bab 8 job mix agregatsony
TRANSCRIPT
BAB 8
JOB MIX DESIGN MATERIAL KELAS B
8.1. Tujuan
Tujuan pengujian job mix design ini adalah untuk menentukan perbandingan
agregat kelas B yang selanjutnya akan digunakan sebagai lapisan perkerasan pondasi
pada jalan, serta dapat melaksanakan pengujian sesuai aturan dan tata cara pengujian
yang benar.
8.2. Dasar Teori
8.2.1 Uraian
Lapis fondasi agregat adalah suatu lapisan pada struktur perkerasan jalan yang
terletak diantara lapis permukaan dan lapis tanah dasar yang telah disiapkan. Lapis
fondasi agregat terdiri dari 3 (tiga) kelas yang berbeda yaitu kelas A, kelas B dan
kelas C. Agregat kelas A atau agregat kelas B digunakan untuk lapis fondasi,
sedangkan agregat kelas C digunakan untuk lapis fondasi bawah, bahu jalan dan
perkerasan tanpa penutup aspal.
8.2.2 Persyaratan
1) Standar Rujukan
SNI 03-1743-1989 : Metode pengujian kepadatan berat untuk tanah.
SNI 03-1744-1989 : Metode pengujian CBR laboratorium.
SNI 03-1966-1990 : Metode pengujian batas plastis tanah.
SNI 03-1967-1990 : Metode pengujian batas cair dengan alat Cassagrande.
SNI 03-2417-1991 : Metode pengujian keausan agregat dengan mesin abrasi
Los Angeles.
SNI 03-2828-1992 : Metode pengujian kepadatan lapangan dengan alat
konus pasir.
SNI 03-4141-1996 : Metode pengujian kumpalan lempung dan butir-butir
mudah pecan dalam agregat.
2) Toleransi Dimensi
1. Elevasi permukaan
Elevasi permukaan lapis akhir harus sesuai dengan gambar rencana, dengan
toleransi:
Bahan dan Lapisan Fondasi Agregat Toleransi Tinggi PermukaanAgregat kelas C digunakan sebagai lapis pondasi bawah
+ 1,5 cm- 1,5 cm
Agregat kelas B atau A digunakan untuk lapis pondasi jalan yang akan ditutup dengan lapis resap ikat atau pelaburan
+ 1 cm- 1 cm
2. Ketebalan Lapis Pondasi Agregat
Bahan dan Lapisan Fondasi Agregat Toleransi KetebalanAgregat kelas C digunakan sebagai lapis pondasi bawah
+ 1 cm- 1 cm
Agregat kelas B atau A digunakan untuk lapis pondasi jalan yang akan ditutup dengan lapis resap ikat atau pelaburan
+ 1 cm0 cm
Tebal total minimum lapis pondasi agregat kelas A dan kelas C atau kelas
B dan Kelas C tidak boleh kurang dari tebal yang disyaratkan.
3. Kerataan
Bahan dan Lapisan Fondasi Agregat Toleransi KerataanAgregat kelas C digunakan sebagai lapis pondasi bawah
- 1 cm
Agregat kelas B atau A digunakan untuk lapis pondasi jalan yang akan ditutup dengan lapis resap ikat atau pelaburan
+ 1 cm
Pengukuran kerataan permukaan dengan mistar perata panjang 3 m yang
diletakkan sejajar dan melintang sumbu jalan, dilakukan setelah semua
bahan yang lepas dibersihkan.
3) Bahan
1. Sumber Bahan, Bahan lapis fondasi agregat harus dipilih dari sumber yang
disetujui Direksi Pekerjaan sesuai dengan Pasal 1.2.7 tentang logistik, dari
spesifikasi ini.
2. Penyedia Jasa harus menyerahkan kepada Direksi Pekerjaan 50 kg
contoh agregat yang akan digunakan untuk dijadikan rujukan selama
pelaksanaan pekerjaan.
3. Fraksi Agregat Kasar
Agregat kasar (tertahan pada saringan 4,75 mm) harus terdiri atas partikel
yang keras dan awet.
Agregat kasar kelas A yang berasal dari batu kali hares 100%
mempunyai paling sedikit dua bidang pecah, bila diuji sesuai Angularitas
agregat kasar. Agregat kasar kelas B yang berasal dari batu kali harus
65% mempunyai paling sedikit satu bidang pecah, bila diuji sesuai
Angularitas agregat kasar.
Agregat kasar kelas C berasal dari kerikil
4. Sifat-sifat Bahan yang Disyaratkan
Agregat untuk lapis fondasi harus bebas dari bahan organik dan
gumpalan lempung atau bahan-bahan lain yang tidak dikehendaki, harus
memenuhi ketentuan gradasi dan sifat-sifat yang diberikan dalam Tabel
5.1.2-1 dan memenuhi sifat-sifat yang diberikan dalam Tabel 5.1.2-2.
5. Pencampuran Bahan untuk Lapis Fondasi Agregat
Untuk memperoleh homogenitas campuran dan memenuhi ketentuan yang
disyaratkan bahan lapis fondasi hares langsung dari instalasi pemecah
batu atau pencampur yang disetujui oleh Direksi Teknis, dengan
menggunakan pemasok mekanis yang telah dikalibrasi untuk
memperoleh aliran yang menerus dari komponen-komponen campuran
dengan proporsi yang benar. Dalam keadaan apapun tidak dibenarkan
melakukan pencampuran di lapangan dengan grader, loader atau backhoe
kecuali dengan alat khusus pulvimixer.
Adapun dalam uji analisa ayak, spesifikasi dan sifat lapis pondasi yang
digunakan untuk agregat kelas B adalah spesifikasi pada tahun 2004:
Gradasi Lapis Pondasi Agregat Tahun 2004
Ukuran Ayakan Persen Berat yang Lolos
ASTM mm Kelas A Kelas B2 ½ " 63 100 1001 ½ " 37.5 100 67 – 1001 " 19 65 - 81 40 – 100⅜ " 9.6 42 – 60 25 – 80¾ " 4.75 27 - 45 16 – 66
No. 4 2.36 18 - 33 10 – 55No. 10 1.18 11 – 25 6 – 45No. 40 0.425 6 – 16 3 – 33No. 200 0.075 0 - 8 0 – 20
Sifat-sifat Fondasi Agregat Tahun 2004
Sifat-Sifat Kelas A Kelas BAbrasi dari Agregat Kasar
(AASHTO T96 -74)mak. 40% mak. 40%
Indeks Plastis
(AASHTO T90 -70)0 - 6 4 - 10
Hasil kali indeks Plastisitas dengan % lolos 75
micrommak. 25 -
Batas cair (AASHTO T89 -68) 0-35 -
Bagian yang lunak (AASHTO T112 -78) 0 - 5% -
CBR (AASHTO T193) min. 80% min. 35%
Rongga dalam agregat mineral pada kepadatan
maksimummin. 14 min. 10
8.3. Pengujian Agregat
1) Analisa Saringan
1. Tujuan
Menentukan prosentase Agregat untuk job mix.
2. Dasar Teori
Untuk mendapatkan ukuran batuan yang sama persis dalam jumlah yang
besar sangat mustahil dikarenakan banyaknya bentuk dan ukuran batu yang
tidak seragam. Untuk menyatakan diameter butiran, biasanya dinyatakan
dengan lolos suatu saringan dengan ukuran tertentu atau tertahan pada
saringan ukuran tertentu. Untuk mendapatkan ukuran agregat dilakukan
dengan analisis perhitungan. Adapun rumus – rumus yang digunakan dalam
pengujian ini adalah :
Persentase berat tertahan =
3. Peralatan
a. Timbangan
b. Pan
c. Saringan : No.2½” (63,0 mm), No. 1½” (37,5 mm), No. ¾” (19,0 mm),
No. 3/8” (9,52 mm), No. 4 (4,75 mm), No. 8 (2,36 mm), No. 16 (1,18
mm), No. 40 (0,425 mm), No. 200 (0,075 mm) dan pan.
d. Alat penggetar
e. Kompresor
4. Bahan
a. Agregat Kasar Batu Palu 2-3” seberat 5000 gr.
b. Agregat Kasar Batu Palu 1-2 seberat 5000 gr.
c. Agregat Chipping Palu seberat 5000 gr.
5. Langkah Kerja
a. Analisa ayak agregat kasar (Palu 2-3)
1) Mempersiapkan agregat yang akan diayak, agregat kasar Palu 2-3
seberat 5000 gr.
2) Menimbang berat masing – masing saringan.
3) Menyusun 1 set saringan dengan posisi urut, mulai dari diameter yang
terkecil berada dibawah.
4) Menumpahkan agregat ke dalam saringan secara bertahap.
5) Menggetarkan saringannya dengan alat penggetar selama + 15 menit.
6) Menimbang berat agregat yang tertahan didalam masing – masing
saringan.
7) Menghitung berat prosentase uji yang tertahan.
b. Analisa ayakan aggregat kasar (Palu 1-2)
1) Mempersiapkan agregat yang akan diayak, agregat kasar Palu 1-2
seberat 5000 gr.
2) Menyusun 1 set saringan dengan posisi urut, mulai dari diameter yang
terkecil berada dibawah.
3) Menumpahkan agregat ke dalam saringan secara bertahap.
4) Menggetarkan saringannya dengan alat penggetar selama + 15 menit.
5) Menimbang berat agregat yang tertahan didalam masing – masing
saringan.
6) Menghitung berat prosentase uji yang tertahan.
c. Analisa ayakan Chipping
1) Mempersiapkan agregat yang akan diayak, agregat halus Pasir Palu
seberat 5000 gr.
2) Menyusun 1 set saringan dengan posisi urut, mulai dari diameter yang
terkecil berada dibawah.
3) Menumpahkan agregat ke dalam saringan secara bertahap.
4) Menggetarkan saringannya dengan alat penggetar selama + 15 menit.
5) Menimbang berat agregat yang tertahan didalam masing – masing
saringan.
6) Menghitung berat prosentase uji yang tertahan.
6. Kesimpulan
Data analisa saringan dari masing – masing agregat, maka dilakukan
penggabungan dari ketiga agregat tersebut dengan grafik gabungan agregat kelas B
sebagai acuan. Dari hasil penggabungan tersebut, didapatkan persentase yang ideal
dari ketiga agregat sebagai berikut :
1) Batu Palu 2-3 = 30%
2) Batu Palu 1-2 = 25%
3) Chipping =10%
4) Tanah = 35%
Kemudian untuk keperluan bahan yang akan digunakan untuk pengujian
pemadatan dan CBR, maka persentase masing – masing bahan tersebut dikalikan 100
Kg, sehingga didapat keperluan masing – masing bahan yaitu :
1) Batu Palu 2-3 = 30% x 100 kg = 30 kg
2) Batu Palu 1-2 = 25% x 100 kg = 25 kg
3) Chipping = 10% x 100 kg = 10 kg
4) Tanah = 35% x 100 kg = 35 kg
2) Pemadatan Agregat (Modified Compaction Test)
a. Tujuan
Tujuan pelaksanaan pengujian Modified Compaction Test ini adalah agar
dapat menentukan nilai berat isi kering maksimum (dry max) dan nilai kadar air
optimum (opt) dan dapat menggambarkan grafik hubungan antara berat isi
kering dan kadar air.
b. Dasar Teori
Pemadatan adalah proses merapatkan besarnya butiran agregat secara
mekanis yang menyebabkan keluarnya udara dari ruang pori, sehingga
meningkatkan kepadatan agregat. Ada beberapa faktor yang dapat
mempengaruhi suatu hasil dari proses pemadatan, antara lain :
1. Pemadatan
2. Kandungan air dalam agregat
3. Jenis agregat itu sendiri
Rumus yang digunakan dalam pengujian pemadatan ini ialah :
Bobot Isi Basah =
Bobot Isi Kering =
ZAV (dry) =
Spesifikasi Uji Pemadatan Laboratorium
Penjelasan Satuan
ASTM D-698; AASTHO T-99
Metode Metode Metode Metode
A B C D
Cetakan: ft3 30-Jan 1/13,33 30-Jan 1/13,33
Volume cm3 943,9 2124,3 943,9 2124,3
Tinggi
in 4,58 4,58 4,58 4,58
mm 116,33 116,33 116,33 116,33
Diameter
in 4 6 4 6
mm 101,6 152,4 101,6 152,4
Berat lb 10 10 10 10
Penumbuk kg 4,545 4,545 4,545 4,545
Tnggi jatuh in 12 12 12 12
Penumbuk mm 304,8 304,8 304,8 304,8
Jumlah lapisan tanah 5 5 5 5
Jumlah pukulan tiap lapis 25 56 25 56
Fraksi tanah
No.4 No.4 3/4" 3/4"yang diuji lolos ayakan
c. Peralatan
1. Cetakan silinder modified Ø = 10,2 cm dan t = 115, cm
2. Leher penyambung silinder
3. Alat penumbuk modified (berat = 4,54 kg; tinggi jatuh = 45,7 cm)
4. Palu karet / palu kayu
5. Saringan no.4
6. Pan
7. Pisau pemotong (Straight Edge)
8. Kuas
9. Timbangan dengan ketelitian 1 gram
10. Oven listrik yang dapat diatur suhunya (100oC 5 oC)
11. Gelas Ukur
12. Sekop kecil
d. Bahan
1. Batu ex. Palu 2-3
2. Batu ex. Palu 1-2
3. Chipping
4. tanah
e. Mempersiapkan Sampel
1. Mempersiapkan sample agregat yang telah mengalami pengujian analisa
saringan.
2. Memisahkan lima sample agregat yang mempunyai berat 3 kg setiap
sampelnya yang kemudian memasukkan ke dalam kantong plastik
3. Sedikit demi sedikit sampel diberi air lalu diaduk-aduk dengan tangan
sampai merata. Penambahan air dilakukan hingga didapat campuran
agregat yang optimum. Kemudian mencatat jumlah air yang
ditambahkan dan menentukan kadar airnya dengan perhitungan.
Selanjutnya data tersebut diisikan pada kolom 1 agar dapat menentukan
jumlah penambahan air pada sampel-sampel lainnya.
Tabel 4.3.1 : PENAMBAHAN AIR
I II III IV V
Berat Agregat Basah 6000 gr 6000 gr 6000 gr 6000 gr 6000 gr
Penambahan Air (ml) 50 75 100 125 200
f. Langkah Kerja
1. Menyiapkan alat pemadatan modified
2. Menimbang silinder modified beserta alasnya
3. Menghitung volume dari silinder tersebut
4. Memasang dan mengencangkan mur supaya kokoh dan mengolesi
cetakan dengan oli
5. Mengambil salah satu sampel agregat, kemudian dibagi menjadi 3 bagian
yang sama banyak
6. Menumbuk dengan palu pemadatan modified secara merata sebanyak 25
tumbukan tiap lapis. Ditumbuk sebanyak 5 lapisan.
7. Meratakan agregat yang kelebihan pada cetakan dengan menggunakan
pisau pemotong, sehingga diperoleh permukaan yang rata.
8. Menimbang cetakan dengan alas dan agregat yang ada didalamnya.
9. Mengambil 2 buah sample dari pemadatan untuk di cari kadar airnya
10. Melakukan langkah yang sama dari 4 sampai 9 pada sampel-sampel
lainnya, sehingga didapat data pemadatan yang dimana dari data tersebut
dapat disimpulkan kadar air optimumnya.
g. Perhitungan
Diameter = 15,23 cm
Tinggi = 12,69 cm
1) Volume Cetakan= Luas x Tinggi
= 2311,806 cm3
2) Bobot Isi Basah
wet =
= = 2,214 gr/cm3
3) Bobot Isi Kering
dry =
= = 2,09 gr/cm3
4) Hitungan ZAV
=
= 2,30
Keterangan :
wet = Berat isi basah (gram/cm3)
dry = Berat isi tanah kering (gram/cm3)
d = Berat isi kering (gram/cm3)
w = Berat isi air (gram/cm3) = 1
h. Kesimpulan
Dari hasil pengujian Pemadatan Agregat, didapat nilai :
1. Kadar Air Optimum (KAO) : 7,82 %
2. Berat Isi Kering Maksimum : 2,27 gr/cm
3) CBR (California Bearing Ratio) Agregat.
a. Tujuan
Pengujian ini digunakan untuk mengetahui perbandingan antara beban
penetrasi suatu lapisan atau perkerasan terhadap standard dengan kedalaman
dan kecepatan penetrasi yang sama, sehingga diperoleh hubungan antara beban
dengan penetrasi yang menghasilkan nilai CBR untuk tanah.
b. Dasar Teori
Dalam menentukan nilai CBR Laboratorium Mekanika Tanah harus
disesuaikan dengan peralatan dan hasil pengujian kepadatan. CBR
Laboratorium tanah merupakan perbandingan antara beban penetrasi suatu
beban standard dengan kedalaman dan kecepatan yang sama. Hasil yang
didapat dari CBR akan digunakan untuk mendesign nilai CBR pada saat tanah
mencapai kepadatan maksimum. CBR Laboratorium tanah biasanya digunakan
untuk perencanaan pembangunan jalan baru dan lapangan terbang.
c. Peralatan
1. Mesin beban yang dilengkapi dengan cincin beban
2. Cetakan dengan Ø 15,12 cm dan tinggi 12,2 cm tidak termasuk leher
penyambung dan alas besi
3. Alat penumbuk seberat 4,54 kg dengan tinggi jatuh 45,7 cm
4. Extruder
5. Jangka sorong
6. Timbangan dengan ketelitian 1 gram
7. Pisau perata
8. Cawan
9. Stopwatch
d. Bahan
1. Agregat gabungan
2. Air
3. Oli
4. Kertas saring
e. Mempersiapkan Sampel
1. Mempersiapkan agregat seperti pada pengujian pemadatan
2. Mengambil 3 buah sampel agregat seberat 6 kg.
3. Menambahkan air sebanyak 130 ml.
f. Langkah Kerja
1. Mempersiapkan alat untuk melakukan pengujian.
2. Menimbang cetakan dan mengukur tinggi dan diameternya.
3. Memasang dan mengencangkan mur pada tumpuan yang kokoh, memberi
alas besi serta kertas saring dan mengolesi cetakan dengan oli.
4. Mengambil salah satu sample agregat yang telah dipersiapkan, kemudian
dibagi menjadi 3 bagian yang sama banyak.
5. Memadatkan sampel dengan cara pemadatan yang telah dilakukan, tetapi
pada percobaan ini ketiga sample tersebut ditumbuk dengan jumlah pukulan
yang berbeda. Pada sample ke-1 15x tumbukan, sample ke-2 35x
tumbukan, sample ke-3 65x tumbukan tiap lapis dan ditumbuk per 5
lapisan.
6. Melepaskan mur dan meratakan agregat yang kelebihan pada cetakan
dengan menggunakan pisau pemotong, sehingga didapatkan permukaan
yang rata.
7. Melepaskan silinder dari alasnya dan mengeluarkan besi yang berada
didalamnya, kemudian silinder yang didalamnya masih terdapat sample dan
menimbangnya.
8. Memberi beban pada sample tanah seberat 4,5 kg
9. Meletakkan sample pada mesin uji tekan CBR, kemudian mengatur arloji
pada posisi nol.
10. Memulai pembacaan dial dan mencatat, sampai waktu yang telah
ditentukan
Waktu Penurunan( menit ) ( inch )
0,0 0.0000,25 0.01250,50 0.0251,0 0.0501,5 0.0752,0 0.103,0 0.154,0 0.206,0 0.308,0 0.4010,0 0.50
11. Setelah pembacaan dial selesai, sample dikeluarkan dari cetakan dengan
menggunakan extruder dan mengambil 2 buah sample dari pengujian yang
telah dilakukan untuk mencari kadar airnya.
12. Mengulangi langkah 3 sampai 11 pada pengujian sample ke-2 (35x
tumbukan) dan sample ke-3 (65x tumbukan).
13. Membersihkan alat dan mengembalikannya ketempat semula.
g. Perhitungan
1. Data cetakan
Diameter = 15,23 cm Volume = Luas x Tinggi = 2311,806 cm3
Tinggi = 12,7 cm Berat = 4076 gram
2. Hitungan
Setelah selesai melakukan pengujian maka didapat data-data sebagai berikut :
(contoh sample 1 = pukulan 65 x)
Waktu Penurunan Bacaan
( menit ) ( inch ) Arloji
0,0 0,000 0
0,25 0,013 0,8
0,50 0,025 1,1
1,0 0,050 6,5
1,5 0,075 27
2,0 0,10 38,8
3,0 0,15 52,5
4,0 0,20 65
6,0 0,30
8,0 0,40
10,0 0,50
Setiap hasil dari pembacaan arloji didapat data tersebut dikali dengan kalibrasi
sehingga diketahui nilai bebannya
Nilai kalibrasinya adalah 31,787 lbf / div
Contoh :
Pukulan 65 x, detik ke 15 = 0.8 x 31,787 = 25,43 lbs
Sehingga didapat data sebagai berikut :
Waktu Penurunan Bacaan Beban ( menit ) ( inch ) Arloji ( lbs )
0,0 0,000 0 0
0,25 0,013 0,8 25,43
0,50 0,025 1,1 34,97
1,0 0,050 6,5 206,62
1,5 0,075 27 858,25
2,0 0,10 38,8 1233,34
3,0 0,15 52,5 1668,82
4,0 0,20 65 2066,16
6,0 0,30
8,0 0,40
10,0 0,50
Dengan cara yang sama untuk sample ke-1 dan 2.
3. Nilai CBR terhadap koreksi grafik.
Penurunan Rumus Keterangan
1" (X1 : 3000) x 100 = ………% X1 = Bacaan Beban Penurunan 1" Pada grafik (Lbs)
2" (X2 : 3500) x 100 = ………% X2 = Bacaan Beban Penurunan 2" Pada grafik (Lbs)
Pukulan 15 x
PenurunanBacaan Beban CBR Koreksi
Koreksi Grafik (Lbs) (%)1" 524,16 33,932" 1272,96 32,89
CBR 33,93
Pukulan 35 x
PenurunanBacaan Beban CBR Koreksi
Koreksi Grafik (Lbs) (%)1" 500,76 51,932" 1469,52 45,78
CBR 51,93
Pukulan 65 x
PenurunanBacaan Beban CBR Koreksi
Koreksi Grafik (Lbs) (%)1" 1233,34 53,332" 2066,16 52,67
CBR 53,33
h. Kesimpulan
Dari percobaan CBR yang dilakuakn dilaboratorium, diperoleh nilai CBR :
1). Pukulan 15 x = 33,93 %
2). Pukulan 35 x = 51,93 %
3). Pukulan 65 x = 53,33 %
8.4 Kesimpulan
Setelah dilakukan penghubungan garis dari bobot isi kering maksimal grafik
pemadatan menuju grafik CBR dengan skala vertikal yang sama, maka didapat nilai
CBR desain sebesar 40%, hasil ini lebih besar dari standar yang telah ditetapkan yaitu
35 %. Ini menunjukan bahwa nilai CBR dari job mix agregat yang direncanakan
memenuhi persyaratan standart. Selain itu agregat juga memenuhi persyaratan sbb :
Sifat-SifatBatas Syarat
Agregat Kelas BHasil Pengujian
Abrasi dari Agregat Kasar mak. 40%(AASHTO T96 -74)Indeks Plastis
4 s/d 10 -(AASHTO T90 -70)Hasil kali indeks Plastisitas dengan % lolos
- -
Batas cair (AASHTO T89 -68)
- -
Bagian yang lunak (AASHTO T112 -78)
- -
CBR (AASHTO T193) min. 35% 40 %
Rongga dalam agregat mineral pada kepadatan
min. 10 -
Dari hasil pengujian seperti diatas, maka dapat disimpulkan bahwa Job Mix
Agregat yang direncanakan layak digunakan sebagai lapisan pondasi pada konstruksi
perkerasan jalan raya.