PENGARUH WAKTU PEMERAMAN TERHADAP
KEKUATAN
PAVING BLOCK
MENGGUNAKAN BAHAN
TANAH LEMPUNG DENGAN BAHAN TAMBAHAN KAPUR
DAN
FLY ASH
(Skripsi)
Oleh
CONY LOVETA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS LAMPUNG
ABSTRACT
THE INFLUENCE OF CURING TIME TOWARD PAVING BLOCKS STRENGTH USING CLAY MATERIALS WITH LIME AND FLY ASH AS AN
ADDITIONAL MATERIALS
By
CONY LOVETA
Paving blocks is an element of the building for the manufacture of building construction, especially for pavement yard, neighborhood streets and parking lot because it has a good compressive strength properties, can withstand load within certain limits, and easy in installation work. Paving blocks made of a mixture of portland cement or adhesive material like hydrolysis, water, and aggregates with or without other materials. However, the researcher using clay materials with lime and fly ash as an additional materials. In this study, the curing of the paving blocks were expected to increase the strength of paving blocks so can produce a relatively inexpensive paving blocks, but have a good quality that can be used by the public.
Soil samples were tested in this study are derived from clay Karang Anyar, South Lampung area. Variations in the mixture content that used were 6%, 8%, and 10%, ratio between lime and fly ash is 1 : 1 and conducted from 7 days, 14 days, and until 28 days curing time by burning paving block and without burning paving block samples. Based on the results of physical testing original soil, USCS soil samples classified as soft-grained soil and belong the CL group.
The results of the research showed that the manufacture of paving blocks using the clay materials with additive materials such as lime and fly ash did not fulfill SNI paving block. However, in general the addition of the additive materials can increase the physical and mechanical properties of the soil. It was proved by the increasing value of the density of the mixture. For the compressive strength of paving blocks without and with burning process were best shown in the addition of a mixture of 10% content with curing time to 28 days.
ABSTRAK
PENGARUH WAKTU PEMERAMAN TERHADAP KEKUATAN PAVING
BLOCK MENGGUNAKAN BAHAN TANAH LEMPUNG DENGAN BAHAN
TAMBAHAN KAPUR DAN FLY ASH
Oleh
CONY LOVETA
Paving block merupakan unsur bangunan untuk pembuatan konstruksi
bangunan, khususnya untuk perkerasan pekarangan, jalan lingkungan, dan pelataran parkir karena memiliki sifat kuat tekan yang baik, dapat menahan beban dalam batasan tertentu, dan mudah dalam pekerjaan pemasangan. Paving block
terbuat dari campuran semen portland atau bahan perekat hidrolisis sejenis, air, dan agregat dengan atau tanpa bahan lainnya. Akan tetapi, peneliti menggunakan bahan tanah lempung dengan bahan tambahankapur dan fly ash. Dalam penelitian ini dilakukan pemeraman terhadap paving block yang diharapkan akan meningkatkan kekuatan paving block sehingga dapat menghasilkan paving block
yang relatif murah namun memiliki kualitas yang baik yang dapat digunakan oleh masyarakat.
Sampel tanah yang diuji pada penelitian ini yaitu tanah lempung yang berasal dari daerah Karang Anyar, Lampung Selatan. Variasi kadar campuran yang digunakan adalah 6%, 8%, dan 10%, perbandingan antara kapur dan fly ash
adalah 1 : 1 dan dilakukan pemeraman dengan variasi waktu pemeraman 7 hari, 14 hari, dan 28 hari serta dengan perlakuan pembakaran dan tanpa pembakaran sampel paving block. Berdasarkan hasil pengujian fisik tanah asli, USCS mengklasifikasikan sampel tanah sebagai tanah berbutir halus dan termasuk ke dalam kelompok CL.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa pembuatan paving block
menggunakan bahan tanah lempung dengan bahan tambahan kapur dan fly ash
tidak memenuhi SNI paving block. Akan tetapi, penambahan bahan aditif tersebut dan pemeraman yang dilakukan dapat meningkatkan sifat fisik dan mekanik tanah. Hal ini terbukti dengan meningkatnya berat jenis tanah campuran. Untuk nilai kuat tekan paving block tanpa pembakaran dan dengan proses pembakaran paling baik ditunjukkan pada penambahan kadar campuran 10% dengan waktu pemeraman 28 hari.
v
B. Metode Pencampuran Sampel dan Pencetakan Benda Uji ... 27
C. Proses Pemeraman ... 31
D. Pelaksanaan Pembakaran Sampel ... 31
E. Pelaksanaan Pengujian ... 32
F. Urutan Prosedur Penelitian ... 36
vi
IV.HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Hasil Pengujian Sifat Fisik Tanah Asli ... 39
1. Hasil Pengujian Nilai Kadar Air (ω) ... 39
2. Hasil Pengujian Analisis Saringan ... 40
a. Pengujian Analisis Saringan ... 40
b. Pengujian Hidrometer ... 41
3. Hasil Pengujian Nilai Berat Jenis (Gs) ... 42
4. Hasil Pengujian Nilai Batas Atterberg... 42
5. Hasil Pengujian Nilai Kepadatan Tanah ... 43
B. Klasifikasi Tanah Asli ... 44
C. Hasil Pengujian Pemadatan Tanah Campuran ... 47
D. Hasil Pengujian Nilai Kuat Tekan ... 48
E. Perbandingan Nilai Kuat Tekan dengan Campuran Lainnya ... 57
F. Pengujian Nilai Daya Serap Air ... 61
G.Pengujian Berat Jenis Tanah Campuran ... 63
H.Analisis Waktu Pemeraman, Kuat Tekan, Berat jenis, dan Daya Serap Air ... 66
6. PENUTUP A.Kesimpulan ... 68
B. Saran ... 70 DAFTAR PUSTAKA
DAFTAR GAMBAR
Gambar Halaman
1. Pola Pemasangan Paving Block ... 7
2. Berbagai Macam Bentuk Paving Block ... 8
3. Denah Lokasi Pengambilan Sampel Tanah Lempung ...26
4. Penampang Cetakan Paving Block ...29
5. Sketsa Uji Kuat Tekan ...34
6. Bagan Alir Penelitian ...38
7. Kurva akumulasi Ukuran Butiran Tanah ...42
8. Hubungan Batas Cair dan indeks Plastisitas untuk Kelompok Tanah Berdasarkan Sistem AASHTO ...44
9. Diagram Plastisitas ...46
10.Grafik Hubungan antara Waktu Pemeraman dengan Nilai Kuat Tekan Rata-rata tanpa Pembakaran ...50
11.Grafik Hubungan antara Waktu Pemeraman dengan Nilai Kuat Tekan Rata-rata setelah Pembakaran ...53
12.Grafik Hubungan antara Nilai Kuat Tekan tanpa Pembakaran dengan Nilai Kuat Tekan setelah Pembakaran dan Masa Pemeraman 7 hari, 14 hari, dan 28 hari ...55
13.Grafik Perbandingan antara Nilai Kuat Tekan Paving Block Menggunakan Bahan Tanah Lempung, Semen dan Pasir dengan Paving Block Mengggunakan Bahan Tanah Lempung dengan Bahan Tambahan Kapur dan Fly Ash tanpa Pembakaran ...59 14.Grafik Perbandingan antara Nilai Kuat Tekan Paving Block
Menggunakan Bahan Tanah Lempung, Semen dan Pasir dengan
iv
Bahan Tambahan Kapur dan Fly Ash setelah Pembakaran ...59 15.Hubungan Komposisi Campuran dengan Nilai Daya Serap Air
DAFTAR TABEL
Tabel Halaman
1. Kekuatan Fisik Paving Block (SNI 03-0691-1996) ... 6
2. Kombinasi Mutu, Bentuk, Tebal dan Pola Pemasangan Paving block (SK SNI T-04-1990-F)... 7
3. Sistem Klasifikasi Tanah Unified (Bowles, 1989) ...12
4. Klasifikasi Tanah Berdasarkan Sistem Unified (Hary Christady, 1996) .13 5. Klasifikasi Tanah Berdasarkan AASHTO (Das, 1995) ...15
6. Nilai Kuat Tekan Rata-rata tanpa Pembakaran dan setelah Pembakaran (Resti Yuliyanti, 2013) ...23
7. Jumlah Kebutuhan Bahan Masing-masing Campuran...27
8. Jumlah Kebutuhan Benda Uji Tanpa Pembakaran untuk Uji Kuat Tekan ...29
9. Jumlah Kebutuhan Benda Uji Setelah Pembakaran untuk Uji Kuat Tekan ...30
10.Jumlah Kebutuhan Benda Uji untuk Uji Daya Serap Air ...31
11.Hasil Pengujian Analisis Ukuran Butiran Tanah ...40
12.Hasil Pengujian Hidrometer ...41
13.Hasil Pengujian Nilai Batas Atterberg ...43
14.Hasil Pengujian Karakteristik Tanah Asli ...43
15.Nilai Kadar Air Optimum Masing-masing Campuran ...47
16.Nilai Kuat Tekan Rata-rata Tanpa Pembakaran ...49
ii
18.Nilai Kuat Tekan Rata-rata tanpa Proses Pembakaran dan setelah
Proses Pembakaran ...54 19.Komposisi Campuran Paving Block Tanah, Semen, Pasir
(Noor Syarifah Hasan, 2013) ...58 20.Perbandingan uji kuat tekan pada pemeraman 7 hari
(Noor Syarifah Hasan, 2013) ...58 21.Perbandingan uji kuat tekan pada pemeraman 14 hari
(Noor Syarifah Hasan, 2013) ...58 22.Perbandingan uji kuat tekan pada pemeraman 28 hari
DAFTAR GAMBAR
Gambar Halaman
1. Pola Pemasangan Paving Block ... 7
2. Berbagai Macam Bentuk Paving Block ... 8
3. Denah Lokasi Pengambilan Sampel Tanah Lempung ...26
4. Penampang Cetakan Paving Block ...29
5. Sketsa Uji Kuat Tekan ...34
6. Bagan Alir Penelitian ...38
7. Kurva akumulasi Ukuran Butiran Tanah ...42
8. Hubungan Batas Cair dan indeks Plastisitas untuk Kelompok Tanah Berdasarkan Sistem AASHTO ...44
9. Diagram Plastisitas ...46
10.Grafik Hubungan antara Waktu Pemeraman dengan Nilai Kuat Tekan Rata-rata tanpa Pembakaran ...50
11.Grafik Hubungan antara Waktu Pemeraman dengan Nilai Kuat Tekan Rata-rata setelah Pembakaran ...53
12.Grafik Hubungan antara Nilai Kuat Tekan tanpa Pembakaran dengan Nilai Kuat Tekan setelah Pembakaran dan Masa Pemeraman 7 hari, 14 hari, dan 28 hari ...55
13.Grafik Perbandingan antara Nilai Kuat Tekan Paving Block Menggunakan Bahan Tanah Lempung, Semen dan Pasir dengan Paving Block Mengggunakan Bahan Tanah Lempung dengan Bahan Tambahan Kapur dan Fly Ash tanpa Pembakaran ...59 14.Grafik Perbandingan antara Nilai Kuat Tekan Paving Block
Menggunakan Bahan Tanah Lempung, Semen dan Pasir dengan
iv
Bahan Tambahan Kapur dan Fly Ash setelah Pembakaran ...59 15.Hubungan Komposisi Campuran dengan Nilai Daya Serap Air
DAFTAR NOTASI
ω = Kadar Air
Gs = Berat Jenis
LL = Batas Cair
PI = Indeks Plastisitas PL = Batas Plastis
q = Persentase Berat Tanah yang Lolos Saringan
Ww = Berat Air
Wc = Berat Container
Wcs = Berat Container + Sampel Tanah Sebelum dioven Wds = Berat Container + Sampel Tanah Setelah dioven Wn = Kadar Air Pada Ketukan ke-n
W1 = Berat Picnometer
W2 = Berat Picnometer + Tanah Kering
W3 = Berat Picnometer + Tanah Kering + Air
W4 = Berat Picnometer + Air
Wci = Berat Saringan
I.PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Pada saat ini paving block banyak digunakan sebagai unsur bangunan untuk pembuatan konstruksi bangunan, khususnya untuk perkerasan pekarangan atau halaman, jalan lingkungan, dan pelataran parkir. Paving block banyak digunakan karena memiliki sifat kuat tekan yang baik, dapat menahan beban dalam batasan tertentu, umur rencana lebih lama, dan mudah dalam pekerjaan pemasangan. Selain keuntungan tersebut, paving block juga lebih baik dibandingkan perkerasan lainnya ditinjau dari segi ekonomis pemeliharaannya, serta dari segi artistik eksterior sebuah bangunan, juga bila dipandang dari segi kelestarian lingkungan, sebagai sistem penyerapan air.
Paving block atau bata beton adalah suatu komponen bahan bangunan yang
dibuat dari bahan campuran semen portland atau bahan perekat lainnya, air dan agregat dengan atau tanpa bahan tambahan lain yang tidak mengurangi mutu paving block tersebut. (SNI-03-0691-1996).
2
Tanah lempung terdiri sekumpulan partikel-partikel mineral lempung dan pada intinya adalah hidrat aluminium silikat yang mengandung ion-ion Mg, K, Ca, Na dan Fe. Mineral-mineral lempung digolongkan ke dalam empat golongan besar, yaitu kaolinit, montmorillonit, illit (mika hidrat) dan chlorite. Mineral-mineral lempung ini merupakan produk pelapukan batuan yang terbentuk dari penguraian kimiawi mineral-mineral silikat lainnya dan selanjutnya terangkut ke lokasi pengendapan oleh berbagai kekuatan. Lempung atau tanah liat merupakan tanah dengan butiran yang sangat halus, bersifat plastik, yaitu mudah dibentuk, dan mempunyai daya lekat.
Fly ash merupakan limbah dari pembakaran batu bara yang memiliki ukuran
butiran yang halus dan berwarna keabu-abuan. Komponen utama dari fly ash
atau abu terbang antara lain silika (SiO2), alumina (Al2O3), oksida besi
(Fe2O3), dan kalsium oksida (CaO), serta unsur tambahan lain seperti
magnesium oksida (MgO), titanium oksida (TiO2), alkalin (Na2O dan K2O),
sulfur trioksida (SO3), pospor oksida (P2O5), dan karbon.
Abu terbang sendiri tidak memiliki kemampuan mengikat seperti halnya semen. Tetapi dengan kehadiran air dan ukuran partikelnya yang halus, oksida silika yang dikandung oleh abu terbang akan bereaksi secara kimia dengan kalsium hidroksida yang terbentuk dari proses hidrasi semen dan menghasilkan zat yang memiliki kemampuan mengikat.
3
tertentu. Peneliti menggunakan bahan additive kapur karena kesesuaiannya dengan jenis tanah, mudah didapat, murah harganya, dan tidak mencemari lingkungan. Sementara itu, penggunaan fly ash dapat mengurangi tumpukan limbah di PLTU Tarahan Lampung, karena saat ini masih belum banyak ditemukan penggunaan yang tepat, sedangkan produksi limbah batubara atau
fly ash (abu terbang) semakin meningkat dari tahun ke tahun. Harga jual dari
material fly ash pun relatif murah. Oleh karena itu, penelitian tentang penggunaan fly ash yang tepat harus terus dikembangkan. Hal ini disebabkan
fly ash memiliki potensi sebagai bahan bangunan yang baik namun biaya
produksinya murah.
Dalam penelitian ini dilakukan pemeraman terhadap paving block. Pemeraman dalam hal ini dimaksudkan untuk pemeliharaan paving block
yang menggunakan bahan tanah lempung dengan bahan additive kapur dan
fly ash dengan variasi waktu pemeraman yaitu pemeraman selama 7 hari, 14
hari, dan 28 hari yang diharapkan akan meningkatkan kekuatan paving block
tersebut sehingga dapat menghasilkan paving block yang relatif murah namun memiliki kualitas yang baik yang dapat digunakan oleh masyarakat.
B. Rumusan Masalah
4
C. Batasan Masalah
Penelitian ini akan dibatasi beberapa masalah, diantaranya : 1. Tanah lempung berasal dari Karang Anyar, Lampung Selatan.
2. Pengujian yang dilakukan untuk karakteristik tanah meliputi pengujian kadar air, berat jenis, batas-batas Atterberg, analisa saringan, dan pemadatan.
3. Fly ash (abu terbang) berasal dari PLTU Tarahan Lampung.
4. Paving block terbuat dari tanah lempung dengan bahan additive kapur dan
fly ash.
5. Paving block dicetak menggunakan mesin press sistem hidrolik dan
vibrasi dengan cetakan berbentuk persegi panjang dengan panjang 200 mm, lebar 100 mm dan tebal 60 mm.
6. Penambahan campuran dilakukan pada tiga kondisi, yaitu : Campuran 1 = 3% fly ash + 3 % kapur + 94 % tanah. Campuran 2 = 4 % fly ash + 4 % kapur + 92 % tanah. Campuran 3 = 5 % fly ash + 5 % kapur + 90 % tanah. 7. Variasi waktu pemeraman yaitu : 7 hari, 14 hari, dan 28 hari. 8. Waktu pembakaran benda uji paving block selama 24 jam.
9. Pengujian kuat tekan untuk paving block yang tidak dibakar dan paving
block yang telah dibakar.
10.Uji daya serap air untuk paving block yang telah dibakar setelah paving
5
D. Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah :
1. Mengetahui karakteristik tanah yang digunakan dalam pembuatan benda
uji paving block menggunakan bahan tanah lempung dengan bahan
tambahan kapur dan fly ash.
2. Mengetahui nilai kuat tekan dan daya serap air dari paving block
menggunakan bahan tanah lempung dengan bahan tambahan kapur dan fly ash.
3. Mengetahui pengaruh waktu pemeraman terhadap kuat tekan yang dihasilkan paving block yang menggunakan bahan tanah lempung dengan bahan tambahan kapur dan fly ash dengan variasi waktu pemeraman yaitu pemeraman selama 7 hari, 14 hari, dan 28 hari.
4. Menghasilkan paving block menggunakan bahan tanah lempung dengan bahan tambahan kapur dan fly ash sebagai alternatif dari pembuatan
II. TINJAUAN PUSTAKA
A. Paving block
Paving block menurut SII.0819-88 adalah suatu komposisi bahan bangunan
yang terbuat dari campuran semen portland atau bahan perekat hidrolis lainnya, air dan agregat dengan atau tanpa bahan tambahan lainnya yang tidak mengurangi mutu beton tersebut.
Dalam penelitian ini paving block terbuat dari campuran tanah lempung dengan bahan tambahan kapur dan fly ash sebagai pengganti bahan utama paving block
yaitu semen dan pasir.
Paving block untuk lantai mempunyai syarat kekuatan fisik sebagai berikut :
Tabel 1. Kekuatan Fisik Paving Block.
7
Dalam pelaksanaan lapis perkerasan paving block dipergunakan beberapa pola pemasangan paving block, yaitu :
Gambar 1. Pola Pemasangan Paving Block.
Berikut ini adalah kombinasi mutu, bentuk, tebal dan pola pemasangan paving
block :
Tabel 2. Kombinasi Mutu, Bentuk, Tebal dan Pola Pemasangan Paving block.
Sumber : SK SNI T–04–1990–F.
Catatan Pola : SB = Susunan Bata, AT = Anyaman Tikar, TI = Tulang Ikan.
No. Penggunaan
Kombinasi
Kelas Tebal (mm) Pola
1. Trotoar dan pertamanan II 60 SB, AT, TI
2. Tempat parkir dan garasi II 60 Sb, AT, TI
3. Jalan lingkungan I/II 60/80 TI
4. Terminal Bus I 80 TI
8
Menurut SK SNI T–04–1990–F, klasifikasi paving block ini berdasarkan atas bentuk, tebal, kekuatan, dan warna.
1. Klasifikasi Berdasarkan Bentuk
Klasifikasi berdasarkan bentuk paving block Secara garis besar terbagi atas dua macam, yaitu :
a. Paving block bentuk segi empat.
b. Paving block bentuk segi banyak.
Gambar 2.Berbagai Macam Bentuk Paving Block.
2. Klasifikasi Berdasarkan Ketebalan
Klasifikasi berdasarkan ketebalan Paving block terbagi menjadi tiga macam, yaitu :
a. Paving block dengan ketebalan 60 mm, untuk beban lalu lintas ringan.
b. Paving block dengan ketebalan 80 mm, untuk beban lalu lintas sedang
sampai berat.
c. Paving block dengan ketebalan 100 mm, untuk beban lalu lintas super
9
Pemilihan bentuk dan ketebalan dalam pemakaian harus disesuaikan dengan rencana penggunanya, dalam hal ini juga harus diperhatikan kuat tekan
paving block tersebut.
3. Klasifikasi Berdasarkan Kekuatan
Pembagian kelas paving block berdasarkan mutu betonnya adalah :
a. Paving block dengan mutu beton I dengan nilai f’c 34 – 40 Mpa.
b. Paving block dengan mutu beton II dengan nilai f’c 25,5 – 30 Mpa.
c. Paving block dengan mutu beton III dengan nilai f’c 17 – 20 Mpa.
4. Klasifikasi Berdasarkan Warna
Berdasarkan warnanya paving block biasanya berwarna abu-abu, hitam, dan merah. Paving block yang berwarna kecuali untuk menambah keindahan juga dapat digunakan untuk memberi batas seperti tempat parkir.
5. Kuat Tekan
Kuat tekan paving block merupakan salah satu parameter kualitas mutu yang harus diperhatikan selain ketahanan aus dan daya serap air. Kuat tekan
paving block sangat dipengaruhi oleh perbandingan bahan penyusunnya.
Menurut SNI 03-1974-1990 kuat tekan beton adalah besarnya beban per satuan luas, yang menyebabkan benda uji hancur bila dibebani dengan gaya tekan tertentu yang dihasilkan oleh mesin tekan.
Kuat hancur dari paving block dipengaruhi oleh sejumlah faktor, yaitu: a. Jenis semen dan kualitasnya, mempengaruhi kekuatan rata-rata dan kuat
tekan bebas beton.
10
c. Efisiensi dari perawatan (curing), kehilangan kekuatan sampai sekitar 40% dapat terjadi bila pengeringan diadakan sebelum waktunya.
d. Suhu, pada umumnya kecepatan pengerasan beton meningkat dengan bertambahnya suhu. Pada titik beku kuat tekan akan tetap rendah untuk waktu yang sama.
Berdasarkan pengujian yang dilakukan oleh Surya Sebayang, I Wayan Diana dan Alexander Purba (2011), paving block jenis bata yang menggunakan bahan pasir, semen, dan air dengan ukuran panjang 20 cm, lebar 10 cm dan tebal 6 cm yang dicetak menggunakan mesin cetak press hidraulik yang bertempat di industri paving
block Paving Lestari di Kec. Raja Basa memiliki kuat tekan rata-rata sebesar 191,80
kg/cm2.
B. Tanah
1. Pengertian Tanah
Tanah dapat didefinisikan sebagai material yang terdiri dari agregat (butiran) mineral-mineral padat yang tidak tersementasi (terikat secara kimia) satu sama lain dan dari bahan-bahan organik yang telah melapuk (yang berpartikel padat) disertai dengan zat cair dan gas yang mengisi ruang-ruang kosong diantara partikel-partikel padat tersebut (Das, 1995).
11
2. Klasifikasi Tanah
Ada beberapa macam sistem klasifikasi tanah sebagai hasil pengembangan dari sistem klasifikasi yang sudah ada. Tetapi yang paling umum digunakan adalah:
a. Sistem Klasifikasi Tanah Unified (Unified Soil Classification System/
USCS)
Menurut sistem ini tanah dikelompokkan dalam tiga kelompok yang masing-masing diuraikan lebih spesifik lagi dengan memberi simbol pada setiap jenis (Hendarsin, 2000), yaitu:
1) Tanah berbutir kasar, yaitu tanah yang mempunyai prosentase lolos ayakan No.200 < 50 %.
Klasifikasi tanah berbutir kasar terutama tergantung pada analisa ukuran butiran dan distribusi ukuran partikel. Tanah berbutir kasar dapat berupa salah satu dari hal di bawah ini :
a) Kerikil (G) apabila lebih dari setengah fraksi kasar tertahan pada saringan No. 4.
b) Pasir (S) apabila lebih dari setengah fraksi kasar berada diantara ukuran saringan No. 4 dan No. 200.
2) Tanah berbutir halus, adalah tanah dengan persentase lolos ayakan No. 200 > 50 %.
12
3) Tanah Organis
Tanah ini tidak dibagi lagi tetapi diklasifikasikan dalam satu kelompok Pt. Biasanya jenis ini sangat mudah ditekan dan tidak mempunyai sifat sebagai bahan bangunan yang diinginkan. Tanah khusus dari kelompok ini adalah peat, humus, tanah lumpur dengan tekstur organis yang tinggi. Komponen umum dari tanah ini adalah partikel-partikel daun, rumput, dahan atau bahan-bahan yang regas lainnya.
Tabel 3. Sistem Klasifikasi Tanah Unified.
Jenis Tanah Simbol Sub Kelompok Simbol Kerikil
P = Poorly Graded (tanah dengan gradasi buruk).
L = Low Plasticity (plastisitas rendah, LL<50).
H = High Plasticity (plastisitas tinggi, LL> 50).
Faktor-faktor yang harus diperhatikan untuk mendapatkan klasifikasi yang benar adalah sebagai berikut :
13
Tabel 4. Klasifikasi Tanah Berdasarkan Sistem Unified.
Divisi Utama Simbol Nama Umum Kriteria Klasifikasi
Ta
Tidak memenuhi kedua kriteria untuk GW
s GM Kerikil berlanau, campuran kerikil-pasir-lanau GC Kerikil berlempung, campuran
kerikil-pasir-lempung
Tidak memenuhi kedua kriteria untuk SW
SM Pasir berlanau, campuran pasir-lanau SC Pasir berlempung, campuran
pasir-lempung
Untuk mengklasifikasi kadar butiran halus yang terkandung dalam tanah berbutir halus dan kasar. Batas Atterberg yang termasuk dalam daerah yang di arsir berarti batasan klasifikasinya menggunakan dua simbol.
0% MH Lanau anorganik atau pasir halus diatomae, atau lanau
diatomae, lanau yang elastis
Manual untuk identifikasi secara visual dapat dilihat di ASTM Designation D-2488
14
b. Sistem Klasifikasi AASHTO
Sistem Klasifikasi AASHTO (American Association of State Highway
and Transportation Official) bertujuan untuk menentukan kualitas tanah
guna pekerjaan jalan yaitu lapis dasar (sub-base) dan tanah dasar
(subgrade).
Dalam sistem ini tanah dikelompokkan menjadi tujuh kelompok besar yaitu 1 sampai dengan 7. Tanah yang termasuk dalam golongan A-1, A-2, dan A-3 masuk dalam tanah berbutir dimana 35% atau kurang dari jumlah tanah yang lolos ayakan No. 200. Sedangkan tanah yang masuk dalam golongan A-4, A-5, A-6, dan A-7 adalah tanah lempung atau lanau. A-8 adalah kelompok tanah organik yang bersifat tidak stabil sebagai lapisan struktur jalan raya, maka revisi terakhir oleh AASHTO diabaikan (Sukirman, 1992).
Sistem klasifikasi ini didasarkan pada kriteria dibawah ini : a. Ukuran butiran
Kerikil adalah bagian tanah yang lolos ayakan diameter 75 mm dan tertahan pada ayakan No. 200. Pasir adalah tanah yang lolos ayakan No.10 (2 mm) dan tertahan ayakan No. 200 (0,075 mm). Lanau dan lempung adalah yang lolos ayakan No. 200.
b. Plastisitas
15
c. Bila dalam contoh tanah yang akan diklasifikasikan terdapat batuan yang ukurannya lebih besar dari 75 mm, maka batuan tersebut harus dikeluarkan dahulu tetapi persentasenya harus tetap dicatat.
Tabel 5. Klasifikasi Tanah Berdasarkan AASHTO Klasifikasi umum Tanah berbutir
(35% atau kurang dari seluruh contoh tanah lolos ayakan No.200)
Klasifikasi kelompok A-1 A-3 A-2
Kerikil dan pasir yang berlanau atau berlempung
Penilaian sebagai bahan
tanah dasar Baik sekali sampai baik
Klasifikasi umum Tanah berbutir
(Lebih dari 35% dari seluruh contoh tanah lolos ayakan No.200
Klasifikasi kelompok A-4 A-5 A-6 A-7
paling dominan Tanah berlanau Tanah Berlempung
Penilaian sebagai bahan
tanah dasar Biasa sampai jelek Sumber : Das (1995).
C. Tanah Lempung
16
Menurut Craig (1987), tanah lempung adalah mineral tanah sebagai kelompok-kelompok partikel kristal koloid berukuran kurang dari 0,002 mm yang terjadi akibat proses pelapukan kimia pada batuan yang salah satu penyebabnya adalah air yang mengandung asam ataupun akali, dan karbondioksida.
Warna tanah pada tanah lempung tidak dipengaruhi oleh unsur kimia yang terkandung di dalamnya, karena tidak adanya perbedaan yang dominan dimana kesemuanya hanya dipengaruhi oleh unsur Natrium saja yang paling mendominasi. Semakin tinggi plastisitas, grafik yang dihasilkan pada masing-masing unsur kimia belum tentu sama. Hal ini disebabkan karena unsur-unsur warna tanah dipengaruhi oleh nilai Liquid Limit (LL) yang berbeda-beda (Marindo, 2005 dalam Afryana, 2009).
Tanah lempung terdiri sekumpulan partikel-partikel mineral lempung dan pada intinya adalah hidrat aluminium silikat yang mengandung ion-ion Mg, K, Ca, Na dan Fe. Mineral-mineral lempung digolongkan ke dalam empat golongan besar, yaitu kaolinit, montmorillonit, illit (mika hidrat) dan chlorite. Mineral-mineral lempung ini merupakan produk pelapukan batuan yang terbentuk dari penguraian kimiawi mineral-mineral silikat lainnya dan selanjutnya terangkut ke lokasi pengendapan oleh berbagai kekuatan.
Sifat-sifat yang dimiliki tanah lempung adalah sebagai berikut (Hardiyatmo, 1999) :
a. Ukuran butir halus, kurang dari 0,002 mm. b. Permeabilitas rendah.
17
e. Kadar kembang susut yang tinggi.
Tanah butiran halus khususnya tanah lempung akan banyak dipengaruhi oleh air. Sifat pengembangan tanah lempung yang dipadatkan akan lebih besar pada lempung yang dipadatkan pada kering optimum dari pada yang dipadatkan pada basah optimum. Lempung yang dipadatkan pada kering optimum relatif kekurangan air oleh karena itu lempung ini mempunyai kecenderungan yang lebih besar untuk meresap air sebagai hasilnya adalah sifat mudah mengembang (Hardiyatmo, 2001).
Sifat khas yang dimiliki oleh tanah lempung adalah dalam keadaan kering akan bersifat keras, dan jika basah akan bersifat lunak plastis, dan kohesif, mengembang dan menyusut dengan cepat, sehingga mempunyai perubahan volume yang besar dan itu terjadi karena pengaruh air.
D. Kapur
Kapur telah dikenal sebagai salah satu bahan stabilisasi tanah yang baik, terutama bagi stabilisasi tanah lempung yang memiliki sifat kembang-susut yang besar. Bahan kapur adalah sebuah benda putih dan halus terbuat dari batu sedimen, membentuk bebatuan yang terdiri dari mineral kalsium. Adanya unsur cation Ca+ pada kapur dapat memberikan ikatan antar partikel yang lebih besar yang melawan sifat mengembang dari tanah.
18
semen merah dan pasir. Kelebihan kapur sebagai bahan pengikat ini sangat dipengaruhi oleh sifat-sifat kapur sebagai berikut :
1. Kapur mempunyai sifat plastik yang baik, dalam arti tidak getas.
2. Sebagai bahan pengikat, kapur dapat mengeras dengan mudah dan cepat, sehingga memberikan kekuatan pengikat kepada dinding.
3. Mudah dikerjakan, tanpa harus melalui proses pabrik.
1. Menurut SNI 03-2097-1991, jenis-jenis kapur adalah sebagai berikut : a. Kapur Tohor
Hasil pembakaran batu kapur (dengan komposisi yang sebagian besar merupakan kalsium karbonat) pada suhu tertentu apabila diberi air secukupnya dapat dipadamkan (dapat ber senyawa membentuk hidrat). b. Kapur Padam
Hasil pemadaman kapur tohor dengan air sehingga terbentuk hidrat. c. Kapur Udara
Kapur padam yang apabila diaduk dengan air, setelah beberapa waktu tertentu hanya dapat mengeras di udara karena pengikatan karbondioksida (CO2 ).
d. Kapur Hidrolis
Kapur padam yang apabila diaduk dengan air setelah beberapa waktu tertentu dapat mengeras baik di dalam air maupun di udara.
e. Kapur Magnesia
19
2. Sedangkan menurut SNI 03-4147-1996 terdapat 3 jenis kapur, yaitu:
a. Kapur tohor/quick lime (CaO) adalah hasil dari pemanasan batuan kapur, yang dalam perdagangan dapat dijumpai bermacam-macam hasil pembakaran kapur ini.
b. Kapur padat/hydrated lime adalah bentuk hidroksida dari kalsium atau magnesiumyang dibuat dari kapur keras yang diberi air sehingga bereaksi dan mengeluarkan panas. Digunakan terutama untuk bahan pengikat dalam adukan bangunan.
c. Kapur hydraulik disini CaO dan MgO tergabung secara kimia dengan pengotor- pengotor. Oksida kapur ini terhidrasi secara mudah dengan menambahkan air ataupun membiarkannya du udara terbuka, pada reaksi ini timbul panas.
3. Sifat-sifat batu kapur :
Batu kapur mempunyai sifat yang istimewa, bila dipanasi akan berubah menjadi kapur yaitu kalsium oksida (CaO) dengan menjadi proses dekarbonasi (pengusiran CO2) : hasilnya disebut kampur atau quick lime yang
dapat dihidrasi secara mudah menjadi kapur hydrant atau kalsium hidroksida (Ca(OH)2). Pada proses ini air secara kimiawi bereaksi dan diikat oleh CaO
menjadi Ca(OH)2 dengan perbandingan jumlah molekul sama.
4. Pemanfaatan dari kapur diantaranya adalah : a. Bahan Bangunan
20
b. Bahan Penstabilan Jalan Raya
Pemakaian kapur dalam bidang pemantapan fondasi jalan raya termasuk rawa yang dilaluinya. Kapur ini berfungsi untuk mengurangi plastisitas, mengurangi penyusutan dan pemuaian fondasi jalan raya.
c. Sebagai Bahan Ikat pada Beton
Bila dipakai bersama-sama semen portland, sifatnya menjadi lebih baik dan dapat mengurangi kebutuhan semen portland.
d. Sebagai batuan jika berbentuk batu kapur. e. Sebagai bahan pemutih.
E. Fly ash
Fly ash (abu terbang) adalah salah satu residu yang dihasilkan dalam
pembakaran dan terdiri dari partikel-partikel halus. Fly ash merupakan material yang memiliki ukuran butiran yang halus, berwarna keabu-abuan dan diperoleh dari hasil pembakaran batubara. Fly ash banyak mengandung Silika yang amorf (>40%) dan dapat memberikan sumbangan keaktifan (mempunyai sifat pozzolan untuk dibuat bata/block dengan campuran kapur padam), sehingga dengan mudah mengadakan kontak dan bereaksi dengan kapur yang ditambahkan air membentuk senyawa kalsium silikat. Senyawa inilah yang bertanggung jawab pada proses pengerasan campuran atau massa (Suhanda, 1999).
21
1. Kelas F : Abu terbang (fly ash) yang dihasilkan dari pembakaran batubara jenis antrasit dan bituminous.
2. Kelas C : Abu terbang (fly ash) yang dihasilkan dari pembakaran batubara jenis lignite dan subbtuminous.
3. Kelas N : Pozzolan alam, seperti tanah diatome, shale, tufa, abu gunung merapi atau pumice.
Sebenarnya abu terbang tidak memiliki kemampuan mengikat seperti halnya semen, namun dengan kehadiran air dan ukurannya yang halus, oksida silika yang dikandung di dalam abu batubara akan bereaksi secara kimia dengan kalsium hidroksida yang terbentuk dari proses hidrasi semen dan akan menghasilkan zat yang memiliki kemampuan yang mengikat (Djiwantoro, 2001).
Suharwanto, 2000, menyatakan bahwa kandungan kimia dalam abu terbang akan mempengaruhi pada saat beton mengalami reaksi hidrasi antara air, semen
portland dan abu terbang. Dalam proses hidrasi, air dalam campuran beton akan
mengikat dikalsium silikat (C2S) dan trikalsium silikat (C3S) yang kemudian
menjadi kalsium silikat hidrat gel (3CaO.2SiO2.3H2O atau CSH) dan
membebaskan kalsium hidroksida (Ca (OH)2). Tambahan abu terbang yang
mengandung silica (SiO2) dan bereaksi dengan Ca (OH)2 yang dibebaskan dari
proses hidrasi dan akan membentuk Calsium Silikat Hidrat (CSH) kembali, sehingga beton yang dibentuknya akan lebih padat dan kuat atau mutunya bertambah.
sifat-22
sifat beton. Fungsi abu batu bara sebagai bahan aditif dalam beton bisa sebagai pengisi (filler) yang akan menambah internal kohesi dan mengurangi porositas daerah transisi yang merupakan daerah terkecil dalam beton, sehingga beton menjadi lebih kuat. Pada umur sampai dengan 7 hari, perubahan fisik abu batu bara akan memberikan konstribusi terhadap perubahan kekuatan yang terjadi pada beton, sedangkan pada umur 7 sampai dengan 28 hari, penambahan kekuatan beton merupakan akibat dari kombinasi antara hidrasi semen dan reaksi pozzolan. (Jackson, 1977).
Seperti diketahui fly ash dapat digunakan untuk berbagai macam keperluan. Berikut ini adalah penggunaan fly ash sebagai bahan bangunan:
1. Baik untuk campuran agregat beton ( ready mix ).
2. Bahan campuran pembuatan genteng, beton, paving block, batako dan sebagainya.
3. Untuk campuran mortar ( adukan luluh ) pasangan batu, pondasi, batu merah atau batako.
4. Untuk campuran mortar pasangan keramik dan bangunan. 5. Untuk campuran mortar plesteran, perataan lantai dan acian.
Berikut ini adalah hasil menggunakan abu terbang untuk bahan bangunan: 1. Mengurangi biaya material semen sehingga pembiayaan lebih hemat dan
ekonomis.
2. Mudah dalam pengerjaan, cepat kering, dan mengeras.
3. Permukaan beton lebih rata dan halus serta kekuatan (kualitas) beton meningkat.
23
5. Tahan terhadap rembasan air (kedap air).
6. Melekat dengan baik pada pasangan batu pondasi, bata merah atau batako.
F. Tinjauan Penelitian Terdahulu
Dalam melaksanakan penelitian laboratorium terdapat penelitian terdahulu yang menjadi bahan pertimbangan dan acuan penelitian ini, karena adanya kesamaan metode, bahan aditif, kadar campuran, dan jenis tanah yang digunakan, tetapi tanpa variasi waktu pemeraman. Penelitian yang dimaksud adalah sebagai berikut : setelah pembakaran dengan masa pemeraman selama 14 hari.
24
10% diperoleh nilai kuat tekan rata-rata tertinggi untuk benda uji tanpa pembakaran adalah 32,28 kg/cm2 dan untuk benda uji setelah pembakaran nilai tertinggi dari kuat tekan rata-ratanya sebesar 38,22 kg/cm2.
Dari Tabel 6 dapat dijelaskan bahwa penambahan kadar kapur dan fly ash berpengaruh terhadap kekuatan campuran tersebut, hal ini dapat dilihat dari nilai kuat tekan yang dihasilkan.
Untuk kuat tekan paving block tanpa pembakaran dan setelah pembakaran mengalami kenaikan nilai kuat tekan seiring meningkatnya jumlah dari prosentase kandungan kapur dan fly ash. Hal ini disebabkan karena semakin besar prosentase bahan additive yang mengisi ruang pori antar partikel akan semakin mengikat partikel tanah secara senyawa kimia dengan fly ash dan kapur.
III. METODE PENELITIAN
A. Metode Pengambilan Sampel
1. Tanah Lempung Anorganik
Sampel tanah yang digunakan berupa tanah lempung anorganik yang merupakan bahan utama paving block sebagai bahan pengganti pasir. Lokasi pengambilan sampel tanah lempung anorganik ini berada di daerah Blok I A Karang Anyar, Lampung Selatan.
Pengambilan sampel tanah menggunakan tabung besi. Tabung ditekan perlahan-lahan sampai kedalaman kira-kira 50 cm, kemudian diangkat ke permukaan sehingga terisi penuh oleh tanah dan ditutup dengan plastik agar terjaga kadar air aslinya. Sampel yang sudah diambil ini selanjutnya digunakan sebagai sampel untuk pengujian awal, dimana sampel ini disebut tanah tidak terganggu. Sedangkan pengambilan sampel untuk tanah terganggu, dilakukan dengan cara penggalian dengan menggunakan cangkul kemudian dimasukkan ke dalam karung plastik.
26
Gambar 3. Denah Lokasi Pengambilan Sampel Tanah Lempung
2. Kapur Padat
Kapur digunakan sebagai bahan tambahan sebagai pengganti semen. Kapur ini didapatkan dengan membeli di toko bangunan. Kapur yang digunakan berupa kapur padat yang dihaluskan hingga berbentuk serbuk.
3. Fly Ash (Abu Terbang)
Fly Ash berasal dari sisa hasil pembakaran batu bara yang terdapat di
27
atau cangkul dan kemudian dimasukkan ke dalam karung-karung plastik dan diikat.
B. Metode Pencampuran Sampel dan Pencetakan Benda Uji
Tanah yang telah diketahui karakteristiknya yaitu yang sesuai dengan karakteristik dari tanah lempung akan digunakan dalam pencampuran. Kemudian langkah selanjutnya adalah pelaksanaan pencampuran dari tanah, kapur dan fly ash. Pada penelitian ini peneliti akan membuat benda uji dalam 3 komposisi campuran yang berbeda yang bertujuan untuk melihat pengaruh dari jumlah komposisi tanah, kapur dan fly ash dengan nilai kuat tekan dari benda uji.
Pencampuran dan pencetakan benda uji dilakukan di pabrik pembuatan paving
block dan batako di Raja Basa, Bandar Lampung. Untuk kebutuhan bahan
tanah lempung, kapur dan fly ash pada masing-masing campuran, dimisalkan satu buah benda uji seberat 2500 gr.
Berikut ini adalah jumlah kebutuhan bahan pada masing-masing campuran. Tabel 7. Jumlah Kebutuhan Bahan Masing-masing Campuran.
28
C-2 = Benda uji dengan campuran 2 (terdiri dari 92% tanah lempung + 4% kapur + 4% fly ash).
C-3 = Benda uji dengan campuran 3 (terdiri dari 90% tanah lempung + 5% kapur + 5% fly ash).
Alasan menggunakan variasi prosentase bahan additive yaitu 6%, 8%, dan 10% karena sudah ada penelitian sejenis mengenai penambahan bahan
additive berupa kapur dan fly ash dengan kadar yang sama pada pembuatan
paving block yang menggunakan bahan tanah lempung namun tanpa variasi
waktu pemeraman. Maka pada penelitian ini akan dicoba menggunakan prosentase yang sama namun dengan variasi waktu pemeraman yang diharapkan dapat meningkatkan nilai kuat tekannya.
Adapun metode pelaksanaan dari pencampuran dan pembuatan benda uji untuk masing-masing komposisi campuran :
1. Fly ash dan kapur masing-masing disaring dengan saringan No. 4 (4,75
mm) untuk memisahkan antara material yang kasar dan halus, kemudian diambil material lolos saring (material halus).
2. Fly ash dan kapur dicampur dengan sampel tanah yang lolos saringan No.
4 (4,75 mm).
3. Setelah tercampur secara merata ditambahkan air sesuai dengan perhitungan nilai kadar air optimum untuk masing-masing komposisi campuran.
4. Kemudian campuran tanah dicetak menggunakan alat pencetak paving
29
Alasan menggunakan paving block persegi panjang karena banyak digunakan oleh masyarakat.
Adapun gambar penampang permukaan dari cetakan benda uji sebagai berikut :
Cetakan Paving Block
Gambar 4. Penampang Cetakan Paving Block.
Jumlah kebutuhan benda uji disajikan dalam bentuk tabel. Berikut ini adalah jumlah kebutuhan benda uji berdasarkan pengujiannya :
1. Pengujian Kuat Tekan
Adapun jumlah kebutuhan benda uji tanpa pembakaran untuk pengujian kuat tekan adalah sebagai berikut :
Tabel 8. Jumlah Kebutuhan Benda Uji Tanpa Pembakaran untuk Uji Kuat Tekan.
Benda Uji Tanpa Pembakaran Jumlah Benda Uji (buah)
30
Untuk pengujian kuat tekan pada paving block setelah pembakaran, kebutuhan benda uji dapat dilihat pada Tabel 9 berikut ini :
Tabel 9. Jumlah Kebutuhan Benda Uji Setelah Pembakaran untuk Uji Kuat Tekan.
Benda Uji Setelah Pembakaran Jumlah Benda Uji (buah)
C-1.a 3
C-1.a = Benda uji dengan campuran 1 (terdiri dari 94% tanah lempung + 3% kapur + 3% fly ash)diperam selama 7 hari.
C-1.b = Benda uji dengan campuran 1 (terdiri dari 94% tanah lempung + 3% kapur + 3% fly ash)diperam selama 14 hari.
C-1.c = Benda uji dengan campuran 1 (terdiri dari 94% tanah lempung + 3% kapur + 3% fly ash)diperam selama 28 hari.
C-2.a = Benda uji dengan campuran 2 (terdiri dari 92% tanah lempung + 4% kapur + 4% fly ash)diperam selama 7 hari.
C-2.b = Benda uji dengan campuran 2 (terdiri dari 92% tanah lempung + 4% kapur + 4% fly ash) diperam selama 14 hari.
C-2.c = Benda uji dengan campuran 2 (terdiri dari 92% tanah lempung + 4% kapur + 4% fly ash) diperam selama 28 hari.
C-3.a = Benda uji dengan campuran 3 (terdiri dari 90% tanah lempung + 5% kapur + 5% fly ash)diperam selama 7 hari.
C-3.b = Benda uji dengan campuran 3 (terdiri dari 90% tanah lempung + 5% kapur + 5% fly ash) diperam selama 14 hari.
31
2. Pengujian Daya Serap Air
Adapun jumlah kebutuhan benda uji untuk pengujian daya serap air adalah sebagai berikut :
Tabel 10. Jumlah Kebutuhan Benda Uji untuk Uji Daya Serap Air Benda Uji Jumlah Benda Uji (buah)
C-1 3
C-2 3
C-3 3
Keterangan :
C-1 = Benda uji dengan campuran 1 (terdiri dari 94% tanah lempung + 3% kapur + 3% fly ash).
C-2 = Benda uji dengan campuran 2 (terdiri dari 92% tanah lempung + 4% kapur + 4% fly ash).
C-3 = Benda uji dengan campuran 3 (terdiri dari 90% tanah lempung + 5% kapur + 5% fly ash).
Maka total kebutuhan benda uji sebanyak 63 buah benda uji.
C. Proses Pemeraman
Setelah pencetakan benda uji, dilakukan pemeraman terhadap semua benda uji. Proses pemeraman terhadap benda uji dilakukan dengan membungkus benda uji satu per satu dengan menggunakan kantong plastik agar tetap terjaga suhu dan kadar airnya sehingga tidak terganggu atau terpengaruh suhu dari luar.
D. Pelaksanaan Pembakaran Sampel
32
Pembakaran benda uji bertujuan untuk menambah kekuatan dan kepadatan karena benda uji sebagian besar menggunakan bahan tanah dimana tanah memiliki sifat khusus yaitu bila dalam keadaan basah memiliki sifat plastis, bila dalam keadaan kering menjadi keras sedangkan bila dibakar menjadi kuat dan padat.
Pembakaran benda uji dilakukan dengan menyusun sampel secara bertingkat bersamaan dengan pembakaran batu bata. Pada proses pembakaran ini benda uji akan diletakkan dibagian tengah susunan. Bagian bawah dibuat terowongan atau lubang yang berguna untuk menaruh kayu bakar. Proses pembakaran ini berlangsung selama 24 jam.
E. Pelaksanaan Pengujian
1. Pengujian Tanah Asli
Pengujian tanah asli ini dilakukan untuk melihat karakteristik dari tanah yang akan digunakan. Kemudian hasilnya akan dianalisis sesuai dengan ketentuan AASTHO dan USCS sehingga dapat dilihat apakah sesuai atau tidak dengan karakteristik dari tanah lempung.
Pelaksanaan pengujian tanah asli dilakukan di Laboratorium Mekanika Tanah Fakultas Teknik Universitas Lampung.
33
a. Pengujian Kadar Air
Tujuan dari pengujian kadar air adalah untuk mengetahui kadar air tanah yaitu perbandingan berat air dengan berat tanah dalam keadaan kering yang dinyatakan dalam persen (%).
b. Pengujian Analisis Ukuran Butiran Tanah
Tujuan dari pengujian analisis ukuran butiran tanah ialah untuk mengetahui gradasi butiran tanah sehingga dapat diketahui jenis dari tanah tersebut.
c. Pengujian Batas Atterberg
1. Batas Cair (liquid limit). 2. Batas Plastis (plastic limit).
Perhitungan :
a. Nilai batas plastis (PL) adalah kadar air benda uji diameter silinder ± 3 mm.
b. Indeks Plastisitas (PI) adalah harga rata-rata dari ketiga sampel tanah yang diuji, dengan rumus :
PI = LL – PL d. Pengujian Berat Jenis
Tujuan dari pengujian nilai berat jenis tanah ialah untuk mengetahui kerapatan massa butiran atau partikel dari tanah.
e. Pengujian Pemadatan Tanah
34
2. Pengujian Kuat Tekan dan Daya Serap Air
Pelaksanaan pengujian kuat tekan dan daya serap air dilakukan di Laboratorium Bahan Bangunan Fakultas Teknik Universitas Lampung. Adapun pengujian-pengujian tersebut adalah sebagai berikut:
a. Pengujian Kuat Tekan
Pengujian kuat tekan dilakukan pada benda uji tanpa mengalami pembakaran serta benda uji setelah melalui proses pembakaran. Kuat tekan suatu material didefinisikan sebagai kemampuan material dalam menahan beban atau gaya mekanis sampai terjadinya kegagalan
(failure). Pengujian kuat tekan menggunakan standar
SK-SNI-03-0691-1989 tentang paving block. Persamaan untuk pengujian kuat tekan dengan menggunakan Universal Testing Machine adalah sebagai berikut:
Kuat tekan (P) : Dimana :
F = Beban maksimum (N). A = Luas bidang permukaan (cm2).
Sampel P (beban)
Sampel
Gambar 5. Sketsa Uji Kuat Tekan. 100 mm
35
b. Pengujian Daya Serap terhadap Air
Pengujian daya serap air dilakukan pada benda uji yang telah melalui proses pembakaran untuk tiap-tiap campuran. Besar kecilnya penyerapan air pada benda uji sangat dipengaruhi oleh pori-pori atau rongga. Semakin banyak pori-pori yang terkandung dalam benda uji maka akan semakin besar pula penyerapan airnya sehingga ketahanannya akan berkurang.
Pengukuran daya serap air merupakan persentase perbandingan antara selisih massa basah dengan massa kering. Pengujian daya serap air ini mengacu pada ASTM C-20-00-2005 tentang prosedur pengujian, dimana bertujuan untuk menentukan besarnya persentase air yang terserap oleh benda uji yang direndam selama 24 jam.
Daya serap air dirumuskan sebagai berikut :
daya serap air (%) = x 100% dimana : mb = massa basah benda uji (gr).
mk = massa kering benda uji (gr).
F. Urutan Prosedur Penelitian
Adapun urutan dari prosedur penelitian ini adalah sebagai berikut :
36
2. Dari hasil pengujian percobaan analisis saringan dan batas atterberg
untuk tanah asli ( 0 % ) digunakan untuk mengklasifikasikan tanah berdasarkan klasifikasi tanah AASHTO dan USCS.
3. Melakukan pengujian pemadatan tanah untuk masing-masing campuran guna mendapatakan nilai kadar air optimum untuk masing-masing campuran.
4. Melakukan pencampuran dan pencetakan benda uji. 5. Melakukan pemeraman selama 7 hari, 14 hari, dan 28 hari. 6. Melakukan penjemuran sampel selama 1 hari.
7. Melakukan pengujian kuat tekan untuk benda uji tanpa pembakaran. 8. Melakukan pembakaran benda uji selama 24 jam.
9. Melakukan normalisasi suhu.
10. Melakukan pengujian kuat tekan untuk benda uji setelah pembakaran. 11. Melakukan uji daya serap air untuk benda uji setelah pembakaran.
G. Analisis Hasil Penelitian
Semua hasil yang didapat dari pelaksanaan penelitian akan ditampilkan dalam bentuk tabel, grafik hubungan serta penjelasan-penjelasan yang didapat dari : 1. Hasil yang didapat dari pengujian sampel tanah asli (0%) ditampilkan
dalam bentuk tabel dan digolongkan berdasarkan sistem klasifikasi tanah AASHTO dan USCS.
37
3. Analisis pengaruh kadar pencampuran fly ash dan kapur terhadap kuat tekan paving block tanpa pembakaran.
4. Analisis pengaruh kadar pencampuran fly ash dan kapur terhadap kuat tekan paving block setelah pembakaran.
5. Analisis nilai daya serap air paving block tanah + fly ash + kapur.
38
TIDAK
YA
Gambar 6. Bagan Alir Penelitian Mulai
Pencampuran Sampel + Kapur + Fly ash
Campuran 1 Campuran 2 Campuran 3
3% Fly ash 4 % fly ash 5% fly ash
Analisis Hasil Penelitian dan Pembahasan
V. PENUTUP
A. Kesimpulan
Berdasarkan hasil pengujian dan pembahasan yang telah dilakukan terhadap
paving block menggunakan bahan tanah dengan bahan tambahan kapur dan
fly ash, maka diperoleh kesimpulan sebagai berikut :
1. Berdasarkan sistem klasifikasi AASTHO, sampel tanah yang digunakan pada penelitian paving block ini termasuk dalam golongan A-7-6 yang termasuk dalam golongan tanah berlempung. Sedangkan untuk sistem klasifikasi USCS maka tanah berbutir halus yang digunakan termasuk kedalam kelompok CL yaitu tanah lempung anorganik dengan plastisitas rendah sampai sedang, lempung berkerikil, lempung berpasir, lempung berlanau, lempung kurus.
2. Nilai kuat tekan tertinggi paving block menggunakan bahan tanah lempung, kapur, dan fly ash yaitu pada campuran 3 yaitu 90% tanah + 5% kapur + 5% fly ash. Peningkatan nilai kuat tekan paving block
berbanding lurus dengan peningkatan jumlah fly ash dan kapur dalam campuran.
69
diperam selama 14 hari dan yang tertinggi adalah nilai kuat tekan yang dihasilkan dari pemeraman 28 hari. Dan paving block yang mengalami proses pembakaran nilai kuat tekannya lebih besar dibandingkan dengan
paving block tanpa proses pembakaran.
4. Nilai daya serap air yang dihasilkan dari paving block menggunakan bahan tanah dengan bahan tambahan kapur dan fly ash semakin menurun seiring dengan penambahan jumlah kapur dan fly ash. Nilai daya serap air telah memenuhi spesifikasi nilai daya serap paving block berdasarkan SNI 03-0691-1996 yaitu sebesar 3-10%.
5. Waktu pemeraman mempengaruhi nilai kuat tekan yang dihasilkan oleh
paving block menggunakan bahan tanah lempung dengan bahan
tambahan kapur dan fly ash. Hal ini ditunjukkan oleh kenaikan nilai kuat tekan pada setiap penambahan waktu pemeraman pada paving block.
6. Nilai kuat tekan paving block menggunakan bahan tanahlempung, kapur,
dan fly ash lebih rendah dibandingkan dengan nilai kuat tekan paving
block menggunakan bahan tanahlempung, semen, dan pasir.
7. Nilai kuat tekan paving block menggunakan bahan tanahlempung, kapur,
dan fly ash jauh lebih rendah bila dibandingkan dengan nilai kuat tekan
paving block asli yang menggunakan bahan semen, dan pasir yang
mencapai 191,80 kg/cm2.
8. Nilai kuat tekan paving block ini masih belum mampu menjadi alternatif
paving block yang sesuai dengan spesifikasi SNI 03-0691-1996 yaitu
70
B. Saran
Untuk penelitian selanjutnya mengenai paving block menggunakan bahan tanah disarankan beberapa hal sebagai berikut :
1. Perlu dilakukan penelitian lanjutan dengan menambah kadar bahan aditif pada paving block untuk mendapatkan kadar optimum bahan aditif untuk mengetahui perubahan kekuatan pada paving block.
2. Perlu dilakukan penelitian lanjutan mengenai waktu pemeraman paving
block untuk mengetahui waktu pemeraman yang maksimum sehingga
dapat diketahui perubahan kekuatan dari paving block tersebut.
3. Untuk kadar air optimum hanya untuk mengetahui tingkat kepadatan tanah, sehingga disarankan untuk tidak menggunakan kadar air optimum untuk pencampuran saat pembuatan benda uji di lapangan.
4. Sebaiknya digunakan bentuk dan ukuran paving block yang sesuai dengan standar SNI untuk kuat tekan paving block agar mendapatkan nilai kuat tekan yang memenuhi standar SNI untuk kuat tekan paving
DAFTAR PUSTAKA
---, 1999 : Peraturan Pemerintah Nomor 18 Tahun 1999, tentang Pengelolaan
Limbah Bahan Berbahaya dan Beracun, Sekretariat Bapedal, Jakarta.
---, 1996 : Standar Nasional Indonesia 03-0691 – 1996, tentang Kekuatan
Fisik Paving Block. Dewan Standarisasi Nasional.
---, 1991 : Standar Nasional Indonesia 03-2097-1991, tentang Kapur untuk Bahan Bangunan.
---, 1996 : Standar Nasional Indonesia 03-4147-1996, tentang Spesifikasi Kapur untuk Stabilisasi Tanah.
---, 1990 : Standar Nasional Indonesia T-04-1990-F, tentang Klasifikasi Bata Beton. Dewan Standarisasi Nasional.
Afryana. 2009. Studi Daya Dukung Lapis Pondasi Stabilisasi Tanah Lempung
dengan Abu Sekam Padi. Skripsi Universitas Lampung. Lampung.
Cockrell, C. F. and Leonard, J. W. 1970. “Characterization and Utilization Studies
of Limestone Modified Fly Ash.” Coal Research Bureau, Vol. 60
Craig, R.F. 1987. Mekanika Tanah Edisi Keempat. PT. Erlangga. Jakarta.
Diana, I. W., Purba, A., dan Sebayang, S. 2011. Perbandingan Mutu Paving Block
Produksi Manual dengan Produksi Masinal. Jurnal Rekayasa Vol. 15 No. 2.
Fakultas Teknik Universitas Lampung. Bandar Lampung. Djiwantoro H., 2001 : Abu Terbang Solusi Pencemaran Semen. Sinar
Harapan. Jakarta.
Dunn, I.S. Anderson. Kiefer. 1992. Dasar-dasar Analisis Geoteknik. IKIP. Semarang Press. Semarang.
Grim, R. E., 1953 : Clay mineralogy: McGraw-Hill, New York, p. 384.
Hasan, Noor Syarifah. 2013. Pengaruh Waktu Pemeraman Terhadap Kuat Tekan Paving Block Pasca Pembakaran Menggunakan Material Campuran Tanah
Lempung dan Semen serta Pasir Untuk Jalan Lingkungan. Skripsi. Universitas
Hardiyatmo, H.C., 1999, “Mekanika Tanah I”, PT. Gramedia Pustaka Umum. Jakarta.
Hendarsin, S. L. 2000. Penuntun Praktis Perencanaan Teknik Jalan Raya. Politeknik Negeri Bandung. Bandung.
Jackson, N., 1977 : Civil Engineering Material, Great Britain, Unwin Brothers, England.
Suhanda dan Hartono. 2009. Penelitian Pemanfaatan Abu Batubara Bukit Asam dan
Umbilin untuk Bahan Bangunan. Balai Besar Penelitian dan Pengembangan
Industri Keramik. Departemen Perindustrian dan Perdagangan. Artikel.
Universitas Lampung. 2012. Format Penulisan Karya Ilmiah Universitas Lampung. UPT Percetakan Universitas Lampung. Bandar Lampung.
Yuliyanti, Resti. 2013. Pemanfaatan Fly Ash Sebagai Bahan Campuran Tanah dengan Kapur Untuk Perkuatan Paving Block Pasca Pembakaran Untuk Jalan
