ABSTRAK
PENGARUH PERENDAMAN TERHADAP DAYA DUKUNG
TANAH ORGANIK BERDASARKAN UJI TEKAN BEBAS MENGGUNAKAN TX - 300
Oleh
YANUAR EKA PUTRA
Suatu konstruksi atau bangunan sangat berhubungan dengan keadaan kondisi fisik dan mekanis tanah. Untuk memperbaiki sifat tanah merugikan yang dapat mengakibatkan daya dukung menjadi rendah, maka diperlukan perbaikan tanah yang salah satunya adalah menggunakan metode stabilisasi. Usaha stabilisasi yang banyak dilakukan adalah stabilisasi dengan menggunakan bahan additive. Salah satunya menggunakan bahan additive alternatif yaitu TX-300 yang diharapkan mampu memperbaiki sifat tanah sehingga dapat mendukung suatu konstruksi. Sampel tanah yang di uji pada penelitian ini adalah tanah organik yang berasal dari daerah Rawa Sragi, Lampung Timur. Variasi kadar campuran yang digunakan yaitu 0,8 ml, 1,1 ml, 1,4 ml, dan 1,7 ml. Pada tiap kadar campuran dilakukan waktu perendaman selama 4 hari, 7 hari, 14 hari, 21 hari, 28 hari. Berdasarkan pemeriksaan unsur kimia tanah dan pemeriksaan sifat fisik tanah asli, USCS mengklasifikasikan sampel tanah sebagai tanah berbutir halus, dan termasuk ke dalam kelompok OH.
Hasil penelitian di laboratorium menunjukkan bahwa bahan additive
menggunakan TX-300 dapat memperbaiki sifat fisik dan mekanik tanah organik. Pada pengujian fisik seperti berat jenis dan batas-batas Atterberg mengalami kenaikan setelah distabilisasi, sementara pada pengujian mekanik penggunaan TX-300 dapat meningkatkan nilai Kuat Tekan Bebas tanah tersebut. Dari hasil pengujian Kuat Tekan Bebas, tanah yang distabilisasi dengan TX-300 mengalami peningkatan sampai pada kadar TX optimum 1,7 ml.
ABSTRACT
SOAKING EFFECT OF POWER SUPPORT
ORGANIC SOIL UNCONFINED COMPRESSIVE STRENGTH USING TX – 300
by
YANUAR EKA PUTRA
A construction or building is closely related to soil physical and mechanical conditions. To improve soil characteristic, soil should be stabilized. One of soil stabilization effort is using additive material. One of additive materials is TX-300 that is expected to improve soil characteristic to support a construction.
Soil samples tested in this study were derived from soil organic Sragi Swamp area, East Lampung. Variations in levels of mixture used is 0.8 ml, 1.1 ml, 1.4 ml, and 1.7 ml. At each level of a mix done soaking time for 4 days, 7 days, 14 days, 21 days, 28 days. Based on the examination of soil chemical and physical properties of the Unconfined soil test, USCS soil samples classified as fine-grained soil, and belongs to the group OH.
The results showed that TX-300 additive material was able to improve physical and mechanical characteristics of organic soil. Physical test on specific gravity and Atterberg limits showed improvement after soil stabilization, while mechanical test on soil mixture with TX-300 showed that TX-300 improved unconfined compressive strength (UCS). The UCS test results showed that stabilized soil with TX-300 could improve into TX optimum of 1.7 ml.
.
PENGARUH PERENDAMAN TERHADAP DAYA DUKUNG
TANAH ORGANIK BERDASARKAN UJI TEKAN BEBAS
MENGGUNAKAN TX - 300
Oleh
YANUAR EKA PUTRA
Skripsi
Sebagai Salah Satu Syarat untuk Mencapai Gelar SARJANA TEKNIK
Pada
Jurusan Teknik Sipil
Fakultas Teknik Universitas Lampung
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS LAMPUNG
Judul Skripsi : PENGARUH PERENDAMAN TERHADAP DAYA DUKUNG TANAH ORGANIK BERDASARKAN UJI TEKAN BEBAS MENGGUNAKAN TX - 300 Nama Mahasiswa : Yanuar Eka Putra
No. Pokok Mahasiswa : 0545011048 Jurusan : Teknik Sipil
Fakultas : Teknik
MENYETUJUI
1. Komisi Pembimbing
Ir. Setyanto, M.T. Iswan, S.T, M.T.
NIP. 195508301984031001 NIP. 19720608 200501 1 001
2. Ketua Jurusan
MENGESAHKAN
1. Tim Penguji
Ketua : Ir. Setyanto, M.T. ...
Sekretaris : Iswan, S.T, M.T ………
Penguji
Bukan Pembimbing : Ir. Idharmahadi Adha, M.T. ...
2. Dekan Fakultas Teknik Universitas Lampung
DR. Ir. Lusmeilia Afriani, D.E.A.
NIP. 196505101993032008SURAT PERNYATAAN
Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam skripsi ini tidak terdapat karya yang pernah dilakukan oleh orang lain, dan sepanjang sepengetahuan saya juga tidak terdapat karya atau pendapat yang ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis diacu dalam naskah ini sebagaimana disebutkan dalam daftar pustaka, selain itu saya menyatakan pula bahwa skripsi ini dibuat oleh saya sendiri.
Apabila pernyataan saya ini tidak benar, maka saya bersedia dikenai sanksi sesuai dengan hukum yang berlaku.
Bandar Lampung, 12 April 2013
RIWAYAT HIDUP
Penulis lahir di Banjit, pada tanggal 10 Juni 1986. Penulis merupakan anak kedua dari 3 (Tiga) bersaudara pasangan Bapak Khairullah dan Ibu Nur Asrawati.
Riwayat pendidikan penulis adalah dimulai dari pendidikan Taman Kanak–kanak (TK) Dharmawanita Kec. Banjit diselesaikan pada tahun 1993, Sekolah Dasar (SD) diselesaikan di SDN 1 Argumulyo Kec. Banjit pada tahun 1999, Sekolah Lanjutan Tingkat Pertama (SLTP) di SLTPN 1 Kec. Banjit diselesaikan pada tahun 2002, dan Sekolah Menengah Kejuruan (SMK) di SMK Bhakti Utama Bandar Lampung diselesaikan pada tahun 2005.
i
SANWACANA
Assalamualaikum, Wr. Wb
Bismillahirrahmanirrahim
Alhamdulillah segala Puji syukur kehadirat ALLAH SWT yang telah memberikan berkat rahmat dan karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan
skripsi yang berjudul “PENGARUH PERENDAMAN TERHADAP DAYA
DUKUNG TANAH ORGANIK BERDASARKAN UJI TEKAN BEBAS
MENGGUNAKAN TX - 300” yang merupakan salah satu syarat untuk
memperoleh gelar Sarjana Teknik pada Fakultas Teknik Universitas Lampung.
Penulis menyadari bahwa masih terdapat kekurangan dalam penyusunan skripsi ini dikarenakan keterbatasan pengetahuan yang penulis miliki. Oleh karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun.
Dalam kesempatan pada penyusunan skripsi ini penulis mendapatkan banyak bantuan, dukungan, bimbingan dan pengarahan dari berbagai pihak. Untuk itu penulis mengucapkan terima kasih kepada :
ii
2. Bapak Ir. Idharmahadi Adha, M.T., selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil Universitas Lampung dan selaku Dosen Penguji skripsi, juga selaku Pembimbing Akademik yang telah memberikan kesediaan waktunya memberikan bimbingan dan pengarahan, serta nasehat selama penulis menyusun skripsi dan menempuh perkuliahan.
3. Bapak Ir. Setyanto, M.T., selaku Dosen Pembimbing I skripsi, atas kesediaan waktunya memberikan bimbingan dan pengarahan, serta nasehat selama penulis menyusun skripsi.
4. Bapak Iswan, S.T, M.T., selaku Dosen Pembimbing II skripsi, atas kesediaan waktunya memberikan bimbingan dan pengarahan, serta nasehat selama penulis menyusun skripsi.
5. Seluruh Dosen pengajar yang telah memberikan bekal ilmu pengetahuan kepada penulis selama menjadi Mahasiswa di Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Lampung.
6. Seluruh karyawan di Fakultas Teknik, Universitas Lampung.
7. Seluruh karyawan di Laboratorium Mekanika Tanah, Universitas
Lampung yang telah memberikan bantuan dan bimbingan selama penulis melakukan penelitian.
iii
9. Dita Pujiwati, SPd yang selalu memberikan semangat, dukungan, waktu serta terima kasih untuk kebersamaan dalam bantuannya selama masa penyusunan skripsi sampai selesai.
10.Teman - teman seperjuangan : Gani, Yogi, Candra, Surya, Apri, Reza, dan Ikson, terima kasih untuk bantuannya selama penelitian sampai penulisan skripsi.
11.Teman – temanku : Angkatan 2005 pada khususnya serta angkatan yang lain yang tidak dapat disebutkan satu per satu atas kebaikan, kebersamaan, dukungan dan bantuan selama perkuliahan.
Semoga skripsi ini dapat bermanfaat, khususnya bagi penulis dan bagi para pembaca. Selain itu penulis berharap dan berdo’a, semoga semua pihak yang telah memberikan bantuan dan semangat kepada penulis mendapatkan ridho dari ALLAH SWT. Amin . . .
Bandar Lampung, 12 April 2013 Penulis,
v
vi
V. PENUTUP ... 67
A. Kesimpulan ... 67
B. Saran ... 68
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN A SURAT – SURAT AKADEMIK
LAMPIRAN B HASIL UJI PENELITIAN
LAMPIRAN C FOTO ALAT PENELITIAN
vii
DAFTAR GAMBAR
Gambar Halaman
1.Nilai-nilai Batas Atterberg Untuk Subkelompok Tanah ... 11
2.Batas-batas Atterberg ... 25
3.Bagan Alir Penelitian ... 43
4.Grafik Analisis Saringan ... 47
5.Kurva Akumulasi Ukuran Butiran Tanah ... 48
6.Hubungan Berat Volume Kering dengan Kadar Air Optimum ... 50
7.Diagram Plastisitas ... 54
8.Hubungan Berat Jenis dengan Kadar TX – 300 ... 56
9.Hubungan Batas Atterberg dengan Kadar TX – 300 ... 59
10.Hubungan Nilai UCS Terhadap Kadar TX – 300 ... 62
viii
DAFTAR TABEL
Tabel Halaman
1.Sistem Klasifikasi Tanah Unified ... 12
2.Klasifikasi Tanah Berdasarkan Sistem Unified ... 13
3.Penggolongan Tanah Berdasarkan Kandungan Organik ... 18
4.Hasil Pengujian Kadar Air Tanah Asli ... 45
5.Hasil Pengujian Berat Jenis (Gs) Tanah Asli ... 45
6.Hasil Pengujian Analisis Saringan ... 46
7.Hasil Pengujian Hidrometri ... 47
8.Hasil Pengujian Batas Atterberg Tanah Asli ... 48
9.Hasil Pengujian Sampel Tanah Asli ... 51
10.Hasil Penelitian Kandungan Unsur Kimia Tanah ... 52
11.Hasil Pengujian Berat Jenis Tiap Kadar ... 55
12.Hasil Pengujian Batas Cair Tiap Kadar ... 57
13.Hasil Pengujian Batas Plastis Tiap Kadar ... 58
14.Hasil Pengujian Indeks Plastisitas Tiap Kadar ... 58
15.Hasil Pengujian UCS Perendaman 4 hari ... 61
16.Hasil Pengujian UCS Perendaman 7 hari ... 61
17.Hasil Pengujian UCS Perendaman 14 hari ... 61
18.Hasil Pengujian UCS Perendaman 21 hari ... 61
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Dalam memenuhi kebutuhan hidupnya manusia membutuhkan sarana dan prasarana yang baik. Seiring dengan perkembangan jaman, pembangunan suatu konstruksi dalam teknik sipil sangat erat kaitannya dengan kondisi fisik dan mekanis tanah, hal ini disebabkan karena tanah merupakan salah satu material yang memegang peranan penting dalam mendukung suatu konstruksi sipil tersebut.
2
Kondisi tanah pada suatu daerah tidak akan memiliki sifat tanah yang sama dengan daerah lainnya, ada yang mempunyai daya dukung sangat baik dan adapula mempunyai daya dukung sangat buruk. Hal ini tentu sangat dipengaruhi oleh jenis tanahnya, sehingga dalam suatu pekerjaan Teknik Sipil perlu adanya penguasaan yang lebih mendalam mengenai masalah Mekanika Tanah, baik itu secara analitis mengenai perilaku tanah, sifat fisik dan mekanis tanah.
Tanah organik terbentuk dari mineral-mineral lempung dan pelapukan tumbuh-tumbuhan (mineral organik). Sifat merembeskan airnya tinggi dan melekat. Warna tanah pada tanah organik biasanya bewarna gelap hal ini dikarenakan pelapukan tumbuhan dan hewan didalamnya.
Stabilisasi daya dukung tanah biasanya dipilih sebagai salah satu alternative dalam perbaikan tanah. Perbaikan tanah dengan cara stabilisasi bisa meningkatkan kepadatan dan daya dukung tanah. Stabilisasi ada banyak macamnya, diantaranya menggunakan bahan campuran dan melakukan pemadatan dengan cara mekanis.
Daya dukung tanah adalah besarnya tekanan atau kemampuan tanah untuk menerima beban dari luar sehingga menjadi labil. Daya dukung tanah dasar dipengaruhi oleh jenis tanah, tingkat kepadatan, kadar air, kondisi drainase, dan lain-lain.
3
Proses stabilisasi tanah secara konvensional saat ini belum mampu merubah sifat tanah sehingga walaupun jalan sudah di padatkan akan cepat mengalami kerusakan, karena sifat-sifat buruk tanah pondasi dibawahnya masih ada. Melihat perkembangan yang terjadi dilapangan, teknologi stabilisasi tanah telah mengalami peningkatan dan salah satunya adalah menggunakan TX-300. TX-300 adalah cairan konsentrat (campuran unik bahan kimia yang multi guna), bila diaplikasikan secara tepat akan memadatkan tanah dan menjadikan struktur tanah yang keras dan tahan air. TX-300 tidak berbahaya, tidak korosif, tidak mengandung bahan penyebab alergi dan tidak mudah terbakar. TX-300 dapat digunakan hampir semua tipe tanah atau kombinasi tanah.
Pada penelitian ini akan digunakan jenis tanah organik yang dicampur dang direndam dengan TX-300 dengan kadar campuran yang berbeda yang mana bahan ini berfungsi melapisi partikel tanah melalui reaksi elektro – kimia sehingga kandungan air di dalamnya terpisah dan ikatan sesama partikel tanah akan menguat. Kuatnya ikatan partikel tanah akan mencegah air kembali menyatu pada permukaan tanah, sehingga nantinya diharapkan akan merubah sifat-sifat buruk tanah seperti kembang susut menjadi tanah yang mudah dipadatkan dan stabil secara permanen sehingga mendukung lapisan diatasnya.
B. Rumusan Masalah
4
sampai manakah perubahan yang dialami oleh tanah yang melingkupi perubahan nilai batas-batas konsistensi (batas Atterberg) seperti cair, batas plastis, batas susut serta nilai kuat dukung tanah asli dengan tanah yang telah dicampur atau distabilisasi menggunakan TX-300 sebagai bahan additive, sehingga nantinya dapat disimpulkan bahwa TX-300 ini dapat digunakan sebagai bahan alternative untuk stabilisasi tanah.
C. Pembatasan Masalah
Masalah pada penelitian ini dibatasi pada sifat dan karakteristik tanah
sebelum dan sesudah dicampur menggunakan TX-300 dengan melaksanakan pengujian yang dilakukan di laboratorium. Adapun ruang lingkup dan batasan masalah pada penelitian ini adalah :
1. Sampel tanah yang digunakan adalah jenis tanah organic berasal dari tanah di daerah Rawa Seragi Lampung Timur.
2. Bahan yang digunakan untuk stabilisasi tanah adalah TX-300 yang merupakan produk stabilisasi tanah secara kimiawi.
3. Pengujian-pengujian yang dilakukan di laboratorium antara lain, sebagai berikut :
a. Pengujian pada tanah asli meliputi : 1) Uji Analisis Saringan
2) Uji Berat Jenis 3) Uji Kadar Air
5
b. Pengujian pada tanah yang telah distabilisasi meliputi : 1) Uji Berat Jenis
2) Uji Batas-batas Atterberg 3) Uji Kadar Air
4) Uji Kuat Tekan Bebas (UCS)
D. Tujuan Penelitian
Adapun tujuan dari penelitian adalah :
1. Untuk mengetahui peningkatan daya dukung tanah organik yang
distabilisasikan dengan menggunakan campuran TX-300 ditinjau dari nilai UCS.
2. Untuk mengetahui pengaruh batas-batas konsistensi dengan variasi percampuran TX-300 pada tanah organik.
3. Untuk mengetahui perbandingan karakteristik fisik tanah sebelum dan sesudah dilakukan stabilisasi dengan TX-300 melalui pengujian di laboratorium.
II. TINJAUAN PUSTAKA
A. Tanah
Tanah adalah material yang terdiri dari butiran mineral-mineral padat yang tidak terikat secara kimia satu sama lain dan dari bahan-bahan organik yang telah melapuk disertai dengan zat cair dan gas yang mengisi ruang-ruang kosong diantara partikel-partikel padat tersebut (Das, 1988). Selain itu dalam arti lain tanah merupakan akumulasi partikel mineral atau ikatan antar partikelnya, yang terbentuk karena pelapukan dari batuan (Craig,1991).
Tanah juga merupakan kumpulan-kumpulan dari bagian-bagian yang padat dan tidak terikat antara satu dengan yang lain, diantaranya mungkin material organik rongga-rongga diantara material tersebut berisi udara dan air (Verhoef,1994). Sedangkan Tanah (soil) menurut teknik sipil dapat didefinisikan sebagai sisa atau produk yang dibawa dari pelapukan batuan dalam proses geologi yang dapat digali tanpa peledakan dan dapat ditembus dengan peralatan pengambilan contoh (sampling) pada saat pemboran. (Hendarsin, 2000)
7
dari batuan. Diantara partikel-partikel tanah terdapat ruang kosong yang disebut pori-pori yang berisi air dan udara. Ikatan yang lemah antara partikel-partikel tanah disebabkan oleh pengaruh karbonat atau oksida yang tersenyawa diantara partikel-partikel tersebut, atau dapat juga disebabkan oleh adanya material organik bila hasil dari pelapukan tersebut di atas tetap berada pada tempat semula maka bagian ini disebut tanah sisa (residu soil). Hasil pelapukan terangkut ke tempat lain dan mengendap di beberapa tempat yang berlainan disebut tanah bawaan (transportation soil). Media pengangkutan tanah berupa gravitasi, angin, air dan gletsyer. Pada saat akan berpindah tempat, ukuran dan bentuk partikel-partikel dapat berubah dan terbagi dalam beberapa rentang ukuran.
Tanah menurut Bowles (1989) adalah campuran partikel-partikel yang terdiri dari salah satu atau seluruh jenis berikut :
1. Berangkal (boulders), merupakan potongan batu yang besar, biasanya lebih besar dari 250 mm sampai 300 mm. Untuk kisaran antara 150 mm sampai 250 mm, fragmen batuan ini disebut kerakal (cobbles).
2. Kerikil (gravel), partikel batuan yang berukuran 5 mm sampai 150 mm. 3. Pasir (sand), partikel batuan yang berukuran 0,074 mm sampai 5 mm,
berkisar dari kasar (3-5 mm) sampai halus (kurang dari 1 mm).
8
5. Lempung (clay), partikel mineral berukuran lebih kecil dari 0,002 mm. Partikel-partikel ini merupakan sumber utama dari kohesi pada tanah yang kohesif.
6. Koloid (colloids), partikel mineral yang “diam” yang berukuran lebih kecil dari 0,001 mm.
Istilah tanah dalam bidang mekanika tanah dapat digunakan mencakup semua bahan seperti lempung, pasir, kerikil dan batu-batu besar. Metode yang dipakai dalam teknik sipil untuk membedakan dan menyatakan berbagai tanah, sebenarnya sangat berbeda dibandingkan dengan metode yang dipakai dalam bidang geologi atau ilmu tanah. Sistem klasifikasi yang digunakan dalam mekanika tanah dimaksudkan untuk memberikan keterangan mengenai sifat-sifat teknis dari bahan-bahan itu dengan cara yang sama, seperti halnya pernyataan-pernyataan secara geologis dimaksudkan untuk memberi keterangan mengenai asal geologis dari tanah.
B. Klasifikasi Tanah
Sistem klasifikasi tanah adalah suatu sistem pengaturan beberapa jenis tanah yang berbeda-beda tetapi mempunyai sifat yang serupa ke dalam kelompok-kelompok berdasarkan pemakaiannya. Sistem klasifikasi memberikan suatu bahasa yang mudah untuk menjelaskan secara singkat sifat-sifat umum tanah yang sangat bervariasi tanpa penjelasan yang terinci (Das, 1995).
9
dalam urutan berdasarkan suatu kondisi fisik tertentu. Tujuan klasifikasi tanah adalah untuk menentukan kesesuaian terhadap pemakaian tertentu, serta untuk menginformasikan tentang keadaan tanah dari suatu daerah kepada daerah lainnya dalam bentuk berupa data dasar. Klasifikasi tanah juga berguna untuk studi yang lebih terinci mengenai keadaan tanah tersebut serta kebutuhan akan pengujian untuk menentukan sifat teknis tanah seperti karakteristik pemadatan, kekuatan tanah, berat isi, dan sebagainya (Bowles, 1989).
Jenis dan sifat tanah yang sangat bervariasi ditentukan oleh perbandingan banyak fraksi-fraksi (kerikil, pasir, lanau dan lempung), sifat plastisitas butir halus. Klasifikasi bermaksud membagi tanah menjadi beberapa golongan tanah dengan kondisi dan sifat yang serupa diberi simbol nama yang sama. Ada dua cara klasifikasi yang umum yang digunakan :
1. Sistem Klasifikasi AASTHO
Sistem Klasifikasi AASHTO (American Association of State Highway and Transportation Official) dikembangkan pada tahun 1929 dan mengalami beberapa kali revisi hingga tahun 1945 dan dipergunakan hingga sekarang, yang diajukan oleh Commite on Classification of Material for Subgrade and Granular Type Road of the Highway Research Board (ASTM Standar No. D-3282, AASHTO model M145). Sistem klasifikasi ini bertujuan untuk menentukan kualitas tanah guna pekerjaan jalan yaitu lapis dasar (sub-base) dan tanah dasar (subgrade).
10
Sistem ini didasarkan pada kriteria sebagai berikut : a. Ukuran butir
Kerikil : bagian tanah yang lolos saringan dengan diameter 75 mm dan tertahan pada saringan diameter 2 mm (No.10).
Pasir : bagian tanah yang lolos saringan dengan diameter
2 mm dan tertahan pada saringan diameter 0,0075 mm (No.200).
Lanau & lempung : bagian tanah yang lolos saringan dengan diameter 0,0075 mm (No.200).
b. Plastisitas
Nama berlanau dipakai apabila bagian-bagian yang halus dari tanah mempunyai indeks plastisitas (PI) sebesar 10 atau kurang. Nama berlempung dipakai bila bagian-bagian yang halus dari tanah mempunyai indeks plastisitas sebesar 11 atau lebih.
c. Apabila ditemukan batuan (ukuran lebih besar dari 75 mm) dalam contoh tanah yang akan diuji maka batuan-batuan tersebut harus dikeluarkan terlebih dahulu, tetapi persentasi dari batuan yang dikeluarkan tersebut harus dicatat.
11
butiran tanah tersebut lolos ayakan No.200 diklasifikasikan ke dalam kelompok A-4, A-5 A-6, dan A-7. Butiran dalam kelompok A-4 sampai dengan A-7 tersebut sebagian besar adalah lanau dan lempung.
Gambar 1 menunjukkan rentang dari batas cair (LL) dan Indeks Plastisitas (PI) untuk tanah data kelompok A-2, A-4, A-5, A-6, dan A-7.
Gambar 1. Nilai-nilai batas Atterberg untuk subkelompok tanah. (Hary Christady, 1992)
2. Sistem Klasifikasi Tanah Unified (USCS)
12
Sistem klasifikasi USCS mengklasifikasikan tanah ke dalam dua kategori utama yaitu : organik. Simbol Pt digunakan untuk gambut (peat), dan tanah dengan kandungan organik tinggi. Plastisitas dinyatakan dengan L untuk plastisitas rendah dan H untuk plastisitas tinggi.
Tabel 1. Sistem klasifikasi tanah unified (Bowles, 1991)
Jenis Tanah Prefiks Sub Kelompok Sufiks
13
Tabel 2. Klasifikasi Tanah Berdasarkan Sistem Unified
Divisi Utama Simbol Nama Umum Kriteria Klasifikasi
Ta
Tidak memenuhi kedua kriteria untuk GW
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 sekali, serbuk batuan, pasir halus berlanau atau berlempung
Diagram Plastisitas:
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. berlanau, lempung “kurus” (lean clays)
Lanau anorganik atau pasir halus diatomae, atau lanau diatomae, kandungan organik sangat tinggi
PT
Peat (gambut), muck, dan tanah-tanah lain dengan kandungan organik tinggi
Manual untuk identifikasi secara visual dapat dilihat di ASTM Designation D-2488
Sumber : Hary Christady, 1996.
14
C. Tanah Organik
1. Definisi Tanah Organik
Tanah organik terbentuk dari mineral-mineral lempung dan pelapukan tumbuh-tumbuhan (mineral organik). Sifat merembeskan airnya tinggi dan melekat. Warna tanah pada tanah organik biasanya bewarna gelap hal ini dikarenakan pelapukan tumbuhan dan hewan didalamnya.
Perilaku tanah lempung organik sangat tergantung pada kadar organik (organic content), kadar abu (ash content), kadar serat (fibrous content). Makin tinggi kandungan organiknya maka akan semakin rendah daya dukungnya (bearing capacity) dan kekuatan gesernya (shear strength), serta makin besar pemampatannya (compressibility).
Bilamana tanah organik dibebani maka tanah tersebut akan memampat. Menurut Terzaghi (1925) pemampatan tersebut merupakan penjumlahan tiga komponen pemampatan, yaitu:
1) Pemampatan segera (immediate settlement) yang terjadi akibat adanya deformasi elastis butiran tanah.
2) Pemampatan konsolidasi (consolidation settlement) merupakan
penurunan yang disebabkan keluarnya air dari pori tanah. 3) Pemampatan sekunder (secondary settlement).
15
Terdapat dua sistem penggolongan utama yang dilakukan, yakni sistem penanggulangan AASHTO (metode AASHTO M 145 atau penandaan ASTM D-3282) dan sistem penggolongan tanah bersatu (penandaan ASTM D-2487). Dalam metode AASHTO, tidak tercantum untuk gambut dan tanah lempung organik, sehingga ASTM D-2487 harus digunakan sebagai langkah pertama pada pengidentifikasian tanah lempung organik.
2. Sifat Tanah Organik
Sifat dan ciri tanah organik dapat ditentukan dengan berdasarkan sifat fisik dan kimianya. Adapun sifat dan ciri tersebut antara lain :
a. Warna
Umumnya tanah organik berwarna coklat tua dan kehitaman, meskipun bahan asalnya berwarna kelabu, coklat atau kemerah-merahan, tetapi setelah mengalami dekomposisi muncul senyawa-senyawa humik berwarna gelap. Pada umumnya, perubahan yang dialami bahan organik kelihatannya sama yang dialami oleh sisa organik tanah mineral, walaupun pada tanah organik aerasi terbatas.
b. Berat Isi
16
c. Kapasitas Menahan Air
Tanah Organik mempunyai kapasitas menahan air yang tinggi. Mineral kering dapat menahan air 1/5 – 2,5 dari bobotnya, sedangkan tanah organik dapat 2 – 4 kali dari bobot keringnya. Gambut lumut yang belum terkomposisi sedikit lebih banyak dalam menahan air, sekitar 12 atau 15 bahkan 20 kali dari bobotnya sendiri.
d. Struktur
Ciri tanah organik yang lain adalah strukturnya yang mudah dihancurkan apabila dalam keadaan kering. Bahan organik yang telah terdekomposisi sebagian bersifat koloidal dan mempunyai kohesi dan plastisitasnya rendah. Suatu tanah berbahan organik yang baik adalah poroeus atau mudah dilewati air, terbuka dan mudah diolah. Ciri-ciri ini sangat diinginkan oleh pertanian tetapi tidak baik untuk bahan konstruksi sipil.
Sebagai akibat dari kemampuan yang besar untuk menahan air, maka apabila terjadi perbaikan drainase dimana dengan adanya pengurangan kadar air akan terjadi pemadatan struktur tanah organik, hal ini akan menurunkan muka tanah dan kalau ada tumbuhan akarnya akan muncul di atas permukaan tanah.
e. Reaksi Masam
17
organik akan cenderung lebih masam dari tanah mineral pada kejenuhan basah yang sama.
f. Sifat Koloidal
Sifat ini mempunyai kapasitas tukar kationnya lebih besar, serta sifat ini lebih jelas diperlihatkan oleh tanah organik dari pada tanah mineral. Luas permukaan dua hingga empat kali dari pada tanah mineral.
g. Sifat Penyangga
Pada tanah organik lebih banyak diperlukan belerang atau kapur yang digunakan untuk perubahan pH pada tingkat nilai yang sama dengan tanah mineral. Hal ini disebabkan karena sifat penyangga tanah ditentukan oleh besar kapasitas tukar kation, dengan demikian tanah organik umumnya memperlihatkan gaya resistensi yang nyata terhadap perubahan pH bila dibandingkan dengan tanah mineral.
3. Identifikasi Organik
18
Tabel 3. Penggolongan Tanah Berdasarkan Kandungan Organik
KANDUNGAN ORGANIK KELOMPOK TANAH
≥ 75 % GAMBUT
25 % - 75 % TANAH ORGANIK
≤ 25 % TANAH DENGAN KANDUNGAN
ORGANIK RENDAH
(SUMBER : PEDOMAN KONSTRUKSI JALAN DI ATAS TANAH GAMBUT DAN ORGANIK, 1996)
D. Stabilisasi Tanah
Stabilisasi tanah adalah suatu proses untuk memperbaiki sifat-sifat tanah dengan menambahkan sesuatu pada tanah tersebut, agar dapat menaikkan kekuatan tanah dan mempertahankan kekuatan geser. Stabilisasi tanah secara prinsip adalah suatu tindakan atau usaha yang dilakukan guna menaikkan kekuatan tanah dan mempertahankan kekuatan gesernya. Adapun tujuan stabilisasi tanah adalah untuk mengikat dan menyatukan agregat material yang ada sehingga membentuk struktur jalan atau pondasi jalan yang padat.
Pada umumnya cara yang digunakan untuk menstabilisasi tanah terdiri dari salah satu atau kombinasi dari pekerjaan-pekerjaan berikut (Bowles, 1991) : 1. Mekanis, yaitu pemadatan dengan berbagai jenis peralatan mekanis seperti
19
2. Bahan Pencampur (Additiver), yaitu penambahan kerikil untuk tanah kohesif, lempung untuk tanah berbutir, dan pencampur kimiawi seperti semen, gamping, abu batu bara, semen aspal, sodium dan kalsium klorida, limbah pabrik kertas dan lain-lainnya.
Metode atau cara memperbaiki sifat-sifat tanah ini juga sangat bergantung pada lama waktu pemeraman, hal ini disebabkan karena didalam proses perbaikan sifat-sifat tanah terjadi proses kimia yang dimana memerlukan waktu untuk zat kimia yang ada didalam additive untuk bereaksi. Sifat-sifat tanah yang telah diperbaiki dengan cara stabilisasi dapat meliputi kestabilan volume, kekuatan atau daya dukung, permeabilitas, dan kekekalan atau keawetan.
Menurut Bowles, 1991 beberapa tindakan yang dilakukan untuk menstabilkan tanah adalah sebagai berikut :
1. Meningkatkan kerapatan tanah.
2. Menambah material yang tidak aktif sehingga meningkatkan kohesi atau tahanan gesek yang timbul.
3. Menambah bahan untuk menyebabkan perubahan-perubahan kimiawi atau
fisis pada tanah.
4. Menurunkan muka air tanah (drainase tanah). 5. Mengganti tanah yang buruk.
20
bahwa tidak semua tanah dalam kondisi aslinya memiliki sifat-sifat yang diinginkan.
Apabila tanah bersifat sangat lepas atau sangat mudah tertekan, permeabilitas yang terlalu tinggi, dan sifat-sifat lain yang tidak diinginkan sehingga tidak sesuai untuk proyek pembangunan, maka tanah tersebut harus distabilisasi.
E. Daya Dukung Tanah
Daya dukung tanah adalah besarnya tekanan atau kemampuan tanah untuk menerima beban dari luar sehingga menjadi labil. Daya dukung tanah dasar dipengaruhi oleh jenis tanah, tingkat kepadatan, kadar air, kondisi drainase, dan lain-lain. Tingkat kepadatan dinyatakan dengan persentase berat volume kering (γk) tanah terhadap berat volume kering maksimum (γk maks).
Daya dukung tanah bisa kita dapat dengan cara mekanis seperti dengan bantuan alat berat. Ada beberapa cara seperti melakukan penggilasan dengan alat penggilas, menjatuhkan benda berat, ledakan, melakukan tekanan stastis, melakukan proses pembekuan, pemanasan dan sebagainya.
Tanah yang memiliki daya dukung yang baik memiliki tingkat kerapatan yang besar. Tanah pada kondisi ini memiliki penurunan tanah yang sangat kecil dan dalam jangka waktu yang sangat lama. Penurunan muka air tanah juga sangat besar sehingga pada drainase tanah kondisinya tidak terlalu tergenang air.
21
pekerjaan tertentu. Perbaikan daya dukung juga merupakan usaha untuk mempertinggi kerapatan tanah dengan pemakaian energi mekanis untuk menghasilkan pemampatan partikel (Bowless, 1989). Energi pemadatan dilapangan dapat diperoleh dari alat-alat berat, pemadat getaran, mesin gilas dan dari benda-benda berat yang dijatuhkan. Di laboratorium untuk mendapatkan daya dukung dilakukan dengan gaya tumbukan (dinamik), alat penekan, alat tekan statik yang memakai piston dan mesin tekan.
Rumus daya dukung tanah : qu = Cu x Nc + γ x D
dimana :
Cu : Kuat geser undrained (undrained shear strength) Nc : Faktor daya dukung yang tergantung pada sudut geser γ : Berat isi tanah
D : Kedalaman tanah
Menurut Bowless (1989), ada beberapa keuntungan pemadatan :
1. Berkurangnya penurunan permukaan tanah (subsidence) yaitu gaya vertikal pada massa tanah akibat berkurangnya angka pori.
2. Bertambahnya kekuatan tanah.
3. Berkurangnya penyusutan, berkurangnya volume akibat berkurangnya kadar air dari nilai patokan pada saat pengeringan.
22
F. Stabilisasi Elektro-Kimiawi TX 300
TX 300 adalah bahan polimer cair yang berfungsi untuk menstabilisasi, mengeraskan, dan menguatkan daya dukung tanah. Bahan kimia yang terkandung di TX-300 memiliki proses ikatan reaksi kimia seperti yang ditemukan di stabilisator sulfat atau klorida berbasis, yang bersifat korosif.
Sebaliknya, TX-300 bersifat koloid, yang dibentuk melalui pertukaran ion - menghasilkan pembentukan gel yang mengubah mereka dari cair ke padat, membentuk suatu ikatan, tetap kaku ditembus, itu memberikan ketahanan terhadap kelembaban seperti mengisi pada rongga tanah, mengurangi indeks plastisitas dan penurunan tegangan permukaan sebagai sementasi pada akhirnya meningkatkan kapasitas atau daya dukung tanah.
Polimerisasi dari TX-300 menjadi sebuah kumpulan yang solid dan ketika mengeras, menyebarkan air. Komponen mencapai viskositas maksimum dan ditetapkan menjadi kuat, ikatan anorganik yang tidak biodegradable. Ketika diterapkan dengan baik, TX-300 menembus permukaan untuk mengikat partikel halus bersama-sama, sehingga ikatan dan kekuatan materi dasar ada dua metode yaitu dehidrasi dan mekanisme pengaturan bahan kimia yang merubah bahan menjadi lekatan, lebih kental dan larut.
23
TX-300 terdiri dari bahan baku alami dan tidak mengandung bahan atau produk daur ulang. Ini berisi inhibitor korosi, itu memberikan 100% lebih sedikit korosif dari pada air keran, sangat membantu melindungi peralatan logam.
TX 300, bila diaplikasikan secara tepat akan memadatkan tanah dan menjadikan struktur tanah yang keras dan tahan air. Fungsi lain dari TX-300 adalah :
1. Memperkuat pondasi bangunan.
2. Konstruksi landasan pesawat, lantai lapangan parkir, lantai area pergudangan dan lain-lain.
3. Memperkuat campuran beton.
Karakteristik bahan TX-300 :
1. Cairan konsentrat (campuran unik bahan kimia yang multi guna), Mudah diaplikasikan (dilarutkan dengan air).
2. Tidak berbahaya, tidak korosif, tidak mengandung bahan penyebab alergi, dan tidak mudah terbakar.
3. Dapat digunakan hampir di semua tipe atau kombinasi tanah. Kecuali pasir murni (perlu dicampur dengan tanah, lempung, atau bahan lainnya).
Keuntungan menggunakan TX-300 :
1. Daya dukung yang kuat atau kokoh, TX-300 memberikan struktur dasar yang kuat sehingga mampu membuat jalan yang mulus dan tidak berdebu. 2. Waktu konstruksi yang cepat, lebih cepat dibandingkan dengan pembuatan
24
3. Lebih ekonomis, meminimalisasi penggunaan bahan lapisan penutup jalan (aspal atau beton). Atau tidak menggunakan lapisan penutup sama sekali. 4. Tahan lama, baik dengan perawatan yang minimal atau tanpa perawatan
sama sekali.
5. Ramah lingkungan dan aman bagi manusia (lulus persyaratan dan standard dari US EPA dan ISO 9002).
G. Batas-Batas Atterberg
Batas kadar air yang mengakibatkan perubahan kondisi dan bentuk tanah dikenal pula sebagai batas-batas konsistensi atau batas-batas Atterberg (yang mana diambil dari nama peneliti pertamanya yaitu Atterberg pada tahun (1911). Pada kebanyakan tanah di alam, berada dalam kondisi plastis.
25
Gambar 2. Batas-batas Atterberg
Adapun yang termasuk ke dalam batas-batas Atterberg antara lain : 1. Batas Cair (Liquid Limit)
Batas cair (LL) adalah kadar air tanah pada batas antara keadaan cair dan keadaan plastis, yaitu batas atas dari daerah plastis.
2. Batas Plastis (Plastic Limit)
Batas plastis (PL) adalah kadar air pada kedudukan antara daerah plastis dan semi padat, yaitu persentase kadar air dimana tanah yang di buat menyerupai lidi-lidi sampai dengan diameter silinder 3 mm mulai retak-retak, putus atau terpisah ketika digulung.
3. Batas Susut (Shrinkage Limit)
26
4. Indeks Plastisitas (Plasticity Index)
Indeks plastisitas (PI) adalah selisih antara batas cair dan batas plastis. Indeks plastisitas merupakan interval kadar air tanah yang masih bersifat plastis.
H. Tinjauan Penelitian Terdahulu
Beberapa penelitian laboratorium yang menjadi bahan pertimbangan dan acuan penelitian ini dikarenakan adanya kesamaan metode dan sampel tanah yang digunakan, akan tetapi untuk bahan additive dan variasi campuran serta waktu pemeraman yang berbeda, antara lain :
1. Stabilisasi Dengan Menggunakan ISS 2500
Penelitian yang dilakukan oleh Luki Sandi pada tahun 2010 adalah mengenai Stabilisasi Tanah Lunak dengan menggunakan ISS. Hasil dari penelitian tersebut mengatakan bahwa penggunaan bahan campuran ISS 2500 sebagai bahan stabilisasi pada tanah lempung lunak Rawa Sragi mampu meningkatkan kekuatan daya dukungnya. Penggunaan ISS 2500 juga cukup
efektif dalam meningkatkan daya dukung tanah lunak yang berasal dari Rawa Sragi terutama sebagai subgrade, akan tetapi peningkatan yang terjadi tidak terlalu signifikan
2. Stabilisasi Menggunakan ISS 2500 Dengan Variasi Waktu Perendaman
27
meningkatkan daya dukung tanah lunak yang berasal dari Rawa Sragi terutama sebagai subgrade. Faktor perendaman tanah dengan air dapat menurunkan kekuatan tanah stabilisasi ISS 2500 yang berbanding lurus dengan variasi lama waktu perendaman dan sangat signifikan perbedaannya dibandingkan dengan tanah stabilisasi ISS 2500 tanpa perlakuan perendaman.
3. Stabilisasi Dengan Semen
Penelitian yang dilakukan oleh Candra Hakim Van Rafi’i pada tahun 2009 adalah mengenai Pengaruh Durabilitas Terhadap Daya Dukung Lapisan Soil Cement Base Pada Tanah Lempung. Hasil yang didapat adalah bahwa pengaruh dari durabilitas terhadap lapisan soil cement base yaitu menggangu kestabilan lapisan fondasi tersebut, pengaruh dari durabilitas tersebut dapat dilihat dari perilaku rendaman (siklus). Dari hasil pengujian di laboratorium, didapat bahwa terjadi penurunan nilai CBR disetiap penambahan waktu siklus.
4. Stabilisasi Dengan Aspal Buton
28
disebabkan karena bercampurnya dua bahan dengan berat jenis yang berbeda.
5. Stabilisasi Tanah Timbunan Menggunakan ISS 2500
III. METODE PENELITIAN
A. Metode Pengambilan Sampel
Lokasi pengambilan sampel tanah organik ini berada di Rawa Seragi, Lampung Timur. Pengambilan sampel tanah menggunakan tabung pipa paralon sebanyak tiga buah untuk mendapatkan data-data primer. Pipa ditekan perlahan-lahan sampai kedalaman 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.
B. Peralatan
30
C. Benda Uji
Adapun benda uji yang akan dipakai dalam penelitian ini yaitu :
1. Sampel tanah yang digunakan berupa tanah organik yang berasal dari daerah Rawa Seragi, Lampung Timur.
2. Stabilizing Agent, yaitu TX-300.
D. Metode Pencampuran Sampel Tanah dengan TX-300
Metode pencampuran masing-masing kadar larutan TX-300 adalah :
1. Larutan TX-300 dicampur dengan sampel tanah yang telah ditumbuk (butir aslinya tidak pecah) dan lolos saringan No.4 (4,75 mm) dengan variasi kadar campuran larutan TX-300 antara lain adalah 0,8 ml, 1,1 ml, 1,4 ml dan 1,7 ml.
2. Sampel tanah yang sudah tercampur larutan TX-300 siap untuk
dipadatkan, lalu direndam dengan pariasi perendam selama empat hari, tujuh hari, empat belas hari, dua puluh satu hari dan dua puluh delapan hari. Setelah perendaman dilakukan pengujian batas-batas Atterberg, serta pengujian berat jenis.
E. Pelaksanaan Pengujian
Pelaksanaan pengujian dilakukan di Laboratorium Mekanika Tanah Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Lampung. Pengujian yang dilakukan terdiri dari 2 bagian yaitu pengujian untuk tanah asli dan pengujian untuk tanah yang distabilisasi menggunakan TX-300.
Adapun pengujian-pengujian tersebut adalah sebagai berikut :
31
2) Pengujian pada tanah yang telah distabilisasi larutan TX-300 a. Pengujian Berat Jenis
b. Pengujian Kadar Air c. Pengujian Batas Atterberg
d. Pengujian Kuat Tekan Bebas (UCS)
Pada pengujian tanah yang distabilisasi, setiap sampel tanah dibuat campuran dengan kadar larutan TX-300 yaitu 0,8 ml, 1,1 ml, 1,4 ml dan 1,7 ml dengan dilakukan masa perendaman yang berpariasi dan kemudian dilakukan pengujian.
1. Uji Analisis Saringan
Analisis saringan adalah mengayak atau menggetarkan sampel tanah melalui satu set ayakan di mana lubang-lubang ayakan tersebut makin kecil secara berurutan. Tujuan dari pengujian ini adalah untuk mengetahui presentase ukuran butir sampel tanah yang dipakai. Pengujian ini menggunakan standar ASTM D-422, AASHTO T88 (Bowles, 1991). Langkah Kerja :
a. Mengambil sampel tanah sebanyak 500 gram, memeriksa kadar airnya. b.Meletakkan susunan saringan diatas mesin penggetar dan memasukkan
32
c. Mengencangkan penjepit mesin dan menghidupkan mesin penggetar selama kira-kira 15 menit.
d.Menimbang masing-masing saringan beserta sampel tanah yang
tertahan di atasnya. Perhitungan :
a. Berat masing-masing saringan (Wc)
b.Berat masing-masing saringan beserta sampel tanah yang tertahan di atas saringan (Wcs)
c. Berat tanah yang tertahan (Ws) = Wcs – Wc
d.Jumlah seluruh berat tanah yang tertahan di atas saringan ( Ws Wtot)
e. Persentase berat tanah yang tertahan di atas masing-masing saringan (Pi)
f. Presentase berat tanah yang lolos masing-masing saringan (q) :
qi 100% pi%
q
11 qi p
i1Dimana : i = l (saringan yang dipakai dari saringan dengan diameter maksimum sampai saringan No.200)
2. Uji Berat Jenis
Pengujian ini mencakup penentuan berat jenis (specific gravity) tanah dengan menggunakan botol piknometer. Tanah yang diuji harus lolos
33
saringan No.4. Bila nilai berat jenis dan uji ini hendak digunakan dalam perhitungan untuk uji hydrometer, maka tanah harus lolos saringan # 200 (diameter = 0,074 mm). Uji berat jenis ini menggunakan standar ASTM D-854.
Adapun cara kerja berdasarkan ASTM D-854, antara lain :
a. Menyiapkan benda uji secukupnya dan mengoven pada suhu 60oC sampai dapat digemburkan atau dengan pengeringan matahari.
b.Mendinginkan tanah dengan Desikator lalu menyaring dengan saringan No.4 dan apabila tanah menggumpal ditumbuk lebih dahulu.
c. Mencuci labu ukur dengan air suling dan mengeringkannya. d.Menimbang labu tersebut dalam keadaan kosong.
e. Mengambil sampel tanah.
f. Memasukkan sampel tanah kedalam labu ukur dan menambahkan air suling sampai menyentuh garis batas labu ukur.
g. Mengeluarkan gelembung-gelembung udara yang terperangkap di
dalam butiran tanah dengan menggunakan pompa vakum.
34
Dimana : Gs = Berat jenis
W1 = Berat picnometer (gram)
W2 = Berat picnometer dan tanah kering (gram) W3 = Berat picnometer, tanah, dan air (gram) W4 = Berat picnometer dan air bersih (gram)
3. Uji Kadar Air
Pengujian ini digunakan untuk mengetahui kadar air suatu sampel tanah yaitu perbandingan antara berat air dengan berat tanah kering. Pengujian ini menggunakan standar ASTM D-2216.
Bahan : Sampel tanah asli seberat 30-50 gram sebanyak 3 sampel. Adapun cara kerja berdasarkan ASTM D-2216, yaitu :
a. Menimbang cawan yang akan digunakan dan memasukkan benda uji kedalam cawan dan menimbangnya.
b.Memasukkan cawan yang berisi sampel ke dalam oven dengan suhu 110oC selama 24 jam.
c. Menimbang cawan berisi tanah yang sudah di oven dan menghitung prosentase kadar air.
Perhitungan :
a) Berat cawan + berat tanah basah = W1 (gr) b) Berat cawan + berat tanah kering = W2 (gr) c) Berat air = W1 – W2 (gr)
35
e) Berat tanah kering = W2 – Wc (gr) f) Kadar air (ω) = W1 – W2 x (100%)
W2 – Wc
4. Uji Batas Atterberg
a. Batas Cair (Liquid Limit)
Tujuan pengujian ini adalah untuk menentukan kadar air suatu jenis tanah pada batas antara keadaan plastis dan keadaan cair. Pengujian ini menggunakan standar ASTM D-4318.
Adapun cara kerja berdasarkan ASTM D-4318, antara lain :
1. Mengayak sampel tanah yang sudah dihancurkan dengan
menggunakan saringan No.40
2. Mengatur tinggi jatuh mangkuk cassagrande setinggi 10 mm.
3. Mengambil sampel tanah yang lolos saringan No.40, kemudian diberi air sedikit demi sedikit dan aduk hingga merata, kemudian
dimasukkan kedalam mangkuk cassagrande dan meratakan
permukaan adonan sehingga sejajar dengan alas.
4. Membuat alur tepat ditengah-tengah dengan membagi benda uji
dalam mangkuk cassagrande tersebut dengan menggunakan
grooving tool.
5. Memutar tuas pemutar sampai kedua sisi tanah bertemu sepanjang 13 mm sambil menghitung jumlah ketukan dengan jumlah ketukan harus berada diantara 10-40 kali.
36
untuk benda uji dengan keadaan adonan benda uji yang berbeda sehingga diperoleh 4 macam benda uji dengan jumlah ketukan yang berbeda yaitu 2 buah dibawah 25 ketukan dan 2 buah di atas 25 ketukan.
Perhitungan :
1) Menghitung kadar air masing-masing sampel tanah sesuai jumlah pukulan.
2) Membuat hubungan antara kadar air dan jumlah ketukan pada grafik semi logritma, yaitu sumbu x sebagai jumlah pukulan dan sumbu y sebagai kadar air.
3) Menarik garis lurus dari keempat titik yang tergambar. 4) Menentukan nilai batas cair pada jumlah pukulan ke 25.
b. Batas Plastis (Plastic limit)
Tujuannya adalah untuk menentukan kadar air suatu jenis tanah pada keadaan batas antara keadaan plastis dan keadaan semi padat. Nilai batas plastis adalah nilai dari kadar air rata-rata sampel. Pengujian ini menggunakan standar ASTM D-4318.
Adapun cara kerja berdasarkan ASTM D-4318 :
1. Mengayak sampel tanah yang telah dihancurkan dengan saringan No. 40
2. Mengambil sampel tanah kira-kira sebesar ibu jari kemudian digulung-gulung di atas plat kaca hingga mencapai diameter 3 mm sampai retak-retak atau putus-putus.
37
4. Menentukan kadar air benda uji. Perhitungan :
1) Nilai batas plastis (PL) adalah kadar air rata-rata dari ketiga benda uji.
2) Indeks Plastisitas (PI) adalah harga rata-rata dari ketiga sampel tanah yang diuji, dengan rumus :
PI = LL - PL Dimana :
PI = Indeks Plastisitas LL = Nilai Batas Cair PL = Nilai Batas Plastis
5. Uji Pemadatan Tanah (ProctorModified)
Tujuannya adalah untuk menentukan kepadatan maksimum tanah dengan cara tumbukan yaitu dengan mengetahui hubungan antara kadar air dengan kepadatan tanah. Pengujian ini menggunakan standar ASTM D-1557.
Adapun langkah kerja pengujian pemadatan tanah, antara lain : a.Penambahan Air
1) Mengambil tanah sebanyak 15 kg dengan menggunakan karung goni
lalu dijemur.
2) Setelah kering tanah yang masih menggumpal dihancurkan dengan tangan.
38
4) Butiran tanah yang lolos saringan No.4 dipindahkan atas 6 bagian, masing-masing 2,5 kg, masukkan masing-masing bagian kedalam plastik dan ikat rapat-rapat.
5) Mengambil sebagian butiran tanah yang mewakili sampel tanah untuk menentukan kadar air awal.
6) Mengambil tanah seberat 2,5 kg, menambahkan air sedikit demi sedikit sambil diaduk dengan tanah sampai merata. Bila tanah yang diaduk telah merata, dikepalkan dengan tangan. Bila tangan dibuka, tanah tidak hancur dan tidak lengket ditangan.
Setelah dapat campuran tanah, mencatat berapa cc air yang ditambahkan untuk setiap 2,5 kg tanah.
7) Penambahan air untuk setiap sampel tanah dalam plastik dapat dihitung dengan rumus :
Wwb = wb . W 1 + wb W = Berat tanah
Wb = Kadar air yang dibutuhkan
Penambahan air : Ww = Wwb – Wwa
8) Sesuai perhitungan, lalu melakukan penambahan air setiap 2,5 kg sampel diatas pan dan mengaduknya sampai rata dengan tembok pengaduk.
b.Pemadatan tanah
1) Menimbang mold standar beserta alas.
39
3) Mengambil salah satu sampel yang telah ditambahkan air sesuai dengan penambahannya.
4) Dengan modified proctor, tanah dibagi kedalam 3 bagian. Bagian pertama dimasukkan kedalam mold, ditumbuk 25 kali sampai merata. Dengan cara yang sama dilakukan pula untuk bagian kedua dan ketiga. Sehingga bagian ketiga mengisi sebagian collar (berada sedikit diatas bagian mold).
5) Melepaskan collar dan meratakan permukaan tanah pada mold dengan menggunakan pisau pemotong.
6) Menimbang mold berikut alas dan tanah didalamnya.
7) Mengeluarkan tanah dari mold dengan extruder, ambil bagian tanah (alas dan bawah) dengan menggunakan 2 container untuk pemeriksaan kadar air (w).
8) Mengulangi langkah kerja b.2 sampai b.7 untuk sampel tanah lainnya, maka akan didapatkan 6 data pemadatan tanah.
40
6. Kuat Tekan Bebas
Sesuai dengan ASTM D-2166, pengujian ini bertujuan untuk menentukan kekuatan tekan bebas suatu jenis tanah yang bersifat kohesif, baik dalam keadaan asli (undisturbed), buatan (remoulded) maupun tanah yang dipadatkan (compacted).
Adapun langkah kerjanya adalah sebagai berikut :
Setelah sampel tanah yang telah distabilisasi dipadatkan, maka sampel untuk pengujian kuat tekan bebas dicetak pada cetakan tabung penuh dan kemudian mengeluarkan sampel tersebut menggunakan extruder. Sampel kemudian ditimbang sehingga didapatkan beratnya (W). Lalu sampel tanah diletakkan pada unconfined strength machine secara sentris. Mengatur dial beban dan dial deformasi pada posisi nol. Kemudian mengoperasikan alat dengan pembacaan dimulai dari regangan 0,5% ; 1% ; 2% dan seterusnya sampai tanah mengalami keruntuhan. Jika regangan sudah mencapai 20% tetapi sampel tanah belum runtuh maka percobaan dapat dihentikan.
F. Urutan Prosedur Penelitian
1. Hasil pengujian analisis saringan dan batas atterberg untuk tanah asli akan digunakan untuk mengklasifikasikan tanah berdasarkan klasifikasi tanah AASHTO dan USCS.
41
3. Melakukan penentuan jumlah kadar efektif TX-300 yang diperlukan untuk sampel tanah.
Adapun langkah-langkahnya yaitu :
a. Menentukan kepadatan kering maksimum tanah yang belum mengalami
perlakuan.
b. Mengalikan kepadatan kering maksimum dalam kilogram dengan 0,15 (mewakili standar lapisan 150 mm).
c. Tentukan tingkat aplikasi TX-300 yang dibutuhkan. Pada jenis tanah organik dengan presentase partikel tanah yang tinggi digunakan 0,05 L/m².
d. Perhitungan penentuan kadar efektif TX-300 :
MDD = 1030 kg/m³ ; TX-300 = 0,05 L/m² ; sampel Laboratorium = 2,5 kg
1030 x 0,15 = 154,5 kg
Untuk 1 kg tanah = 0,05/154,5 = 0,3236 ml
TX – 300 yang dibutuhakn = 2,5 x 0,3236 = 0,8 ml
4. Setelah kadar efektif TX-300 telah ditentukan, lalu dilakukan modifikasi kadar TX-300 dengan melakukan penambahan 0,3 ml dari kadar standar TX-300 sebanyak tiga kali. Sehingga variasi kadar larutan TX-300 menjadi 0,8 ml, 1,1 ml, 1,4 ml dan 1,7 ml.
42
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 dari pengujian sampel tanah asli ditampilkan dalam bentuk tabel dan
digolongkan berdasarkan sistem klasifikasi tanah AASHTO dan USCS. 2. Dari hasil pengujian sampel tanah asli terhadap masing-masing pengujian
seperti uji analisis saringan, uji berat jenis, uji kadar air, uji batas-batas atterberg dan uji pemadatan tanah, akan ditampilkan dalam bentuk tabel dan grafik yang nantinya akan didapatkan kadar air kondisi optimum. 3. Dari hasil pengujian kuat tekan bebas terhadap masing-masing campuran
larutan TX-300, yaitu 0,8 ml, 1,1 ml, 1,4 ml dan 1,7 ml akan ditampilkan dalam bentuk tabel dan grafik hasil pengujian.
68
V. PENUTUP
A. Kesimpulan
Berdasarkan hasil pengujian dan pembahasan yang telah dilakukan terhadap sampel tanah organik yang distabilisasi menggunakan TX – 300, maka diperoleh beberapa kesimpulan :
1. Sampel tanah yang digunakan berasal dari daerah Rawa Sragi, Kabupaten Lampung Timur, menurut sistem klasifikasi AASHTO digolongkan pada kelompok tanah A-7-5 (tanah lempung). Tanah golongan ini termasuk golongan tanah biasa sampai kurang baik digunakan sebagai tanah dasar pondasi. Berdasarkan klasifikasi USCS tanah tersebut digolongkan kedalam kelompok OH yaitu tanah organik dengan plastisitas sedang sampai dengan tinggi.
2. Pemakaian kadar TX – 300 sebagai bahan stabilisasi terhadap tanah organik mampu menaikkan nilai Berat Jenis tanah pada setiap penambahan kadar TX – 300. Dikarenakan bercampurnya dua bahan yang berbeda.
68
4. Indeks Plastis mengikuti penurunan dari Batas Cair seiring meningkatnya nilai Batas Plastis.
5. Nilai UCS campuran yang distabilisasi didapat nilai terbesar (maksimum) pada kadar campuran 1,7 ml. Untuk perendaman selama 4 hari nilai qu sebesar 0,062 kg/cm2, pada perendaman selama 7 hari nilai qu sebesar 0,078 kg/cm2,pada perendaman selama 14 nilai qu sebesar 0,082 kg/cm2, pada perendaman selama 21 hari nilai qu sebesar 0,096 kg/cm2, pada perendaman selama 28 hari nilai qu sebesar 0,109 kg/cm2.
B. Saran
Untuk penelitian selanjutnya mengenai stabilisasi tanah dengan menggunakan
bahan TX – 300, disarankan beberapa hal dibawah ini untuk
dipertimbangkan :
1. Untuk mengetahui efektif atau tidak campuran TX – 300 perlu diteliti lebih lanjut untuk tanah dari jenis lainnya dengan menggunakan komposisi campuran yang sama atau berbeda, sehingga akan diketahui perilaku tanah yang terjadi dan perubahan sifat fisik atau mekanik akibat pengaruh penambahan dari TX – 300 ke dalam campuran tanah.
69
3. Sebaiknya dilakukan pengecekan kondisi alat atau mesin sebelum melakukan pengujian-pengujian di laboratorium, hal ini dikarenakan akan mempengaruhi hasil yang akan didapat.
DAFTAR PUSTAKA
Bowles, J.E. Johan K. Helnim. 1991. Sifat-sifat Fisis dan Geoteknis Tanah. Mekanika Tanah, Penerbit PT. Erlangga. Jakarta.
Canonica, Lucio. 1991. Memahami Mekanika Tanah. Angkasa. Bandung.
Consultama, Artha. 2011. TX – 300. PT. Artha Consultama. Jakarta.
Craig, B.M. 1991. Mekanika Tanah. Erlangga. Jakarta.
Das, B.M. 1998. Mekanika Tanah, Jilid I. Erlangga. Jakarta.
Hardiyatmo, Hary Chirstady. 1996. Mekanika Tanah II. PT. Gramedia Pustaka Utama. Jakarta.
Kawulusan, Ave. 2009. Studi Penurunan Tanah Gambut Menggunakan Bahan Ijuk Pada Kondisi Single Drain Dengan Pembebanan Bertahap. Skripsi Universitas Lampung. Lampung.
L. Hendarsin Shirley. 2000. Penuntun Praktis Perencana Teknik Jalan Raya. Politeknik Negeri Bandung Jurusan Teknik Sipil. Bandung.
Laboratorium Mekanika Tanah. 2006. Buku Petunjuk Praktikum Mekanika Tanah I & II. Universitas Lampung. Bandar Lampung.
Verhoef, P.N.W. 1994. Geologi Untuk Teknik Sipil. Erlangga Jakarta.
