STUDI PENENTUAN DESAIN CAMPURAN MATERIAL RINGAN...

STUDI PENENTUAN DESAIN CAMPURANMATERIAL RINGAN DENGAN MORTAR BUSA

PADA OPRIT JEMBATAN

TUGAS AKHIRDIPLOMA III

Disusun Oleh :

SAMSUHADINIM : 101123009

YOPIANUS YOPI.NIM : 101123013

PROGRAM DIPLOMA III JURUSAN TEKNIK SIPIL UMUMPOLITEKNIK NEGERI BANDUNG

KERJASAMA DENGANPUSDIKLAT - BALAI PSDM WILAYAH I BANDUNG

KEMENTERIAN PEKERJAAN UMUMTAHUN 2013

LEMBAR PENGESAHAN

STITDI PEI\TENTIUAI\I DESAIN CAIVIPT]RAN MATERHLRINGAN I}ENGAN MORTAR BUSA

PADA OPRIT JEMBATAI{

Oleh:

NAMA :NIM :

SAMSUIIADI101123{t09

Telah dilaksanakan Sidang Tugas AkhirPada Tanggal : 08 Juli 2013

NAIIA : YOPIAIIU-S YOPINIM : 101123013

Dosen Pembimbing PU;

Ir, RudvFebriianto. MTNIP. 1971020,3 1997031 004

Menyetujui:

Dosen Pembimbing POLBAN,

Ir. Geni Fimtiadhim" MTMP. 19640114 198303 | 0V2

ry

I

LEMBAR PENGESAHAN

STI]DI PEI\ENTUAIY DESAIN CAMPTIRAN MATERIALRINGAN DENGAN MORTAR BUSA

PADA OPRIT JEMBATAIY

NAMA : SAMSUIIADIlttlM : 101123{D9

Telah dilaksanakan Seminar Tugas AlfiirPada Tanggal : 08 Juli 2013

DorenPenguji POLBAN,

OIeh:

NAMAIYIM

YOPIAI\ruS YOPI101123013

Dosen Penguji PU,

In Rudy Sebriianto, MTNIP. 19710203199703 I 004

II. Geni X'inliadhim. MXNIP. 19640114 198803 t O02

Dosen Penguji PU,

MRetlo Setiatl ST..rlIT

NIP. 19721 2ll 200502 2 001

DosenPenguji POLBAIfnl-\"

Ir. Agus Suvono. MT

NrP.19630811 198803 I 001

ABSTRACT

The problems of soft land to the stability of oprit construction has an impactimpeding the function of road accessibility because it undergoes a lowering inrelatively-long time, to achieve the stability level of the both lowering anddisrepair in congeries can take time up to tens years and when the congeriesexceed its criticol height then it will undergo a disrepair/disappear. The excessivecongeries load in the bridge oprit can result in the pushed bridge foundation andalso the pushed bridge girder or the lifted-up bridge foundation arottnd as aresult of leveraging force.

The congeries built on the soft land will deal with the problems of stabilityand large lowering, this is because o.f the soft land has low shift.force and highcompressibility. T'he soft land can be de.fined as the land with undrained (Cu)shift force less than 0.40 kg/cm2. The method qf land work solution that has heenaccepted and applied in Indonesia Material Replacement, Counterweight Bermsor Pressuring Berms, Loqd Surcharging, Staged Construction, and the use ofLight Weight Material.

The Light Weight Material (a mixture of : sand +.foaming agent + cement +water) is one selected alternative in the final task writing, with the light contentweight, 0.5-1.2 t/m3, will reduce the soft base land tension, retlucing themagnitude of lowering and because it is rigid then it resembles concrete.

The sand used os lhe mixture for foam mortar is the sand from Cimalaka,Sumedang Regency, West Java, which has specific weight as 2.68, specific weightof SSD as 2.73, pseudo-specfic weight as 2.83 as well as water absorption as1.98%.

In the implementation of laboratory it has been carried out with two designcriteria: for layer I (lower layer) with planed pressuring force 800 Kpa anddensity 600 kg/m3, while for layer 2 (upper layer) with planed pressuring force2000 Kpa and density 800 kg/m3.

From the data of the test result.for achieving the design target of 800 Kpa ithas been obtained the ratio of cement to sand is 55% : 45% with the factor ofcement water 0.5 and foam 2.5 times cement volume and has pressuring force 745Kpa as well as density 0.6 t/ m3, whereas for achieving the design target of 2000Kpa it has been obtained the ratio of cement to sand is 60% : 40% with the.factorof cement water 0.45 and foam 2 times cement volume and has pressuring force1899 Kpa as well as density 0.843 t/m3, the ratio is that of each material weight.

A STADY OF THE DETERMINATION FOR THE MIXTURE DESIGN OFLIGHT WEIGHT MATERIAL AND FOAM MORTAR

IN THE BRIDGE OPRIT

iv

ABSTRAK

Permasalahan tanah lunak/lembek terhadap stabilitas konstruksi opritberdampak menghambat fungsi aksessibilitas jalan karena mengalami penurunandalam waktu yang relatif lama, untuk mencapai tingkat stabilitas penurunanmaupun keruntuhan pada timbunan dapat memakan waktu sampai puluhan tahundan bila timbunan melebihi tinggi kritisnya maka akan mengalamikeruntuhan/amblas. Beban timbunan berlebih pada oprit jembatan dapatmengakibatkan terdorongnya pondasi jembatan dan juga terdorongnya gelagarjembatan atau terangkatnya bangunan disekitarnya akibat gaya ungkitan.

Timbunan yang dibangun diatas tanah lunak akan menghadapi masalahstabilitas dan penurunan yang besar, hal ini diakibatkan tanah lunak mempunyaikuat geser yang rendah dan kompresibilitas yang tinggi. Tanah lunak dapatdidefinisikan sebagai tanah dengan kuat geser undrained (Cu) kurang dari 0,40kg/cm2. metode solusi pekerjaan tanah yang telah diterima dan diterapkan diIndonesia yaitu Penggantian material (Replacement), Berem pratibobot(Counterweight Berms) atau berem tekan, Penambahan Beban (Surcharging),Konstruksi Bertahap (Staged Construction), dan Penggunaan Material Ringan(Light Weight Material).

Material ringan (campuran antara: pasir + foaming agent + semen + air)merupakan salah satu alternatif terpilih dalam penulisan tugas akhir, denganberat isi yang ringan yaitu 0.5-1.2 t/m3 akan mengurangi tegangan tanah dasaryang lunak , mengurangi besarnya penururnan dan karena bersifat kakumenyerupai beton.

Pasir yang digunakan sebagai campuran untuk mortar busa adalah pasirdari Cimalaka Kabupaten Sumedang Jawa Barat, yang mana mempunyai beratjenis sebesar 2,68 berat jenis SSD sebesar 2,73 berat jenis semu 2,83 sertapenyerapan air sebesar 1,98 % .

Dalam pelaksanaan laboratorium dilakukan dengan dua kriteria desainyaitu untuk lapis 1 (lapis bawah) dengan kuat tekan rencana 800 Kpa dandensitas 600 kg/m3 sedangkan untuk lapis 2 (lapis atas) dengan kuat tekanrencana 2000 Kpa dan densitas 800 kg/m3.

Dari data hasil pengjian untuk mencapai target desain kekuatan 800 Kpadidapat perbandingan antara semen : pasir adalah 55% : 45% dengan faktor airsemen 0,5 serta foam 2,5 kali volume semen dan mempunyai kuat tekan 745 Kpaserta densitas sebesar 0,6 t/m sedangkan untuk mencapai target desainkekuatan 2000 Kpa didapatkan perbandingan antara semen : pasir adalah 60% :40% dengan faktor air semen 0,45 serta foam 2 kali volume semen danmempunyai kuat tekan 1899 Kpa serta densitas sebesar 0,843 t/m perbandingantersebut adalah perbandingan terhadap berat masing-masing bahan.

v

KATA PENGANTAR

Puji syukur kami panjatkan kepada Allah SWT, atas selesainya pembuatan

Tugas Akhir ini dengan judul ”Studi Penentuan Desain Campuran Material

Ringan Dengan Mortar Busa Pada Oprit Jembatan”.

Adapun penulisan Tugas Akhir ini merupakan syarat menyelesaikan

pendidikan Diploma III pada program studi Teknik Sipil Umum di Politeknik

Negeri Bandung.

Pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan rasa terima kasih yang

sebesar – besarnya kepada :

1. Bapak Erwin Agus, Ir. MM, selaku Kepala Balai Pengembangan SDM

Wilayah I Bandung.

2. Bapak Ir. Mei Sutrisno, MSc, Ph.D selaku Direktur Politeknik Negeri

Bandung.

3. Bapak Ir. Taufik Hamzah, MSA, MBA selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil

Politeknik Negeri Bandung.

4. Bapak Ir. Mochamad Duddy Studyana, MT selaku Kepala Satuan Tugas

Politeknik Negeri Bandung Kerjasama Kementerian Pekerjaan Umum.

5. Bapak Syahril, Dr, BSCE, MT, selaku Koordinator Tugas Akhir Politeknik

Negeri Bandung Kerjasama Kementerian Pekerjaan Umum.

6. Bapak Ir. Geni Firuliadhim,MT, selaku Dosen Pembimbing dari Politeknik

Negeri Bandung.

7. Bapak Ir. Rudy Febrijanto,MT, selaku Dosen Pembimbing dari Kementerian

Pekerjaan Umum.

8. Bapak Ir. Agus Suyono,MT, selaku Dosen Penguji dari Politeknik Negeri

Bandung.

9. Ibu Retno Setiati,ST.,MT, selaku Dosen Penguji dari Kementerian

Pekerjaan Umum.

10. Bapak Yudi Hardiana ST., MT, Bapak Amad Jaenudin S.ST, serta yang

lainnya yang tidak dapat kami sebutkan satu-persatu secara tertulis, yang

vi

telah memberi bimbingan dan bantuannya selama pelaksanaan laboratorium

di Laboratorium Pengujian Balai Geoteknik Jalan.

11. Rekan – rekan Diploma III seangkatan Tahun 2010 yang telah memberikan

bantuan berupa dukungan dan semangat serta semua pihak yang tidak dapat

disebutkan satu persatu secara tertulis yang telah membantu terlaksananya

penyusunan Proposal Tugas Akhir ini.

Kami menyadari bahwa dalam penulisan masih memiliki kekurangan dalam

penyajiannya, untuk itu kami membutuhkan kritik dan saran yang membangun

untuk perbaikan tulisan ini.

Penutup kata, semoga tulisan ini dapat bermanfaat khususnya bagi kami dan

bagi pihak yang membutuhkannya.

Bandung, Juli 2013

Penulis

vii

DAFTAR ISI

Halaman

JUDUL …………………………………………………………………...

PENGESAHAN…………………………………………………………..

ABSTRAK ……………………………………………………………….

KATA PNGANTAR …………………………………………………….

DAFTAR ISI …………………………………………………………….

DAFTAR TABEL ……………………………………………………….

DAFTAR GAMBAR ……………………………………………………

DAFTAR LAMPIRAN…………………………………………………..

i

ii

iv

v

vii

x

xi

xiii

BAB I PENDAHULUAN

1.1 . Latar Belakang …………………………………………..

1.2 . Tujuan .....................................…………………………..

1.3 . Ruang Lingkup....................……………………………..

1.4 . Sistematika Penulisan……………………………………

I-1

I-3

I-3

I-3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Timbunan Ringan Dengan Mortar Busa...……………….

2.2. Kriteria Material Timbunan Ringan Dengan Mortar Busa.

2.3. Kriteria Desain Timbunan Ringan Dengan Mortar Busa

Untuk Bangunan Jalan..

2.4. Jalan.....................................................................................

2.5. Jembatan..............................................................................

2.6. Timbunan Jalan Pendekat Jembatan (Oprit).......................

2.7. Permasalahan Pada Oprit Jembatan....................................

2.8. Tanah Lunak........................................................................

2.9. Masalah Penurunan.............................................................

II-1

II-3

II-3

II-4

II-5

II-5

II-6

II-7

II-8

viii

2.10. Hipotesa................................…………………………….. II-9

BAB III METODOLOGI

3.1. Metoda Penyusunan Tugas Akhir...……………………….

3.1.1. Studi Literatur................……………………………

3.1.2. Persiapan Bahan.............……………………………

3.1.3. Persiapan Alat................……………………………

3.1.4. Pelaksanaan Laboratorium.…………………………

3.1.5. Evaluasi..............................…………………………

III-1

III-2

III-2

III-4

III-5

III-7

BAB IV PERENCANAAN DAN PENGUJIAN

4.1. Pengujian Material Pasir………………………………….

4.1.1. Pengujian Gradasi...........................………………..

4.1.2. Pengujian Berat Jenis Dan Penyerapan Air Agregat

Halus………............................................................

4.1.3. Pengujian Kadar Air..................................................

4.2. Desain Rancangan Campuran (Desain Mix Formula)..

4.2.1. Perhitungan Desain Campuran..................................

4.2.2. Pembuatan Busa (Foam)…………...………………

4.2.3. Pembuatan Campuran Mortar..........................……..

4.2.4. Pencampuran Mortar Dengan Busa...........................

4.2.5. Pengujian Berat Jenis Basah dan Flow Mortar Busa..

4.2.6. Pembuatan Benda Uji.................................................

4.2.7. Perawatan Benda Uji (Curing)...................................

4.3. Pengujian Benda Uji...........................................................

4.3.1. Pengujian Berat Isi (Density) dan Kuat Tekan Bebas

(UCS)........................................................................

4.3.2. Pengujian Kadar Air................…………...…………

4.3.3. Pengujian Sifat Tahan Lekang (Slake Durability).....

IV-1

IV-1

IV-2

IV-3

IV-3

IV-3

IV-5

IV-8

IV-9

IV-9

IV-10

IV-13

IV-14

IV-14

IV-17

IV-19

ix

4.3.4 Hasil Pengujian Benda Uji dan Analisa......................

4.3.5 Pola Retak....................................................................

IV-23

IV-30

BAB V PENUTUP

5.1 Kesimpulan………………………………………………

5.2 Saran……………………………………………………..

V-1

V-2

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

x

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 2.1 Kriteria Desain Mortar Busa Untuk Bangunan Jalan..............…...

Tabel 2.2 Beban Lalu Lintas...................................................................…...

Tabel 3.1 Persyaratan Gradasi Pasir Untuk Mortar Busa.............................

Tabel 3.2 Persyaratan Gradasi Pasir Lolos Saringan No. 10 Untuk Mortar

Busa...............................................................................................

Tabel 4.1 Hasil Pengujian Gradasi Pasir Cimalaka.................................…...

Tabel 4.2 Hasil Pengujian Berat Jenis dan Penyerapan Air Pasir Cimalaka..

Tabel 4.3 Hasil Pengujian Kuat Tekan Bebas dan Berat Isi Untuk Kuat

Tekan Rencana 800 Kpa..............................................................

Tabel 4.4 Hasil Pengujian Kuat Tekan Bebas dan Berat Isi Untuk Kuat

Tekan Rencana 2000 Kpa..............................................................

II-4

II-6

III-3

III-3

IV-1

IV-3

IV-23

IV-27

xi

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 1.1 Kasus Penurunan dan Keruntuhan Pada Oprit Jembatan…...…...

Gambar 2.1 Proses Terjadinya Busa (Foam)….........………………………...

Gambar 3.1 Bagan Alir Pelaksanaan Tugas Akhir….…….......……………...

Gambar 3.2 Bagan Alir Pelaksanaan Laboratorium..………………………...

Gambar 4.1 Grafik Gradasi Pasir Cimalaka...……………...………………...

Gambar 4.2 Ruang Udara Yang Terbentuk Oleh Busa (Foam).............……..

Gambar 4.3 Proses Pencampuran Foaming Agent dengan Air…… ………...

Gambar 4.4 Menghubungkan Kompessor dengan Foam Generator.………...

Gambar 4.5 Memasukkan Campuran Air dengan Foaming Agent Kedalam

Foam Generator………………………………...........................

Gambar 4.6 Proses Pengujian Berat Isi Busa (Foam)…...…………………...

Gambar 4.7 Proses Pembuatan Mortar......…………………………………...

Gambar 4.8 Proses Pencampuran Busa (Foam) dengan Mortar Semen……...

Gambar 4.9 Flow Cone......…………………………………………………...

Gambar 4.10 Proses Pengujian Berat Isi Basah dan Flow.…………………...

Gambar 4.11 Proses Persiapan Cetakan Silinder...…………………………...

Gambar 4.12 Proses Memasukkan Material Mortar Busa Kedalam Cetakan...

Gambar 4.13 Memasang Label Pada Tiap Cetakan............…………………...

Gambar 4.14 Benda Uji Dikeping…....……………………………………...

Gambar 4.15 Perawatan Benda Uji.....………………………………………...

Gambar 4.16 Menimbang Benda Uji......……………………………………...

Gambar 4.17 Persiapan Peralatan Uji UCS…………………………………...

Gambar 4.18 Meletakan Benda Uji Secara Sentris.…………………………...

Gambar 4.19 Keruntuhan Benda Uji......……………………………………...

Gambar 4.20 Persiapan Peralatan Uji Kadar Air.……………………..……...

I-1

II-2

III-1

III-6

IV-2

IV-5

IV-6

IV-6

IV-7

IV-7

IV-8

IV-9

IV-9

IV-10

IV-11

IV-11

IV-12

IV-12

IV-13

IV-14

IV-15

IV-16

IV-16

IV-17

xii

Gambar 4.21 Sampel Benda Uji di Dalam Cawan.…………………………...

Gambar 4.22 Menimbang Sampel Benda Uji.……………………........……...

Gambar 4.23 Memasukan Benda Uji Kedalam Oven………………………...

Gambar 4.24 Persiapan Peralatan Pengujian Slake Durbility............................

Gambar 4.25 Contoh Benda Uji Slake Durability..............…………………...

Gambar 4.26 Benda Uji Slake Durability yang Dioven ……...............……...

Gambar 4.27 Benda Uji Slake Durability yang Ditimbang...………………...

Gambar 4.28 Benda Uji Slake Durability Didalam Bak Air.........……………

Gambar 4.29 Grafik Hubungan Antara Umur Pemeraman Terhadap Nilai

Kuat Tekan Bebas untuk Kuat Tekan Rencana 800 KPa……...

Gambar 4.30 Grafik Hasil Pengujian Kuat Tekan Bebas Pada Umur 3 Hari

untuk Kuat Tekan Rencana 800 KPa ........................................





Gambar 4.33 Grafik Hubungan Antara Umur Pemeraman Terhadap Nilai

Kuat Tekan Bebas untuk Kuat Tekan Rencana 2000 KPa ........







Gambar 4.37 Mekanisme Retak dan Pecahnya Benda Uji.....………………...

Gambar 4.38 Bentuk Pola Retak ...........................................………………...

Gambar 4.39 Penyimpangan Pola Retak..................................….…………...

IV-18

IV-18

IV-19

IV-20

IV-20

IV-21

IV-21

IV-22

IV-24

IV-24

IV-25

IV-25

IV-28

IV-28

IV-29

IV-29

IV-31

IV-31

IV-32

xiii

DAFTAR LAMPIRAN

LAMPIRAN 1 Administrasi

LAMPIRAN 2 Data Hasil Pengujian

a. Data Hasil Pengujian Gradasi Pasir

b. Data Hasil Pengujian Berat Jenis dan Penyerapan Air Agregate Halus

c. Data Hasil Pengujian Kadar Air Agregat

d. Data Perhitungan Komposisi Desain Campuran, Berat Isi Busa (Foam), Berat

Isi Basah dan Nilai Flow

e. Data Hasil Pengujian Kuat Tekan Bebas (UCS) dan Berat Isi

f. Data Hasil Pengujian Sifat Tahan Lekang (Slake Durability)

LAMPIRAN 3 Standar Pengujian

a. SNI 03-1970-2008 Cara Uji Berat Jenis dan Penyerapan Air Agregat Halus

b. SNI 1965-2008 Cara Uji Penentuan Kadar Air Untuk Tanah dan Batuan

c. SNI 03-3638-1994 Metode Pengujian Kuat Tekan Bebas Tanah Kohesif

d. SNI 03-3406-1994 Metode Pengujian Sifat Tahan Lekang Batu

TUGAS AKHIR D-III TSU POLBAN-KEMENTERIAN PU ANGKATAN 2010

SAMSUHADI (NIM : 101123009) DAN YOPIANUS. Y (NIM : 101123013),STUDI PENENTUAN DESAIN CAMPURAN MATERIAL RINGAN.....

DAFTAR PUSTAKA

http://planetliza.wordpress.com/2012/05/18/beton-ringan-dan-beton-busa

Kementerian Pekerjaan Umum :”Pedoman perencanaan desain campuranmaterial ringan dengan mortar busa untuk konstruksi jalan.

M. Eddie Sunaryo : “Penanganan Timbunan Oprit Jembatan Yang MengalamiPenurunan Berlebih Menggunakan Material Ringan”. Puslitbang Jalan danJembatan, Badan Penelitian dan Pengembangan Departemen PekerjaanUmum,

Puslitbang Jalan dan Jembatan : “ Pengujian desain campuran material ringanmortar busa Kab Berau Provinsi Kalimantan Timur.

Departemen Permukiman dan Prasaran Wilayah (Pd T-11-2003): ”Perencanaan

Timbunan Jalan Pendekat Jembatan”

Tugas Akhir Amad Djainudin, “Perancangan Timbunan Badan Jalan pada Oprit

Jembatan Kedaton dengan Material Ringan, Ruas Jalan Cirebon

Indramayu KM. 21+100 Provinsi Jawa Barat”, 2011.

Spesifikasi Umum Bina Marga 2010

http://planetliza.wordpress.com/2012/05/18/beton-ringan-dan-beton-busa

STUDI PENENTUAN DESAIN CAMPURAN MATERIAL RINGAN...

Documents

Transcript of STUDI PENENTUAN DESAIN CAMPURAN MATERIAL RINGAN...