ANALISIS NILAI KEPADATAN DAN CBR PADA GRADASI BATAS ATAS, MEDIAN, DAN BAWAH BERDASARKAN RUMUS COOPER
Tugas Akhir
Untuk memenuhi sebagian persyaratan mencapai derajat Sarjana S-1 Teknik Sipil
diajukan oleh :
IMAM MAHMUDI NIM : D100 100 059
Kepada PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA 2016
HALAMAN PERSETUJUAN ANALISIS NILAI KEPADATAN DAN CBR PADA GRADASI BATAS ATAS, MEDIAN, DAN BAWAH BERDASARKAN RUMUS COOPER
TUGAS AKHIR
oleh:
IMAM MAHMUDI D100 100 059
Telah diperiksa dan disetujui untuk diuji oleh:
Dosen Pembimbing
Ir. Agus Riyanto, MT. NIK. 483
ii
iii
iii
PRAKATA Assalamu’alaikum Wr.Wb. Alhamdulillah, puji dan syukur kita panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan segala rahmat, taufik dan hidayah-Nya, sehingga dapat terselesaikannya penyusunan Laporan Tugas Akhir ini dengan judul “ANALISIS NILAI KEPADATAN DAN CBR PADA GRADASI BATAS ATAS, MEDIAN, DAN BAWAH BERDASARKAN RUMUS COOPER“. 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 dapat terselesaikannya tugas akhir ini. Dengan selesainya Tugas Akhir ini penulis mengucapkan banyak terimakasih kepada : 1) Bapak Ir.H. Sri Sunarjono, MT., PhD. selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta. 2) Bapak Mochamad Solikin, MT., PhD. selaku Ketua Program Studi Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Surakarta. 3) Bapak Ir.H. Agus Riyanto, MT. selaku Pembimbing Utama, yang telah memberikan dorongan, arahan serta bimbingan yang sangat bermanfaat bagi penulis. 4) Bapak Ir.H. Sri Sunarjono, MT., PhD. selaku Pembimbing Pendamping, yang telah memberikan dorongan, arahan serta bimbingan yang sangat bermanfaat bagi penulis. 5) Ibu Ika Setiyaningsih, ST., M.T. selaku Penguji yang telah memberikan dorongan, arahan serta bimbingan yang sangat bermanfaat bagi penulis. 6) Bapak Mochamad Solikin, MT., PhD. selaku Pembimbing Akademik yang telah memberikan arahan serta bimbingan yang juga sangat bermanfaat bagi penulis. 7) Bapak dan ibu dosen Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta atas bimbingan dan ilmu yang telah diberikan. v
8) Jajaran staf Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta yang telah memberi kelancaran kepada penulis. 9) Bapak, Ibu, dan Keluarga tercinta yang selalu memberikan doa dan dorongan baik material maupun spiritual. 10) Teman – teman teknik sipil angkatan 2010 seperjuangan. 11) Semua pihak– pihak yang telah membantu dalam menyelesaikan laporan Tugas Akhir ini. Semoga segala bantuan yang telah diberikan kepada penyusun, senantiasa mendapatkan pahala dari Allah SWT. Amin. Penulis menyadari bahwa penyusunan Laporan Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna, Oleh karena itu segala koreksi dan saran yang bersifat membangun sangat saya harapkan guna penyempurnaan Tugas Akhir ini. Besar harapan semoga Tugas Akhir ini bermanfaat bagi Penulis dan Pembaca. Wassalamu’alaikum Wr. Wb.
Surakarta,
2016 Penulis
vi
MOTTO
Sesuatu yang belum dikerjakan seringkali tampak mustahil. Kita baru yakin kalau kita telah berhasil melakukannya dengan baik. (Evelyn Underhill)
Sesungguhnya alloh tidak mengubah keadaan suatu kaum sehingga mereka mengubah keadaan yang ada pada diri mereka sendiri. (Al Qur’an Surah Ar-Ra’d : 11)
Kegagalan bukanlah sebuah akhir, namun kegagalan merupakan jalan untuk menuju keberhasilan. (Imam Mahmudi)
Musuh yang paling bernahaya didunia ini adalah penakut dan bimbang. Teman yang paling setia hanyalah keberanian dan keyakinan yang teguh. (Andrew Jackson)
vii
PERSEMBAHAN Saya persembahkan terselesainya Tugas Akhir ini untuk : Alloh SWT yang selalu melindungi dan memberi kesehatan, sehingga saya bisa menyelesaikan Tugas Akhir ini dengan lancar. Untuk Keluargaku, ayah dan ibuku terima kasih atas pengorbanan kalian dalam mendidik saya hingga sekarang dengan penuh kasih sayang dan keikhlasan. Tanpa kalian saya tidak mungkin seperti sekarang ini. Terima kasih kepada Sofyan Ardinata, Muhammad Abdul Kholiq, Dewangga Maytlas, dan teman – teman seperjuangan Teknik Sipil Angkatan 2010 dan Angkatan 2011 yang tidak bisa saya sebutkan satu per satu. Terima kasih atas bantuannya dalam proses menyelesaikan Tugas Akhir ini baik dorongan semangat, bantuan saat praktikum, maupun do’a. Agama, Bangsa, dan Negara serta almamater dan semua pihak yang membantu.
viii
DAFTAR ISI Halaman HALAMAN JUDUL ................................................................................... i HALAMAN PERSETUJUAN ................................................................... ii HALAMAN PENGESAHAN .................................................................... iii PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR ....................................... iv PRAKATA .................................................................................................. v MOTTO ....................................................................................................... vii PERSEMBAHAN ....................................................................................... viii DAFTAR ISI ............................................................................................... ix DAFTAR TABEL ....................................................................................... xi DAFTAR GAMBAR .................................................................................. xii DAFTAR LAMPIRAN .............................................................................. xiii DAFTAR NOTASI ..................................................................................... xv DAFTAR SINGKATAN ........................................................................... xvi ABSTRAKSI ABSTRACK BAB I A. B. C. D. E. F.
PENDAHULUAN Latar Belakang .............................................................................. Rumusan Masalah ......................................................................... Tujuan Penelitian .......................................................................... Manfaat Penelitian ........................................................................ Batasan Masalah ........................................................................... Keaslian Penelitian .......................................................................
1 2 3 3 3 4
BAB II A. B. C. D. E. F.
TINJAUAN PUSTAKA RAP (Reclaimed Asphalt Pavement) ............................................. Daur Ulang Perkerasan Jalan ......................................................... Gradasi ........................................................................................... Pemadatan ...................................................................................... CBR ............................................................................................... Penelitian sebelumnya ...................................................................
5 5 6 11 11 11
BAB III A. B. C.
LANDASAN TEORI Hubungan Gradasi dengan Kepadatan dan CBR .......................... Identifikasi Bahan RAP ................................................................. Pengujian Kepadatan ....................................................................
14 15 18
ix
D. Pengujian CBR .............................................................................. E. Persamaan Fuller ........................................................................... F. Persamaan Cooper ........................................................................ BAB IV A. B. C. D. E. F. G.
METODE PENELITIAN Tinjauan Umum ............................................................................ Lokasi Penelitian ........................................................................... Bahan dan Material ....................................................................... Peralatan Penelitian ....................................................................... Tahapan Penelitian ........................................................................ Bagan Alir Penelitian .................................................................... Rencana Benda uji ........................................................................
BAB V HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN A. Pemeriksaan Sifat Dasar dan Mekanik RAP .................................. 1. Pemeriksaan Warna RAP ......................................................... 2. Pemeriksaan Berat Jenis dan Penyerapan RAP ........................ 3. Pemeriksaan Kadar Aspal ......................................................... 4. Pemeriksaan Berat Jenis Aspal ................................................. B. Uji Keausan (Los Angeles)............................................................. C. Rekayasa Gradasi Cooper ............................................................. D. Analisis nilai Kepadatan RAP Asli dan RAP Rekayasa ................ E. Pengujian CBR ............................................................................... F. Analisis Perbandingan Kepadatan RAP Asli dengan RAP Rekayasa ........................................................................................
19 21 21
23 23 23 23 25 27 29 30 30 30 31 31 32 33 34 39 41
BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN A. Kesimpulan ..................................................................................... 42 B. Saran ............................................................................................... 43 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
x
DAFTAR TABEL Halaman Tabel 1.1. Keaslian Penelitian ......................................................................... 4 Tabel 2.1 Gradasi Seragam .............................................................................. 7 Tabel 2.2 Gradasi Agregat Laston ................................................................... 8 Tabel 2.3 Gradasi Agregat Lataston ................................................................ 10 Tabel 3.1. Daftar Gradasi dan Berat Benda Uji Los Angeles .......................... 17 Tabel 3.2. Spesifikasi Keausan Agregat ......................................................... 18 Tabel 3.3. Beban Penetrasi Standar ................................................................ 21 Tabel 4.1. Jumlah Benda Uji Untuk Pengujian Kadar Air .............................. 29 Tabel 4.2. Jumlah Benda Uji CBR .................................................................. 29 Tabel 5.1. Hasil Pemeriksaan Berat Jenis RAP ............................................... 31 Tabel 5.2. Pemeriksaan Keausan RAP ............................................................ 32 Tabel 5.3. Gradasi Cooper ............................................................................... 33 Tabel 5.4. Kepadatan RAP Asli dan RAP Rekayasa ....................................... 38 Tabel 5.5. Nilai CBR RAP Unsoaked 10x Pukulan ........................................ 39 Tabel 5.6. Nilai CBR RAP Unsoaked 30x Pukulan ........................................ 39 Tabel 5.7. Nilai CBR RAP Unsoaked 65x Pukulan ........................................ 39
xi
DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1 Gradasi Seragam .......................................................................... 6 Gambar 2.2 Grafik Gradasi Seragam .............................................................. 7 Gambar 2.3 Gradasi Rapat .............................................................................. 8 Gambar 2.4 Grafik Gradasi Rapat ................................................................... 9 Gambar 2.5 Gradasi Senjang ........................................................................... 9 Gambar 2.6 Grafik Gradasi Senjang ............................................................... 10 Gambar 5.1 Warna RAP ................................................................................. 30 Gambar 5.2 Grafik Gradasi Cooper ............................................................... 34 Gambar 5.3 Grafik Hubungan Antara Kadar Air Dengan Volume Kering (n : 0,1) ........................................................................................ 35 Gambar 5.4. Grafik Hubungan Antara Kadar Air Dengan Volume Kering (n : 0,5) ........................................................................................... 36 Gambar 5.5. Grafik Hubungan Antara Kadar Air Dengan Volume Kering (n : 0,9) ........................................................................................... 36 Gambar 5.6. Grafik Hubungan Antara Kadar Air Dengan Volume Kering RAP Asli ..................................................................................... 37 Gambar 5.7. Grafik Perbandingan nilai Kepadatan RAP Asli dan RAP Rekayasa .................................................................................... 38 Gambar 5.8 Grafik Perbandingan Nilai CBR Rap Asli dengan RAP Rekayasa ..................................................................................... 40
xii
DAFTAR LAMPIRAN Lampiran I Lampiran 1.1 Lampiran 1.2 Lampiran 1.3 Lampiran 1.4 Lampiran 1.5
Pengujian Berat Jenis aspal Pengujian Berat Jenis RAP Halus Pengujian Berat Jenis RAP Kasar Pemeriksaan Ekstraksi Uji Keausan RAP
Lampiran II Lampiran 2.1 Lampiran 2.2 Lampiran 2.3 Lampiran 2.4 Lampiran 2.5 Lampiran 2.6 Lampiran 2.7 Lampiran 2.8
Pengujian Kepadatan RAP Rekayasa Gradasi 0,1 Grafik Kepadatan RAP Rekayasa Gradasi 0,1 Pengujian Kepadatan RAP Rekayasa Gradasi 0,5 Grafik Kepadatan RAP Rekayasa Gradasi 0,5 Pengujian Kepadatan RAP Rekayasa Gradasi 0,9 Grafik Kepadatan RAP Rekayasa Gradasi 0,9 Pengujian Kepadatan RAP Asli Grafik Kepadatan RAP Rekayasa Gradasi 0,9
Lampiran III Lampiran 3.1 Lampiran 3.2 Lampiran 3.3 Lampiran 3.4 Lampiran 3.5 Lampiran 3.6 Lampiran 3.7 Lampiran 3.8 Lampiran 3.9 Lampiran 3.10 Lampiran 3.11 Lampiran 3.12
Pengujian CBR RAP Rekayasa Gradasi 0,1 10 kali tumbukan Pengujian CBR RAP Rekayasa Gradasi 0,1 30 kali tumbukan Pengujian CBR RAP Rekayasa Gradasi 0,1 65 kali tumbukan Pengujian CBR RAP Rekayasa Gradasi 0,5 10 kali tumbukan Pengujian CBR RAP Rekayasa Gradasi 0,5 30 kali tumbukan Pengujian CBR RAP Rekayasa Gradasi 0,5 65 kali tumbukan Pengujian CBR RAP Rekayasa Gradasi 0,9 10 kali tumbukan Pengujian CBR RAP Rekayasa Gradasi 0,9 30 kali tumbukan Pengujian CBR RAP Rekayasa Gradasi 0,9 65 kali tumbukan Pengujian CBR RAP asli 10 kali tumbukan Pengujian CBR RAP asli 30 kali tumbukan Pengujian CBR RAP asli 65 kali tumbukan
xiii
Lampiran IV Lampiran 4.1 Lampiran 4.2 Lampiran 4.3 Lampiran 4.4
Gambar Alat Ekstraksi Gambar Alat Berat Jenis Agregat Kasar dan Halus Gambar Alat Pemadatan Gambar Alat CBR
xiv
DAFTAR NOTASI cm
3
: Centimeter Cubic
°C
: Suhu Celcius
Cu
: Koifisien Keseragaman (coefficient of uniformity)
Cc
: Koefisien Gradasi (coefficient of curvature)
CO2
:
d
: Ukuran saringan
D
: Ukuran saringan terbesar
D10
: Diameter butiran yang lolos 10 %
D30
: Diameter butiran yang lolos 30 %
D60
: Diameter butiran yang lolos 60 %
F
: % Filler dari rumus Fuller
n
: Nilai eksponen antara 0 sampai 1
P
: total % lolos saringan tertentu
Wopt
: Kadar air optimum
γb
: Berat isi basah
γd
: Berat isi kering
Karbon Dioksida
xv
DAFTAR SINGKATAN AASHTO : The American Associaton of State Highway and Transportation Official AMP
: Asphalt Mixinng Plant
CBR
: California Bearing Ratio
CTRB
: Cement Treated Recycling Base
CTRSB
: Cement Trated Recycling Sub Base
gr
: Gram
kg
: kilogram
lbs
: Pound
RAP
: Reclaimed Asphalt Pavement
rpm
: Rotasi Per Menit
SNI
: Standar Nasional Indonesia
SSD
: saturated surface dry
xvi
ANALISIS NILAI KEPADATAN DAN CBR PADA GRADASI BATAS ATAS, MEDIAN, DAN BAWAH BERDASARKAN RUMUS COOPER
IMAM MAHMUDI (D100 100 059) ABSTRAK Jalan raya merupakan prasarana yang sangat penting bagi kehidupan masyarakat. Karena dapat mempengaruhi perekonomian suatu daerah. Permasalahan kerusakan yang terjadi setiap tahunnya dan melambungnya harga bahan material mendorong untuk melakukan daur ulang perkerasan jalan. RAP (Reclaimed Asphalt Pavement) merupakan hasil dari pemrosesan penggarukan perkerasan jalan yang masih mengandung aspal. RAP merupakan salah satu alternatif yang dapat digunakan. Tujuan dari penelitian ini untuk menyelidiki kepadatan dan nilai daya dukung dari RAP yang telah digradasi ulang dengan rumus Cooper, kemudian membandingkannya dengan RAP yang tidak direkayasa, dengan metode paencampuran dingin. Metode penelitian mengunakan uji laboratorium terhadap nilai kepadatan dan CBR. bahan yang digunakan adalah RAP asli tanpa ekstraksi dan tanpa penambahan agregat baru. Pada penelitian ini pengujian yang dilakukan antara lain, pengujian abrasi, ekstraksi, berat jenis, kadar air, kepadatan dan CBR. Untuk pengujian kepadatan menggunakan standart Proctor, dan pengujian CBR tanpa rendaman (Unsoaked CBR). Jumlah sampel yang akan dibuat pada penelitian ini sebanyak 28 sampel. Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Bahan Perkerasan Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Surakarta. Penelitian yang dilakukan menunjukan hasil bahwa RAP yang telah direkayasa dengan gradasi Cooper memiliki nilai kepadatan yang lebih baik dibanding kan RAP yang tidak direkayasa. Nilai kepadatan maksimum yang didapat 1,733 gr/cm3, dengan kadar air optimum 7,8 %. Sedangkan RAP asli adalah 1,55 gr/cm3 dengan kadar air optimum 3,07%. Hal ini menunjukkan bahwa RAP yang telah digradasi dengan gradasi Cooper mempunyai nilai kepadatan yang lebih baik. Pada pengujian CBR, RAP yeng sudah direkayasa daya dukungnya juga lebih tinggi yaitu 56,67%. Nilai RAP asli sebesar 27,67%. Dari pengujian yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa gradasi Cooper mampu meningkatkan nilai kepadatan dan daya dukung campuran RAP. Kata Kunci : RAP, Rumus Cooper, Kepadatan, CBR
ANALYSIS VALUE DENSITY AND CBR AT UPPER GRADATION LIMIT, MEDIAN, AND BOTTOM BASED COOPER FORMULA
IMAM MAHMUDI (D100 100 059) ABSTRACT
The highway is an infrastructure that is essential to people's lives, because it can affect the economy of a region. The problem of damage that occur each year and rising material prices pushing for road pavement recycling. RAP (Reclaimed Asphalt Pavement) is the result of the processing of pavement that still contain bitumen. RAP is one alternative that can be used. The purpose of this study to investigate the density and carrying capacity of the RAP has been graded with formula Cooper, then compare it with original RAP with cold mixing methods. The research method using a laboratory test from value of density and CBR. The materials used are original RAP without extraction and without the addition of new aggregate. In this research, experiment is used abrasion testing, extraction, density, moisture content, density and CBR. For density testing uses a standard Proctor and CBR tests without submergence (Unsoaked CBR). Number of samples that will be made in this research is 28 samples. This research was conducted at the Laboratory of Civil Engineering University of Muhammadiyah Surakarta. On research conducted shows results RAP that have been engineered with formula Cooper has better density values than the original RAP. Maximum density values obtained 1.733 g / cm3, with the optimum moisture content of 7.8%. While original RAP is 1.55 g / cm3 with optimum moisture content 3.07%. This shows that RAP has been Graded with formula Cooper has better density values. On testing CBR, RAP engineered carrying capacity is also higher at 56.67%. Original RAP value amounted 27.67%. Key: RAP, Cooper formula, density, CBR
