TINJAUAN KUAT TEKAN BEBAS DAN DRYING · PDF fileshrinkage cement treated recycling base (ctrb)...
Transcript of TINJAUAN KUAT TEKAN BEBAS DAN DRYING · PDF fileshrinkage cement treated recycling base (ctrb)...
TINJAUAN KUAT TEKAN BEBAS DAN DRYING SHRINKAGE CEMENT TREATED RECYCLING BASE (CTRB)
PADA REHABILITASI JALAN BOYOLALI - KARTOSURO
A STUDY OF UNCONFINED COMPRESSIVE STRENGTH AND DRYING SHRINKAGE CEMENT TREATED RECYCLING BASE (CTRB)
OF BOYOLALI - KARTOSURO ROAD REHABILITATION
TESIS
Untuk Memenuhi sebagian Persyaratan
Mencapai Gelar Magister Teknik
Oleh :
ANASTASIA H. MUDANIM. S 940907102
MAGISTER TEKNIK SIPILKONSENTRASI
TEKNIK REHABILITASI DAN PEMELIHARAAN BANGUNAN SIPILPROGRAM PASCA SARJANA
UNIVERSITAS SEBELAS MARETSURAKARTA
2009
ii
TINJAUAN KUAT TEKAN BEBAS DAN DRYING SHRINKAGE CEMENT TREATED RECYCLING BASE (CTRB) PADA REHABILITASI JALAN BOYOLALI – KARTOSURO
TESIS
Disusun oleh:
ANASTASIA H. MUDANIM. S 940907102
Telah dipertahankan di hadapan Dewan Penguji Pendadaran Program Studi
Magister Teknik Sipil pada hari Kamis , 29 januari 2009
Dewan Penguji :
Jabatan
Ketua
Sekretaris
Anggota I
Anggota II
N a m a
S.A. Kristiawan, S.T., M.Sc(Eng), Ph.D.
Prof. Dr. Ir. Sobriyah, MS.
Ir. Ary Setyawan, M.Sc(Eng), Ph.D.
Kusno Adi Sambowo S.T., Ph.D.
Tanda Tangan
..........................
..........................
..........................
..........................
Mengetahui :
ii
iii
iii
iv
ABSTRAK
TINJAUAN KUAT TEKAN BEBAS DAN DRYING SHRINKAGE CEMENT TREATED RECYCLING BASE (CTRB) PADA REHABILITASI JALAN BOYOLALI – KARTOSURO (ANASTASIA H.MUDA,2009, Magister Teknik Rehabilitasi Dan Pemeliharaan Bangunan Sipil Universitas Sebelas Maret Surakarta)
Salah satu upaya memperbaiki kerusakan jalan adalah dengan pengembangan teknologi Recycling terhadap perkerasan yang rusak menjadi base course. Untuk mencapai hasil yang memuaskan dari daur ulang perkerasan lama, maka material bekas garukan aspal ini perlu ditambah suatu bahan sebagai stabilisasi untuk meningkatkan daya dukungnya. Semen adalah zat stabilizing paling umum digunakan.
Penelitian ini menggunakan metode eksperimental di laboratorium dengan benda uji terbuat dari bahan garukan perkerasan jalan Boyolali-Kartasura dengan variasi kadar semen 4%, 5% dan 6% digunakan untuk Unconfined Compressive Strenght Test (UCS) dan kadar semen 5% dan 6% untuk Drying Shrinkage test metode perbandingan terhadap waktu pada pengukuran dan dapat digunakan untuk memprediksi nilai Ultimate Shrinkage.
Kadar semen yang memenuhi persyaratan Unconfined Compressive Strenght (UCS) untuk Cement Treated Recycling Base (CTRB) adalah 5% sampai dengan 6%. Jadi penggunaan kadar semen 5.5% pada rehabilitasi jalan Boyolali – Kartosuro memenuhi uji UCS yang disyaratkan. Nilai Drying shrinkage material Cement Treated Recycling Base (CTRB) sampai pada umur 28 hari untuk kadar semen 5% sebesar 805.3 micro strain dan kadar semen 6% adalah 826.3 micro strain. Drying shrinkage yang terjadi pada CTRB dalam penelitian ini sangat besar maka drying shrinkage yang terjadi perlu diperhatikan untuk menghindari terjadinya reflektif cracking.
Kata kunci : Recycling, Cement Treated Recycling Base(CTRB), stabilisasi, kadar semen, UCS, drying shrinkage, ultimate shrinkage
iv
v
ABSTRACT
A STUDY OF UNCONFINED COMPRESSIVE STRENGTH AND DRYING SHRINKAGE CEMENT TREATED RECYCLING BASE (CTRB) OF BOYOLALI - KARTOSURO ROAD REHABILITATION (ANASTASIA H. MUDA, 2009 Magister of Rehabilitation Engineering and Civil Building Conservation, Sebelas Maret University)
One of efforts to repair damage on the road is the development of recycling technology applied toward the damage pavement material into base. To get satisfying result from the old material recycling, it is necessary to add a certain substance into the material taken from the reclaimed asphalt pavement as a stabilizer for increasing the supporting force . Cement is the most common stabilizer used in the real life.
This study applies laboratorial experimental method by using material taken from street located in Boyolali-Kartasura as the object of the study with the cement content variations 4%, 5% and 6% to Unconfined Compressive Strength Test (UCS) and cement content variations 5%, 6% to Drying Shrinkage Test investigated through comparative study of the measurement duration and it can be used to predict the Ultimate Shrinkage value.
Cement content fulfilling conditions of Unconfined Compressive Strenght ( UCS) for the Cement Treated Recycling Base ( CTRB) is 5% up to 6%. Becoming usage of content cement 5.5% at rehabilitating road of Boyolali - Kartosuro fulfill test of UCS required. Drying shrinkage during 28 hari days is 805.3 micro strain for the cement content 5% and 826.3 micro strain for the cement content 6%. Because shrinkage that happened at CTRB in this research very big hence shrinkage drying that happened require to be paid attention to avoid the happening of cracking reflektif.
Key words : Recycling, Cement Treated Recycling Base(CTRB),stabilitation, cement content, UCS, drying shrinkage, ultimate shrinkage
v
vi
PERNYATAAN
Yang bertanda tangan dibawah ini :
Nama : Anastasia H. Muda NIM : S940907102
Menyatakan dengan sesungguhnya bahwa tesis yang berjudul :
TINJAUAN KUAT TEKAN BEBAS DAN DRYING SHRINKAGE CEMENT TREATED RECYCLING BASE (CTRB) PADA REHABILITASI JALAN BOYOLALI – KARTOSURO
adalah betul-betul karya sendiri. Hal-hal yang bukan karya saya dalam tesis tersebut diberi tanda citasi dan ditunjukkan dalam Daftar Pustaka.
Apabila dikemudian hari terbukti pernyataan saya tidak benar, maka saya bersedia menerima sanksi akademik berupa pencabutan tesis dan gelar yang saya peroleh dari tesis tersebut.
Surakarta, Januari 2009
Yang membuat pernyataan
Anastasia H. Muda
vi
vii
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur kepada Tuhan Yang Maha Kasih atas pertolongan dan campur
tanganNya sehingga penyusunan tesis ini dapat berjalan dengan baik dan selesai
sesuai dengan yang diharapkan.
Penulisan tesis ini adalah dalam rangka memenuhi persyaratan guna memperoleh
gelar Magister Teknik pada jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas
Sebelas Maret Surakarta. Adapun yang dibahas dalam tesis ini adalah Tinjauan
Kuat Tekan Bebas Dan Drying Shrinkage Cement Treated Recycling Base
(CTRB) pada Rehabilitasi Jalan Boyolali - Kartasoro
Untuk itu pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-
besarnya kepada :
1. Kepala Pusat Pembinaan Keahlian Teknik Konstruksi (PUSBIKTEK)
Departemen Pekerjaan Umum beserta staf yang telah memberikan kesempatan
kepada penulis unutk mengikuti pendidikan
2. Direktur Program Pasca Sarjana Universitas Sebelas Maret Surakarta,
3. Prof. Dr. Ir. Sobriyah, M.S., Ketua Program Studi Magister Teknik Sipil
Universitas Sebelas Maret Surakarta,
4. Ir. Ary Setyawan, MSc (Eng), PhD selaku Pembimbing Utama yang telah
memberikan banyak masukan, bimbingan, dan saran pada setiap tahapan
penyusunan tesis,
5. Kusno Adi Sambowo,S.T., Ph.D selaku pembimbing Pendamping yang telah
memberikan bimbingan dan saran yang sangat berharga dalam setiap tahapan
penyusunan tesis,
6. Dosen penguji, staf pengajar dan staf administrasi Program Studi Magister
Teknik Rehabilitasi Dan Pemeliharaan Bangunan sipil yang telah membantu
penulis selama proses perkuliahan dan ujian akhir
vii
viii
7. Direktur Politeknik Negeri Kupang dan Ketua Jurusan Teknik Sipil Politeknik
Negeri Kupang yang memberi ijin kepada penulis untuk menempuh
pendidikan ini.
8. Bapak Pimpinan PT. Pancadarma Puspawira yang telah memberikan
kesempatan kepada penulis untuk melakukan pengambilan data
9. Suami tercinta Agustinus Jonson Kaur dan anakku Bryan Kaur yang telah
dengan setia dan cinta memberikan dorongan semangat kepada penulis
10. Almarhum papa Michael Muda dan almarhumah mama Tarotji Ndaumanu
terima kasih saya percaya dari tempat yang jauh disana doa papa dan mama
selalu untukku .
11. Mertuaku Hendrikus Kaur dan Neltji Neno terima kasih atas dukungan doanya
dan pengertiannya telah merawat anakku selama penulis menempuh
pendidikan ini
12. Kakak dan adik-adik ku tersayang terima kasih atas doanya
13. Teman-teman Magister Teknik Rehabilitasi dan Pemeliharaan Bangunan
Sipil Angkatan 2007 terima kasih atas kebersamaan kita selama ini.
14. Semua pihak yang membantu dalam penulisan skripsi ini.
Semoga Tuhan yang Maha Baik membalas semua kebaikan yang telah diberikan
dengan rahmat yang berlimpah.
Seperti kata pepatah ”tidak ada gading yang tak retak” maka penelitian ini masih
banyak kekurangannya. Untuk itu segala saran dan kritik demi penyempurnaan di
masa mendatang sangat diharapkan.
Surakarta, Januari 2009
Penulis
viii
ix
DAFTAR ISI
Hal.HALAMAN JUDUL ................................................................................................i
HALAMAN PERSETUJUAN................................................................................ ii
HALAMAN PENGESAHAN ............................................................................... iii
ABSTRAK..............................................................................................................iv
ABSTRACT.............................................................................................................v
PERNYATAAN ...................................................................................................vi
KATA PENGANTAR ...........................................................................................vii
DAFTAR ISI........................................................................................................ viii
DAFTAR TABEL...................................................................................................xi
DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ xii
DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL .................................................................... xiii
DAFTAR LAMPIRAN.........................................................................................xiv
BAB 1 PENDAHULUAN
A. Latar Belakang ..........................................................................................1
B. Perumusan Masalah ...................................................................................4
C. Pembatasan Masalah..................................................................................4
D. Tujuan ........................................................................................................5
E. Manfaat ......................................................................................................6
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI
A. Tinjauan Pustaka........................................................................................7
B. Landasan Teori .. .....................................................................................10
1. Konstruksi Perkerasan Jalan ................................................................. 10
2. Jenis Daur Ulang Dalam Konstruksi Jalan ..............................................13
2. Bahan-Bahan Penyusun Perkerasan Daur Ulang ....................................15
3. Karakteristik Daur Ulang bahan Garukan dengan Semen . .....................21
4. Drying Shrinkage ...................................................................................26
x
BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN
A. Metode penelitian ............................................................................................34
B. Tempat penelitian ..... .......................................................................................34
C. Waktu Penelitian.............. ................................................................................34
D. Teknik Pengumpulan Data. ……………..........................................................35
E. Bahan dan Peralatan Penelitian. ........................................................................36
1. Bahan Penelitian ……………...................................................................36
2. Peralatan penelitian …………. ................................................................36
E. Benda Uji…………….......................................................................................37
G. Tahapan Penelitian …………….. .....................................................................38
BAB 4 HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
A. Hasil Penelitian….….. .....................................................................................46
1. Hasil Pemeriksaan Reclaimed Asphalt Pavement /RAP ...........................46
2. Hasil Pemeriksaan Gradasi Reclaimed Asphalt Pavement .......................47
3. Kadar semen .................... .........................................................................49
4 Kadar air optimum ....................................................................................49
5. Kebutuhan Benda uji ................................................................................51
B. Hasil pengujian Benda Uji ..............................................................................52
1. Hasil Pengujian Kuat Tekan Bebas ...........................................................52
2. Pengujian Drying Shrinkage ......................................................................56
3. Prediksi Drying Shrinkage .........................................................................57
C. Pembahasan .................................................................................................... 60
1. Pengaruh kadar semen terhadap nilai Kuat Tekan Bebas ........................ 60
2. Pembahasan Drying Shrinkage ................................................................. 63
3. Prediksi Drying Shrinkage ........................................................................ 67
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan ……….. .......................................................................................70
B. Saran …………… .......................................................................................71
DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................xv
LAMPIRAN
xi
DAFTAR TABEL
Hal.Tabel 2.1. Jenis agregat berdasarkan ukurannya...............................................17
Tabel 2.2. Gradasi campuran bahan garukan ...................................................19
Tabel 2.3. Keuntungan dan kerugian stabilisasi dengan semen .......................22
Tabel 2.4. Kriteria kekuatan daur ulang perkerasan dengan semen .................23
Tabel 2.5. Penyusutan Terhadap waktu ...................................................28
Tabel 3.1. Jumlah benda uji .............................................................................38
Tabel 4.1. Hasil pemeriksaan RAP ..................................................................47
Tabel 4.2. Gradasi RAP hasil analisa saringan ................................................48
Tabel 4.3. Hasil pemeriksaan Kadar air optimum dan berat isi kering
campuran Cement Treated Recycling Base ......................................50
Tabel 4.4. Hasil perhitungan Kebutuhan bahan ................................................51
Tabel 4.5. Hasil perhitungan nilai Kuat Tekan Bebas campuran
Cement Treated Recycling Base pada umur 7 hari ........................53
Tabel 4.6. Hasil perhitungan nilai Kuat Tekan Bebas campuran
Cement Treated Recycling Base pada umur 28 hari…………..….. 54
Tabel 4.7. Nilai drying shrinkage campuran Cement Treated Recycling
Base ..................................................................................................56
Tabel 4.8. Perhitungan prediksi drying shrinkage campuran Cement
Treated Recycling Base untuk kadar semen 5% ...............................59
Tabel 4.9. Hubungan korelasi antara kadar semen dan Kuat Tekan Bebas .....62
Tabel 4.10. Nilai Drying shrinkage pada beberapa campuran ...........................65
Tabel 4.11. Nilai Ultimate shrinkage Cement Treated Recycling Base
prediksi shrinkage umur 1000 hari ...................................................67
x
xii
DAFTAR GAMBAR
Hal.Gambar 1.1. Kerusakan Jalan Boyolali- Kartosuro ............................................2
Gambar 2.1. Konstruksi Perkerasan Lentur ......................................................12
Gambar 2.2. Pekerjaan Cement Treated Recycling Base (CTRB).....................14
Gambar 2.3. Kepadatan Kering maksimum dan Kadar air optimum ................24
Gambar 2.4. Hubungan antara penyusutan dan waktu .....................................27
Gambar 3.1. Diagram alir tahapan penelitian ...................................................45
Gambar 4.1. Grafik hasil analisa saringan .........................................................48
Gambar 4.2. Agregat halus dan agregat kasar RAP...........................................49
Gambar 4.3. Grafik kadar air optimum pada 3 variasi kadar semen ................51
Gambar 4.4. Benda uji Kuat Tekan Bebas umur 7 hari sebelum dan
sesudah pengujian .........................................................................54
Gambar 4.5. Benda uji Kuat Tekan Bebas umur 28 hari sebelum dan
sesudah pengujian ........................................................................55
Gambar 4.6. Pengujian drying shrinkage ..........................................................56
Gambar 4.7. Hubungan antara drying shrinkage dangan waktu........................57
Gambar 4.8. Grafik nilai Kuat Tekan Bebas Cement Treated Recycling Base 60
Gambar 4.9. Grafik hubungan antara Kuat Tekan Bebas dengan kadar semen 62
Gambar 4.10. Drying shirinkage pada Cement Treated Recycling Base ............64
Gambar 4.11. Drying shrinkage pada beberapa campuran .................................65
Gambar 4.13. Grafik prediksi drying shrinkage pada Cement
Treated Recycling Base.................................................................68
xi
xiii
DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL
A = luas permukaan benda uji
cm = centimeter
d = diameter
fas = factor air semen
gr = gram
in = inchi
kg = kilo gram
mm = milimeter
Mpa = Mega pascal
N = Newton
P = beban maksimum
Shu = ultimate shrinkage
t = waktu pengeringan
to = waktu awal pengujian
% = persentase
µm = mikro meter
µs = micro strain
ε sh(t) = shrinkage umur t (selama pengujian)
ε sh(u) = ultimate shrinkage
xii
xiv
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran A : Data Pemeriksaan Bahan
Lampiran B : Rekapitulasi Hasil Perhitungan Kebutuhan Benda Uji
Lampiran C : Data Hasil Analisis Pengujian
Lampiran D : Syarat Administrasi
Lampiran E : Dokumentasi
xiii
xiv
BAB I
PENDAHULUAN
A. LATAR BELAKANG
Salah satu upaya memperbaiki kerusakan jalan adalah dengan
pengembangan teknologi recycling terhadap perkerasan yang rusak menjadi
pondasi dan stabilisasi tanah dasar dengan semen dan batu kapur. Prinsip dari
proses ini adalah memanfaatkan material jalan yang ada yang sudah tidak
memiliki nilai struktur untuk diolah dan ditambah bahan additive sehingga dapat
dipergunakan kembali dengan nilai struktur yang lebih tinggi.
Pada akhir tahun 2008 ruas jalan Boyolali-Kartosuro dilaksanakan
rehabilitasi jalan sepanjang 6,95 km dengan teknologi recycling in situ
menggunakan metode Cement Treated Recycling Base (CTRB). Kondisi pada
ruas jalan ini mengalami kerusakan cukup serius dibeberapa lokasi sehingga
mengurangi kelancaran lalu lintas, sering terjadi kecelakaan, dan mengurangi
kenyamanan pengguna jalan sehingga perlu ada penanganan untuk mengatasi hal
itu.
Cement Treated Recycling Base (CTRB) adalah teknologi stabilisasi
pondasi jalan dengan system daur ulang material perkerasan jalan dengan bahan
additive semen. Material yang didaur ulang dengan semen ini umumnya
dimanfaatkan dari material yang sudah ada di perkerasan lama dan digunakan
sebagai lapis pondasi atas /Cement Treated Recycling Base (CTRB) atau lapis
pondasi bawah / Cement Treated Recycling Sub Base (CTRSB).
1
2
Pengembangan teknologi recycling diharapkan tidak hanya dapat
memperbaiki lobang atau kerusakan yang terjadi, tetapi juga memperkuat struktur
jalan agar lebih tahan lama dan tidak mudah rusak kembali. Dengan teknologi
recycling aspal bekas dari jalan yang rusak, dapat membuat kekerasan mendekati
beton, tetapi jalan lebih lentur. Sehingga jika tanah dasarnya turun, maka aspalnya
ikut turun. Sedangkan jika menggunakan beton, jika tanah dasarnya turun, maka
akan retak sehingga jalan beton tersebut harus dibongkar. Hal ini jelas menambah
biaya, tenaga dan waktu sehingga dinilai kurang efisien. Dengan teknologi
recycling, hanya tanah dasarnya saja yang diperbaiki dan diperkeras.
(www.pu.go.id 3 Agustus 2007).
Gambar 1.1. Kerusakan jalan Boyolali - Kartosuro
3
Teknologi recycling akan mengurangi pemakaian material baru,
perlindungan sumber daya alam, penghematan sumber daya dan penghematan
biaya konstruksi dan proses industri merupakan hal yang sangat penting
dipertimbangkan. Jika menggunakan material baru (aspal concrete, lapisan base,
material pilihan) akan membuat harga proyek jalan jauh lebih mahal dibandingkan
teknologi recycling karena membuang material lama dan mencari menggunakan
material baru dengan biaya yang besar.
Teknologi recycling dengan penggunaan material lama untuk perbaikan
jalan tidaklah membutuhkan biaya besar karena hanya mengolah material yang
lama. Keunggulan berikutnya yaitu dari sisi pertimbangan lingkungan. Artinya,
sedapat mungkin diminimalisasi penggalian material baru yang akan bermuara
terhadap menurunnya aktivitas pengrusakan lingkungan. Keunggulan lainnya dari
sisi pertimbangan bahan bakar. Dengan tidak membutuhkan material baru
sehingga relatif tidak mengeluarkan biaya pengangkutan ( biaya bahan bakar ).
Kuat tekan dan kuat tarik dicapai suatu bahan yang distabilisasi dgn
semen sebagian besar ditentukan oleh jumlah dari semen yang ditambahkan, tipe
bahan dan densitas bahan yang dicampur (Wirtgen, 2004 )
Karakteristik bahan yang didaur ulang dengan semen adalah kekuatan
(strength), kepadatan dan potensi terjadinya retak akibat penyusutan (Wirtgen,
2004 ). Drying shrinkage adalah salah satu jenis penyusutan yang terjadi yang
disebabkan oleh keluarnya air pori karena penguapan (evaporasi).
4
Drying shrinkage dimulai setelah campuran mengeras dan terjadi
kehilangan uap air karena penguapan yaitu ketika bahan atau beton berada di
lingkungan kering. Proses di atas kemudian mengakibatkan adanya tegangan
kapiler yang menyebabkan dinding-dinding kapiler tertarik sehingga volume
beton menyusut. Drying shrinkage akan terjadi dalam jangka panjang bahkan
sampai bertahun-tahun sampai air yang terkandung di dalam beton benar-benar
habis menguap. Faktor yang mempengaruhi drying shrinkage antara lain kadar
agregat, kadar air, kadar semen dan bahan kimia pembantu, kondisi perawatan dan
penyimpanan, pengaruh ukuran . (Nugraha, 2007)
B. PERUMUSAN MASALAH
Dari uraian latar belakang diatas maka permasalahan yang akan dibahas dalam
penelitian ini adalah :
1. Berapakah kadar semen yang dapat digunakan untuk campuran Cement
Treated Recycling Base (CTRB) pada rehabilitasi jalan Boyolali - Kartosuro
2. Berapakah besarnya drying shrinkage yang terjadi pada Cement Treated
Recycling Base ( CTRB ) pada rehabilitasi jalan Boyolali- Kartosuro.
C. PEMBATASAN MASALAH
Pembatasan masalah dalam penelitian dibatasi pada hal-hal sebagai berikut :
1. Lapisan perkerasan yang di teliti adalah lapisan Cement Treated Recycling
Base (CTRB)
5
2. Gradasi agregat lapis pondasi atas dengan bahan tambah semen sesuai dengan
Pd-T-08-2005 B
3. Benda uji untuk pengujian kuat tekan bebas/ Unconfined Compressive
Strenght dalam bentuk silinder diameter 7 cm dan tinggi 14 cm. Pengujian
dilakukan pada umur 7 hari dan 28 hari
4. Benda uji untuk pengamatan drying shrinkage dengan ukuran 10 cm x 10 cm
x 25 cm. Pengamatan benda uji drying shrinkage pada 7 hari pertama, hari ke
14 dan hari ke 28.
5. Material Reclaimed Aspal Pavement (RAP) diambil dari hasil pengerukan
perkerasan jalan Boyolali – Kartasura.
6. Kadar semen yang digunakan adalah 4%, 5% dan 6% adalah data sekunder
dari PT. Pancadarma Puspawira
7. Tidak dilakukan penelitian tentang sifat kimia dari material penyusun Cement
Treated Recycling Base (CTRB)
D. TUJUAN
Tujuan dari penelitian ini adalah :
1. Mengevaluasi berapa kadar semen yang dapat digunakan untuk campuran
Cement Treated Recycling Base ( CTRB) pada rehabilitasi jalan Boyolali-
Kartosuro
2. Mengetahui besarnya drying shrinkage yang terjadi pada Cement Treated
Recycling Base ( CTRB) pada rehabilitasi jalan Boyolali – Kartosuro
6
E. MANFAAT
Adapun manfaat dari penelitian ini adalah :
1. Dapat mengetahui karakteristik dari Cement Treated Recycling Base (CTRB)
yang meliputi kuat tekan bebas dan drying shrinkage.
2. Dapat memberikan tambahan wacana dan referensi dibidang pengembangan
bahan perkerasan jalan.
7
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI
A. TINJAUAN PUSTAKA
Prinsip dari proses recycling adalah memanfaatkan material jalan yang
ada yang sudah tidak memiliki nilai struktur untuk diolah dan ditambah bahan
additive sehingga dapat dipergunakan kembali dengan nilai struktur yang lebih
tinggi. (http://kmptr4.wordpress.com/jalan-raya)
Pendaur-ulangan bahan-bahan perkerasan sudah menjadi suatu alternatif
yang sehat untuk dipertimbangkan di dalam pemeliharaan jalan dan rehabilitasi.
Konservasi sumber daya, pemeliharaan lingkungan adalah sebagian dari
manfaatnya yang diperoleh dengan bahan-bahan perkerasan kita. Di Amerika
Serikat lebih dari 50 juta ton (4536 juta Mg) dari campuran aspal digiling tiap-
tiap tahun dengan pendaur-ulangan ke dalam campuran aspal yang baru sebagai
suatu penerapan utama ( Taha, dkk, 2002 ).
Penelitian Daur ulang lapis perkerasan beton aspal dengan bahan tambah
semen telah dilakukan oleh PUSLITBANG Jalan Jembatan tahun 2002 tujuan
penelitian adalah memanfaatkan material beraspal yang sudah menurun mutunya
dan meningkatkan kembali kemampuannya dengan jalan mendaur ulang dan
semen sebagai bahan tambah. Hasil penelitian disimpulkan bahwa Nilai Kuat
Tekan Bebas (KTB) campuran dengan proporsi campuran 60% bahan garukan
dan 40% agregat baru dan kadar semen 6% untuk umur 7 hari belum mencapai
nilai KTB yang dipersyaratkan oleh spesifikasi SNI 03-3438-1994 (tanah semen).
7
8
Makin besar prosentase penambahan agregat baru nilai KTB dan CBR makin
tinggi dan kenaikan nilai KTB dengan penambahan 40% agregat baru sekitar
40%.( Puslitbang Prasarana Transportasi, 2002)
Penelitian yang sama dilanjutkan pada tahun 2003 oleh PUSLITBANG
Jalan Jembatan disimpulkan bahwa dengan komposisi campuran terdiri dari 60%
bahan garukan beton aspal dengan kadar aspal 4,65% dan 40% agregat tambah PI
< 10% nilai Unconfined Compressive Strenght 7 hari adalah 32,50 kg/cm2,
penambahan kadar semen akan meningkatkan nilai berat isi kering yang kurang
berarti tetapi akan memberikan kenaikan nilai UCS yang cukup signifikan dan
pemanfaatan bahan garukan dengan bahan tambah semen dari percobaan
laboratorium dapat meningkatkan daya dukung sebesar 40%. (http:
//www.pustran.go.id/LITDULPBABT Semen-Pustran 4 Oktober 2008)
Pada tahun 2006 Pusjatan melakukan uji coba konstruksi recycling
sepanjang 2 km dengan additive semen setebal 40 cm + Binder + AC-WC dan
pada tahun 2007 dilanjutkan dengan additive foam bitumen/aspal emulsi dan
semen + binder + Ac – WC sepanjang 5 km. (Poernomo, 2007)
Kinerja recycling dilapangan baik untuk pelapisan ulang yang
menggunakan leveling atau cold milling setebal 4-5 cm kemudian binder +
wearing atau leveling + binder maupun untuk rekonstruksi perkerasan lama
karena base sudah mengalami intermixing konstruksi recycling ini dapat dipakai
karena :
1. Dengan mengganti leveling setebal 4 cm akan didapatkan recycling dengan
foam bitumen setebal 14 cm sehingga tebal perkerasan yang merupakan satu
9
kesatuan adalah lebih dari 20 cm dan mempunyai bond stiffness yang cukup
tinggi.
2. Dengan tebal lebih dari 20 cm maka umur jalan akan lebih panjang
3. Base akan menjadi lebih kedap air dan dapat menahan proses intermixing
sehingga umur jalan akan lebih panjang
4. Kekuatan tiap lapisan yang terukur dan cukup kuat dapat menahan beban
kendaraan yang berat (overloading)
Pada akhir tahun 2008 diruas jalan Boyolali- Kartosuro
dilaksanakan rehabilitasi jalan sepanjang 6.95 km dengan teknologi recycling in
situ metode Cement Treated Recycling Base (CTRB). Kadar semen yang
digunakan dalam pekerjaan CTRB ini adalah sebesar 5.5%. (Karsikun,dkk
2008)
Penelitian recycling lapis perkerasan lama oleh Taha, dkk 2002, dengan
memanfaatkan Reclaimed Asphalt Pavement (RAP) dan agregat alam yang
distabilisasi Cement By-pass Dust (bahan hasil sampingan selama produksi
Portland semen) untuk lapisan perkerasan jalan, disimpulkan bahwa kepadatan
kering maksimum dan kuat tekan tak terbatas akan secara umum meningkat
ketika ada peningkatan isi agregat alam dan Cement By-pass Dust. Kadar
optimum Cement By-pass Dust untuk digunakan di dalam stabilisasi RAP/virgin
adalah 15% dan 100% Reclaimed Asphalt Pavement bisa dengan baik digunakan
sebagai suatu bahan dasar yang konvensional jika yang distabilkan dengan
Cement By-pass dust. (Taha dkk, 2002).
10
Penelitian drying shrinkage untuk lapis pondasi atas (base course) pada
Preplaced-aggregate concrete yaitu beton yang diproduksi dengan menempatkan
agregat kasar ke dalam bekisting terlebih dahulu kemudian menyuntikkan dengan
grout semen untuk mengisi rongga yang kosong. Penelitian ini menggunakan
factor air semen 0,5. Prosentase agregat kasar dalam campuran Preplaced-
aggregate concrete lebih dari 90 %. Benda uji berbentuk prisma dengan ukuran 5
cm x 5 cm x 25 cm. Penelitian ini menggunakan Preplaced-aggregate concrete
normal dan Preplaced-aggregate concrete dengan penambahan limbah batu tuff.
Hasil penelitian disimpulkan bahwa dengan penambahan limbah batu tuff dalam
campuran preplaced-aggregate concrete terjadi penurunan penyusutan sebesar
13.12% dari preplaced-aggregate concrete normal. (Dani, 2009)
B. LANDASAN TEORI
1. Konstruksi Perkerasan Jalan
Struktur pada konstruksi perkerasan jalan terdiri atas beberapa lapisan yaitu
tanah dasar, lapis pondasi bawah, lapis pondasi atas dan lapisan permukaan.
Sedangkan bahan utama yang digunakan adalah terdiri dari bahan tanah,
bahan agregat (termasuk pasir), bahan semen dan bahan aspal tergantung dari
jenis konstruksi yang digunakan.
11
Berdasarkan bahan pengikatnya konstruksi perkerasan jalan dapat dibedakan
atas :
a. Perkerasan lentur (flexible pavement)
Perkerasan lentur (flexible pavement) yaitu perkerasan yang menggunakan
aspal sebagai bahan pengikat. Lapisan-lapisan perkerasan bersifat
memikul dan menyebarkan beban lalu lintas ke tanah dasar.
b. Perkerasan kaku (rigid pavement)
Perkerasan kaku (rigid pavement) yaitu perkerasan yang menggunakan
semen (portland cement) sebagai bahan pengikat. Beton dengan tulangan
dan tanpa tulangan diletakkan diatas lapis pondasi bawah atau langsung
diatas tanah dasar yang sudah disiapkan. Kekuatan Plat beton yang tinggi
dapat memikul sebagian besar beban lalu lintas.
c. Perkerasan komposit (composite pavement)
Perkerasan komposit (composite pavement) yaitu perkerasan yang
mengkombinasikan perkerasan lentur di atas perkerasan kaku atau
perkerasan kaku diatas perkerasan lentur. Perkerasan komposit adalah
perkerasan beton semen dengan lapis permukaan aspal beton, dengan lapis
aspal beton diperhitungkan sebagai bagian yang ikut memikul beban.
12
Jenis perkerasan yang umum dipergunakan di Indonesia adalah perkerasan
lentur.
Gambar 2.1. Konstruksi Perkerasan Lentur
Lapisan Pondasi jalan adalah lapis perkerasan yang terletak dibawah lapis
permukaan. Lapisan ini harus cukup kuat dan awet sehingga mampu untuk
menahan beban roda lalu lintas. Lapis pondasi terdiri atas lapis pondasi atas
(base course) dan lapis pondasi bawah (sub base course).
Fungsi Lapis Pondasi adalah antara lain :
a. sebagai perletakan atau lantai kerja terhadap lapis permukaan,
b. sebagai lapisan perkerasan yang menahan gaya lintang dari beban roda
dan menyebarkan beban ke lapisan di bawahnya,
c. lapis peresapan agar air tanah tidak berkumpul dipondasi
d. untuk mencegah tanah dasar masuk ke lapisan pondasi atas,
Jenis-jenisnya lapis pondasi adalah Lapis Pondasi Aggregat Kelas A,
Lapis Pondasi Aggregat Kelas B dan kelas C, Asphal Treated Base
13
(ATB), Cement Treated Base (CTB), Cement Treated Recycling Base
(CTRB).
2. Jenis Daur Ulang Dalam Konstruksi Jalan
Daur Ulang dibagi menjadi 2 jenis yaitu :
a. Daur ulang campuran dingin ( cold mix recycling ):
Metode daur ulang dingin (cold recycling) yang umum dipakai dalam
konstruksi jalan bila ditinjau dari penggunaan peralatan ada 2 macam yaitu
1) Teknik daur ulang ditempat in-situ recycling
Pada teknik ini digunakan in- place recycling machine. Pemanasan
lapis perkerasan, pembongkaran, penggemburan lapis lama,
penambahan bahan baru (agregat, aspal dan bahan peremaja)
pencampuran, serta perataan dilakukan oleh satu unit peralatan yang
terdiri dari pemanas lapis permukaan perkerasan (road preheater),
Alat bongkar lapis perkerasan (hot milling), Alat pencampur bahan
lama dengan bahan baru ( pugmill mixer ), Alat penghampar ( paver /
finishe ), Alat perata dan pemadat ( compacting screed )
2) Teknik daur ulang in-plant recycling
Pada teknik ini material bongkaran jalan lama hasil penggarukan
dengan menggunakan alat penggaruk (milling) diangkut ke unit
pencampur aspal (AMP) tipe Bach atau Continous yang telah
dimodifikasi. Didalam unit pencampur ini material bongkaran tersebut
dicampur dengan material baru yaitu agregat, aspal dan bahan peremaja
14
bila diperlukan. Campuran tersebut kemudian diangkut ke lokasi
penghamparan dan dihampar dengan mennggunakan alat penghampar
kemudian dipadatkan. Peralatan yang di perlukan untuk pelaksanaan
daur ulang plantmix antara lain Alat penggaruk (milling), Unit
pencampur aspal (AMP), Dump truck, Alat penghampar, Alat pemadat.
Cold mix recycling ini bisa dengan menambah semen dapat digunakan
sebagai Cement Treated Recycling Base (CTRB) dan Cement Treated
Recycling Sub Base (CTRSB) dan pengikat aspal emulsi atau pengikat
foam bitumen biasa disebut CMRFB ( Cold Mix Recycling by Foam
Bitumen ) Base.
b. Daur ulang campuran panas ( hot mix recycling ):
Daur ulang bahan garukan yang dipanaskan kembali di AMP
Gambar 2.2. Pekerjaan Cement Treated Recycling Base (CTRB)
15
3. Bahan-Bahan Penyusun Perkerasan Daur Ulang
Pada umumnya ada 3 jenis bahan yang dapat digunakan pada daur
ulang yaitu bahan lama (reclaimed), bahan baru (agregat dan aspal keras) dan
bahan stabilisasi (semen, aspal emulsi, foam bitumen). (Wirtgen, 2004).
Bahan - bahan pada pekerjaan Cement Treated Recycling Base
(CTRB) adalah bahan garukan perkerasan jalan lama, agregat baru, semen
portland, air. Dari campuran semen dan material pondasi jalan ini setelah
dipadatkan akan menghasilkan bahan menyerupai beton (soil concrete) dan
material tersebut diharapkan akan memberikan stabilitas yang lebih baik pada
pondasi jalan.
a. Bahan Garukan
Bahan garukan yang digunakan dalam pekerjaan Cement Treated
Recycling Base (CTRB) yaitu pondasi jalan lama yang terdiri dari tanah,
agregat dan aspal. Lapisan perkerasan yang telah mengalami kerusakan
digaruk dengan hot milling, cold milling dan grader. Lapisan perkerasan
yang akan di garuk tergantung dari penyebar kerusakan yang terjadi. Jika
kerusakan terjadi pada lapisan permukaan hingga ke lapisan base dan sub
base maka penggarukan dapat dilakukan hingga kelapisan bawah
tersebut.
b. Agregat Baru
Dalam kegiatan daur ulang lapis perkerasan digunakan agregat baru
dengan tujuan untuk menambah ketebalan hamparan (meningkatkan nilai
struktur perkerasan) dan memperbaiki gradasi campuran bahan garukan
16
(Puslitbang, 2002). Pengertian agregat dalam SNI 03-2847-1992
dijelaskan sebagai material granular seperti pasir, kerikil, batu pecah dan
kerak tungku pembakaran besi yang digunakan bersama-sama dengan
suatu media pengikat membentuk adukan. Agregat merupakan komponen
utama dari lapisan perkerasan jalan yaitu mengandung 90-95% agregat
berdasarkan persentase berat dan 75-85% agregat berdasarkan persentase
volume. Bila agregat yang akan digunakan tersebut tidak memenuhi
syarat maka dapat pula dilakukan perbaikan sifat-sifat fisik agregat yaitu
dengan cara antara lain menggabungkan dengan beberapa agregat yang
lain atau dilakukan stabilisasi dengan bahan pengikat (semen atau aspal)
agar dapat meningkatkan kekuatan campuran agregat. ( Departemen PU,
2005 )
Agregat yang digunakan pada konstruksi perkerasan jalan dapat
dikelompokkan berdasarkan :
1. Asal, dibedakan atas batuan beku,batuan endapan,batuan malihan
2. proses pengolahan, dibedakan atas agregat alam, agregat pecah,
agregat daur ulang , agregat buatan
3. Berdasarkan penggunaanya di lapangan, dibedakan atas gradasinya.
4. Berdasarkan ukuran butiran
17
Tabel 2.1. Jenis agregat berdasarkan ukurannya
No Jenis agregat The asphalt institute dan Depkimpraswill
Bina Marga
1. Agregat Kasar > No.8 (2,36 mm) >No.4 (4,75 mm)2. Agregat Halus < No.8 (2,36 mm) <No.4 (4,75 mm)3. Filler Lolos no.30 (0.60 mm) 75% lolos no.200
(0.075 mm) Sumber : (Sukirman, 1999)
Sifat-sifat fisik agregat yang mempengaruhi campuran agregat
yang perlu diperhatikan antara lain adalah ( Departemen PU, 2005 ) :
1. Berat Jenis
Berat jenis dari agregat sangatlah penting guna menentukan isi pori
suatu campuran. Hal ini sangatlah penting didalam proses pemadatan
campuran agregat di lapangan
2. Kekerasan Agregat
Sifat ini dibutuhkan untuk menghindarkan terjadinya kerusakan
agregat akibat lalu lintas sehingga akan mengakibatkan kehilangan
kestabilan.
3. Gradasi Agregat
Susunan gradasi agregat akan sangat menentukan dalam kekuatan,
kestabilan dan kekedapan suatu campuran agregat. Agregat dengan
gradasi menerus mempunyai stabilitas campuran yang tinggi yang
diakibatkan dari interlocking butiran agregat. Sedangkan agregat yang
bergradasi senjang atau terbuka tidaklah demikian. Prosentase agregat
18
halus dalam suatu campuran agregat juga dapat berpengaruh dalam
stabilitas campuran.
4. Durabilitas
Agregat yang digunakan dalam konstruksi jalan ini harus tahan/ awet
terhadap pengaruh cuaca.
5. Bentuk Butir dan Tekstur Permukaan
Makin banyak prosentasi pecah agregat, semakin tinggi pula kekuatan
campuran agregat tersebut. Sedangkan penggunaan agregat yang
pipih dan panjang akan menimbulkan segregasi selama proses
pencampuran dan cenderung mempunyai kekuatan yang rendah.
Tekstur permukaan penting untuk pengikatan antara agregat dengan
aspal. Permukaan agregat yang halus memang mudah dilabur dengan
aspal, namun sulit untuk mempertahankan film aspal tetap melekat.
6. Kebersihan agregat
Kebersihan agregat akan mempengaruhi kekuatan campuran agregat
tersebut. Semakin tinggi indeks plastisitasnya maka semakin menurun
pula kekuatan agregat tersebut.
7. Kadar air
Kadar air ini sangat berpengaruh dalam proses pemadatan agar
didapatkan kepadatan lapangan yang diizinkan.
19
Gradasi campuran bahan garukan atau kombinasi bahan garukan
dan agregat baru sesuai dengan gradasi seperti ditunjukkan pada Tabel 2.2
Tabel 2.2. Gradasi campuran bahan garukan
Presentse yang lolos saringanUkuran Saringan (ASTM)
Lapis Pondasi Lapis Pondasi Bawah
2” (50,0 mm)1 1/2” (37,5 mm) 100 88 – 951” (25,0 mm) 79– 85 70 – 853/8” (9,50 mm) 44– 58 30 – 65No.4 (4,75 mm) 29– 44 25 – 55No.10 (2,0 mm) 17– 30 15 – 40No.40 (0,425 mm) 7– 17 8 – 20No.200 (0,075 mm) 2- 8 2 – 8
Sumber : Pedoman Teknis – 08-2005-B (Departemen PU, 2005)
c. Semen Portland
Menurut SII 0013-1981, definisi semen portland adalah semen hidrolis yang
dihasilkan dengan cara menghaluskan klinker yang terutama terdiri dari
silikat kalsium yang bersifat hidrolis bersama bahan-bahan yang biasa
digunakan yaitu gypsum. Fungsi utama semen dalam proses daur ulang
adalah untuk meningkatkan kekuatan (strength). Hidrasi dari semen
merupakan factor penting pada perubahan sifat teknis material. Perubahan ini
terwujud dari adanya pembentukan sementasi material selama proses hidrasi.
1. Susunan kimia semen
Unsur – unsur utama yang membentuk semen Portland terdiri atas kapur,
silica, alumina dan oksida besi. Unsur – unsur tersebut keberadaannya
dalam bentuk senyawa – senyawa seperti yang disebutkan berikut ini :
20
1) Trikalsium silikat (3CaO.SiO2), symbol C3S.
2) Dikalsium silikat (2CaO.SiO2), symbol C2S.
3) Trikalsium aluminat (3CaO.Al2O3), symbol C3A.
4) Tetrakalsium aluminoferit (4CaO.Al2O3Fe2O3), symbol C4AF.
2. Klasifikasi dan syarat teknis
Klasifikasi semen sebagai berikut ( SNI 03-6861.1-2002 ) :
1) Tipe 1, penggunaan untuk konstruksi pada umumnya. Konstruksi
tidak menuntut persyaratan khusus dalam penggunaan semen sebagai
bahan ikat beton.
2) Tipe 2, penggunaan untuk konstruksi pada umumya. Tuntutan
persyaratan konstruksi adalah penggunaan semen untuk konstruksi
yang tahan terhadap sulfat dan panas hidrasi sedang.
3) Tipe 3, penggunaan untuk konstruksi yang menuntut persyaratan
kekuatan awal tinggi.
4) Tipe 4, penggunaan untuk konstruksi yang menuntut persyaratan
panas hidrasi rendah.
5) Tipe 5, penggunaan untuk konstruksi yang menuntut persyaratan
sangat tahan terhadap sulfat.
d. Air
Air merupakan salah satu bahan yang digunakan dalam daur ulang campuran
dingin (cold recycling). Air digunakan untuk bereaksi dengan semen
Portland, menjadi bahan pelumas antara butir-butir agregat agar dapat mudah
dikerjakan (diaduk, dituang, dipadatkan)
21
Air yang diperlukan tergantung pada faktor-faktor dibawah ini :
1. Ukuran agregat maksimum, diameter membesar kebutuhan air menurun
2. Bentuk butir, bentuk bulat kebutuhan air menurun(batu pecah perlu lebih
banyak air)
3. Gradasi agregat, gradasi baik kebutuhan air menurun untuk kelecakan
yang sama
4. Kotoran dalam agregat, makin banyak silt, tanah liat, lumpur kebutuhan
air akan meningkat
5. Jumlah agregat halus dibandingkan agregat kasar. Agregat halus lebih
sedikit kebutuhan air menurun.
4. Karakteristik Daur Ulang Bahan Garukan Perkerasan Dengan Semen
Material yang didaur ulang dengan semen ini umumnya dimanfaatkan dari
material yang sudah ada di perkerasan lama dan digunakan sebagai lapis
pondasi atas /Cement Treated Recycling Base (CTRB) atau lapis pondasi
bawah / Cement Treated Recycling Sub Base (CTRSB).
Adapun karakterisitk daur ulang bahan garukan perkerasan dengan semen
adalah :
a. Kekuatan (Strength)
Kuat tekan dan kuat tarik dicapai suatu bahan yang stabilisasi dengan
semen adalah sebagian besar ditentukan oleh jumlah dari semen yang
ditambahkan, tipe bahan dan densitas bahan yang dicampur. Penentuan
prosentase dari semen ditentukan berdasarkan berat dan volume.
22
Homogenitas campuran sangat dibutuhkan untuk mencapai kekuatan
maksimum. Waktu pencampuran yang dibutuhkan adalah dari saat air
ditambahkan terhadap material bahan garukan dan semen hingga
campuran terlihat homogen.
Tabel 2.3. Keuntungan dan kerugian stabilisasi dengan semen
No Keuntungan Kerugian
1. Ketersediaan. Semen dapat diperoleh
di seluruh dunia, dalam partai besar.
Pecah Penyusutan adalah tak
terelakkan. Bagaimanapun, itu
dapat kurangi.
2 Harga. Sehubungan dengan aspal,
semen relative murah.
Kekakuan, Peningkatan di dalam
perkerasan flesibel
3 aplikasi. Semen dapat disebar dengan
tangan
4 Penerimaan. Semen adalah terkenal
konstruksi industri. Spesifikasi Dan
Metoda Test baku pada umumnya
tersedia.
Memerlukan perlindungan dan
perawatan sesuai dari awal lalu
lintas yang berat, slow-moving
sarana
Sumber : (Wirtgen, 2004)
Kekuatan secara umum meningkat di suatu hubungan yang linier dengan
isi semen, hanya untuk tipe bahan dan semen yang berbeda. Kuat Tekan
(Unconfined Compresive Strenght test) secara normal digunakan untuk
mengevaluasi material yang disemen. Nilai UCS umumnya ditentukan
dari spesimen yang disiapkan yang sudah rawat untuk 7 hari pada suatu
temperatur 22° C dan suatu kelembaban di atas 95%. (Wirtgen, 2004 )
23
Tabel 2.4. Kriteria kekuatan campuran daur ulang perkerasan dengan semen
Kuat tekan bebas pada umur 7 hari (Kg/cm2)Peruntukan UCS
(d= 70 mm , t= 140 mm)Kuat Tekan Beton Silinder (d= 150 mm ,t= 300 mm)
Lapis pondasi atas (CTRB) Min 30 Min 35Lapis Pondasi bawah (CTRSB) Min 20 Min 25
Sumber : Poernomo, 2007
Untuk mendapatkan besar tegangan hancur dari benda uji tersebut
dilakukan dengan perhitungan :
P
f’c = ----- ……………………..………………..……..……. (2.1)
A
dengan , f’c = Nilai Unconfined Compressive Strength (kPa)
P = beban maksimum (KN)
A = Luas permukaan benda uji tertekan (mm2)
b. Kepadatan
Densitas memainkan suatu peran yang utama di dalam menentukan
kekuatan ultimat , sedang suhu secara langsung mempengaruhi tingkat
kekuatan, yang lebih tinggi suhu lebih cepat tingkat keuntungan dari
kekuatan. Maka adalah penting mempercepat operasi penempatan dan
pemadatan setelah pendaur-ulangan untuk mencapai kepadatan
24
maksimum seperti juga perolehan kekuatan-kekuatan yang diantisipasi
dari bahan yang dicampur.
Kepadatan bahan akan sangat mempengaruhi kekuatan dari bahan yang
distabilisasi. Umumnya kepadatannya dinyatakan dalam berat isi kering
(γd).
Faktor – faktor yang mempengaruhi hasil pemadatan :
1) Kadar air optimum
Agar tanah atau campuran dapat dipadatkan maka pemadatan harus
dilakukan pada kondisi kadar air optimumnya. Pada kondisi ini tanah
akan mudah dikerjakan dengan daya pemadat tertentu, butir-butir
agregat menjadi serapat mungkin dan udara akan keluar dari rongga-
rongganya. Kadar air optimum diperoleh berdasarkan nilai kepadatan
maksimum yang dicapai dengan pengujian kepadatan ringan (SNI 03-
1742-1989), yang disebut dengan proctor standar atau pengujian
kepadatan berat (SNI 03-1742-1989).
Gambar 2.3. Kepadatan kering maksimum dan kadar air optimum
25
2) Jenis Bahan
Pada energy pemadatan yang sama tanah dengan jenis yang berbeda
akan menghasilkan kepadatan maksimum dan kadar air optimum yang
berbeda
3) Energy Pemadatan
Daya pemadatan yang diberikan dapat mempengaruhi tingkat
kepadatan dan kadar air optimum yang dihasilkan.
c. Potensi terjadinya retak
Retak-retak bersifat tak bisa terelakkan ketika suatu bahan diperlakukan
dengan semen. Ketika semen bercampur dengan air terjadi reaksi kimia
proses ini disebut hidrasi yang menghasilkan kalsium silikat dan kalsium
hidrosida. Retak dengan dua pertimbangan yang sangat berbeda. Pertama
adalah suatu fungsi reaksi kimia berlangsung ketika hidrat-hidrat semen
bercampur dengan air dan kemudian bereaksi. Beban lalu lintas adalah
penyebab yang kedua. Pengaturan jarak retak, lebar retak dan derajat
tingkat keretakan sebagian besar dipengaruhi oleh (Wirtgen, 2004) :
1) Isi semen.
Meningkatkan isi semen oleh karena itu meningkatkan derajat tingkat
keretakan dan adalah salah satu dari pertimbangan dasar untuk
minimalkan penambahan semen untuk mencapai persyaratan-
persyaratan desain.
26
2) Tipe dari bahan yang menjadi stabilised.
3) Kandungan uap air pemadatan. Derajat tingkat keretakan adalah suatu
fungsi jumlah dari uap air yang hilang ketika bahan mengering.
Membatasi kandungan air (yaitu. menurunkan air, semen) pada waktu
pemadatan kurang dari 75 % kandungan uap air kejenuhan dapat
mengurangi derajat tingkat keretakan
4) Tingkat pengeringan.
Ketika semen dicampur bahan menyusut, Derajat tingkat keretakan
adalah sebagian besar ditentukan oleh tingkat perkembangan kekuatan
sehubungan dengan tingkat pengurangan retak kerutan adalah bersifat
lebih luas ada di permukaan dibanding pada dasarnya (pengeringan
memulai di permukaan)
5. Drying Shrinkage
Drying Shrinkage adalah penyusutan yang disebabkan oleh keluarnya air pori
karena penguapan (evaporasi). Drying shrinkage dimulai setelah beton
mengeras dan terjadi kehilangan uap air karena penguapan, yaitu ketika beton
berada di lingkungan kering. Dari proses di atas kemudian mengakibatkan
adanya tegangan kapiler yang menyebabkan dinding-dinding kapiler tertarik
sehingga volume beton menyusut. Beton akan terus-menerus mengalami
drying shrinkage dalam jangka panjang bahkan sampai bertahun-tahun sampai
air yang terkandung di dalam beton benar-benar habis menguap.
27
L0 L2L1 shri
nkag
e
Drying shrinkage terjadi ketika beton diekspos pada lingkungan yang kering,
sehingga mengakibatkan perubahan volume. Namun apabila beton
ditempatkan dalam air, yang mempunyai kelembaban tinggi, akan terjadi
pengembangan (swelling). Istilah penyusutan / shrinkage digambarkan sebagai
penurunan volume material dengan waktu tertentu yang terkait dengan suatu
perubahan di dalam kelembaban dan perubahan temperatur, yang terjadi tanpa
adanya tekanan atau pembebanan. Drying shrinkage pada beton disebabkan
oleh penarikan air dari beton pada saat mengeras yang disimpan di dalam
ruangan dengan udara terbuka (Neville, 1995).
Pengukuran shrinkage dilakukan dengan cara membandingkan antara selisih
panjang awal dan panjang akhir dengan panjang mula-mula benda uji. Agar
lebih jelas, berikut ini disajikan gambar yang menjelaskan hubungan
penyusutan terhadap waktu.
Hubungan penyusutan terhadap waktu pada pengukuran drying shrinkage
disajikan dalam Gambar 2.3.
t0 t1 t2 waktu
Gambar 2.4. Hubungan penyusutan terhadap waktu
28
Tabel 2.5. Penyusutan terhadap waktu
Waktu Panjang Perubahan Panjang dari t0 Shrinkage
t0 L0 0 0
t1 L1 L0-L1 (L0-L1)/L0
t2 L2 L0-L2 (L0-L2)/L0
a. Mekanisme terjadinya drying shrinkage
Berikut ini dijelaskan mekanisme terjadinya penyusutan (drying
shrinkage) dalam suatu campuran beton :
1) Sifat dasar yanag tidak stabil dari hasil pembentukan awal kalsium
silikat hidrat pada penyusutan saat terjadi proses pengeringan. Sifat
yang tepat dan terperinci dari mekanisme ini sukar dimengerti dan
merupakan sesuatu yang bersifat permanen dan tidak diubah
2) Dalam pasta semen terdapat pori-pori besar dan kecil.
Mula-mula pori yang terdapat didalam beton terisi penuh air tetapi
dengan bertambahnya umur beton, maka air tersebut perlahan-lahan
akan menguap kelur dari beton. Air yang pertama menguap adalah air
yang terdapat pada pori yang besar, berlangsung sampai air pada pori
yang besar abis. Berkurangnya air dari pori yang besar ini belum
menimbulkan shrinkage. Pada saat itu tidak ada lagi sumber air dalam
pori yang besar, maka air dari kepiler beton yang lebih kecil dan lebih
halus secara berangsur-angsur akan mulai menguap. Kehilangan dari
air kapiler kecil inilah yang menyebabkan terjadinya tegangan pori
yang signifikan dan menyebabkan penyusutan (shrinkage)
29
3) Luas Permukaan dari sistem koloid pasta semen cukup luas, sehingga
air yang terserap di permukaan akan mempengaruhi keseluruhan sifat
sistem koloid tersebut. Ketika air menguap terjadi perubahan energy
didalam system koloid silikat hidrat. Perubahan energy ini
menyebabkan terjadinya penyusutan
4) Pada saat semen dicampur dengan air maka akan terjadi reaksi kimia,
hal ini yang disebut sebagai proses hidrasi. Proses ini yang
menghasilkan proses hidrasi yang berupa kalsium silikat gel (C-S-H
gel) dan kalsium hidrosida. Air yang ada dalam beton sebagian
digunakan untuk proses hidrasi dan sebagian lagi digunakan untuk
mengisi pori-pori pada pasta semen. Pada saat beton mulai mongering,
air bebas pada pori yang tidak terikat secara fisik maupun kimiawi
akan keluar tetapi tidak begitu signifikan menyebabkan perubahan
volume. Saat air bebas telah habis, air yang terikat secara fisik akan
keluar, sehingga hal inilah yang signifikan menimbulkan terjadinya
penyusutan.
Proses-proses diatas berperan secara terpisah atau kombinasi
sehingga menyebabkan terjadinya drying shrinkage
b. Faktor-Faktor yang mempengaruhi drying shrinkage
Seperti halnya pada campuran beton penyusutan disebabkan oleh
beberapa faktor sebagai berikut :
30
1) Jumlah agregat
Agregat kasar khususnya berfungsi sebagai penahan susut pasta
semen, jadi semakin banyak jumlah agregat yang terdapat didalam
beton maka susut terjadi semakin kecil.Kayali et al (1999) menyatakan
bahwa agregat yang mengisi antara 65% sampai 75% dari total volume
beton berpengaruh besar dalam mengurangi penyusutan.Pengaruhnya
adalah untuk menahan jumlah drying shrinkage pada beton sebab pori-
pori yang terisi oleh pasta semen menjadi kecil. Gradasi dari agregat
tidak mempengaruhi besarnya penyusutan, tetapi dengan memasukkan
agregat dengan gradasi yang besar akan memperkecil penggunaan
semen sehingga penyusutan menjadi kecil
2) Ukuran dan bentuk beton
Kecepatan penyusutan terpengaruh oleh ukuran dan bentuk beton. Laju
penyusutan akan berkurang jika volume elemen beton besar. Pada
umumnya kecepatan penyusutan menurun sejalan dengan naiknya
ukuran benda uji, karena beton memerlukan waktu yang lama agar air
pori didalam beton yang besar berpindah dan menjangkau permukaan
beton selama proses pengeringan.
3) Faktor air semen
Peningkatan besarnya factor air semen (fas) akan mengakibatkan
semakin besar pula efek susut yang terjadi .Peningkatan fas maka akan
mempertinggi dan mempercepat perkembangan drying shrinkage pasta
semen, sehingga akan menyediakan lebih banyak ruang untuk air
31
bebas berdifusi dan memperkecil nilai kekakuan dari susunan yang
padat untuk menahan deformasi. Pengaruh ini juga diduga terjadi pada
beton.
4) Jumlah dan kehalusan semen
Semakin banyak kandungan pasta semen didalam beton, maka
semakin tinggi drying shrinkage yang terjadi. Penelitian Kayali et al
(1999) juga menyimpulkan bahwa kandungan pasta semen secara
signifikan memperbesar penyusutan. Kristiawan (2002 : 42)
menyebutkan bahwa kehalusan semen rupa-rupanya juga menjadi
factor pada penyusutan. Semen dengan ukuran partikel lebih kasar dari
saringan no 200, bereaksi sangat lambat, mempunyai efek untuk
menahan susut setara dengan efek dari agregat.
5) Bahan tambah mineral
Dengan menambahkan bahan mineral tertentu dalam beton maka
dapat mengurangi besarnya drying shrinkage. Dalam Kristiawan
(2002) disebutkan bahwa beberapa ahli seperti Fattuhi dan al khaiat
menyatakan bahwa penyusutan benda uji prisma berukuran 75x75x285
mm dengan variasi kelembaban dengan penambahan silica fume pada
takaran 10% dari berat semen akan mengurangi penyusutan.
6) Kelembaban udara
Drying shrinkage yang terjadi pada benda uji silinder yang
dikondisikan berada pada kelembaban relative dan temperature
konstan, akan memperlihatkan bahwa drying shrinkage benda uji pada
32
kelembaban yang konstan lebih tinggi daripada drying shrinkage pada
kelembaban bervariasi. Semakin lembab tempat disekitar beton maka
akan semakin kecil laju penyusutan.
7) Chemical admixture
Penggunaan Chemical admixture dalam campuran beton berpengaruh
besar terhadap penyusutan yang terjadi. Brooks (dalam Kristiawan,
2002) menjelaskan bahwa ada peningkatan secara umum pada
penyusutan sebanyak 20% dibandingkan dengan beton yang tidak
terkontrol campurannya.
c. Prediksi Drying Shrinkage Jangka Panjang
Perkiraan nilai drying shrinkage pada masa mendatang sangat penting
digunakan dalam merencanakan umur dan daya tahan struktur bangunan.
Sehingga perlu diadakan pengukuran nilai drying shrinkage dalam jangka
pendek. Ekstrapolasi nilai ultimate shrinkage dari pengukuran shrinkage
jangka pendek adalah metode paling tepat untuk memprediksi nilai
penyusutan jangka panjang.
Terdapat beberapa metode yang dapat digunakan untuk memprediksi
nilai drying shrinkage beton. Beberapa diantaranya adalah ACI 209 R-92
, almudaiheem dan will Hansen, serta Bazant dan Panula. Kemajuan
dalam perkiraan dapat dicapai dengan menggunakan nilai penyusutan
yang teliti dari pengujian jangka pendek (28 hari) untuk memperkirakan
penyusutan jangka panjang.
33
ACI Committee 209 merekomendasikan untuk memprediksi penyusutan
beton jangka panjang dari data-data jangka pendek dengan rumus sebagai
berikut :
t εsh (t) = ______ εsh (u) ………………………………… (2.2)
35 + t
dengan :
t = umur pengeringan
35 = waktu yang diperlukan untuk mencapai susut paruh
waktu
εsh (t) = shrinkage umur t (selama pengujian)
εsh (u) = Ultimate shrinkage
Bazant dan Panula mengusulkan rumus yang juga merupakan salah satu
ekspresi dari penerapan prediksi drying shrinkage yang telah dievaluasi
dengan baik.
Rumus Bazant dan Panula dapat dijelaskan sebagai berikut :
t εsh (t) = εsh (u) _________ ……………….…………….… (2.3) ( τ + t )
dengan : t = umur pengeringan
εsh (t) = shrinkage umur t (selama pengujian)
εsh (u) = Ultimate shrinkage
τ = waktu untuk mencapai susut paruh waktu
Rumus- rumus tersebut diatas dapat digunakan untuk memprediksi susut
jangka panjang dalam penelitian ini
34
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
A. METODE PENELITIAN
Penelitian dilakukan dengan metode eksperimen dengan cara melakukan
percobaan dilaboratorium untuk memperoleh data yang diinginkan.Tujuan utama
dari penelitian adalah mengetahui nilai kuat tekan bebas (Unconfined
Compressive Strength), dan drying shringkage dari campuran Cement Treated
Recycling Base (CTRB)
B. TEMPAT PENELTIAN
Pelaksanaan penelitian ini dilakukan di laboratorium bahan dan
laboratorium struktur. Pembuatan benda uji dan pengujian kuat tekan bebas
(UCS) dilaksanakan dilaboratorium Bahan, dan untuk pengujian drying shrinkage
di Laboratorium Struktur Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas
Sebelas Maret.
C. WAKTU PENELITIAN
Penelitian dilaksanakan di laboratorium Bahan dan laboratorium
Struktur Fakultas Teknik Jurusan Teknik Sipil Universitas Sebelas Maret
Surakarta dari tgl 4 Nopember sampai dengan tgl 17 Desember 2008.
34
35
D. TEKNIK PENGUMPULAN DATA
Teknik pengumpulan data yang dilakukan berupa pengumpulan data
primer dan data sekunder. Untuk beberapa hal pada pengujian bahan, digunakan
data sekunder yang dikarenakan penggunaan bahan dari sumber yang sama.
1. Data primer yaitu data yang diperoleh secara langsung dari pelaksanaan
penelitian di laboratorium. Adapun data primer yang didapat dalam penelitian
ini adalah :
1) Abrasi agregat
2) Nilai Kuat Tekan Bebas / Unconfined Compressive Strength,
3) Drying shrinkage.
2. Data sekunder yaitu data yang diperoleh dari data yang telah ada atau data
hasil penelitian sebelummnya yang masih berhubungan dengan penelitian ini.
Adapun data sekunder yang digunakan dalam penelitian ini adalah :
1) Kadar air optimum ,
2) Kadar semen
3) Berat isi kering
4) Berat jenis agregat dan penyerapan agregat halus
5) Berat jenis agregat dan penyerapan agregat kasar,
36
E. BAHAN DAN PERALATAN PENELITIAN
1. Bahan Penelitian
Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian adalah :
1) Reclaimed Asphalt Pavement (RAP)
Untuk penelitian ini Reclaimed Asphalt Pavement di peroleh dari
pengerukan ruas jalan Boyolali-Kartosuro.
2) Semen
Semen yang digunakan adalah Semen Portland Gresik OPC (Ordinary
Portland Cement) jenis I.
3) Air
Air yang digunakan adalah air bersih dari Laboratorium Bahan Fakultas
Teknik Jurusan Sipil Universitas Sebelas Maret yang layak dikonsumsi
sebagai air minum.
2. Peralatan Penelitian
Penelitian ini menggunakan peralatan yang ada di Laboratorium Bahan, dan
Laboratorium Struktur Fakultas Teknik Jurusan Sipil Universitas Sebelas
Maret Surakarta. Peralatan yang dipakai pada penelitian ini adalah :
a. Alat pemeriksaan gradasi agregat
1) Satu set ayakan dengan susunan diameter lubang 50 mm, 37,5 mm,
25,0 mm, 9,5 mm, 4,75 mm, 2,0 mm, 0,425 mm, 0,075 mm dan pan.
2) Neraca
b. Alat pembuat benda uji
1) Satu set ayakan beserta sieve shaker
37
2) Oven dengan pengatur suhu dan thermometer
3) Neraca triple beam
4) Satu set alat pencampur (sendok dan baskom)
5) Alat penumbuk manual dengan diameter 5 cm
6) Pisau Perata, Gelas ukur
7) Cetakan benda uji kuat tekan bebas/ Unconfined Compressive strength
(UCS) diameter 7 cm dan tinggi 14 cm
8) Cetakan untuk pengujian drying shrinkage dengan ukuran 10 cm x
10 cm x 25 cm
c. Alat uji Kuat Tekan bebas / Unconfined Compressive Strength
Pengujian kuat tekan bebas / Unconfined Compressive Strength
menggunakan alat Universal Testing Machine (UTM) di laboratorium
bahan Fakultas Teknik UNS
d. Alat uji drying shrinkage
1. Dial gauge untuk mengukur susut yang terjadi pada benda uji
2. Dudukan digunakan untuk meletakkan dial gauge dan benda uji
3. Timbangan digital,
F. BENDA UJI
Adapun benda uji yang akan dibuat dalam penelitian ini adalah :
1) Pengujian kuat tekan bebas (unconfined compressive strength test)
menggunakan silinder dengan diameter 7 cm dan tinggi 14 cm sebanyak 3
buah untuk tiap variasi kadar semen.
38
2) Pengujian drying shrinkage cetakan ukuran 10 cm x 10 cm x 25 cm
sebanyak 2 buah untuk tiap variasi kadar semen
Tabel 3.2 Jumlah Benda uji
Pengujian
UCS Drying Shrinkage
Variasi
kadar semen
Reclaimed
Aspalt
Pavement 7 hari 28 hari 10 x 10 x 25
4 %
5%
6%
100%
3
3
3
3
3
3
-
2
2
Jumlah 9 9 4
G. TAHAPAN PENELITIAN
Adapun tahapan penelitian yang dilakukan adalah :
1. Tahap I
Tahap persiapan dimana kita mempersiapkan alat dan bahan yang akan
digunakan pada penelitian ini. Bahan-bahan yang dipersiapkan adalah
Reclaimed Aspal Pavement (RAP), semen, air.
2. Tahap II
Tahap Pemeriksaan bahan meliputi pemeriksaan gradasi agregat,
a.Pengujian Gradasi agregat
1. Tujuan : Mengetahui variasi ukuran agregat
2. Prosedur :
a) Menyiapkan agregat kering oven
39
b) Memasang ayakan dengan susunan sesuai diameter lubang 50
mm, 37,5 mm, 25,0 mm, 9,5 mm, 4,75 mm, 2,0 mm, 0,425 mm,
0,075 mm dan pan.
c) Masukkan agregat ke dalam ayakan teratas kemudian ditutup
rapat
d) Mengetarkan ayakan selama 5 menit, kemudian susunan ayakan
diambil dari mesin penggetar
e) Memindahkan agregat yang tertinggal dalam masing-masing
ayakan ke dalam cawan lalu ditimbang
f)Menghitung prosentase berat agregat yang tertinggal pada masing-
masing ayakan.
b. Pemeriksaan semen. Pemeriksaan semen dilakukan dengan pengamatan
visual. Semen dianggap baik apabila belum terjadi penggumpalan.
c.Pemeriksaan air. Pemeriksaan air tidak dilakukan karena air diambil dari
saluran air bersih Laboratorium Bahan Fakultas Teknik UNS
3. Tahap III
Dari data sekunder kadar semen dan kadar air optimum yang didapat maka
selanjutnya dibuat rencana campuran untuk pembuatan benda uji kuat tekan
bebas / Unconfined Compressive Strength dan drying shrinkage. Kadar
semen dan kadar air dihitung terhadap berat total agregat.
40
1) Pembuatan benda uji kuat tekan bebas / Unconfined Compressive Strength
(UCS)
a. Siapkan bahan-bahan untuk campuran
b. Timbang bahan-bahan yang akan digunakan secukupnya untuk
membuat benda uji masing-masing 3 benda uji untuk 3 variasi kadar
semen.
c. Campur bahan-bahan tersebut dengan terlebih dahulu dilakukan
pembasahan (kadar air penyelimutan) dan ditambahkan kadar air
optimum aduk sampai rata
d. Cetak benda uji dengan segera memadatkan campuran yang telah
disiapkan kedalam cetakan silinder diameter 7 cm dan tinggi 14 cm
dalam 3 lapis masing lapis dipadatkan sebanyak 25 kali tumbukan.
Tumbukan diatur merata diseluruh permukaan benda uji
e. Peram benda uji di dalam cetakan didalam ruang lembab selama 12
jam atau lebih lama bila diperlukan
f. Setelah waktu pemeraman tercapai keluarkan dari dalam cetakan dan
beri kode pada masing-masing contoh.
2) Pembuatan benda uji drying shrinkage
Tujuan mengetahui besarnya penyusutan yang terjadi pada campuran
Cement Treated Recycling Base (CTRB).
a. Prosedur pembuatan :
Benda uji dibuat dengan ukuran 10 cm x 10 cm x 25 cm.
1. Siapkan bahan-bahan untuk campuran
41
2. Timbang bahan-bahan yang akan digunakan secukupnya untuk
membuat benda uji masing-masing 2 benda uji untuk 2 variasi
kadar semen.
3. Campur bahan-bahan tersebut dengan terlebih dahulu dilakukan
pembasahan (kadar air penyelimutan) dan ditambahkan kadar air
optimum aduk sampai rata
4. Cetak benda uji dalam cetakan dan disimpan 1 hari.
4. Tahap IV
Pada tahap ini dilakukan perawatan benda uji.
a. Benda uji untuk pengujian kuat tekan bebas dibungkus plastik lalu
disimpan pada tempat pemeraman masing-masing selama 7 hari. Guna
menjaga kondisi tetap lembab benda uji ditutup karung basah.
b. Benda uji drying shrinkage tidak memerlukan perawatan khusus hanya
cukup dibiarkan dalam ruangan terbuka dan langsung diamati
penyusutannya setelah cetakan dibuka pada umur 1 hari. Pengukuran
dilakukan selama 7 hari pertama dengan interval 1 hari, sesudah itu pada
hari ke 14 dan hari ke 28.
4. Tahap V
Tahap ini dilakukan pengujian Kuat Tekan Bebas/ Unconfined compressive
Strenght dan drying shrinkage
a. Pengujian Kuat Tekan Bebas
Pengujian kuat tekan bebas dilakukan pada benda uji berumur 7 hari dan
28 hari ini bertujuan untuk mengetahui seberapa besar kuat tekan yang
42
mampu diterima oleh benda uji. Pengujian ini menggunakan mesin
Universal Testing Machine (UTM). Pencatatan yang dilakukan pada saat
pengujian adalah besarnya beban P pada saat benda uji hancur.
Prosedur Pengujian kuat tekan bebas :
1) Setelah waktu perawatan tercapai yaitu pada umur 7 hari dan 28 hari
selanjutnya benda uji yang telah diberi kode siap untuk di uji.
2) Memasang benda uji pada mesin Universal Testing Machine (UTM)
3) Menghidupkan mesin UTM dan menurunkan pendesak (bagian atas)
sehingga dekat pada permukaan benda uji. Setelah itu mulai bergerak
sesuai dengan besarnya pembebanan.
4) Pada saat beban telah mencapai maksimum, maka salah satu dari
jarum petunjuk (jarum hitam) akan kembali ke posisi semula (nol),
sedangkan jarum yang lain (merah) tetap menunjukkan ke angka
pembebanan maksimum
5) Mencatat beban maksimum
b. Pengujian drying shrinkage
Prosedur pengujian
1) Benda uji umur 1 hari dikeluarkan dari cetakan
2) Sebelum dilakukan pengujian, benda uji ditimbang dan dilakukan
pengukuran dimensinya
3) Setting alat Demountable Mechanical strain Gauge meliputi :
- Perletakan benda uji,
43
- Demec point,
- Bar reference,
- Demec Gauge
4) Meletakkan benda uji pada dudukan
5) Meletakan alat uji demec gauge pada demec point benda uji
6) Mengamati perubahan jarum pengukur pada alat uji demec gauge
7) Membaca dan mencatat angka pada jarum apabila jarum telah
berhenti atau dalam keadaan stabil
8) Mengulangi pengukuran pada masing-masing demec point sebanyak 5
kali
9) Pengukuran dilakukan selama 7 hari dengan interval 1 hari dan hari
ke 14 dan 28.
Langkah-langkah penyetingan alat adalah sebagai berikut :
a. Meletakkan benda uji pada dudukan
b. Memberi tanda pada titik yang akan ditinjau sejarak 200 mm dan
agar jaraknya tepat digunakan alat bar reference
c. Demec point yang berbentuk butiran silinder berdiameter 3 mm
ditempel dengan plastic steel tepat di atas titik-titik tersebut
d. Setelah pemasangan selesai benda uji didiamkan selama kira-kira 4
jam sampai plastic steel mengeras sehingga posisi demec point
benar-benar stabil.
44
e. Kemudian pengukuran siap dilaksanakan dengan dengan membaca
dan mencatat perubahan jarum. Dimana jarum disetel pada angka
nol.
1) Tahap VI
Pada tahap ini dilakukan analisa Data. Data yang diperoleh dari pengujian
dianalisa untuk mendapatkan suatu kesimpulan hubungan antara variabel-
variabel yang diteliti dalam penelitian ini
2) Tahap VII
Dari hasil analisa dan pembahasan di buat suatu kesimpulan
Tahapan penelitian selanjutnya dapat dibuat secara skematis dalam bentuk
diagram alir berikut :
45
Gambar 3.1. Diagram alir tahapan penelitian
Mulai
Studi pustaka
Spesifikasi terpenuhi
Reclaimed aspal pavement
Persiapan alat dan bahan
Tidak
ya
Agregat Baru Semen
Penambahan Agregat baru
Rencana campuran
Analisa Data Pengujian
Drying shrinkage TestUnconfined Compressive Strength Test
Kesimpulan dan Saran
Selesai
Perawatan benda uji
1. Pembuatan Benda uji UCS 2. Pembuatan benda uji drying shrinkage
Air
Tahap I
Analisis saringan
Tahap II
Tahap III
Tahap IV
Tahap V
Tahap VI
Tahap VII
Data Sekunder- Kadar air Optimum- Kadar semen
46
BAB IV
HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
A. HASIL PENELITIAN
1. Hasil Pemeriksaan Reclaimed Asphalt Pavement / RAP
Data pemeriksaan agregat RAP meliputi pemeriksaan visual dan data
laboratorium. Pemeriksaan visual dapat dilihat dari bentuk butiran dan tekstur
permukaan agregat kasar. Dari hasil pengamatan didapat bahwa agregat ada
yang terselimuti oleh aspal, memiliki tekstur permukaan yang kasar (rough)
dan bersudut. Sedangkan dari bentuknya berbentuk pipih, bulat dan ada yang
tak beraturan. Pemeriksaan laboratorium meliputi kadar air agregat halus,
kadar lumpur agregat kasar, dan abrasi agregat. Sedangkan berat jenis dan
penyerapan agregat kasar dan agregat halus, batas cair dan batas plastis
menggunakan data sekunder yang telah dilakukan oleh PT. Pancadarma
Puspawira selaku kontraktor proyek Rehabilitasi Jalan Boyolali Kartosuro.
Adapun hasil pemeriksaan RAP dapat dilihat pada Tabel 4.1. dan untuk
perhitungan selengkapnya dapat dilihat pada lampiran A
46
47
Tabel 4.1. Hasil Pemeriksaan RAP
No Nama Pengujian Hasil
1. Abrasi* 45,2 %
2. Kadar air * 4.23%
3. Kadar lumpur agregat kasar * 1.8%
4. Berat Jenis agregat kasar** 2.738
5. Berat jenis agregat halus ** 2.784
6. Penyerapan (absorption) agregat kasar ** 2.688
7. Penyerapan (absorption) agregat halus ** 2.786
8. Indeks Plastisitas ** 0.00
Sumber : * Hasil penelitian
**PT. Pancadarma Puspawira
2. Hasil Pemeriksaan Gradasi Reclaimed Asphalt Pavement
Dalam kegiatan daur ulang lapis perkerasan pemeriksaan terhadap gradasi
RAP dilakukan untuk mengetahui ukuran butiran bahan garukan. Gradasi
adalah distribusi ukuran butir dari agregat. Agregat harus bergradasi
sedemikian rupa sehingga seluruh massa beton dapat berfungsi sebagai benda
utuh, homogen, dan rapat. Agregat yang berukuran kecil berfungsi sebagai
pengisi celah yang ada di antara agregat yang berukuran besar. Gradasi bahan
garukan dalam penelitian ini mengacu pada Pedoman Teknis Pd T-08-2005-B
Departemen Pekerjaan Umum tentang daur ulang lapis perkerasan lama
dengan bahan tambah semen. Adapun hasil pemeriksaan gradasi RAP
diperoleh hasil sebagai berikut :
48
Tabel 4.2. Gradasi RAP hasil analisa saringan
No Saringan
ASTM mm
Syarat lolos
saringan
% komulatif
tertahan
% lolos
1 ½ “ 37.5 100 0 100
1” 25 79 – 85 18.72 81.28
3/8” 9.5 44 – 58 42.2 57.82
No.4 4.8 29 – 44 59.9 40.11
No.10 2 17 – 30 82.6 17.38
No.40 0.425 7 – 17 92.0 8.02
No.200 0.075 2 – 8 98.0 2.01
Pan 0 100. 0.00
Gambar 4.1. Grafik hasil analisa saringan
49
Dari hasil pemeriksaan terhadap gradasi RAP seperti terlihat pada Tabel 4.2
dan Gambar 4.1. maka gradasi RAP yang ada memenuhi syarat gradasi
campuran daur ulang lapis perkerasan lama dengan bahan tambah semen
sebagai lapis pondasi atas / Cement Treated Recycling Base (CTRB). Dan
secara visual agregat halus dan agregat kasar dari RAP dapat dilihat pada
gambar 4.2.
Gambar 4.2. Agregat halus dan Agregat kasar RAP
3. Kadar semen
Kadar semen akan menentukan besarnya nilai kuat tekan campuran daur ulang
lapis perkerasan lama . Untuk menghasilkan nilai kuat tekan yang disyaratkan
maka dicoba beberapa variasi kadar semen. Dalam penelitian ini variasi kadar
semen yang digunakan adalah 4%, 5% dan 6% yang merupakan data
sekunder dari PT. Panca Darma Puspawira selaku kontraktor proyek
pekerjaan jalan Boyolali-Kartosuro.
a. Agregat halus b. Agregat kasar Kasar
50
4. Kadar Air Optimum
Agar campuran dapat dipadatkan maka pemadatan dilakukan pada kondisi
kadar air optimum. Kadar air optimum diperoleh berdasarkan nilai kepadatan
maksimum yang dicapai dengan pengujian kepadatan berat (SK SNI M-8-
1991-03) yaitu dengan membuat 5 campuran dengan 5 variasi kadar air dan
variasi semen yang telah di rencanakan.. Untuk menentukan kadar air
optimum dibuat grafik hubungan antara kadar air dengan berat isi kering
maksimum (γd ). Hasil pemadatan ini di plotkan kedalam suatu grafik
hubungan antara kadar air pemadatan dengan kepadatan kering yang
dihasilkannya. Dari grafik tersebut berdasarkan kepadatan kering maksimum
(γd ) dapat ditentukan kadar air optimum yang diperlukan.
Dalam penelitian ini nilai kadar air optimum dan kepadatan kering
(γd) diperoleh dari hasil penelitian yang telah dilakukan oleh PT. Panca
Darma Puspawira selaku kontraktor pada proyek Rehabilitasi Jalan Boyolali
Kartosuro. Hasil pemeriksaan dapat dilihat pada tabel dibawah ini :
Tabel 4.3. Hasil Pemeriksaan Kadar Air Optimum dan Berat isi Kering (γd) campuran Cement Treated Recycling Base (CTRB)
Kadar semen Berat isi kering
maksimum (γd)
Kadar air optimum
4% 2.07 8.4
5% 2.08 7.9
6% 2.09 7.8
Sumber : PT. Pancadarma Puspawira
51
5. Kebutuhan benda uji
Kebutuhan benda uji untuk pengujian Unconfined Compressive Strenght
( UCS) dan drying shrinkage dapat dilihat pada tabel 4.4 dan untuk
perhitungan selengkapnya dapat dilihat pada lampiran B.
Tabel 4.4. Hasil perhitungan kebutuhan bahan
Kebutuhan (gram)Jenis pengujian Kadar semen
RAP semen Air
4% 1500 60 226
5% 1500 75 218.5
UCS
( Ǿ7 cm,h=14 cm)
6% 1500 90 217
5% 4000 200 641Drying shrinkage
(10 x 10 x 25) cm 6% 4000 240 662
OMC=8.4%
OMC=7.9
OMC=7.8%
Gambar 4.3. Grafik kadar air optimum yang dihasilkan pada 3 variasi kadar semen
52
B. HASIL PENGUJIAN BENDA UJI
Pengujian benda uji Cement Treated Recycling Base (CTRB) meliputi
pengujian kuat tekan bebas / Unconfined Compressive Strenght ( UCS) dan
pengujian drying shrinkage. Untuk pembuatan benda uji kuat tekan bebas dan
drying shringkage menggunakan 100% RAP tanpa penambahan agregat baru.
Pengujian kuat tekan bebas / Unconfined Compressive Strenght ( UCS)
menggunakan benda uji diameter 7,1 cm dan tinggi 14 cm dilakukan pada
waktu benda uji berumur 7 hari ( Pd T-08-2005-B) dan 28 hari. Sedangkan
pengujian drying shrinkage mengunakan benda uji ukuran 10 cm x 10 cm x
25 cm dilakukan pengamatan pada 7 hari pertama dengan interval yang
sama selanjutnya hari ke 14 dan hari ke 28 .
1. Hasil Pengujian kuat tekan bebas / Unconfined Compressive Strenght
Kuat tekan Bebas digunakan untuk mengevaluasi material yang disemen.
Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui kemampuan benda uji terhadap
pembebanan arah vertical. Dalam penelitian ini pengujian Kuat tekan bebas
dengan menggunakan alat uji UTM (Universal Testing Mechine). Diameter
RAP yang digunakan dalam pembuatan benda uji kuat tekan bebas adalah
agregat yang lolos saringan 19 mm (ukuran agregat untuk pengujian kuat
tekan bebas benda uji berdiameter 6,8 cm maximum < 1/6 diameter benda uji
menurut Manual Pemeriksaan Bahan Jalan PB – 0114 – 76). Dari pengujian
akan diperoleh besarnya beban arah vertikal yang mampu ditahan oleh benda
uji. Besarnya beban yang mampu ditahan oleh benda uji dinyatakan dengan
53
satuan kg/cm2 atau dengan satuan MPa. Contoh perhitungan kuat tekan bebas
untuk benda uji umur perawatan 7 hari dengan kadar semen 4% dapat dilihat
pada perhitungan dibawah ini:
Benda uji Kuat tekan bebas umur 7 hari untuk kadar semen = 4%
Kode benda uji = 4a
Hasil pembacaan kuat tekan = 1020 kg
Besarnya kuat tekan dihitung dengan menggunakan rumus berikut :
Hasil perhitungan kuat tekan bebas untuk benda uji umur 7 hari selengkapnya
dapat dilihat pada Tabel 4.5 dibawah ini :
Tabel 4.5. Hasil Perhitungan nilai kuat tekan bebas campuran Cement Treated Recycling Base (CTRB) pada umur 7 hari
Unconfined Compressive
Strength
No Kode Benda
Uji
Kadar
semen (%)
Beban
(kg)
Kg/cm2 Mpa
1 4a 4 1020 25.78 2.578
2 4a 4 1030 26.03 2.603
3 4a 4 1230 31.08 3.108
Rata-rata 27.63 2.763
4 5a 5 1460 36.89 3.689
5 5a 5 1330 33.61 3.361
6 5a 5 1440 36.39 3.639
P UCS 7 = -------- …………………………………………….…..(4.2)
A
1020 1020UCS 7 = ------------- = ------------ = 25.78 kg/cm2 = 2.578 Mpa ¼ π.d2 39.57
54
Rata-rata 35.63 3.563
7 6a 6 1470 37.15 3.715
8 6a 6 1630 41.19 4.119
9 6a 6 1430 36.14 3.614
Rata-rata 38.16 3.816
Secara visual benda uji kuat tekan bebas umur 7 hari sebelum dan
sesudah pengujian dapat dilihat pada gambar 4.4. dibawah ini :
Hasil perhitungan nilai kuat tekan bebas umur 28 hari dapat dilihat
pada Tabel 4.6. dibawah ini :
Tabel 4.6. Hasil Perhitungan nilai kuat tekan bebas campuran Cement Treated Recycling Base (CTRB) pada umur 28 hari
Unconfined Compressive
Strength
No Kode
Benda Uji
Kadar semen
(%)
Beban
(kg)
Kg/cm2 Mpa
1 4b 4 1120 28.30 2.83
2 4b 4 1250 31.59 3.159
b. Sebelum di uji a. Sesudah di uji
Gambar 4.4. Benda uji umur 7 hari sebelum dan sesudah pengujian
55
3 4b 4 1050 26.53 2.653
Rata-rata 28.81 2.881
4 5b 5 1460 36.89 3.689
5 5b 5 1620 40.94 4.094
6 5b 5 1490 37.65 3.65
Rata-rata 38.49 3.849
7 6b 6 1910 48.20 4.820
8 6b 6 1480 37.40 3.740
9 6b 6 1510 38.16 3.816
Rata-rata 41.25 4.125
Secara visual benda uji kuat tekan bebas umur 28 hari sebelum dan
sesudah pengujian dapat dilihat pada gambar 4.5. dibawah ini :
2. Hasil Pengujian drying shrinkage
Pengujian drying shrinkage ini untuk mengetahui besarnya penyusutan yang
terjadi pada campuran Cement Treated Recycling Base (CTRB) yang
menggunakan kadar semen 5%, 6%. Pengukuran dilakukan selama 7 hari
c. Sebelum di uji d. Sesudah di uji
Gambar 4.5. Benda uji umur 28 hari sebelum dan sesudah pengujian
56
dengan interval 1 hari sesudah itu pada hari ke 14 dan hari ke 28. Untuk
pengukuran penyusutan ini menggunakan ukuran benda uji 10 cm x 10
cm x 25 cm dan ukuran agregat yang digunakan adalah lolos saringan 37.5
mm. Benda uji shrinkage dibuat dengan menggunakan campuran kadar air
penyelimutan/ pencampuran ditambah kadar air optimum. Secara visual
benda uji drying shrinkage dan pengukurannya dapat dilihat pada gambar 4.6
dibawah ini :
Hasil perhitungan drying shrinkage untuk 2 variasi kadar semen dapat dilihat
pada Tabel 4.7 dan perhitungan selengkapnya dapat dilihat pada lampiran C.
Tabel 4.7. Nilai drying shrinkage dari campuran Cement Treated
Recycling Base (CTRB)
Drying Shrinkage (μs)
Umur perawatan (hari)
Benda
uji
Kadar
semen
(%) 2 3 4 7 8 9 14 28
CTRB 5% 45 81 111.8 138.3 154.8 214.3 472.5 805.3
6% 27.5 40.5 90.3 151 201.3 216 474.8 826.3
b. Benda uji shrinkage a. Pengukuran drying shrinkage
Gambar 4.6. Pengujian Drying Shrinkage
57
3. Prediksi Drying Shrinkage
Prediksi drying shrinkage perlu dilakukan karena drying shrinkage akan
berlangsung sampai jangka waktu yang lama. Berdasarkan pengujian drying
shrinkage 28 hari dapat diperkirakan drying shrinkage pada masa mendatang.
Hasil dari pengujian drying shrinkage pada Tabel 4.7 dapat digunakan untuk
memperoleh nilai ultimate shrinkage ( εsh (u) ) yang selanjutnya akan
digunakan untuk perhitungan prediksi drying shrinkage yang terjadi. Nilai
ultimate shrinkage ( εsh (u) ) diperoleh dari hubungan antara drying shrinkage
yang terjadi selama pengujian dengan waktu ((t-to) / (35+(t-to)) dapat dilihat
pada gambar 4.7.
Gambar 4.7. Hubungan antara drying shrinkage dengan waktu
58
Dari Gambar 4.7 didapat nilai ultimate shrinkage dari data 28 hari untuk,
kadar semen 5% sebesar 1624 microstrain dan kadar semen 6% sebesar 1666
microstrain. Dari nilai ultimate shrinkage tersebut diatas maka dapat dihitung
prediksi shrinkage sampai umur 1000 hari dengan menggunakan metode ACI
209.
Berikut ini adalah contoh perhitungan prediksi drying shrinkage menggunakan
persamaan 2.2 untuk CTRB kadar semen 5 %
Diketahui :
εsh(t) = 28 hari (shrinkage umur t selama pengujian)
to = 1 hari (waktu mulai pengujian)
t = 28 hari (umur pengeringan )
εsh (u) = (Ultimate shrinkage hasil dari hubungan linier εsh(t) dan t - to
35 + (t-to)
Maka :
t - to εsh(t) = ___________ εsh(u)
35 + ( t – to )
28 - 1 εsh(t) = . 1624
35 + ( 28 -1)
= 707.2258 . 10-6
Hasil prediksi drying shrinkage 1000 hari untuk kadar semen 5% dapat
dilihat pada tabel 4.8
59
Tabel 4.8. Perhitungan Prediksi Drying Shrinkage campuran Cement Treated Recycling Base untuk kadar semen 5% (Shu = 1624 )
Umur (t)(hari)
Shrinkage observasi
(microstrain)
t - to
(35+ (t-to)
t - to *Shu (35+ (t-to))
1 0 0 0.0000
2 45 0.0278 45.1111
3 81 0.0541 87.7838
4 117.75 0.0789 128.2105
7 138.25 0.1463 237.6585
8 154.75 0.1667 270.6667
9 214.25 0.1860 302.1395
14 472.5 0.2708 439.8333
28 805.25 0.4355 707.2258
56 0.6111 992.4444
84 0.7034 1142.3051
112 0.7603 1234.6849
140 0.7989 1297.3333
210 0.8566 1391.0492
300 0.8952 1453.8204
400 0.9194 1493.0323
500 0.9345 1517.5581
1000 0.9662 1569.0290
Perhitungan prediksi drying shrinkage selengkapnya 6% dapat dilihat pada
lampiran C.
60
C. PEMBAHASAN
1. Pengaruh kadar semen terhadap nilai kuat tekan bebas/ Unconfined
Compressive Strenght
Fungsi utama semen dalam campuran Cement Treated Base adalah untuk
meningkatkan kekuatan (strength). Kuat tekan dan kuat tarik dicapai suatu
bahan yang stabilisasi dengan semen adalah sebagian besar ditentukan oleh
jumlah dari semen yang ditambahkan, tipe bahan dan densitas bahan yang
dicampur.(Wirtgen, 2004)
Pengaruh kadar semen terhadap nilai kuat tekan bebas pada umur perawatan 7
hari dan 28 hari dapat dilihat pada gambar 4.8 dibawah ini.
Gambar 4.8. Grafik Nilai kuat tekan bebas Cement Treated Recycling Base
61
Dari Gambar 4.8. diketahui bahwa semakin tinggi kadar semen nilai kuat
tekan bebas semakin besar. Pada benda uji umur perawatan 7 hari dengan
kadar semen 4% nilai kuat tekan bebas sebesar 2.763 Mpa, kadar semen 5%
meningkat menjadi 3.563 Mpa dan pada kadar semen 6% nilai kuat tekan
meningkat menjadi 3.816 Mpa. Demikian juga pada benda uji umur perawatan
28 hari nilai kuat tekan bebas untuk kadar semen 4% sebesar 2.881 Mpa ,
pada kadar semen 5% meningkat menjadi 3.849 Mpa dan kadar semen 6%
meningkat menjadi 4.125 Mpa
Sesuai dengan syarat kekuatan campuran Cement Treated Recycling
Base (CTRB) pada umur perawatan 7 hari untuk benda uji silinder dengan
diameter 7 cm dan tebal 14 cm adalah minimum 3 Mpa. Maka dari penelitian
ini nilai kuat tekan untuk kadar semen 4% belum memenuhi yang disyaratkan.
Sedangkan untuk kadar semen 5% dan 6% sudah memenuhi syarat kekuatan
untuk campuran Cement Treated Recycling Base (CTRB). Demikian juga
nilai kuat tekan bebas yang dicapai pada umur perawatan 28 hari.
Dari hasil penelitian ini maka rehabilitasi jalan Boyolali- Kartosuro
dengan menggunakan kadar semen 5,5 % memenuhi uji Unconfined
Compressive Strength ( UCS) yang disyaratkan.
62
Hubungan antara kadar semen dan kuat tekan bebas dapat dilihat pada gambar
4.9 dibawah ini.
Tabel 4.9. Hubungan Korelasi antara kadar semen dengan nilai UCS
Benda uji Persamaan korelasi UCS R2
UCS umur 7 hari y = 62.35x + 0.502 0.907
UCS umur 28 hari y = 52.65x + 0.748 0.917
Hubungan antara kadar semen dan kuat tekan bebas pada masing-
masing lama perawatan menunjukkan bahwa nilai koefisien determinasi (R2)
sebesar 0.907 atau 90.7% untuk umur perawatan 7 hari dan 0.917 atau 91.7 %
untuk umur perawatan 28 hari . Hal ini menunjukkan bahwa prosentase
sumbangan pengaruh variabel kadar semen terhadap kuat tekan bebas untuk
Gambar 4.9. Grafik hubungan antara kadar semen dengan nilai kuat tekan bebas
63
masing-masing umur perawatan adalah sebesar 90.7 % dan 91.7%. Sedangkan
nilai koefisien korelasi ( r ) adalah sebesar 0.952 dan 0.958 pada umur
perawatan 7 hari dan 28 hari . Hal ini menunjukkan bahwa terjadi hubungan
yang sangat kuat antara kadar semen terhadap kuat tekan bebas
( -1 ≤ r ≤ 1)
2. Pembahasan drying shrinkage
Hampir semua bahan akan menyusut bila dikeringkan dan akan
mengembangkan bila dibasahi. Drying shrinkage dimulai setelah beton
mengeras dan terjadi kehilangan uap air karena penguapan, yaitu ketika beton
berada dilingkungan kering. Kebanyakan dari penyusutan terjadi pada awal
umur benda uji sampai pada benda uji berumur 7 hari, setelah itu tingkat
kenaikan penyusutan berkurang secara signifikan. Bagaimanapun berkaitan
dengan kondisi yang tidak terkontrol pada masa curing, benda uji mengalami
pemuaian/swell ketika kandungan air pada benda uji mengalami penguapan.
64
Gambar 4.10. Drying shrinkage pada Cement Treated Recycling Base
Gambar 4.10 menunjukkan bahwa Drying shrinkage yang terjadi pada
CTRB dengan kadar semen 6% lebih besar dari drying shrinkage yang terjadi
pada CTRB dengan kadar semen 5% Hal ini disebabkan karena benda uji
CTRB kadar semen 6% mempunyai kadar air campuran dan kadar semen
lebih besar dari benda uji CTRB kadar semen 5%
Semakin banyak air dan semakin tinggi kadar semen maka
semakin besar penyusutan yang terjadi (Nugraha, 2007). Total kandungan
pasta semen secara signifikan akan memperbesar penyusutan yang terjadi
(Kayali et al, 1999). Semakin banyak kandungan pasta semen didalam
campuran maka semakin tinggi drying shrinkage yang terjadi.
65
Nilai-nilai drying shrinkage dari beberapa campuran telah diselidiki. dan
dibandingkan dengan hasil dari penelitian ini ditunjukkan dalam Tabel 4.10
dan Gambar 4.11.
Tabel 4.10. Nilai Drying shrinkage pada beberapa campuran
Drying shrinkage (µs)Umur perawatan (hari)Benda uji fas
1 3 7 14 28CTRB 5% 0 81 138.3 472.5 805.3CTRB 6% 0 40.5 151 474.5 826.3PAC-N(1) 0.5 0 96 381.17 473.67 693.83PAC-Tuff (1)
0.5 0 76 344.5 462.33 602.83 (1)Dani 2009
Gambar 4.11. Drying shrinkage pada beberapa campuran
66
Dari gambar 4.11 dapat diketahui bahwa drying shrinkage yang terjadi pada
Cement Treated Recycling Base (CTRB) dalam penelitian ini pada umur 1
sampai 7 hari lebih kecil dari Preplaced Aggregate Concrete normal
(PAC-N) dan Preplaced Aggregate Concrete dengan penambahan limbah
batu tuff (PAC-F) dan pada umur 28 hari penyusutan CTRB lebih besar dari
PAC-N dan PAC-F. Hal ini dapat disebabkan karena beberapa factor antara
lain jumlah agregat kasar dalam campuran, ukuran dan bentuk beton, factor
air semen, jumlah dan kehalusan semen, bahan tambah mineral, kelembaban
udara, chemical admixture.
Dalam penelitian ini campuran CTRB mengandung semen yang lebih sedikit
dari PAC dan mempunyai kadar air campuran yang lebih banyak dari PAC.
Semakin banyak kandungan pasta semen didalam beton, maka semakin tinggi
drying shrinkage yang terjadi. Penelitian Kayali et al (1999) juga
menyimpulkan bahwa kandungan pasta semen secara signifikan
memperbesar penyusutan.
Jumlah agregat dalam campuran akan mempengaruhi besarnya penyusutan
yang terjadi. Kayali et al (1999) menyatakan bahwa agregat yang mengisi
antara 65% sampai 75% dari total volume beton, berpengaruh besar dalam
mengurangi penyusutan. Agregat kasar berfungsi sebagai penahan susut pada
pasta semen, jadi semakin banyak jumlah agregat yang terdapat didalam
beton maka susut yang terjadi akan semakin kecil
67
3. Prediksi Drying Shrinkage
Perkiraan nilai drying shrinkage pada masa mendatang sangat penting
digunakan dalam merencanakan umur dan daya tahan struktur bangunan.
Sehingga perlu diadakan pengukuran nilai drying shrinkage dalam jangka
pendek. Seperti halnya pada beton drying shrinkage akan terjadi dalam
jangka panjang bahkan sampai bertahun-tahun sampai air yang terkandung
didalamnya benar-benar habis menguap. Nilai ultimate shrinkage dari
pengukuran shrinkage jangka pendek adalah metode paling tepat untuk
memprediksi nilai penyusutan jangka panjang.
Nilai Ultimate shrinkage dan Prediksi drying shrinkage umur 1000
hari seperti terlihat pada Tabel 4.11. dan Gambar 4.12 dibawah ini.
Tabel 4.11. Nilai Ultimate Shrinkage dan prediksi shrinkage 1000 hari Cement Treated Recycling Base
Benda uji Ultimate shrinkage
(micro strain)
Prediksi shrinkage
1000 hari
5% 1624 1569.0290
6% 1666 1609.6074
68
Gambar 4.12. Grafik Prediksi Drying shrinkage pada Cement Treated Recycling Base
Dari Tabel 4.11 dan Gambar 4.12 diatas dapat diketahui bahwa prediksi
shrinkage pada umur 1000 hari benda uji dengan kadar semen 6%
mengalami tingkat penyusutan paling tinggi dengan nilai shrinkage sebesar
1609.6074 micro strain , kadar semen 5% sebesar 1569.0290 micro
strain. Nilai shrinkage akhir yang tidak akan bertambah lagi disebut
Ultimate Shrinkage.
Prediksi ACI 209 di atas menghasilkan nilai ultimate shrinkage dan dapat
dilihat perkembangannya sesuai dengan waktu perawatan benda uji
tersebut. Hasil prediksi drying shrinkage menunjukkan bahwa pola drying
shrinkage yang berlangsung di masa yang akan datang akan cenderung
69
konstan setelah beton berumur 300 hari , ini sesuai dengan pernyataan
Kayali (Kayali et. Al, 2001), bahwa drying shrinkage akan cenderung
konstan setelah 100 hari pengeringan.
70
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
A. KESIMPULAN
Dari hasil penelitian ini maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :
1. Kadar semen yang memenuhi persyaratan Unconfined Compressive Strenght
(UCS) untuk Cement Treated Recycling Base (CTRB) adalah 5% sampai
dengan 6%. Jadi penggunaan kadar semen 5.5% pada rehabilitasi jalan
Boyolali – Kartosuro memenuhi uji UCS yang disyaratkan.
2. Nilai Drying shrinkage material Cement Treated Recycling Base (CTRB)
sampai pada umur 28 hari untuk kadar semen 5% sebesar 805.3 micro
strain dan kadar semen 6% adalah 826.3 micro strain. Ultimate shrinkage
1000 hari untuk kadar semen 5% sebesar 1569.0290 micro strain, dan kadar
semen 6% sebesar 1609.6074 micro strain. Karena shrinkage yang terjadi
pada CTRB dalam penelitian ini sangat besar maka drying shrinkage yang
terjadi perlu diperhatikan untuk menghindari terjadinya reflektif cracking.
70
71
B. Saran
1. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut tentang Drying shrinkage dengan
kondisi fas dan kondisi curing yang bervariasi.
2. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut dengan pemakaian variasi kadar RAP
dalam campuran Cement Treated Recycling Base (CTRB) dan penambahan
bahan mineral tertentu untuk mengurangi penyusutan yang terjadi
3. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut tentang material Cement Treated
Recycling Base (CTRB) untuk jenis-jenis pengujian yang lain seperti bonding
antara lapisan CTRB dengan lapis aspal beton, permeabilitas, porositas.
72
DAFTAR PUSTAKA
Departemen Pekerjaan Umum – Pusat Penelitian dan Pengembangan Prasarana Transportasi. April 2005. Teknik Bahan Perkerasan Jalan. Bandung : Balai Bahan dan Perkerasan Jalan
Departemen Pekerjaan Umum – Pusat Penelitian dan Pengembangan Prasarana Transportasi. April 2005. Teknik Pemeliharaan Perkerasan Lentur. Bandung : Balai Bahan dan Perkerasan Jalan
Departemen Pekerjaan Umum. 1989. Metode Pengujian Kepadatan Berat untuk Tanah SNI 03-1743-1989. Jakarta : Badan Pekerjaan Umum
Departemen Pekerjaan Umum. 1989.Metode Pengujian Kuat Tekan Bebas Tanah-Semen SNI 03-6887-2002. Jakarta : Badan Pekerjaan Umum
Departemen Pekerjaan Umum. 1996.Cara uji Keausan agregat dengan alat uji mesin abrasi Los Angeles SNI 03-2417-1996. Jakarta : Badan Pekerjaan Umum
Departemen Permukiman dan Prasarana wilayah. Pusat Penelitian dan Pengembangan Sarana Transportasi. 2002. Laporan Akhir Penelitian Daur Ulang (Recycling) Lapis Perkerasan Beton aspal dengan Bahan Tambah Semen
Departemen Pekerjaan Umum. 2005. Pd T-08-2005-B. Jakarta : Badan Pekerjaan Umum
Handoyo, Dani. 2009, Observasi Preplaced-Aggregate Concrete Dengan Limbah Gergaji Batu Tuff Sebagai Bahan Tambah Pada Grout Semen, Universitas Sebelas Maret. Skripsi. Surakarta
http://kmptr4-wordpress.com/jalan raya, diakses pada tanggal 9 Desember 2008
http://www.pustran.go.id, diakses pada tanggal 9 Desember 2008
http: //www.pustran.go.id/LITDULPBABT Semen-Pustran 4 Oktober 2008
Kayali, O.,et al., 1999. AutogenousnShrinkage of Fibre Reinforced Lightweight Aggregate Concrete Containing Fly ash, School of Civil Engineering, University of New South Wales, Australia
73
Karsikun,dkk 2008, Makalah Kebijakan Rehabilitasi jalan Boyolali- Kartosuro dengan Metode Cement Treated Recycling Base (CTRB), Universitas Sebelas Maret Surakarta
Kristiawan, S.A.2002, Restained Shrinkage cracking of Concrete, School of Civil Engineering PhD. Inggris
Pusat Penelitian dan Pengembangan Prasarana Transportasi, 2002. Laporan Akhir Penelitian daur Ulang (recycling) Lapis Perkerasan Beton aspal dengan Bahan Tambah Semen.Bandung
PT.Pancadarma Puspawira. 2008. Laporan Hasil Rancangan Campuran Cement Treated Recycling Base (CTRB) Jalan Boyolali - Kartosuro. Solo
Nevile, A.M. and J.J.Brooks, 1997, Concrete Techonologi, London
Nugraha P, Antoni. 2007. Teknologi Beton. Surabaya : Penerbit Andi
Poernomo. 2007. Majalah Konstruksi Jalan dan Transportasi. Jakarta : DPP HPJI
R.Taha, H Hassan, al-Awaid & M.Al-Shahri.2002. Performance of Bituminous and Hydraulic Material in Pavements. Inggris.
Sukirman Silvia. 1999. Perkerasan Lentur Jalan Raya. Bandung : Nova.
Wirtgen. 2004. Cold Recycling Manual. Germany : Wirtgen Group
www.pu.go.id 3 Agustus 2007, diakses pada tanggal 20 Oktober 2008
72
LABORATORIUM BAHANJURUSAN TEKNIK SIPIL FT UNS
Jl. Ir. Sutami No. 36A Kentingan Surakarta telp. (0271) 647069 ekt 135
B - 1
PERHITUNGAN KEBUTUHAN BAHAN
1. Benda uji untuk pengujian Unconfined compressive strength
- PC 4%Volume benda uji = 1/4π x d2 x h = 554.286 cm3
Berat agregat dalam 554.286 cm3 = 1500 gramBerat semen = 0.04 x 1500 = 60 gram Berat air (KAO 8.4%) = 0.084 x 1500 = 126 gram Berat air penyelimutan/pembasahan = 0.06 x 1500 = 90 gram
- PC 5%Volume benda uji = 1/4π x d2 x h = 554.286 cm3
Berat agregat dalam 554.286 cm3 = 1500 gramBerat semen = 0.05 x 1500 = 75 gramBerat air (KAO 7.9 %) = 0.079 x 1500 = 118.5 gram Berat air penyelimutan/pembasahan = 0.06 x 1500 = 90 gram
- PC 6%Volume benda uji = 1/4π x d2 x h = 554.286 cm3
Berat agregat dalam 554.286 cm3 = 1500 gramBerat semen = 0.06 x 1500 = 90 gramBerat air (KAO 7.8 %) = 0.078 x 1500 = 117 gram Berat air penyelimutan/pembasahan = 0.06 x 1500 = 90 gram
Benda uji untuk pengujian Drying Shrinkage test
LABORATORIUM BAHANJURUSAN TEKNIK SIPIL FT UNS
Jl. Ir. Sutami No. 36A Kentingan Surakarta telp. (0271) 647069 ekt 135
B - 2
- PC 5%Volume benda uji = 10 x 10 x 25 cm = 2500 cm3
Berat agregat dalam 2500 cm3 = 4000 gramBerat semen = 0.05 x 4000 = 200 gramBerat air = 0.079 x 4000 = 316 gram Berat air penyelimutan/pembasahan = 325 gram
- PC 6%Volume benda uji = 10 x 10 x 25 cm = 2500 cm3
Berat agregat dalam 2500 cm3 = 4000 gramBerat semen = 0.06 x 4000 = 240 gramBerat air = 0.078 x 4000 = 312 gram Berat air penyelimutan/pembasahan = 350 gram
LABORATORIUM BAHANJURUSAN TEKNIK SIPIL FT UNS
Jl. Ir. Sutami No. 36A Kentingan Surakarta telp. (0271) 647069 ekt 135
B - 3
LABORATORIUM BAHAN
JURUSAN TEKNIK SIPIL FT UNS
Jl. Ir. Sutami No. 36A Kentingan Surakarta telp. (0271) 647069 ekt 135
A - 3
PEMERIKSAAN AGREGAT KASAR
Pengujian : Kandungan lumpur
Tanggal :
Standar : ASTM C- 117
Alat dan Bahan : - Gelas ukur 250 cc - Pipet
- Oven listrik - air bersih
- Agregat kasar 100 gr - Neraca
- Cawan
Hasil pengujian :
Tabel A.2. Hasil pengujian kandungan Lumpur
Simbol Keterangan Berat (gr)Go Agregat kering oven 500G1 Agregat setelah dicuci 491
Go-G1 9
Prosentase kandungan lumpur :
Go - G1Kandungan Lumpur : __________ x 100%
Go
: ___9___ x 100% = 1.8%
500
LABORATORIUM BAHAN
JURUSAN TEKNIK SIPIL FT UNS
Jl. Ir. Sutami No. 36A Kentingan Surakarta telp. (0271) 647069 ekt 135
A - 3
PEMERIKSAAN KEAUSAN AGREGAT DENGAN MESIN LOS ANGELES
SNI 03-2417-1996
Tanggal : Desember 2008
Dikerja :
Ukuran saringan Gradasi dan berat benda ujiLolos
saringanTertahan saringan I II
mm inci mm inci Berat (a) Berat (a)76.2 363.5 2 ½50.8 236.1 1½25.4 1 500019.1 3/4 500012.7 ½9.52 3/86.35 1/44.75 N0.4Jumlah berat 10000Berat tertahan saringan No. sesudah percobaan
4520
Keausan = 4520 ________ x 100% = 45,2 %
10000
LABORATORIUM BAHAN
JURUSAN TEKNIK SIPIL FT UNS
Jl. Ir. Sutami No. 36A Kentingan Surakarta telp. (0271) 647069 ekt 135
A - 3