98%, and with 56 collisions perlayer: 28.31%. CBR value for the test sample 2 with 10 collisions perlayer: 20:39%, with 25 collisions perlayer: 25.11%, and with 56 collisions perlayer: 31.20%. CBR value for the test sample 3 with 10 collisions perlayer: 16.74%, 25 collisions perlayer: 24.96%, and with 56 collisions perlayer: 33.48%. For the third test sample, showed that the CBR value increases with the magnitude of the collision perlayer. CBR value of design for test sample 1: 24.50%, the test sample 2: 28.50%, and the test sample 3: 32.50%. The percentage increase in the value of CBR design of the test sample 2 to the test sample 1 is at 18.37%. The percentage increase in the value of CBR design 3 test sample to the test sample 1 at 32.56%. This indicates that the value of CBR design increases with increasing size of the grains.

Keywords : limestone; crushed limestone; CBR; CBR laboratory; optimum

(3)

xi Universitas Kristen Maranataha

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ... i

LEMBAR PENGESAHAN ... ii

PERNYATAAN ORISINALITAS LAPORAN PENELITIAN ... iii

PERNYATAAN PUBLIKASI LAPORAN PENELITIAN... iv

SURAT KETERANGAN TUGAS AKHIR ... v

SURAT KETERANGAN SELESAI TUGAS AKHIR ... vi

KATA PENGANTAR ... vii

ABSTRAK ... ix

ABSTRACT ... x

DAFTAR ISI ... xi

DAFTAR GAMBAR ... xiv

DAFTAR TABEL ... xv

DAFTAR NOTASI ... xvi

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ... 1

1.2 Tujuan Penelitian ... 1

1.3 Ruang Lingkup Penelitian ... 1

1.4 Sistematika Penulisan... 2

1.5 Metodologi Penelitian ... 2

BAB II STUDI LITERATUR 2.1 Limestone ... 3

2.1.1 Limestone Padalarang ... 4

2.2 CBR (California Bearing Ratio ) ... 4

2.3 CBR Menurut ASTM – 1883 (California Bearing Ratio of Laboratory – Compacted Soil1 _{) ... 5}

2.3.1 Ruang Lingkup ... 5

2.3.2 Ringkasan Metode Uji ... 7

2.3.4 Signifikasi dan Penggunaan ... 7

2.3.5 Peralatan ... 8

2.3.6 Output Hasil Uji CBR Laboratorium ... 10

BAB III METOLOGI PENELITIAN 3.1 Diagram Penelitian ... 13

3.2 Material Uji ... 14

3.3 Persiapan Mterial Uji ... 15

3.4 Tata Cara Pengujian CBR Laboratorium ... 17

BABIV ANALISA DATA 4.1 Hasil Uji Indeks Properties ... 22

4.2 Hasil Uji CBR Laboratorium ... 23

4.2.1 Hasil Uji CBR Laboratorium Pada Sampel Uji 1... 25

4.2.2 Hasil Uji CBR Laboratorium Pada Sampel Uji 2 ... 28

4.2.3 Hasil Uji CBR Laboratorium Pada Sampel Uji 3 ... 30

4.2.4 Hasil Uji CBR Laboratorium Gabungan ... 32

(4)

xii Universitas Kristen Maranataha BAB V SIMPUL DAN SARAN

5.1 Simpulan ... 39 5.2 Saran ... 40

(5)

xiii Universitas Kristen Maranatha

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Load – Penetration Curve ... 11

Gambar 2.2 Corected CBR–Dry Density Curve ... 12

Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian ... 13

Gambar 3.2 Boulder Limestone... 14

Gambar 3.3 Mesin Crusher... 14

Gambar 3.4 Saringan Pada Mesin Crusher... 15

Gambar 3.5 Penimbangan Material di Laboratorium... 16

Gambar 3.6 Quartering Material ... 17

Gambar 3.7 Alat Uji Kompaksi & CBR Laboratorium... 17

Gambar 3.7 Mesin CBR ... 18

Gambar 4.1 Kurva Hasil Uji Kompaksi ... 25

Gambar 4.2 Kurva Hubungan Load-Penetration Gabungan pada Sampel Uji 1 ... 27

Gambar 4.3 Kurva Hubungan Corrected CBR & Dry Density pada Sampel Uji 1.. 28

Gambar 4.4 Kurva Hubungan Load-Penetration Gabungan pada Sampel Uji 2.…. 29 Gambar 4.5 Kurva Hubungan Corrected CBR & Dry Density pada Sampel Uji 2.. 30

Gambar 4.6 Kurva Hubungan Load-Penetration Gabungan pada Sampel Uji 3... 31

Gambar 4.6 Kurva Hubungan Corrected CBR & Dry Density pada Sampel Uji 3.. 32

Gambar 4.8 Kurva Gabungan Sampel Uji Dengan 10 Tumbukan Perlapis ... 33

Gambar 4.9 Kurva Gabungan Sampel Uji Dengan 25 Tumbukan Perlapis... 34

Gambar 4.10 Kurva Distribusi Ukuran Butir Pada Sampel Uji ... 35

Gambar 4.11 Kurva Gabungan Sampel Uji Dengan 56 Tumbukan Perlapis ... 36

Gambar 4.12 Kurva Gabungan CBR Sampel Uji 1, Sampel 2, dan Sampel Uji 3 ... 37

(6)

xiv Universitas Kristen Maranataha

DAFTAR TABEL

Table 2.1 Minimum Load Capacity ... 10

Table 3.1 Penomoran Material Uji dan Ukuran Butir Ekivalen... 15

Table 3.2 Langkah-langkah Persiapan Sampel Uji ... 19

Tabel 3.3 Langkah-langkah Pengambilan dan Mixing Setiap Sampel Uji... 20

Tabel 3.4 Langkah-langkah Uji Kompaksi ... 21

Tabel 3.5 Langkah-langkah Uji CBR Laboratorium ... 22

Tabel 4.1 Water Content dan Gs ... 23

Tabel 4.2 Average Specific Gravity of Various Rock Types ... 24

Tabel 4.3 Sampel Uji & Optimum Moisture Content, OMC... 25

Tabel 4.4 Nilai Corrected CBR dan Dry Density Pada Sampel Uji 1 ... 27

Tabel 4.5 Hasil uji CBR dan CBR design Pada Sampel Uji 1 ... 28

Tabel 4.6 Nilai Corrected CBR dan Dry Density Pada Sampel Uji 2 ... 30

Tabel 4.7 Hasil uji CBR dan CBR design Pada Sampel Uji 2 ... 31

Tabel 4.8 Nilai CBR dan Dry Density Pada Sampel Uji 3 ... 32

Tabel 4.9 Hasil uji CBR dan CBR design Pada Sampel Uji 3 ... 33

Tabel 4.10 Nilai Cu dan Cc Sampel Uji ... 34

(7)

xv Universitas Kristen Maranataha

DAFTAR NOTASI

Gs Specific Gravity (Berat Jenis)

W Berat Tanah yang Dipadatkan

w Kadar Air (%)

wopt Kadar Air Optimum (Optimum Moisture Content, OMC)

V Volume Cetakan (m)  Berat Isi

dry Dry Density (Berat Isi Kering)

dry max Berat Isi kering Maksimum (maximum dry density, MDD)

 Berat Isi Air ZAV

 Berat Isi pada Kondisi Zero Air Void (ZAV)

Sampel Uji 1 Material Crushed Limestone dengan Ukuran Butir Ekivalen 2mm. Sampel Uji 2 Material Crushed Limestone dengan Ukuran Butir Ekivalen 3mm. Sampel Uji 3 Material Crushed Limestone dengan Ukuran Butir Ekivalen 4mm.

(8)

1 Universitas Kristen Maranatha

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

subbase, dan base dapat digunakan batu pecah sebagai lapisan pondasi. Salah satu

material batu pecah (crushed rock) tersebut adalah limestone (batu kapur).

Material Limestone adalah batuan sedimen yang terdiri dari mineral calcite CaCO3 (kalsium karbonat). Di Indonesia, limestone tersebar di Sumatera Barat, Sumatera Selatan, Kalimantan Tengah, Kalimantan Timur, Jawa Timur, Jawa Barat, dll. Untuk daerah Jawa Barat, limestone banyak terdapat di daerah Padalarang kawasan karst Citatah Rajamandala, Bandung Barat. Untuk suatu spesifikasi desain perkerasan jalan diantaranya dibutuhkan nilai CBR (California

Bearing Ratio), distribusi ukuran butir (gradasi) dan nilai kadar air (water content, w). Nilai CBR adalah perbandingan antara beban penetrasi suatu bahan terhadap

bahan standar pada kedalaman dan kecepatan penetrasi yang sama. Pada penelitian kali ini akan dilakukan analisis pengaruh ukuran butir terhadap nilai

CBR material crushed limestone.

1.2 Tujuan Penelitian

Tujuan penelitian adalah menganalisis pengaruh ukuran butir terhadap nilai CBR material crushed limestone.

1.3 Ruang Lingkup Penelitian

Ruang lingkup penelitian Tugas Akhir adalah sebagai berikut:

(9)

2 Universitas Kristen Maranatha berasal dari daerah Padalarang, Jawa Barat dengan ukuran butir ekivalen 2mm, 3mm, dan 4mm.

2. Sampel yang diuji menggunakan satu kadar air yaitu kadar air optimum

(optimum moisture content, OMC) yang didapat dari pengujian kompaksi

(Fahlevi, 2016).

3. Uji CBR di laboratorium menggunakan standar ASTM D1883

4. Nilai CBR design diperoleh dengan menggunakan metode CBR design for

one water content only (ASTM D1883, 1999).

5. Nilai CBR design diperoleh dari kurva corrected CBR-dry density. Dry

density yang dijadikan acuan adalah maximum dry density (MDD) untuk

setiap material uji.

6. Pengujian dilakukan di Laboratorium Mekanika Tanah, Program Studi S-1 Teknik Sipil Universitas Kristen Maranatha, Bandung.

1.4 Sistematika Penelitian

Sistematika penelitian Tugas Akhir adalah sebagai berikut:

BAB I, berisi Pendahuluan yang terdiri dari Latar Belakang, Tujuan Penelitian, Ruang Lingkup Penelitian, Sistematika Penelitian, dan Metode Penelitian.

BAB II, berisi Studi Literatur yang berhubungan dengan penelitian/penulisan Tugas Akhir, yaitu Limestone, dan CBR Laboratorium.

BAB III, berisi data tentang material uji dan tata cara pengujian.

BAB IV, berisi Pembahasan penelitian/penulisan Tugas Akhir, yaitu analisis data hasil penelitian CBR laboratorium.

BAB V, berisi Simpulan dan Saran, hasil dari penelitian/penulisan Tugas Akhir.

1.5 Metode Penelitian

Metode penelitian Tugas Akhir ini, secara umum, dimulai dari studi literatur yang didapat dari buku teks, jurnal, maupun internet yang berkaitan dengan penelitian. Kemudian dilanjutkan dengan pengumpulan data yang diperlukan untuk penelitian Tugas Akhir, yaitu data material yang digunakan serta data dari pengujian CBR laboratorium. Dari data pengujian CBR Laboratorium, kemudian dilakukan analisis dan terakhir disimpulkan.

(10)

39 Universitas Kristen Maranatha

BAB V

SIMPULAN DAN SARAN

5.1 Simpulan

Dari hasil penelitian yang telah dilakukan pada pengujian CBR Laboratorium yang menggunakan crushed limestone sebagai bahan untuk sampel uji, maka dapat disimpulkan sebagai berikut:

1. Nilai CBR untuk sampel uji 1 (ukuran butir ekivalen 2mm) dengan 10 tumbukan perlapis: 15,22%, 25 tumbukan perlapis: 22,98%, dan 56 tumbukan perlapis: 28,31%.

2. Nilai CBR untuk sampel uji 2 (ukuran butir ekivalen 3mm) dengan 10 tumbukan perlapis: 20,39%, 25 tumbukan perlapis: 25,11%, dan 56 tumbukan perlapis: 31,20%.

3. Nilai CBR untuk sampel uji 3 (ukuran butir ekivalen 4mm) dengan 10 tumbukan perlapis: 16,74%, 25 tumbukan perlapis: 24,96%, dan 56 tumbukan perlapis: 33,48%.

4. Untuk ketiga sampel uji, jumlah tumbukan perlapis semakin besar maka nilai

CBR semakin besar.

5. Nilai CBR design untuk sampel uji 1 (ukuran butir ekivalen 2mm): 24,50%, sampel uji 2 (ukuran butir ekuivalen 3mm): 29,00%, dan sampel uji 3 (ukuran butir ekivalen 4mm): 32,50%.

6. Persentase kenaikan nilai CBR design sampel uji 2 (ukuran butir ekivalen 3mm) terhadap sampel uji 1 (ukuran butir ekivalen 2mm) adalah sebesar 18.37%.

7. Presentase kenaikan nilai CBR design sampel uji 3 (ukuran butir ekivalen 4mm) terhadap sampel uji 1 (ukuran butir ekivalen 2mm) adalah sebesar 32,56%.

8. Pola kurva load-penetration untuk sampel uji 2 pada saat penggabungan kurva untuk ketiga sampel uji cenderung berbeda dengan kurva sampel uji 1 dan sampel uji 3 dikarenakan adanya pengaruh distribusi ukuran butir dan

(11)

40 Universitas Kristen Maranatha parameter coefficient of uniformity (Cu) maupun parameter coefficient of

curvature (Cc) yang berbeda dari sampel uji 1 dan sampel uji 3.

5.2Saran

Saran untuk penelitian selanjutnya adalah melakukan pengujian CBR laboratorium terhadap material crushed limestone dengan jenis gradasi baik (well graded).

(12)

41 Universitas Kristen Maranatha

DAFTAR PUSTAKA

1. ASTM D1883 INTERNATIONAL, 1999, “Standard Test Method for CBR (California Bearing Ratio) of Laboratory-Compacted Soils1”

2. ASTM D698 INTERNATIONAL, 2000, “Standard Test Method for Compaction Characteristic of Soil Using Standard Effort (12.400ft-lbf/ft3

(600kN-m/m3₎₎1”

3. ASTM D1241 INTERNATIONAL, 2000, “Standard Specification for Materials for Soil-Agregat Subbase, Base, and Surface Courses” United State.

4. Badan Standardisasi Nasional, 2011, SNI 1738-2011, Cara Uji CBR Lapangan, Jakarta.

5. Bambang, Y., 2009, Kajian Pemanfaatan Ruang Kawasan Karst Citatah

Rajamandala Untuk Pertambangan dan Industri Pengolahan Kapur di Bandung Barat; Jawa Barat.

6. Bowles J.E., RE., S.E., Foundation Analysis And Design - Fifth Editon. Consulting Engineer/Software, Consultant Engineering Computer Software Peoria, Illinois.

7. Das, B.M., 1995, “Principles of Geotechnical Enggineering”. Jakarta,

Erlangga

8. Fahlevi, J.D., 2016, Studi Pengaruh Ukuran Butir Terhadap Parameter Kompaksi Dengan Material Crushed Limestone. Skripsi Strata 1 pada FTS UKM Bandung : tidak diterbitkan.

9. Sukirman, S., 1992, Perkerasan Lentur Jalan Raya. Penerbit Nova, Bandung. 10.

http://batukapurgampingmurah.blogspot.com/2012/12/Daerah-Penghasil-Batu-Kapur-Gamping.html

11. http://kumpulengineer.blogspot.com/2014/05/tanah-dasar-sub-grade-struktur.html

(13)

42 Universitas Kristen Maranatha 13.

http://sipil.ub.ac.id/sarjana/pengaruh-variasi-gradasi-agregat-batu-gamping- untuk-lapis-pondasi-porous-pavement-terhadap-daya-dukung-dan-permeabilitasnya/?print=pdf

14. https://www.scribd.com/doc/171155316/Uji-CBR-California-Bearing-Ratio-19-Hal#download.

(1)