Pengaruh Penambahan Semen Portland Terhadap Nilai CBR dan UCS Pada Agregat Base Kelas B
BAB 1
PENDAHULUAN
I.
UMUM
Pada perkerasan Jalan Raya, dibagi atas tiga jenis perkerasan, yaitu
Perkerasan Lentur, Perkerasan Kaku, dan gabungan dari keduanya. Perkerasan
lentur mengguanakan bahan pengikat aspal di bagian surface sedangkan
perkerasan kaku menggunakan lapisan beton. Selain itu ada pula untuk
penggabungan dua perkerasan ini dapat dilihat pada runway bandara dimana
setelah diperkuat dengan lapisan beton bertulang, di atasnya kemudian dilapisi
lagi dengan perkerasan aspal. Supaya jalan memiliki daya dukung yang tinggi,
maka lapisan pondasi jalan diperkuat dengan penambahan material-material yang
memiliki kualitas yang baik.
Perkerasan jalan adalah campuran antara agregat dan bahan ikat yang
digunakan untuk melayani beban lalu lintas. Agregat yang dipakai adalah batu
pecah, batu belah, dan batu kali. Sedangkan untuk bahan ikat yang dipakai adalah
aspal, semen dan tanah liat.
Perkembangan dan pertumbuhan penduduk di indonesia sangatlah pesat.
Sejalan pula dengan bertambahnya jumlah penduduk, maka akan mengakibatkan
semakin meingkatnya mobilitas penduduk. Salah satu prasarana transportasi
adalah jalan yang merupakan kebutuhan sangat tinggi sehingga sangat diperlukan
peningkatan baik dari segi kualitas dan kuantitas jalan yang mampu memenuhi
dan melayani kebutuhan masyarakat.
1
Universitas Sumatera Utara
Semakin
berkembangnya
cara
dan
upaya
sekarang
ini
dalam
mengembangkan sarana dan prasarana untuk pembangunan yang berkelanjutan,
maka sudah seharusnya juga para ahli dalam bidang ini untuk terus berusaha dan
memperdalam pengetahuan mengenai struktur perkerasan yang jauh lebih baik
dari yang sudah ada pada saat ini. Dalam kasus ini penulis mencoba meneliti
perkerasan lentur yang akan membahas bagian Base Course nya saja. Mengetahui
apa pengaruh penambahan semen portland terhadap nilai CBR pada agregat base
dengan pemadatan modified.
Lapis pondasi (base course) merupakan salah satu bagian dari struktur
perkerasan jalan raya. Konstruksi lapis pondasi umumnya terdiri material aggregat
batu pecah atau yang lebih dikenal dengan base A, base B atau base C. Akan
tetapi sering terjadi kesulitan mendapatkan material aggregat, terutama pada
daerah-daerah tertentu yang jauh atau langka sumber material tersebut. Untuk
mengatasi masalah tersebut, salah satu alternatif yang yang sering dilaksanakan di
Indonesia adalah metoda stabilisasi dengan menggunakan semen, kapur, fly ash,
bahan kimia atau bitumen.
Semen adalah salah satu material yang sering digunakan sebagai bahan
additive dalam metoda stabilisasi tanah untuk material lapis pondasi. Akan tetapi,
semen merupakan hasil pengolahan industri yang mempunyai harga cukup tinggi
dan berfluktuasi sesuai dengan perkembangan harga pasar. Dengan demikian,
sampai saat ini masih diperlukan suatu bahan additive lain yang dapat digunakan
untuk stabilisasi tanah sebagai bahan material lapis pondasi.
2
Universitas Sumatera Utara
Menurut Sukirman (2007), gradasi agregat menentukan besarnya rongga
atau pori yang mungkin terjadi dalam agregat campuran. Agregat campuran yang
terdiri dari agregat berukuran sama akan berongga atau berpori banyak karena
tidak terdapat agregat berukuran kecil yang dapat mengisi rongga antar butiran.
Sebaliknya, bila gabungan agregat terdistribusi dari agregat yang kecil sampai
besar secara merata, maka rongga yang terbentuk oleh susunan agregat akan kecil.
I.2
LATAR BELAKANG
Dewasa ini jalan merupakan salah satu moda yang berperan penting dalam
kemajuan bidang sosial ekonomi, budaya, dan integritas nasional (hankam). Agar
perjalanan pada jalan tersebut lancar, mka pengguna jalan dapat menuntut agar
jalan yang dilewatinya selalu memberikan kenyamanan dan keselamatan yang
menjadi faktor utama keselamatan dalam transportasi. Kinerja perkerasan akan
sesuai dengan yang di rencanakan sebelumnya apabila dalam pemilihan bahan
sesuai dengan spesifikasi yang ditetapkan, baik dalam untuk lapis permukaan
maupun lapis pondasi jalan.
Secara umum lapisan konstruksi perkerasan terdiri dari lapisan permukaan
(surface course) lapisan pondasi atas (base course), lapisan pondasi bawah (sub
base course), dan lapisan tanah dasar (sub grade). Kapasitas daya dukung tanah
dasar dapat diperkirakan dengan menggunakan hasil klasifikasi atau dengan hasil
pemeriksaan CBR, pembebanan plat uji, dan sebagainya.
Semen portland merupakan semen hidrolis yang dihasilkan dengan jalan
menghaluskan terak yang mengandung senyawa-senyawa kalsium silikat dan
3
Universitas Sumatera Utara
biasanya juga mengandung satu atau lebih senyawa-senyawa calsium sulphat
yang ditambahkan pada penggilingan akhir. Semen portland adalah semen yang
diperoleh dengan menghaluskan terak yang terutama terdiri dari silikat-silikat,
calsium yang bersifat hidrolis bersama bahan tambahan biasanya gypsum.
Bilamana semen portland dicampurkan dengan agregat kasar (batu pecah atau
kerikil) dan agregat halus (pasir) kemudian dibubuhi air,maka terdapatlah beton.
Semen portland didefinisikan sesuai dengan ASTM C150, sebagai semen hidrolik
yang dihasilkan dengan menggiling klinker yang terdiri dari kalsium silikat
hidrolik, yang pada umumnya mengandung satu atau lebih bentuk kalsium sulfat
sebagai bahan tambahan yang digiling bersama dengan bahan utamanya.
Cement Treated Base (CTB) adalah lapis pondasi (base course) pada
perkerasan lentur (flexible pavement) dan merupakan pengembangan dari pondasi
soil cement. Walaupun cara pembuatan dan hasil akhirnya berupa beton, namun
CTB
bukan
merupakan
pengembangan
dari
rigid
pavement.
Dalam
mengantisipasi kerusakan jalan akibat pertumbuhan volume lalu lintas kendaraan
berat pada daerah industri dan pelabuhan, perkerasan tipe CTB merupakan
alternatif yang dapat digunakan untuk menggantikan perkerasan tipe Asphalt
Treated Base (ATB).
Pemadatan dapat dikatakan sebagai proses pengeluaran udara dari pori-pori
agregat dengan salah satu cara mekanis. Cara mekanis yang digunakan di
lapangan biasanya dengan menggilas, sedangkan di laboratorium dengan cara
menumbuk atau memukul. Pemadatan merupakan salah satu proses terpenting
dalam konstruksi jalan. Apabila tidak dilakukan dengan benar maka akan terjadi
4
Universitas Sumatera Utara
penurunan tanah yang menjadi penyebab tingginya biaya atau terjadinya
kerusakan struktur.
Percobaan UCS (Unconfined Comoression Strenght) atau UCT (Unconfined
Compression Test) merupakan tes untuk menentukan besarnya kekuatan tekan
bebas tanah ataupun agregat batuan yang bersifat kohesif dalam keadaan asli
maupun buatan. Yang dimaksud dengan kekuatan tekan bebas adalah beban aksial
persatuan luas pada suatu benda uji mengalami keruntuhan pada saat regangan
aksialnya mencapai 20%.
I.3
PERUMUSAN MASALAH
Adapun permasalahan yang akan dibahas antara lain : Apakah pengaruh
penambahan semen pada agregat base b akan meningkatkan nilai karakteristik
berdasarkan dari percobaan CBR (California Bearing Ratio) laboratory dan UCS
(Unconfined Compression Strenght).
I.4
PEMBATASAN MASALAH
Dalam penelitian ini percobaan yang dilakukan hanyalah uji CBR
laboratory dan UCS. Dan melihat dampak dari penambahan semen portland pada
agregat base kelas b.
I.5
HIPOTESA
5
Universitas Sumatera Utara
Adanya
peningkatan
nilai
karakteristik
CBR
dan
UCS
setelah
ditambahkan semen portland.
I.6
TUJUAN PENELITIAN
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui dan menganalisa pengaruh
penambahan semen terhadap nilai CBR dan UCS pada agregat base kelas b.
Sehingga akan di ketahui apakah nilai CBR dan UCS akan meningkat untuk
mendapatkan perbandingan hasilnya dan di plot ke dalam grafik.
I.7.
MANFAAT PENELITIAN
Diharapkan hasil penelitian ini dapat digunakan sebagai referensi dalam
perencanaan perkerasan. Dan dapat dijadikan sebagai bahan pertimbangan dalam
pemilihan agregat.
I.8.
PERATURAN YANG DIPAKAI
Dalam penelitian ini digunakan beberapa peraturan sebagai pedoman antara
lain:
1. SNI 1744: 2012: Panduan pengujian CBR laboratorium.
2. AASHTO-99-193-74: Standar pengujian pemadatan modified.
3. SNI 3638: 2012: Metode uji kuat tekan-bebas tanah kohesif.
6
Universitas Sumatera Utara
I.9
SISTEMATIKA PENULISAN
Untuk memperjelas tahapan yang dilakukan dalam penelitian ini agar
mencapai tujuan dari penelitian, maka penulisan tugas akhir ini tahapannya seperti
berikut :
BAB I PENDAHULUAN
Merupakan pemikiran atau rencana awal yang akan dilakukan dalam
penelitian untuk mencapai tujuan pemecahan dari suatu masalah yang
ditinjau, yaitu meliputi latar belakang, perumusan masalah penelitian,
tujuan dan manfaat penelitian, batasan masalah dan sistematika penulisan.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
Merupakan kajian teori dari literatur atau bahan bacaan yang relevan
dengan pembahasan penelitian ini, baik itu dari jurnal, buku, internet,
makalah dan sumber bacaan lainnya.
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
Merupakan bagian yang menjelaskan keseluruhan proses yang dilakukan
selama penelitian berlangsung sampai selesai. Dalam bab ini dijelaskan
metode yang yang digunakan dalam penelitian, proses mendapatkan data
atau sumber data, proses pengolahan data, analisa data, dan sampai
penarikan kesimpulan dan saran.
BAB IV PENGOLAHAN DAN ANALISA DATA
Pada bab ini berisi tentang pembahasan atau hasil data-data yang
dikumpulkan. Hasil data-data yang terkumpul tersebut kemudian di analisa
7
Universitas Sumatera Utara
PENDAHULUAN
I.
UMUM
Pada perkerasan Jalan Raya, dibagi atas tiga jenis perkerasan, yaitu
Perkerasan Lentur, Perkerasan Kaku, dan gabungan dari keduanya. Perkerasan
lentur mengguanakan bahan pengikat aspal di bagian surface sedangkan
perkerasan kaku menggunakan lapisan beton. Selain itu ada pula untuk
penggabungan dua perkerasan ini dapat dilihat pada runway bandara dimana
setelah diperkuat dengan lapisan beton bertulang, di atasnya kemudian dilapisi
lagi dengan perkerasan aspal. Supaya jalan memiliki daya dukung yang tinggi,
maka lapisan pondasi jalan diperkuat dengan penambahan material-material yang
memiliki kualitas yang baik.
Perkerasan jalan adalah campuran antara agregat dan bahan ikat yang
digunakan untuk melayani beban lalu lintas. Agregat yang dipakai adalah batu
pecah, batu belah, dan batu kali. Sedangkan untuk bahan ikat yang dipakai adalah
aspal, semen dan tanah liat.
Perkembangan dan pertumbuhan penduduk di indonesia sangatlah pesat.
Sejalan pula dengan bertambahnya jumlah penduduk, maka akan mengakibatkan
semakin meingkatnya mobilitas penduduk. Salah satu prasarana transportasi
adalah jalan yang merupakan kebutuhan sangat tinggi sehingga sangat diperlukan
peningkatan baik dari segi kualitas dan kuantitas jalan yang mampu memenuhi
dan melayani kebutuhan masyarakat.
1
Universitas Sumatera Utara
Semakin
berkembangnya
cara
dan
upaya
sekarang
ini
dalam
mengembangkan sarana dan prasarana untuk pembangunan yang berkelanjutan,
maka sudah seharusnya juga para ahli dalam bidang ini untuk terus berusaha dan
memperdalam pengetahuan mengenai struktur perkerasan yang jauh lebih baik
dari yang sudah ada pada saat ini. Dalam kasus ini penulis mencoba meneliti
perkerasan lentur yang akan membahas bagian Base Course nya saja. Mengetahui
apa pengaruh penambahan semen portland terhadap nilai CBR pada agregat base
dengan pemadatan modified.
Lapis pondasi (base course) merupakan salah satu bagian dari struktur
perkerasan jalan raya. Konstruksi lapis pondasi umumnya terdiri material aggregat
batu pecah atau yang lebih dikenal dengan base A, base B atau base C. Akan
tetapi sering terjadi kesulitan mendapatkan material aggregat, terutama pada
daerah-daerah tertentu yang jauh atau langka sumber material tersebut. Untuk
mengatasi masalah tersebut, salah satu alternatif yang yang sering dilaksanakan di
Indonesia adalah metoda stabilisasi dengan menggunakan semen, kapur, fly ash,
bahan kimia atau bitumen.
Semen adalah salah satu material yang sering digunakan sebagai bahan
additive dalam metoda stabilisasi tanah untuk material lapis pondasi. Akan tetapi,
semen merupakan hasil pengolahan industri yang mempunyai harga cukup tinggi
dan berfluktuasi sesuai dengan perkembangan harga pasar. Dengan demikian,
sampai saat ini masih diperlukan suatu bahan additive lain yang dapat digunakan
untuk stabilisasi tanah sebagai bahan material lapis pondasi.
2
Universitas Sumatera Utara
Menurut Sukirman (2007), gradasi agregat menentukan besarnya rongga
atau pori yang mungkin terjadi dalam agregat campuran. Agregat campuran yang
terdiri dari agregat berukuran sama akan berongga atau berpori banyak karena
tidak terdapat agregat berukuran kecil yang dapat mengisi rongga antar butiran.
Sebaliknya, bila gabungan agregat terdistribusi dari agregat yang kecil sampai
besar secara merata, maka rongga yang terbentuk oleh susunan agregat akan kecil.
I.2
LATAR BELAKANG
Dewasa ini jalan merupakan salah satu moda yang berperan penting dalam
kemajuan bidang sosial ekonomi, budaya, dan integritas nasional (hankam). Agar
perjalanan pada jalan tersebut lancar, mka pengguna jalan dapat menuntut agar
jalan yang dilewatinya selalu memberikan kenyamanan dan keselamatan yang
menjadi faktor utama keselamatan dalam transportasi. Kinerja perkerasan akan
sesuai dengan yang di rencanakan sebelumnya apabila dalam pemilihan bahan
sesuai dengan spesifikasi yang ditetapkan, baik dalam untuk lapis permukaan
maupun lapis pondasi jalan.
Secara umum lapisan konstruksi perkerasan terdiri dari lapisan permukaan
(surface course) lapisan pondasi atas (base course), lapisan pondasi bawah (sub
base course), dan lapisan tanah dasar (sub grade). Kapasitas daya dukung tanah
dasar dapat diperkirakan dengan menggunakan hasil klasifikasi atau dengan hasil
pemeriksaan CBR, pembebanan plat uji, dan sebagainya.
Semen portland merupakan semen hidrolis yang dihasilkan dengan jalan
menghaluskan terak yang mengandung senyawa-senyawa kalsium silikat dan
3
Universitas Sumatera Utara
biasanya juga mengandung satu atau lebih senyawa-senyawa calsium sulphat
yang ditambahkan pada penggilingan akhir. Semen portland adalah semen yang
diperoleh dengan menghaluskan terak yang terutama terdiri dari silikat-silikat,
calsium yang bersifat hidrolis bersama bahan tambahan biasanya gypsum.
Bilamana semen portland dicampurkan dengan agregat kasar (batu pecah atau
kerikil) dan agregat halus (pasir) kemudian dibubuhi air,maka terdapatlah beton.
Semen portland didefinisikan sesuai dengan ASTM C150, sebagai semen hidrolik
yang dihasilkan dengan menggiling klinker yang terdiri dari kalsium silikat
hidrolik, yang pada umumnya mengandung satu atau lebih bentuk kalsium sulfat
sebagai bahan tambahan yang digiling bersama dengan bahan utamanya.
Cement Treated Base (CTB) adalah lapis pondasi (base course) pada
perkerasan lentur (flexible pavement) dan merupakan pengembangan dari pondasi
soil cement. Walaupun cara pembuatan dan hasil akhirnya berupa beton, namun
CTB
bukan
merupakan
pengembangan
dari
rigid
pavement.
Dalam
mengantisipasi kerusakan jalan akibat pertumbuhan volume lalu lintas kendaraan
berat pada daerah industri dan pelabuhan, perkerasan tipe CTB merupakan
alternatif yang dapat digunakan untuk menggantikan perkerasan tipe Asphalt
Treated Base (ATB).
Pemadatan dapat dikatakan sebagai proses pengeluaran udara dari pori-pori
agregat dengan salah satu cara mekanis. Cara mekanis yang digunakan di
lapangan biasanya dengan menggilas, sedangkan di laboratorium dengan cara
menumbuk atau memukul. Pemadatan merupakan salah satu proses terpenting
dalam konstruksi jalan. Apabila tidak dilakukan dengan benar maka akan terjadi
4
Universitas Sumatera Utara
penurunan tanah yang menjadi penyebab tingginya biaya atau terjadinya
kerusakan struktur.
Percobaan UCS (Unconfined Comoression Strenght) atau UCT (Unconfined
Compression Test) merupakan tes untuk menentukan besarnya kekuatan tekan
bebas tanah ataupun agregat batuan yang bersifat kohesif dalam keadaan asli
maupun buatan. Yang dimaksud dengan kekuatan tekan bebas adalah beban aksial
persatuan luas pada suatu benda uji mengalami keruntuhan pada saat regangan
aksialnya mencapai 20%.
I.3
PERUMUSAN MASALAH
Adapun permasalahan yang akan dibahas antara lain : Apakah pengaruh
penambahan semen pada agregat base b akan meningkatkan nilai karakteristik
berdasarkan dari percobaan CBR (California Bearing Ratio) laboratory dan UCS
(Unconfined Compression Strenght).
I.4
PEMBATASAN MASALAH
Dalam penelitian ini percobaan yang dilakukan hanyalah uji CBR
laboratory dan UCS. Dan melihat dampak dari penambahan semen portland pada
agregat base kelas b.
I.5
HIPOTESA
5
Universitas Sumatera Utara
Adanya
peningkatan
nilai
karakteristik
CBR
dan
UCS
setelah
ditambahkan semen portland.
I.6
TUJUAN PENELITIAN
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui dan menganalisa pengaruh
penambahan semen terhadap nilai CBR dan UCS pada agregat base kelas b.
Sehingga akan di ketahui apakah nilai CBR dan UCS akan meningkat untuk
mendapatkan perbandingan hasilnya dan di plot ke dalam grafik.
I.7.
MANFAAT PENELITIAN
Diharapkan hasil penelitian ini dapat digunakan sebagai referensi dalam
perencanaan perkerasan. Dan dapat dijadikan sebagai bahan pertimbangan dalam
pemilihan agregat.
I.8.
PERATURAN YANG DIPAKAI
Dalam penelitian ini digunakan beberapa peraturan sebagai pedoman antara
lain:
1. SNI 1744: 2012: Panduan pengujian CBR laboratorium.
2. AASHTO-99-193-74: Standar pengujian pemadatan modified.
3. SNI 3638: 2012: Metode uji kuat tekan-bebas tanah kohesif.
6
Universitas Sumatera Utara
I.9
SISTEMATIKA PENULISAN
Untuk memperjelas tahapan yang dilakukan dalam penelitian ini agar
mencapai tujuan dari penelitian, maka penulisan tugas akhir ini tahapannya seperti
berikut :
BAB I PENDAHULUAN
Merupakan pemikiran atau rencana awal yang akan dilakukan dalam
penelitian untuk mencapai tujuan pemecahan dari suatu masalah yang
ditinjau, yaitu meliputi latar belakang, perumusan masalah penelitian,
tujuan dan manfaat penelitian, batasan masalah dan sistematika penulisan.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
Merupakan kajian teori dari literatur atau bahan bacaan yang relevan
dengan pembahasan penelitian ini, baik itu dari jurnal, buku, internet,
makalah dan sumber bacaan lainnya.
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
Merupakan bagian yang menjelaskan keseluruhan proses yang dilakukan
selama penelitian berlangsung sampai selesai. Dalam bab ini dijelaskan
metode yang yang digunakan dalam penelitian, proses mendapatkan data
atau sumber data, proses pengolahan data, analisa data, dan sampai
penarikan kesimpulan dan saran.
BAB IV PENGOLAHAN DAN ANALISA DATA
Pada bab ini berisi tentang pembahasan atau hasil data-data yang
dikumpulkan. Hasil data-data yang terkumpul tersebut kemudian di analisa
7
Universitas Sumatera Utara