BAB VIIIUJI CALIFORNIA BEARING RATIO (CBR)

8.1Tujuan PercobaanTujuan percobaan ini adalah untuk menilai kekuatan tanah dasar yang dikompaksi di laboratorium yang akan digunakan dalam perancangan perkerasan. Hasil percobaan dinyatakan sebagai nilai CBR (dalam %) yang nantinya dipakai untuk menentukan tebal perkerasan.

8.2Teori Dasar PercobaanStandar ini hanya menetapkan penentuan nilai CBR (California Bearing Ratio) langsung di tempat dengan membandingkan tegangan penetrasi pada suatu lapisan/bahan tanah dengan tegangan penetrasi bahan standar. Cara uji ini digunakan untuk mengukur kekuatan struktural tanah dasar, lapis fondasi bawah dan lapis fondasi yang digunakan dalam perencanaan tebal perkerasan jalan. CBR merupakan suatu perbandingan antara beban percobaan (test load) dengan beban Standar (Standard Load) dan dinyatakan dalam persentase. Harga CBR adalah nilai yang menyatakan kualitas tanah dasar dibandingkan dengan bahan standar berupa batu pecah yang mempunyai nilai CBR sebesar 100% dalam memikul beban.Metoda ini awalnya diciptakan oleh O.J poter kemudian di kembangkan oleh California State Highway Departement, kemudian dikembangkan dan dimodifikasi oleh Corps insinyur-isinyur tentara Amerika Serikat (U.S Army Corps of Engineers). Metode ini menkombinasikan percobaan pembebanan penetrasi di Laboratorium atau di Lapangan dengan rencana Empiris untuk menentukan tebal lapisan perkerasan. Hal ini digunakan sebagai metode perencanaan perkerasan lentur (flexible pavement) suatu jalan. Tebal suatu bagian perkerasan ditentukan oleh nilai CBR.

8.3Peralatana) Peralatan untuk percobaan kompaksi, lengkapb) Peralatan untuk percobaan CBR Mold ukuran tinggi 7, diameter 6 berikut collar (3 buah) Spacer dish tinggi 2-2.5, diameter 6 Hammer berat 5.5 atau 10 lb, tinggi jatuh 12 atau 18 Surcharge load berat 10 lb (2 buah) Alat pengukur CBRc) Ayakan ukuran atau no.4d) Spayer untuk menyemprot air ke tanahe) Pisau, scoop, tali karetf) Timbangan ketelitian 0.1 grg) Ember untuk merendam mold + tanahh) Alat pengukur swelling

8.4Prosedur Percobaana) Siapkan contoh tanah kering seperti pada percobaan kompaksi sebanyak 3 kali contoh masing-masing 5 Kg.b) Tanah disaring dengan ayakan ukuran 20 mm.

Sumber : Data Hasil Pengamatan Kelompok 20, 09 Mei 2014 Lab.TambangFoto 8.1Penyaringan Tanah c) Contoh tanah tersebut kemudian disemprot dengan air sehingga kadar airnya menjadi Woptimum dari percobaan kompaksi yang dilakukan sebelumnya, dengan toleransi yang diijinkan 3% dari Woptimum tersebut.

Sumber : Data Hasil Pengamatan Kelompok 20, 09 Mei 2014 Lab.TambangFoto 8.2Cara Untuk Mendapat Woptimum d) Kemudian contoh tanah tersebut didiamkan selama 24 jam (curing periode) agar kadar airnya merata dan ditutup rapat-rapat agar airnya tidak menguap.e) Mold CBR disiapkan, spacer dish diletakkan di bawah, selanjutnya mold diisi dengan contoh tanah tadi sedemikian banyaknya sehingga setelah ditumbuk mempunyai ketinggian 1/5 tinggi mold (modified) atau 1/3 tinggi mold (standard). Penumbukan dilakukan setiap lapis seperti pada percobaan kompaksi. Penumbukan pada setiap contoh adalah Contoh Tanah I : 5 lapis (modified). w lapis (standard), 10x lapis Contoh Tanah II : 5 Lapis (modified), w lapis (standard), 25x lapis Contoh Tanah III : 5 Lapis (modified), w lapis (standard), 56x lapis

Sumber : Data Hasil Pengamatan Kelompok 20, 09 Mei 2014 Lab.TambangFoto 8.3Penumbukan Sample Tanahf) Mold dibalikkan, spacer dish dikeluarkan, lalu dtimbang. Dengan menimbang mold kosong bersih maka d dari setiap contoh tanah dapat dihitung.g) Kemudian kedua permukaan tanah diberi kertas pori, dalam keadaan terbalik bagian bawah diberi perforated based palte diatas diberi surcharge load minimum 10 lb, yang terdiri dari 2 bagian masing-masing 5 lb.h) Mold + tanah yang sudah dipadatkan kemudian direndam dalam air selama 4 x 24 jam, air harus dapat masuk baik atas maupun dari bawah kedalam tanah yang direndam. Perendaman ini disebut soaking.i) Selama perendaman setiap hari dibaca sebesar swelling yang terjadi akhirnya dihitung swelling totalnya dalam % terhadap tinggi tanah semula.j) Mold + contoh tanah diangkat dari dalam air, buang air yang tergenang di atas contoh tanah yang ada di dalam mold.k) Dengan beban yang sama berat seperti pada perendaman tadi, contoh tanah diperiksa CBR-nya, yaitu dengan penekanan penetration piston yang luas bidang penekannya = 3 inci. Kecepatan penetrasi 0.05 in/menit. Dibaca penetrasi itu setiap menit atau setiap penetrasi 0.025 in.

Sumber : Data Hasil Pengamatan Kelompok 20, 09 Mei 2014 Lab.TambangFoto 8.4Alat Uji CBR

8.5Ketentuan1. Contoh tanah yang dipakai tidak boleh lebih besar dari 20 mm.2. Contoh tanah yang di uji mempunyai kadar air mendekati kadar air optimum (toleransi 5%)

8.6Rumus Beban = kalibrasi 28,7082 x Pembacaan arloji CBR = beban / Beban standar x 100% CBR (1)= Beban ke 3000/ 3000 x 100% CBR (2)= beban ke 4500/ 4500 x 100% CBR= CBR 1 + CBR 2 / 2

8.7Data Hasil PengamatanSetelah dilakukan praktikum California bearing ratio, didapatkan data hasil pengamatan sebagai berikut :

Tabel 8.1Data Hasil Pengamatan Penumbukan 10xNo.PercobaanPenurunan (mm)Penurunan (inchi)Standard bebanPembacaan Arloji (div)

10.320.0125984

20.640.0251974

31.270.0500005

41.910.0751976

52.540.10000030007

63.810.1500008.5

75.080.20000045009.5

87.620.30000010

910.160.40000011.5

1012.70.50000014

Sumber : Data Hasil Pengamatan Kelompok 20, 09 Mei 2014 Lab.TambangTabel 8.2Data Hasil Pengamatan Penumbukan 25xNo.PercobaanPenurunan (mm)Penurunan (inchi)Standard bebanPembacaan Arloji (div)

10.320.0125982.5

20.640.0251973

31.270.0500004.5

41.910.0751975

52.540.10000030005.1

63.810.1500005.1

75.080.20000045005.2

87.620.3000005.5

910.160.4000005.9

1012.70.5000006

Sumber : Data Hasil Pengamatan Kelompok 20, 09 Mei 2014 Lab.Tambang

Tabel 8.3Data Hasil Pengamatan Penumbukan 56xNo.PercobaanPenurunan (mm)Penurunan (inchi)Standard bebanPembacaan Arloji (div)

10.320.0125985

20.640.0251976.5

31.270.0500006

41.910.0751975

52.540.10000030002

63.810.1500005

75.080.200000450020

87.620.30000020

910.160.40000020

1012.70.50000010.5

Sumber : Data Hasil Pengamatan Kelompok 20, 09 Mei 2014 Lab.TambangTabel 8.4Berat Tanah + ContainerContainerAtas(gram)Tengah(gram)Bawah(gram)

10x272521.3

25x26.831.449.4

56x2229.217.2

Sumber : Data Hasil Pengamatan Kelompok 20, 09 Mei 2014 Lab.TambangTabel 8.5Berat ContainerContainerAtas(gram)Tengah(gram)Bawah(gram)

10x tumbuk14.2 gr13.6 gr13.3 gr

25x tumbuk14.9 gr13.7 gr14 gr

56x tumbuk14.2 gr13.4 gr13.6 gr

Sumber : Data Hasil Pengamatan Kelompok 20, 09 Mei 2014 Lab.Tambang

Tabel 8.6Berat Tanah Kering + ContainerContainerAtas(gram)Tengah(gram)Bawah(gram)

10x tumbuk26.3 gr26.3 gr21.3 gr

25x tumbuk25.7 gr28.7 gr46.3 gr

56x tumbuk26.6 gr25.2 gr16.5 gr

Sumber : Data Hasil Pengamatan Kelompok 20, 09 Mei 2014 Lab.Tambang

8.8Perhitungan CBR Beban = Kaibrasi x PembacaanArloji 10xBeban = 28,7082 x 4 = 114.800 lbsBeban = 28,7082 x 4 = 114.800 lbsBeban = 28,7082 x 5 = 143.51 lbsBeban = 28,7082 x 6 = 172.21 lbsBeban = 28,7082 x 7 = 200.91 lbsBeban = 28,7082 x 8.5 = 243.96 lbsBeban= 28,7082 x 9.5 = 272.67 lbsBeban = 28,7082 x 10 = 287.02 lbsBeban = 28,7082 x11.5 = 330.07 lbsBeban = 28,7082 x 14 = 401.83 lbs

25xBeban = 28,7082 x 2.5 = -71.75 lbsBeban = 28,7082 x 3 = 86.06 lbsBeban = 28,7082 x 4.5 = 129.159 lbsBeban= 28,7082 x 5= 143.51 lbsBeban = 28,7082 x 5.1 = 146.38 lbsBeban = 28,7082 x 5.2 = 146.38 lbsBeban = 28,7082 x 5.5 = 149.25 lbsBeban = 28,7082 x 5..9 = 168.34 lbsBeban = 28,7082 x 6 = 172.21 lbs

56xBeban = 28,7082 x 5 = 143.51 lbsBeban = 28,7082 x 6.5 = 186.563 lbsBeban = 28,7082 x 6.5 = 186.563 lbsBeban = 28,7082 x 6 = 172.21 lbsBeban = 28,7082 x 5 = 143.51 lbsBeban = 28,7082 x 2 = 57.40 lbsBeban = 28,7082 x 5 = 143.51 lbsBeban = 28,7082 x 20 = 574.04 lbsBeban = 28,7082 x 20= 574.04 lbsBeban = 28,7082 x10.5 = 301.37 lbs

CBR = 10x CBR1 = CBR2 = CBR =

25x CBR1 = CBR2 = CBR = 56x CBR1 = CBR2 = CBR = Pengujian kadar air tanah : Percobaan kadar air pada 10 X tumbukan :Tanah bagian atas :Berat tanah basah (W) = W2 W1 = 27 gr 14.2 gr = 12.8 grBerat tanah kering (WS)= W3 W1 = 26.3 gr 14.2 gr = 12.1 grBerat air (WW) = W WS = 12.8 gr 12.1 gr = 0.7 gr Kadar air (w) = Tanah bagian tengah :Berat tanah basah (W) = W2 W1 = 25 gr 13.6 gr = 11.4 grBerat tanah kering (WS)= W3 W1 = 26.3 gr 13.6 gr = 11 grBerat air (WW) = W WS = 11.4 gr 11 gr = 0.4 gr Kadar air (w) = Tanah bagian bawah :Berat tanah basah (W) = W2 W1 = 21.3 gr 13.3 gr = 8 grBerat tanah kering (WS)= W3 W1 = 21 gr 13.3 gr = 7.7 grBerat air (WW) = W WS = 8 gr 7.7 gr = 0.3 gr Kadar air (w) = Kadar air rata rata (%) = Percobaan kadar air pada 25 X tumbukan :Tanah bagian atas :Berat tanah basah (W) = W2 W1 = 26.8 gr 13.9 gr = 12.9 grBerat tanah kering (WS)= W3 W1 = 25.7 gr 13.9 gr = 11.8 grBerat air (WW) = W WS = 12.9 gr 11.8 gr = 1.1 gr Kadar air (w) = Tanah bagian tengah :Berat tanah basah (W) = W2 W1 = 31.4 gr 13.7 gr = 17.7 grBerat tanah kering (WS)= W3 W1 = 17.7 gr 13.7 gr = 15 grBerat air (WW) = W WS = 17.7 gr 15 gr = 2.7 gr Kadar air (w) = Tanah bagian bawah :Berat tanah basah (W) = W2 W1 = 49.4 gr 14 gr = 35.4 grBerat tanah kering (WS)= W3 W1 = 46.3 gr 14 gr = 32.3 grBerat air (WW) = W WS = 35.4 gr 32.3 gr = 3,1 gr Kadar air (w) = Kadar air rata rata (%) = Percobaan kadar air pada 56 X tumbukan :Tanah bagian atas :Berat tanah basah (W) = W2 W1 = 27 gr 14.2 gr = 12.8 grBerat tanah kering (WS)= W3 W1 = 26.6 gr 14.2 gr = 12.4 grBerat air (WW) = W WS = 12.8 gr 12.4 gr = 0.4 gr Kadar air (w) = Tanah bagian tengah :Berat tanah basah (W) = W2 W1 = 29.2 gr 13.4 gr = 15.8 grBerat tanah kering (WS)= W3 W1 = 25.2 gr 13.4 gr = 11.8 grBerat air (WW) = W WS = 15.8 gr 11.8 gr = 4 gr Kadar air (w) = Tanah bagian bawah :Berat tanah basah (W) = W2 W1 = 17.2 gr 13.6 gr = 3.6 grBerat tanah kering (WS)= W3 W1 = 16.5 gr 13.6 gr = 2.9 grBerat air (WW) = W WS = 3.6 gr 2.9 gr = 0.2 gr Kadar air (w) = Kadar air rata rata (%) = Perhitungan Berat Rata rata Massa Tanah Kering Massa Rata rata Tumbukan 10x = Massa Rata rata Tumbukan 25x = Massa Rata rata Tumbukan 56x =

Perhitungan %CBR Maksimal%CBRmaksimal = 6.38 x 95% : 100 % = 6.1%

8.9Hasil PerhitunganDari hasil perhitungan diatas, didapatkan data sebagai berikut :Tabel 8.7Data Hasil PerhitunganTumbukanPenurunan(mm)Penurunan(inci)StandarBeban (lb)PembacaanArloji (div)Beban(lbs)Nilai CBR(%)

10x0.320.01254114.8

6.38

0.640.0254114.8

1.270.0505143.51

1.910.0756172.21

2.540.10030007200.91

3.810.1508.5243.96

5.080.20045009.5272.67

7.620.30010287.02

10.160.40011.5330.07

12.700.50014401.83

25x0.320.01252.571.75

4.09

0.640.025386.106

1.270.0504.5129.159

1.910.0755143.54

2.540.10030005.1146.38

3.810.1505.1146.38

5.080.20045005.2149.25

7.620.3005.5157.861

10.160.4005.9169.34

12.700.5006172.21

56x0.320.01255143.54

3.98

0.640.0256.5186.53

1.270.0506.5186.53

1.910.0756172.21

2.540.10030005143.57

3.810.150257.40

5.080.20045005143.51

7.620.30020574.04

10.160.40020574.04

12.700.50010.5301.37

Sumber : Data Hasil Perhitungan Kelompok 20, 09 Mei 2014 Lab.Tambang

Tabel 8.8Data Hasil PerhitunganContainerAtasTengahBawah

10 x25 x56 x10 x25 x56 x10 x25 x56 x

Massa container (gr)14.213.91313.613.713.413.31413.6

Massa tanah basah + container (gr)2726.8272531.429.221.349.417.2

Massa tanah kering + container (gr)26.325.726.626.328.725.221.346.316.5

Massa tanah basah (gr)12.812.912.81117.715.813.335.42.9

Massa tanah kering (gr)12.111.813.6111511.882.932.3

Massa air (gr)0.71.11.20.442.70.30.23.1

Kadar air (%)5.799.328.83.641833.83.899.624.14

Rata-rata kadar air 10 x (%)4.44

rata-rata kadar air 25 x (%)12.3

rata-rata kadar air 56 x (%)20.33

Sumber : Data Hasil Perhitungan Kelompok 20, 09 Mei 2014 Lab.Tambang

Tabel 8.9Data Hasil PerhitunganNo.Mold16.15 cm

Tinggi mold, t (cm)14.9 cm

Diameter mold (cm)385.98 cm

Volume mold, v = 3.14 x r2 x t1080 gram

Massa mold (m1) gram4080 gram

Massa tanah basah, m = m2 - m1 (gr)m = 4080 - 1080 = 3000 gram

Massa jenis tanah basah, = m/v = 3000/385.98 = 7.77 gram/cm3

Massa jenis tanah kering, d = /1+w10x25x56x

5.383.482.4

Sumber : Data Hasil Perhitungan Kelompok 20, 09 Mei 2014 Lab.Tambang

8.10Grafik Hasil Perhitungan

Sumber : Data Hasil Perhitungan Kelompok 20, 09 Mei 2014 Lab.TambangGrafik 8.1Beban Terhadap Penurunan (inchi)

Grafik 8.2CBR % Terhadap Massa Tanah Kering8.11AnalisaDari data yang telah didapatkan terlihat bahwa dengan beban lebih besar, akan menghasilkan nilai CBR yang lebih besar pula. Sedangkan dengan nilai CBR yang lebih besar menandakan bahwa pemadatan yang dilakukan tersebut lebih baik. Dalam praktikum kali ini hasil tumbukan 56x menghasilkan nilai CBR yang lebih besar, karena jumlah tumbukan yang banyak maka tanah akan semakin kompak atau padat sehingga menghasilkan nilai %CBR yang besar.Untuk pengujian kadar air, tanah yang diberi tumbukan sebanyak 10x memiliki presentasi kadar air yang lebih besar dari tanah yang diberikan tumbukan sebanyak 10x dan 25x, hal tersebut dikarenakan saat diberi tumbukan yang semakin besar jumlahnya, kepadatan tanah akan bertambah yang mengakibatkan kadar air di dalam tanah tersebut berkurang. Dalam praktikum kali ini, nilai CBR yang didapat pada tanah yang diberi 10x tumbukan adalah sebesar 6.38%, menandakan tanah tersebut masuk dalam klasifikasi tanah yang buruk (poor). Untuk 25x tumbukan adalah 4,09% yang juga menandakan bahwa tanah tersebut buruk (poor). Sedangkan untuk tanah yang diberi tumbukan sebanyak 56x, nilai CBR yang didapat adalah 3.98% yang berarti menandakan bahwa tanah tersebut termasuk klasifikasi poor. Hal tersebut disebabkan karena pada tanah saat tumbukan 56 x memiliki kadar air yang cukup tinggi yaitu sekitar 20.33% sehingga perlu jumlah tumbukan yang lebih agar tanah tersebut padat dan mengurangi kadar air yang dimilikinya. Dari hal tersebut maka dapat dianalisa pula bahwa saat tanah mendapat semakin banyak tumbukan maka nilai CBR akan semakin besar karena tanah tersebut juga akan semakin masiv atau padat, tetapi sifat fisik tanah seperti kadar air perlu diperhatikan agar proses pemadatan tanah dapat dilakukan dengan sempurna.

8.12Kesimpulan Tumbukan 10xSample tanah dengan tumbukan 10x ini memiliki nilai kadar air rata rata sebesar 4.44% dan nilai CBR rata rata sebesar 6.38%. Tumbukan 25xSample tanah dengan tumbukan 25x ini memiliki nilai kadar air rata rata sebesar 12.3% dan nilai CBR rata rata sebesar 4.09%. Tumbukan 56x.Sample tanah dengan tumbukan 56x ini memiliki nilai kadar air rata rata sebesar 20.33% dan nilai CBR rata rata sebesar 3.98%.Ketiga proses penumbukan tanah tersebut dapat diklasifikasikan bahwa tanah tersebut termasuk kedalam jenis poor. Karena sifat fisik tanah yaitu kadar air merupakan faktor yang sangat perlu diperhatikan dalam proses pemadatan jalan, jika tidak maka tanah yang akan dijadikan jalan bisa amblas akibat beban berlebih dari kadar air pada tanah tersebut. Kesimpulan yang didapatkan pada praktikum percobaan California Bearing Ratio(CBR) yaitu untuk mengukur dan mengetahui seberapa kuat kekerasan yang dapat ditopang oleh sebuah beban pada jalan transportasi alat berat ditempat kerja lapangan atau bench agar tidak terjadi kesalahan kesalahan yang tidak diinginkan (angka keamanan) serta untuk mengetahui kekuatan kekerasan pada tanah yang diuji di labolatorium yang dinamakan uji california bearing ratio. Pengujian CBR itu sendiri harus dilakukan dengan pengujian yang tepat serta teliti terhadap sifat fisik tanah agar nantinya pada saat pengolahan data akan dapat melakukan suatu design yang pas untuk mengurangi terjadinya kesalahan kesalahan ataupun kecelakaan yang tidak diinginkan.

DAFTAR PUSTAKA

Sisni, 2012, Uji California Bearig Ratio, http://sisni.bsn.go.id/index.php?/sni_main/sni/detail_sni/11100. Diakses Mei 15 2014, Jam 20.19 Wib (online, word).Dady, Irawan, (2010), California Bearing Ratio ( CBR ). http://karpetilmusipil.blogspot.com/2010/cbr-california-bearing-ratio.html, diakses pada tanggal 16 Mei 2014. Jam 19.22 Wib (online, word).Robby Santoso, (2009), Korelasi California Bearing Ratio, http://dewey.petra.ac.id/jiunkpe_dg_5878.html. diakses 16 Mei 2014, Jam 22.30 Wib (online, word).