TUGAS AKHIR
PENGARUH PANJANG MINI COLUMN T-SHAPE TERHADAP BEBAN DAN DEFORMASI PELAT FLEKSIGLASS DI ATAS TANAH LEMPUNG EKSPANSIF
Disusun oleh : NAKOSA RAFA BIMANTARA 20120110249
JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH YOGYAKARTA 2016
i
SURAT PERNYATAAN
Tugas Akhir “Pengaruh Panjang Mini Column T-Shape Terhadap Beban dan Deformasi Pelat Fleksiglass di atas Tanah Lempung Ekspansif” merupakan bagian dari penelitian payung “SISTEM KOLOM DARI CAMPURAN MIKROKALSIUM DAN MIKROSILIKA UNTUK FONDASI PERKERASAN LENTUR JALAN PADA TANAH EKSPANSIF” yang didanai melalui skim Riset Pengembangan Ilmu Pengetahuan Dan Teknologi (IPTEK) oleh Direktorat Riset dan Pengabdian Pada Masyarakat, Direktorat Jenderal Penguatan Riset dan Pengembangan, Kementerian Riset, Teknologi, dan Pendidikan Tinggi, Republik Indonesia Tahun Anggaran 2016/2017 Nomor : DIPA-042.06.0.1.401516/2016 tanggal 7 Desember 2015.
Mahasiswa
Ketua Peneliti
(Nakosa Rafa Bimantara) NIM. 20120110249
(Dr.Eng. Agus S. Muntohar, M.Eng.Sc.) NIK. 19750814 199904 123 040
ii
HALAMAN MOTTO
"Orang yang pintar bukanlah yang berhasil meraih gelar S1, S2, atau S3, tetapi orang yang pintar adalah orang yang telah mempersiapkan dirinya untuk menjemput kematiannya" (Agus Setyo Muntohar)
Jangan pernah melupakan 3 kata yang sering orang lupakan dalam kehidupan sehari-hari, yaitu maaf, tolong, dan terima kasih.
Jadilah orang yang selalu rendah hati dimanapun kamu berada, mau menerima kritikan dan masukan dari orang lain.
iii
HALAMAN PERSEMBAHAN
Tugas akhir ini saya persembahkan untuk: Allah SWT Yang Maha Besar yang melimpahkan ilmu pengetahuan pada setiap hamba-Nya Nabi Muhammad SAW yang selalu menjadi suri teladan bagi kita Papa Dadang kosasih dan Mama Nastiti Sumbarwati, yang tidak pernah berhenti selalu mendoakan, memberi motivasi serta kasih sayang untuk Rafa Kedua kakakku Danas Wafa Rizky Yala Dita dan Nada Rezka Vanda Gisela, yang selalu memberi semangat dan sayangnya Mas Ekrar Oktoviar yang selalu memberikan nasehat, motivasi, semangat, dan arahan dalam belajar di Teknik Sipil Keponakan yang paling lucu dan gemesin, kakak Shandrina Alesha Savir yang selalu menghibur disaat capek dan pusing Sahabatku, Braderku Ade Rizki Nurmayadi yang sudah membantu saya selama kuliah dan dalam pengerjaan Tugas Akhir saya Siswoko, yang sering memberi bantuan dan masukan dalam pengerjaan Tugas Akhir saya Teman-teman kos Pak Suyatman, yang sudah menjadi keluarga saya selama di Yogyakarta Teman-teman teknik sipil yang tidak bias saya sebutkan satu-satu, yang sudah membantu dan memberikan dukungan selama kuliah Sahabat kuliah saya, Ade, Doni, Mukhtar, Ario, Fadli, Hambali Untuk kamu yang selalu menemani saat suka dan duka Rekan kerja Tugas Akhir, Yogma Tafalas, yang selalu meberikan motivasi dan semangat Semua orang yang terlibat langsung maupun tidak langsung yang tak bisa disebutkan satu persatu. Terimakasih atas bantuan dan doanya, semua sangat berarti
iv
DAFTAR ISI
LEMBAR JUDUL ............................................................................................ i LEMBAR PERNYATAAN ............................................................................. ii LEMBAR PENGESAHAN ............................................................................. iii HALAMAN MOTTO ...................................................................................... iv HALAMAN PERSEMBAHAN ...................................................................... v KATA PENGANTAR ..................................................................................... vi DAFTAR ISI .................................................................................................... viii DAFTAR GAMBAR ....................................................................................... x DAFTAR TABEL ............................................................................................ xii INTISARI......................................................................................................... xiii BAB I PENDAHULUAN ................................................................................ 1 A. Latar belakang ............................................................................. 1 B. Rumusan masalah........................................................................ 2 C. Tujuan Penelitian ........................................................................ 3 D. Ruang Lingkup ............................................................................ 3 E. Manfaat Penelitian ...................................................................... 4 BAB II TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI ........................ 5 A. Karakteristik tanah lempung ....................................................... 5 B. Stabilisasi tanah dengan teknik kolom ........................................ 6 C. Kapur limbah karbit dan abu sekam padi .................................... 9 D. Modulus reaksi subgrade............................................................. 10 BAB III METODE PENELITIAN................................................................... 12 A. Tahapan penelitian ...................................................................... 12 B. Bahan........................................................................................... 14 C. Alat .............................................................................................. 16 D. Pembuatan benda uji ................................................................... 20 E. Pengujian ..................................................................................... 23 F. Analisis data ................................................................................ 25
v
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ......................................................... 26 A. Hasil deformasi pengembangan ................................................. 26 B. Deformasi pengembangan ........................................................... 30 C. Hasil deformasi pembebanan ...................................................... 32 D. Deformasi pembebanan ............................................................... 35 E. Pengaruh tekanan terhadap modulus reaksi tanah dasar ............. 36 F. Kadar Air Setelah Pengujian ....................................................... 37 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ........................................................... 39 A. Kesimpulan ................................................................................. 39 B. Saran ............................................................................................ 39 DAFTAR PUSTAKA……. ............................................................................. xiv DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................... xvi
vi
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran A (Pengujian Pendahuluan) ....................................................................... xvii Lampiran B (Pengujian Pengembangan) ................................................................... xxvi Lampiran C (Pengujian Pembebanan) ....................................................................... xxxvi Lampiran D (Kadar Air Sebelum dan Sesudah Pengujian) ....................................... xlviii Lampiran E (Modulus Reaksi Subgrade) ................................................................... li
vii
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Grafik Plastisitas Untuk Klasifikasi Tanah menurut USCS ................... 5 Gambar 2.2 Mineral-mineral Lempung ..................................................................... 6 Gambar 2.3 Grafik hubungan tekanan dan penurunan ASTM D1196....................... 11 Gambar 3.1 Diagram alir............................................................................................ 13 Gambar 3.2 Lanjutan diagram alir ............................................................................. 14 Gambar 3.3 Kurva distribusi ukuran butir tanah yang digunakan ...................................... 15 Gambar 3.4 Drum uji sebagai silinder benda uji dan penumbuk .......................................... 16 Gambar 3.5 Bor manual ............................................................................................... 17 Gambar 3.6 Dial Gauge .............................................................................................. 17 Gambar 3.7 Pelat fleksiglass ....................................................................................... 18 Gambar 3.8 rangka untuk pengembangan ................................................................... 18 Gambar 3.9 Proving Ring ........................................................................................... 19 Gambar 3.10 Besi Beban............................................................................................. 19 Gambar 3.11 Drum uji berisi tanah ekpansif .............................................................. 20 Gambar 3.12 Pengeboran dengan bor manual ............................................................ 21 Gambar 3.13 Pengeboran pembuatan kepala kolom T-shape 70 cm .......................... 21 Gambar 3.14 Hasil Pengeboran kolom T-shape 70 cm............................................... 22 Gambar 3.15 Kolom T-Shape (a) Panjang 50 cm (b) Panjang 70 cm ......................... 22 Gambar 3.16 Sketsa Model Pengujian Deformasi Pengembangan ...................................... 23 Gambar 3.17 Sketsa Model Pengujian Pembebanan............................................................. 24 Gambar 3.18 Pengaturan uji model laboratorium. ...................................................... 24
Gambar 4.1 Hubungan Pengembangan dengan Waktu pada Titik A (tengah pelat) dalam satuan mm .................................................................................. 26 Gambar 4.2 Hubungan Pengembangan dengan Waktu pada Titik A (tengah pelat) dalam satuan % ..................................................................................... 27 Gambar 4.3 Hubungan Pengembangan dengan Waktu pada Titik B (samping pelat) dalam satuan mm ........................................................................ 28 Gambar 4.4 Hubungan Pengembangan dengan Waktu pada Titik B (samping pelat) dalam satuan % ........................................................................... 28
viii
Gambar 4.5 Hubungan Pengembangan dengan Waktu pada Titik C (di atas tanah) dalam satuan mm .................................................................................. 29 Gambar 4.6 Hubungan Pengembangan dengan Waktu pada Titik C (di atas tanah) dalam satuan % ..................................................................................... 29 Gambar 4.7 Sketsa Pengembangan pada Tanah Tanpa kolom .................................. 30 Gambar 4.8 Sketsa Pengembangan Pada Tanah Dengan kolom T-shape .................. 31 Gambar 4.9 Hubungan Penurunan dengan Tekanan pada Titik A (diatas tanah) ................ 32 Gambar 4.10 Hubungan Penurunan dengan Tekanan pada Titik B (ditengah pelat)........... 33 Gambar 4.11 Hubungan Penurunan dengan Tekanan pada Titik C (samping pelat) ........... 34 Gambar 4.12 Hubungan Penurunan dengan Tekanan pada Titik D (samping pelat)........... 35 Gambar 4.13 Hubungan Penurunan dengan Tekanan ditengah pelat ........................ 37 Gambar 4.14 Kadar Air Setelah Pengujian ................................................................ 38
ix
DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Kandungan limbah karbit (Makarat, 2010) ................................................ 9 Tabel 2.2 Kandungan kimia abu sekam padi (Joel dalam Agrina, 2015) ............................ 10
Tabel 3.1. Rencana Variasi Benda Uji ....................................................................... 12 Tabel 3.2 Karakteristik Tanah Asli ............................................................................ 14 Tabel 4.1 Nilai Tekana dan Modulus Reaksi Tanah Dasar ....................................... 36
x
