PENGARUH CAMPURAN LIMBAH PLASTIK DENGAN
TANAH LANAU DITINJAU TERHADAP NILAI DAYA
DUKUNG TANAH
(Skripsi)Oleh
MUHAMMAD IQBAL WILDINATA 1015011106
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS LAMPUNG
ABSTRAK
POWER ON EFFECT OF PLASTIC WASTE LAND SILT SUPPORTS
Oleh
MUHAMMAD IQBAL WILDINATA
Garbage is the waste accumulated in number year after year which will be a very complicated problem in Indonesia , especially in big cities such as Bandar Lampung . Population growth led to the increasing amount of garbage per day . There is garbage readily biodegradable and are difficult to decompose . One type of waste that is very difficult to unravel even take hundreds of years is plastic . One proposed solution is the use of plastic waste mixed plastic waste in the pile of soil where retrofitting systems that use plastic flexible regarded as soil reinforcement .
Soil samples used is derived from the silt soil Yoso Mulyo Village , District Metro East , City Metro , Lampung . Waste plastics used is plastic waste that had been destroyed were taken from one of the factories located in Jalan Soekarno Hatta , Bandar Lampung . To determine the increase in the carrying capacity of the soil conducted laboratory experiments of testing the physical properties and mechanical native soil and soil with a mixture of plastic waste .
In the analysis, KAO values obtained from native soil compaction test for 25.5411 % , 0.25 Untik plastic mixture ; 0.5 ; 0.75 ; 0.1 % respectively no significant increase in the value of KAO . CBR value for the native land of 6.1 , 0.25 % for mixed plastics ; 0.5 % ; 0.75 % ; 0.1 % ; consecutive no significant kenaiakan . Sliding angle values on native soil 27,5208o , 0.25 for mixed plastics ; 0.5 ; 0.75 ; 0.1 % respectively there is the rise and optimum mix of plastic waste 0.75%
ABSTRAK
PENGARUH CAMPURAN LIMBAH PLASTIK DENGAN TANAH LANAU DITINJAU TERHADAP NILAI DAYA DUKUNG TANAH
Oleh
MUHAMMAD IQBAL WILDINATA
Sampah adalah limbah yang jumlahnya terakumulasi tahun demi tahun yang akan menjadi masalah yang sangat pelik di Indonesia terutama di kota besar seperti Bandar Lampung. Pertambahan jumlah penduduk menyebabkan meningkatnya jumlah sampah perharinya. Terdapat sampah yang mudah terurai dan yang sulit terurai. Salah satu jenis sampah yang sangat sulit terurai bahkan memerlukan waktu ratusan tahun adalah plastik. Salah satu usulan pemecahan sampah plastik ialah pemanfaatan sampah plastik yang dicampur pada timbunan tanah dimana sistem perkuatan yang menggunakan plastik dianggap sebagai perkuatan tanah fleksibel.
Sampel tanah yang digunakan adalah tanah lanau yang berasal dari Desa Yoso Mulyo, Kecamatan Metro Timur, Kota Metro, Lampung. Limbah plastik yang digunakan adalah limbah plastik yang telah dihancurkan yang diambil dari salah satu pabrik yang berada di Jalan Soekarno Hatta, Bandar Lampung. Untuk mengetahui peningkatan daya dukung tanah dilakukan percobaan laboratorium berupa pengujian sifat-sifat fisik dan mekanis tanah asli dan tanah dengan campuran limbah plastik.
Dalam analisis yang dilakukan, diperoleh nilai KAO dari uji pemadatan untuk tanah asli 25,5411%, untik campuran plastik 0,25; 0,5; 0,75; 0,1 % berturut turut tidak ada kenaikan nilai KAO yang signifikan. Nilai CBR untuk tanah asli 6,1, untuk campuran plastik 0,25%; 0,5%; 0,75%; 0,1%; berturut turut tidak ada kenaiakan yang signifikan. Nilai sudut geser pada tanah asli 27,5208o, untuk campuran plastik 0,25; 0,5; 0,75; 0,1 % berturut turut ada kenaikan yang terjadi dan optimum pada campuran limbah plastik 0,75%
PENGARUH CAMPURAN LIMBAH PLASTIK DENGAN TANAH LANAU DITINJAU TERHADAP NILAI DAYA DUKUNG TANAH
Oleh
Muhammad Iqbal Wildinata
Skripsi
Sebagai Salah Satu Syarat Mencapai Gelar
SARJANA TEKNIK
Pada
Jurusan Teknik Sipil
Fakultas Teknik Universitas Lampung
FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS LAMPUNG
DAFTAR RIWAYAT HIDUP
Muhammad Iqbal Wildinata lahir di Bandar Lampung, pada
tanggal 02 Agustus 1992, merupakan anak pertama dari
pasangan Bapak Nahwan Taufiq, S.E. dan Ibu Rohilah, M.Pdi.,
Penulis memiliki dua orang saudara laki-laki bernama
Muhammad Farauqy Wildinata dan Muhammad Ilham Fadel
Wildinata. Penulis menempuh pendidikan dasar di SD Al-Kautsar Bandar
Lampung yang diselesaikan pada tahun 2004. Pendidikan tingkat pertama
ditempuh di SMPIT Al-Multazam Kuningan Jawa Barat yang diselesaikan pada
tahun 2007. Kemudian melanjutkan pendidikan tingkat atas di SMAIT
Al-Multazam Kuningan Jawa Barat yang diselesaikan pada tahun 2010.
Penulis diterima menjadi mahasiswa Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik,
Universitas Lampung melalui jalur Ujian Mandiri (UM) pada tahun 2010. Selama
menjadi mahasiswa, penulis pernah menjadi asisten dosen untuk mata kuliah
Mekanka Tanah 1 dan Mekanika Tanah 2 tahun akademik 2014/2015 dan
2015/2016. Penulis juga aktif dalam organisasi internal kampus yaitu Himpunan
Mahasiswa Teknik Sipil (HIMATEKS). Pada tahun 2013 penulis melakukan
kegiatan Kerja Praktik selama 3 bulan pada Proyek Pembangunan Boemi Kedaton
Mall Bandar Lampung. Penulis melaksanakan kegiatan Kuliah Kerja Nyata
(KKN) selama 40 hari di Desa Pekon Susuk, Kecamatan Kelumbayan,
MOTO
“Hidup itu singkat, Jangan menghabiskan waktu dengan kehidupan orang lain”
(Steve Jobs)
“Seseorang yang optimis akan melihat adanya kesempatan dalam setiap
malapetaka, sedangkan orang yang pesimis akan melihat malapetaka dalam
setiap kesempatan”
(Nabi Muhammad SAW)
“Ayo segera bangun mimpimu atau orang lain akan memperkerjakan kamu
untuk membangun mimpi mereka” (Farrah Gray)
“Belajar dari masa lalu, hidup untuk masa kini, dan berharap untuk masa yang
akan datang” (A
lbert Einstein)
“Sesungguhnya dibalik kesukaran itu ada kemudahan”
(QS . Al Insyirah : 6)
“Barang siapa keluar mencari ilmu maka dia berada di jalan Allah”
(HR. Tirmidzi)
Hidup adalah sebuah petualangan yang penuh kegagalan, jadikanlah
kegagalanmu sebagai cambuk menuju kesuksesan bagi dirimu
Sebuah karya yang jauh dari sempurna namun penuh dengan
kerja keras ini kupersembahkan untuk
:
Orang tua, serata adikku tercinta yang selalu memberi
semangat kepada diriku
Seluruh guru dan dosen yang telah memberikan ilmu yang
bermanfaat kepada diriku
Sahabat
–
sahabat tercinta yang telah memberikan warna
kehidupan yang baru kepada diriku
Orang yang kusayangi yang selalu ada disampingku selama ini
dan seluruh civitas akademika Teknik Sipil Universitas Lampung
SANWACANA
Alhamdulillahi Robbil ‘Alamin, puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah
Subhanahu Wa Ta’ala yang senantiasa memberikan rahmat dan hidayah-Nya,
sehingga skripsi dengan judul Pengaruh Campuran Limbah Plastik Dengan
Tanah Lanau Ditinjau Terhadap Nilai Daya Dukung Tanah dapat terselesaikan. Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk meraih gelar Sarjana Teknik pada
program reguler Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Lampung.
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa pada penulisan skripsi ini masih banyak
terdapat kekurangan dan kesalahan, oleh sebab itu penulis mohon maaf dan
mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun dari semua pihak.
Pada kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terima kasih yang setulusnya
kepada :
1. Prof. Drs. Suharno, M.sc., Ph.D., selaku Dekan Fakultas Teknik, Universitas
Lampung.
2. Ir. Idharmahadi Adha, M.T. selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik,
Universitas Lampung.
3. Iswan S.T., M.T. selaku Dosen Pembimbing I skripsi..
4. Dr. Ir. Lusmeilia Afriani D.E.A selaku Dosen Pembimbing II skripsi.
II
6. Hasti Riakara Husni, S.T., M.T Selaku Dosen Pembimbing Akademis
7. Seluruh Dosen Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Lampung.
8. Kedua orang tua penulis (Nahwan Taufiq, S.E. dan Rohilah M.Pdi.) yang telah
memberikan restu dan doanya, serta adikku yang selalu menjadi penyemangat
penulis.
9. Ayuma Ersamayori Milen, orang yang selalu memberikan warna baru dalam
kehidupan penulis.
10.Rekan-rekan seperjuangan di Kampus Teknik Sipil. (Sofuan, Bravo, Putra,
Hafizh, Hadyan, Aldy) yang telah banyak membantu penulis selama di Kampus
11.Adik-adikku angkatan 2014 (Doyok, Agil, Firman, Bareb, Pandi, Yogi, Ocit, Nay,
Igun) yang membantu dengan tenaga dan keringat dalam penelitian ini.
12.Teknisi di laboratorium (Mas Pardin, Mas Miswanto, Mas Budi, Mas Bayu).
13.Seluruh keluarga besar Jurusan Teknik Sipil, Universitas Lampung, khususnya
angkatan 2010.
Serta semua pihak yang tidak bisa disebutkan satu persatu yang telah membantu dan
memberikan dukungan dalam penyelesaian skripsi ini. Penulis sangat berharap karya
kecil ini dapat bermanfaat bagi pembaca, terutama bagi penulis sendiri.
Bandar Lampung, Desember 2015
Penulis,
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR GAMBAR……….... I
DAFTAR TABEL...………... II
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang ... 1
B. Rumusan Masalah ... 2
C. Batasan Masalah ... 3
D. Tujuan Penelitian ... 4
E. Manfaat Penelitian ... 4
II. TINJAUAN PUSTAKA A. Tanah... 6
B. Tanah Lanau... 14
C. Plastik ... 16
D. Stabilisasi Tanah ... 22
E. California Bearing Ratio (CBR) ... 23
F. Uji Geser Langsung ... 27
G. Pemadatan Tanah ... 29
H. Stabilisasi Tanah Menggunakan Plastik... 31
vii
III. METODE PENELITIAN
A. Sampel Tanah... 36
B. Peralatan ... 36
C. Benda Uji ... 37
D. Metode Pencampuran Tanah Dengan Plastik ... 37
E. Pelaksanaan Pengujian ... 38
F. Urutan Prosedur Penelitian ... 51
G. Analisis Hasil Penelitian ... 52
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN A. Uji Fisik dan Mekanik Tanah Asli... 55
B. Klasifikasi Tanah ... 65
C. Uji Tanah Campuran Menggunakan Limbah Plastik ... 66
D. Perbandingan Pengujian Tanah Campuran Limbah Plastik Dengan Campuran Pasir ... 77
V. PENUTUP A. Kesimpulan ... 80
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 1. Grafik Plastisitas USCS ... 11
Gambar 2. Pengujian CBR ... 26
Gambar 3. Uji geser langsung ... 28
Gambar 4. Pencampuran Tanah Dengan Plastik ... 32
Gambar 5. Limbah Plastik Yang Digunakan Untuk Stabilisasi Tanah ... 33
Gambar 6. Diagram Alir Penelitian ... 54
Gambar 7. Grafik Hasil Analisa Saringan...59
Gambar 8. Grafik Hasil Analisa Saringan dan hidrometer...61
Gambar 9. Grafik Kadar Air Optimum Pada Tanah Asli...63
Gambar 10. Grafik Hasil Dari Uji Sudut Geser...65
Gambar 11. Grafik Kadar Air Optimum Pada Tanah campuran limbah plastik 0,25%... 67
Gambar 12. Grafik Kadar Air Optimum Pada Tanah campuran limbah plastik 0,5%...68
Gambar 13. Grafik Kadar Air Optimum Pada Tanah campuran limbah plastik 0,75%...69
Gambar 14. Grafik Kadar Air Optimum Pada Tanah campuran limbah plastik 0,1%...70
ix
Gambar 16. Persentase nilai CBR menggunakan limbah plastik...76
Gambar 17. Grafik Kuat Geser Langsung Pada Tanah campuran limbah
plastik 0,25%...78
Gambar 18. Grafik Kuat Geser Langsung Pada Tanah campuran limbah
plastik 0,5%...79
Gambar 19. Grafik Kuat Geser Langsung Pada Tanah campuran limbah
plastik 0,75%...81
Gambar 20. Grafik Kuat Geser Langsung Pada Tanah campuran limbah
plastik 0,1%...82
Gambar 21. Presentase nilai sudut geser...83
Gambar 22. Presentase nilai kohesi...85
Gambar 23. Perbandingan nilai KAO antara campuran limbah plastik
dengan campuran pasir...87
Gambar 24. Perbandingan nilai sudut geser antara campuran limbah
DAFTAR TABEL
Tabel Halaman
1. Sistem Klasifikasi Tanah Berdasarkan AASHTO... 9
2. Klasifikasi Tanah Berdasarkan Sistem Unified ... 13
3. Beban Penitrasi Bahan Standar. ... 27
4. Elemen-Elemen uji Pemadatan di Laboratorium. ... 31
5. Hasil Pengujian ... 35
6. Kode Pada Mold Untuk Setiap Kadar Plastik dan Metode Pemadatan ... 52
7. Hasil Pengujian Sifat Fisik Tanah Lanau... 55
8. Hasil Pengujian Berat Volume Tanah Lanau... 57
9. Hasil Pengujian Analisis Saringan...59
10. Hasil Pengujian Hidrometer...60
11. Hasil Pengujian Batas Atterberg...61
12. Hasil Pengujian CBR...64
13. HasilPengujian Sudut Geser...64
14. Hasil Pengujian Pemadatan...71
15. Hasil Pengujian CBR 0.25% Plastik...72
16. Hasil Pengujian CBR 0,5% Plastik...73
18. Hasil Pengujian CBR 0,1% Plastik... 75
19. Nilai CBR Keseluruhan...76
20. Hasil Pengujian Kuat Geser Langsung 0,25% Plastik...77
21. Hasil Pengujian Kuat Geser Langsung 0,5% Plastik...79
22. Hasil Pengujian Kuat Geser Langsung 0,75% Plastik...80
23. Hasil Pengujian Kuat Geser Langsung 0,1% Plastik...82
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Masalah
Sampah adalah limbah yang jumlahnya terakumulasi tahun demi tahun ini
akan menjadi masalah yang sangat pelik di indonesia terutama di Kota-Kota
besar seperti di kota Bandar Lampung. Pertambahan jumlah penduduk
menyebabkan meningkatnya jumlah sampah perharinya. Terdapat sampah
yang mudah terurai dan yang sulit terurai. Salah satu jenis sampah yang
sangat sulit terurai bahkan memerlukan waktu ratusan tahun adalah plastik.
Salah satu usulan pemecahan sampah plastik ialah pemanfaatan sampah
plastik yang dicampur pada timbunan tanah dimana sistem perkuatan yang
menggunakan plastik dianggap sebagai perkuatan tanah fleksibel. Dengan
memanfaatkan sampah plastik yang merupakan material berkuatan tarik
tinggi ini diharapkan dapat meningkatkan daya dukung tanah.
Sementara data Kementrian Lingkungan Hidup (KLH) 2007 menenjukan,
volume timbunan sampah di 194 kabupaten dan kota di Indonesia mencapai
666 juta liter atau setara 42 juta kilogram , dimana komposisi sampah
plastik mencapai 14 persen atau 6 juta ton. Berdasarkan data KLH 2008,
dari total timbunan sampah nasional, jumlah sampah yang diloah dengan
dikompos atau didaur ulang hampir 5 persen atau setara 12800 ton perhari.
2
antaranya sampah organik yang mudah melebur dengan tanah
(biodegradable) yang potensial menghasilkan metan. Total sampah 14 kota
Metropolitn rata-rata mencapai 5.364 meter3/hari, dimana volume sampah
non organik cendrung terus bertambah.
Di Indonesia sebagaian besar plastik daur ulang dimanfaatkan kembali
sebagai pruduk semula dengan kualitas yang rendah, sedangkan
pemanfaatan sebagai bahan konstruksi masih sangat jarang ditemui karena
tidak adanya atau terbatasnya kajian lapangan dan petunjuk teknis
pemanfaatannya. Salah satu kemungkinan pemanfaatannya dalam bidang
konstruksi adalah sebagai bahan campuran tanah untuk mengetahui
kekuatan tanah berdasarkan nilai CBR yang didapat. Bahan plastik
mempunyai kekuatan tarik yang besar, sehingga dapat dimanfaatkan untuk
memperoleh daya dukung tanah yang besar dengan cara mencampur dengan
limbah plastik tersebut yang telah dihancurkan dengan komposisi tertentu.
Diharapkan akan terjadi interaksi tanah dengan plastik sehingga sudut geser
tanah akan meningkat dan mengakibatkan peningkatan stabilisasi tanah.
Tanah lanau memiliki sifat dan karakteristik yang sangat berbeda dengan
tanah lainnya.Secara umum tanah lanau mempunyai sifat yang kurang baik
yaitu mempunyai kuat geser rendah setelah dikenai beban, kapilaritas tinggi,
permeabilitas rendah dan kerapatan relatif rendah dan sulit dipadatkan.Sifat
tanah ini jika mengandung material pengikat (lempung atau kapur) dalam
kondisi kering tanah ini mempunyai kapasitas dukung sedang sampai tinggi.
Akibat penjenuhan, loess kehilangan sifat rekatnya dan dapat mengalami
B. Rumusan Masalah
Berdasarkan uraian diatas perlu dilakukan penelitian berupa pengaruh
limbah plastik terhadap daya dukung tanah lanau untuk mengetahui
kekuatan tanah berdasarkan nilai CBR tanah dan nilai batas-batas
konsistensi (batas-batas Atterberg). Selain itu peneletian ini bermaksud
untuk mengetahui presentase kadar plastik yang dibutuhkan untuk
meingkatkan nilai daya dukung tanah.
C. Batasan Masalah
Batasan masalah dalam penelitian ini adalah:
1. sampel tanah yang digunakan pada penelitian ini merupakan tanah lanau
yang berasal dari Desa Yosommulyo, Kec Metro Timur, Kota Metro, di
Provinsi Lampung.
2. Limbah sampah plastik yang digunakan dalam penelitian ini merupakan
limbah yang telah dihancurkan dan diambil dari salah satu pabrik yang
berada di JL. Soekarno-Hatta Bypass kota Bandar Lampung.
3. Kadar limbah plastik yang digunakan sebagai campuran tanah lanau
sebanyak 0,25% ; 0,5% ; 0,75% ; 1%.
4. Untuk mengetahui peningkatan daya dukung tanah, dilakukan percobaan
laboratorium berupa :
4
b. Pengujian pada tanah dengan campuan limbah plastik
1. Pengujian Berat Jenis
Tujuan dari penelitian ini adalah:
1. Untuk mengetahui apakah serat plastik dapat meningkatkan daya
dukung tanah lanau.
2. Untuk mengetahui kekuatan tanah berdasarkan nilai CBR (California
Bearing Capasity Rattio test\ ).
3. Mengetahui pengaruh variasi kadar campuran limbah plastik dan
mencari kadar limbah plastik yang ideal dalam pencampuran limbah
plastik.
4. Untuk mengetahui seberapa besar manfaat yang dapat digunakan dari
limbah plastik yang menjadi masalah dalam kehidupan untuk
pengetahuan tentang sifat – sifat fisik dan mekanik tanah lanau dengan
campuran pasir.
E. Manfaat Penelitian
Dari penelitian ini dapat diambil manfaat antara lain:
1. Sebagai bahan informasi perencana dan pelaksana bangunan teknik sipil
sehingga bermanfaat bagi perkembangan teknologi bahan bangunan
yang secara langsung berdampak positif terhadap kegiatan industri
konstruksi di Indonesia.
2. Penelitian ini diharapkan dapat mengetahui sejauh mana manfaat
penggunaan sampah plastik untuk meningkatkan daya dukung tanah,
sehingga dapat dijaikan bahan pertimbangan dalam pemecahan masalah
pengelolaan sampah plastik di lapangan.
Dengan demikian hasil penelitian ini diharapkan dapat menghasilkan sebuah
pemikiran baru yang positif terhadap pemanfaatan limbah plastik sebagai
II. TINJAUAN PUSTAKA
A. Tanah
1. Pengertian Tanah
Tanah dari pandangan ilmu Teknik Sipil merupakan himpunan
mineral, bahan organik dan endapan-endapan yang relative lepas (loose)
yang terletak di atas batu dasar (bedrock) (Hardiyatmo, 1992).
Tanah didefinisikan secara umum adalah 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).
Ikatan antara butiran yang relatif lemah dapat disebabkan oleh karbonat,
zat organik, atau oksida-oksida yang mengendap-ngendap diantara
partikel-partikel.Ruang diantara partikel-partikel dapat berisi air, udara,
ataupun yang lainnya (Hardiyatmo, 1992).
Proses penghancuran dalam pembentukan tanah dari batuan terjadi
secara fisis atau kimiawi. Proses fisis antara lain berupa erosi akibat
tiupan angin, pengikisan oleh air dan gletsyer, atau perpecahan akibat
menghasilkan perubahan pada susunan mineral batuan asalnya. Salah
satu penyebabnya adalah air yang mengandung asam alkali, oksigen dan
karbondioksida (Wesley, 1977).
Sedangkan pengertian tanah menurut Bowles (1984), tanah adalah
campuran partikel-partikel yang terdiri dari salah satu atau seluruh jenis
berikut:
a. Berangkal (boulders) adalah potongan batuan yang besar, biasanya
lebih besar dari 250 sampai 300 mm dan untuk ukuran 150 mm
sampai 250 mm, fragmen batuan ini disebut kerakal (cobbles/pebbles).
b. Kerikil (gravel) adalah partikel batuan yang berukuran 5 mm sampai
150 mm.
c. Pasir (sand) adalah partikel batuan yang berukuran 0,074 mm sampai
5 mm, yang berkisar dari kasar dengan ukuran 3 mm sampai 5 mm
sampai bahan halus yang berukuran < 1 mm.
d. Lanau (silt) adalah partikel batuan yang berukuran dari 0,002 mm
sampai 0,0074 mm.
e. Lempung (clay) adalah partikel mineral yang berukuran lebih kecil
dari 0,002 mm yang merupakan sumber utama dari kohesi pada tanah
yang kohesif.
f. Koloid (colloids) adalah partikel mineral yang diam dan berukuran
8
2. Klasifikasi Tanah
Sistem klasifikasi tanah adalah suatu sistem pengaturan beberapa jenis
tanah yang berbeda-beda tapi mempunyai sifat yang serupa kedalam
kelompok dan subkelompok berdasarkan pemakaiannya. Sebagian besar
sistem klasifikasi tanah yang telah dikembangkan untuk tujuan rekayasa
didasarkan pada sifat-sifat indeks tanah yang sederhana seperti distribusi
ukuran dan plastisitas.
Ada beberapa macam sistem klasifikasi tanah yang umumnya digunakan
sebagai hasil pengembangan dari sistem klasifikasi yang sudah ada.
Beberapa sistem tersebut memperhitungkan distribusi ukuran butiran dan
batas-batas Atterberg, sistem-sistem tersebut adalah sistem klasifikasi
AASHTO (American Association of State Highway and Transportation
Official) dan sistem klasifikasi tanah unified (USCS).
a. Sistem Klasifikasi Tanah Berdasarkan AASHTO
Sistem klasifikasi AASHTO awalnya membagi tanah kedalam 8
kelompok, A-1 sampai A-8 termasuk subkelompok. Sistem yang
direvisi (Proc. 25 th Annual Meeting of Highway Research Board,
1945) mempertahankan delapan kelompok dasar tanah tadi tapi
menambahkan dua subkelompok dalam A-1, empat kelompok dalam
A-2, dan dua subkelompok dalam A-7. Kelompok A-8 tidak
diperlihatkan tetapi merupakan gambut atau rawang yang ditentukan
berdasarkan klasifikasi visual. Tanah-tanah dalam tiap kelompoknya
rumus-rumus empiris. Pengujian yang dilakukan hanya analisis saringan dan
batas-batas Atterberg (Bowles, 1984).
Tabel 1. Sistem Klasifikasi Tanah Berdasarkan AASHTO
Klasifikasi umum
Tanah berbutir
(35% atau kurang dari seluruh contoh tanah lolos ayakan No.200 Klasifikasi
Kerikil dan pasir yang berlanau atau berlempung
(Lebih dari 35% dari seluruh contoh tanah lolos ayakan No.200) Klasifikasi
Tanah berlanau Tanah Berlempung
Penilaian sebagai bahan tanah dasar
Biasa sampai jelek
10
Tabel 1 merupakan sistem klasifikasi tanah berdasarkan AASHTO.
Tanah A-1 sampai A-3 adalah tanah berbutir (granular) dengan tidak
lebih dari 35 persen bahan lolos saringan No.200. Bahan khas dalam
kelompok A-1 adalah campuran bergradasi baik dari kerikil, pasir
kasar, pasir halus, dan suatu bahan pengikat (binder) yang mempunyai
plastisitas sangat kecil atau tidak sama sekali (Ip ≤ 6). Kelompok A-3 terdiri dari campuran pasir halus, bergradasi buruk, dengan sebagian
kecil pasir kasar dan kerikil, fraksi lanau yang merupakan bahan tidak
plastis lolos saringan No.200. Kelompok A-2 juga merupakan bahan
berbutir tetapi dengan jumlah bahan yang lolos saringan No.200 yang
cukup banyak (tidak lebih dari 35 persen). Bahan ini terletak di
anatara bahan dalam kelompok A-1 dan A-3 dan bahan lanau –
lempung dari kelompok A-4 sampai A-7. Kelompok A-4 sampai A-7
adalah tanah berbutir halus dengan lebih dari 35 persen bahan lolos
saringan No.200.
b. Sistem Klasifikasi Tanah Sistem Unified (USCS)
Dalam sistem ini, Cassagrande membagi tanah atas 3 (tiga) kelompok
(Sukirman, 1992) yaitu :
1. Tanah berbutir kasar, < 50% lolos saringan No. 200.
2. Tanah berbutir halus, > 50% lolos saringan No. 200.
3. Tanah organik yang dapat dikenal dari warna, bau dan sisa-sisa
tumbuh- tumbuhan yang terkandung di dalamnya.
Sistem klasifikasi tanah ini yang paling banyak dipakai untuk
yang sejenis. Sistem ini biasa digunakan untuk desain lapangan udara
dan untuk spesifikasi pekerjaan tanah untuk jalan. Klasifikasi
berdasarkan Unified System (Das, 1995), tanah dikelompokkan
menjadi:
a. Tanah berbutir kasar adalah tanah yang lebih dan 50% bahanya
tertahan pada ayakan No. 200. Tanah butir kasar terbagi atas
kerikil dengan simbol G (gravel), dan pasir dengan simbol S
(sand).
b. Tanah butir halus adalah tanah yang lebih dan 50% bahannya
lewat pada saringan No. 200. Tanah butir halus terbagi atas lanau
dengan simbol M (silt), lempung dengan simbol C (clay), serta
lanau dan lempung organik dengan symbol O, bergantung pada
tanah itu terletak pada grafik plastisitas. Tanda L untuk plastisitas
rendah dan tanda H untuk plastisitas tinggi.
Adapun simbol simbol lain yang digunakan dalam klasifikasi tanah ini
adalah : W = well graded (tanah dengan gradasi baik)
P = poorly graded (tanah dengan gradasi buruk)
L = low plasticity (plastisitas rendah) (LL < 50)
H = high plasticity (plastisitas tinggi) ( LL > 50)
12
Lanau adalah tanah berbutir halus yang mempunyai batas cair dan
indeks plastisitas terletak dibawah garis A dan lempung berada diatas
garis A. Lempung organis adalah pengecualian dari peraturan diatas
karena batas cair dan indeks plastisitasnnya berada dibawah garis A.
Lanau, lempung dan tanah organis dibagi lagimenjadi batas cair yang
rendah (L) dan tinggi (H). Garis pembagi antara batas cair yang
rendah dan tinggi ditentukan pada angka 50 seperti:
1. Kelompok ML dan MH adalah tanah yang diklasifikasikan sebagai
lanau pasir, lanau lempung atau lanau organis dengan plastisitas
relatif rendah. Juga termasuk tanah jenis butiran lepas, tanah yang
mengandung mika juga beberapa jenis lempung kaolinite dan
illite.
2. Kelompok CH dan CL terutama adalah lempung organik.
Kelompok CH adalah lempung dengan plastisitas sedang sampai
tinggi mencakup lempung gemuk. Lempung dengan plastisitas
rendah yang dikalsifikasikan CL biasanya adalah lempung kurus,
lempung kepasiran atau lempung lanau.
3. Kelompok OL dan OH adalah tanah yang ditunjukkan
sifat-sifatnya dengan adanya bahan organik. Lempung dan lanau
organik termasuk dalam kelompok ini dan mereka mempunyai
Tabel 2. Klasifikasi Tanah Berdasarkan Sistem Unified
DivisiUtama Simbol NamaUmum KriteriaKlasifikasi
Ta
Kerikil bergradasi-baik dan campuran kerikil-pasir, sedikit atau sama sekali tidak
Kerikil bergradasi-buruk dan campuran kerikil-pasir, sedikit atau sama sekali tidak
GM Kerikil berlanau, campuran kerikil-pasir-lanau
GC Kerikil berlempung, campuran kerikil-pasir-lempung
Pasir bergradasi-baik , pasir berkerikil, sedikit atau sama sekali tidak mengandung butiran halus
Pasir bergradasi-buruk, pasir berkerikil, sedikit atau sama sekali tidak mengandung butiran halus
SM Pasir berlanau, campuran pasir-lanau
SC Pasir berlempung, campuran pasir-lempung
Lanau anorganik, pasir halus sekali, serbuk batuan, pasir halus berlanau atau berlempung
DiagramPlastisitas:
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 menggunakandua simbol.
Lempung anorganik dengan plastisitas rendah sampai dengan sedang lempung berkerikil, lempung berpasir, lempung
berlanau, lempung “kurus” (lean clays)
OL
Lanau-organik dan lempung berlanau organik dengan plastisitas rendah diatomae, atau lanau diatomae, lanau yang elastis
CH
Lempung anorganik dengan plastisitas tinggi, lempung
“gemuk” (fat clays)
OH
Lempung organik dengan plastisitas sedang sampai dengan tinggi
Tanah-tanah dengan kandungan organik sangat tinggi
PT
Peat (gambut), muck, dan tanah-tanah lain dengan kandungan organik tinggi
Manual untuk identifikasi secara visual dapatdilihat di ASTM Designation D-2488
14
B. Tanah Lanau
1. Definisi Tanah Lanau
Tanah lanau biasanya terbentuk dari pecahnya kristal kuarsa berukuran
pasir. Beberapa pustaka berbahas indonesia menyebut objek ini sebagai
debu. Lanau dapat membentuk endapan yangg mengapung di permukaan
air maupun yang tenggelam. Pemecahan secara alami melibatkan
pelapukan batuan dan regolit secara kimiawi maupun pelapukan secara
fisik melalui embun beku (frost) haloclasty. Proses utama melibatkan
abrasi, baik padat (oleh glester), cair (pengendapan sungai), maupun oleh
angin. Di wilayah wilayah setengah kering produksi lanau biasanya cukup
tinggi. Lanau yang terbentuk secara glasial (oleh glester) dalam bahas
inggris kadang-kadang disebut rock flour atau stone dust. Secara
komposisi mineral, lanau tersusun dari kuarsa felspar. Sifat fisika tanah
lanau umumnya terletak diantara sifat tanah lempung dan pasir.
Tanah lanau didefinisikan sebagai golongan partikel yang berukuran
antara 0,002 mm sampai dengan 0,005 mm. Disini tanah di klasifikasikan
sebagai lanau hanya berdasarkan pada ukurannya saja. Belum tentu tanah
dengan ukuran partikel lanau tersebut juga mengandung mineral-mineral
lanau (clay mineral). Pada kenyataannya, ukuran lempung dan lanau
sering kali saling tumpang tindih, karena keduanya memiliki bangunan
kimiawi yang berbeda. Lempung terbentuk dari partikel-partikel
merupakan material yang butiran-butirannya lolos saringan no 200.
Membagi tanah ini menjadi dua kategori yaitu :
a. Lanau tepung batu yang mempunyai karakteristik tidak berkohesi dan
tidak plastis, sifat teknis lanau lepung batu cendrung mempunyai sifat
pasir halus
b. Lanau yang bersifat plastis
Secara umm tanah lanau mempunyai sifat yang kurang baik yaitu
mempunyai kuat geser rendah setelah dikenai beban, kapasitas tinggi,
permeabilitas rendah dan kerapatan relatif rendah dan sulit dipadatkan.
Peck, dkk. (1953)
2. Jenis-Jenis Lanau antara lain :
a. Lanau anorganik (Inorganic Slit) merupakan tanah berbutir halus
dengan plastisitas kecil atau sama sekali tidak ada. Jenis yang
plastisitasnya paling kecil biasanya mengandung butiran kuarsa
sedimensi, yang kadang-kadang disebut tepung batuan (Rockflour),
sedangkan yang sangat plastis mengandung partikel berwujud
serpihan dan dikenal sebagai lanau plastis
b. Lanau organik merupakan tanah agak plastis , berbutir halus dengan
campuran partikel-partikel bahan organik terpisah secara halus. Warna
tanah bervariasi dari abu-abu terang ke abu-abu sangat gelap,
disamping itu mungkin mengandung H2S, CO2 , serta berbagai gas
lain hasil peluruhan tumbuhan yang akan memberikan bau khas pada
tanah. Permeabilitas lanau organik sangat rendah sedangkan
16
3. Klasifikasi tanah lanau
Suatu tanah dapat digolongkan sebagai tanah lanau jika memenuhi syarat
sebagai berikut :
a. Mengandung 30% pasir, 40% butiran-butiran ukuran lanau, dan 30%
butiran-butiran ukuran lempung.
b. Butiran yang lolos saringan No. 200 (0,075 mm) berdasarkan ASTM
standar dan berukuran 0,002 mm.
c. Suatu bahan yang hampir seluruhnya terdiri dari pasir, tetapi ada yang
mengandung sejumlah lempung
C. Plastik
Plastik mencakup produk polimerisasi sintetik atau semi-sintetik.
Plastik-plastik ini terbentuk dari kondensasi organik atau penambahan polimer dan
bisa juga terdiri dari zat lain untuk meningkatkan performa dan nilai
ekonomi. Ada beberapa polimer alami yang termasuk plastik. Plastik dapat
dibentuk menjadi film atau fiber sintetik. Nama ini berasal dari fakta bahwa
banyak dari mereka "malleable" (lunak), memiliki properti keplastikan.
Plastik didesain dengan variasi yang sangat banyak dalam properti yang dapat
menoleransi panas, keras, "reliency" dan lain-lain. Digabungkan dengan
kemampuan adaptasinya, komposisi yang umum dan beratnya yang ringan
memastikan plastik digunakan hampir di seluruh bidang industri. Plastik
dapat juga mengacu ke setiap barang yang memiliki karakter deformasi atau
gagal karena shear stress-keplastikan (fisika) dan ductile (Sheftel, 2000).
melihat tulang-belakang polimernya (vinyl{chloride}, polyethylene, acrylic,
silicone, urethane, dll.). Karena polimer-polimer sintetik makin dipakai
dalam transportasi dan konstruksi, banyak usaha telah dilakukan untuk
mengembangkan polimer-polimer tak dapat nyala. Usaha-usaha ini bertujuan
untuk pengurangan gas-gas berasap dan beracun yang terbentuk selama
pembakaran dan pengembangan serat-serat yang tidak dapat nyala. Serat-serat
polimer merupakan serat yang kuat dan elastik. Kekuatan merupakan salah
satu sifat yang sangat mekanik dari senyawa polimer (Alkhaliyani, 2013).
1. Jenis Jenis Plastik
Plastik dapat dibagi kedalam dua kategori utama:
a) Plastik thermoseting atau thermoset
Plastik tipe ini memiliki karakteristik keras, durable, mempertahankan
bentuknya dan tidak dapat berubah/diubah kembali kedalam bentuk
aslinya. Thermoset dapat digunakan sebagai suku cadang dari
kendaraan bermotor, suku cadang dari pesawat udara dan ban. Contoh
thermoset ialah : Polyurethanes, Polyester ,epoxy resins dan phenolic
resin.
b) Thermoplastik
Plastik tipe ini memiliki karakteristik yang dapat kembali ke bentuk
aslinya melalui pemanasan, mudah diolah dan dibentuk seperti fiber
,kemasan (packaging). Contoh material thermoplastik ialah :
18
Beberapa plastik yang sudah dikenal secara luas diantaranya ialah :
a) Polyethylene terephthalate (PET atau PETE)
Material ini dihasilkan dari kondensasi antara ethylene glycol dengan
asam terepthalic dan termasuk pada tipe thermoplastik. PET ini dapat
dibentuk menjadi fiber seperti dacron dan film seperti mylar. Material
PET ini merupakan plastik utama untuk pembuatan kantong kemasan
makanan.
b) Polystyrene (Styrofoam)
Polystyrene dibentuk dari molekul-molekul styrene. Ikatan rangkap
antara bagian CH2 dan CH dari molekul disusun kembali hingga
membentuk ikatan dengan molekul molekul styrene berikutnya dan
pada akhirnya membentuk polystyrene. Material ini diaplikasikan
untuk pembuatan furniture (pelapis kayu), selubung monitor komputer
,selubung TV, utensil, lensa (optik dari plastik ). Bilamana polystyrene
dipanaskan dan udara ditiupkan maka melalui pencampuran tersebut
akan terbentuk Styrofoam. Styrofoam memiliki sifat sangat ringan,
moldable dan merupakan insulator yang baik.
c) Polyvinyl Chloride (PVC)
PVC merupakan tipe thermoplastik ,dibentuk melalui polimerisasi
vinyl clhoride (CH2 =CH-Cl). Ketika dibuat sifatnya mudah pecah
(brittle/fragile), maka para manufaktur menambahkan suatu cairan
plasticizer supaya hasilnya memiliki sifat lunak dan mudah dibentuk
(moldable). PVC umumnya digunakan untuk pipa dan plumbing
lebih murah dari pipa besi. Namun demikian ada batas waktu kerja
plasticizer pada PVC tersebut dan bila batas waktu itu telah dilewati
maka PVC kembali menjadi mudah pecah dan mudah patah.
d) Polytetrafluoroethylene (Teflon)
Polytetrafluoriethylene dibuat melalui polimerisasi molekul molekul
tetrafluoroethylene (CF2=CF2). Polimer ini bersifat stabil .tahan
panas,kuat ,tahan terhadap berbagai bahan kimia dan permukaannya
sangat licin (hampir tidak ada gesekan). Teflon ini digunakan
diantaranya untuk peralatan masak, pelapis tahan air, bearing
(bantalan poros) dan tabung/pipa.
e) Polyvynilidine Chloride
Material ini hasil polimerisasi dari molekul molekul vinylidine
chloride (CH2=CCl2). Polimer ini dapat dibentuk kedalam bentuk
film dan lembaran panjang . Plastik ini sangat populer digunakan
untuk pembungkus makanan.
f) Polyethylene, LDPE dan HDPE
Polimer yang paling umum dalam plastik ialah polyethylene yang
dihasilkan (dibuat) dari monomer-monomer ethylene (CH2=CH2).
Pertama kali dibuat ialah LDPE (low density polyethylene), material
ini mengambang pada larutan campuran air dan alkohol. Karakteristik
LDPE ialah lunak dan fleksibel sehingga pertama kali diaplikasikan
sebagai isolator kawat listrik, namun saat ini aplikasinya telah
berkembang diantaranya untuk pembuatan film, wraps (pembungkus
20
pakai langsung dibuang. HDPE (high density polyethylene) dibuat
melalui polimerisasi ethylene dengan penambahan berbagai metal, dan
menghasilkan polimer polyethylene yang tersusun hampir sebagian
besarnya adalah polimer-polimer linier. Bentuknya yang linier
menghasilkan sifat bahan yang bersifat kuat, rapat dan strukturnya
mudah diatur. Plastik HDPE ini keras dan memiliki titik lebur tinggi
dibandingkan LDPE, selain itu tenggelam dalam larutan campuran air
dengan alkohol. Material ini diaplikasikan untuk pembuatan mainan
anak-anak dan kontainer.
g) Polypropylene (PP)
Polypropylene dibuat dari monomer-monomer propylene
(CH2=CHCH3). Variasi bentuk polypropylene memiliki kekerasan dan
titik leleh yang berbeda beda. Material PP ini diaplikasikan untuk
pembuatan hiasan mobil, selubung aki, botol, tabung, dan tas.
h) Polymethylmethacrylate (PMMA)
Polymethylmethacrylate (PMMA) atau dikenal dengan nama Acrylic.
Meskipun acrylic diketahui untuk digunakan dalam cat dan fiber
sintetik seperti fake fure, dalam bentuk padatan bahan ini memiliki
sifat keras dan lebih transparan daripada gelas. Bahan ini sering dijual
sebagai bahan pengganti gelas dengan merk dagang plexiglas atau
lucite. Bahan ini diaplikasikan untuk pembuatan kanopi pesawat
h) Polyurethane
Polyurethane diaplikasikan untuk pembuatan mattress, pelapisan dan
bahan pengisi furniture, isolasi panas dan untuk bahan pakaian olah
raga (lycra).
2. Sifat Plastik
Plastik juga mempunyai deformasi yang baik. Ada beberapa macam
kekuatan dalam polimer, diantaranya yaitu sebagai berikut:
a) Kekuatan Tarik (Tensile Strength)
Kekuatan tarik adalah tegangan yang dibutuhkan untuk mematahkan
suatu sampel. Kekuatan tarik penting untuk polymer yang akan ditarik,
contohnya fiber, harus mempunyai kekuatan tarik yang baik.
b) Compressive strength
Sifat ini adalah ketahanan terhadap tekanan. Plastik merupakan
material yang lentur dan elastis dan mem punyai kekuatan tekan yang
bagus. Segala sesuatu yang harus menahan berat dari bawah harus
mempunyai kekuatan tekan yang bagus.
c) Flexural strength
Adalah ketahanan pada bending (flexing). Polimer mempunyai flexural
strength jika dia kuat saat dibengkokkan.
d) Impact strength
Adalah ketahanan terhadap tegangan yang datang secara tiba-tiba.
Polimer mempunyai kekuatan impact jika dipukul dengan keras secara
22
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. Adapun tujuan
stabilisasi tanah adalah untuk mengikat dan menyatukan agregat material yang
ada. Sifat-sifat tanah yang dapat 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
menstabilisasikan tanah adalah sebagai berikut :
1. Meningkatkan kerapatan tanah.
2. Menambah material yang tidak aktif sehingga meningkatkan kohesi
dan/atau tahanan gesek yang timbul.
3. Menambah bahan untuk menyebabkan perubahan-perubahan kimiawi
dan/atau fisis pada tanah.
4. Menurunkan muka air tanah (drainase tanah).
5. Mengganti tanah yang buruk.
Pada umumnya cara yang digunakan untuk menstabilisasi tanah terdiri dari
salah satu atau kombinasi dari pekerjaan-pekerjaan berikut (Bowles, 1991) :
a) Mekanis, yaitu pemadatan dengan berbagai jenis peralatan mekanis
seperti mesin gilas (roller), benda berat yang dijatuhkan, ledakan,
b) Bahan Pencampur (Additiver), yaitu penambahan kerikil untuk tanah
kohesif, lempung untuk tanah berbutir, dan pencampur kimiawi
seperti semen, gamping, abu batubara, abu vulkanik, batuan kapur,
gamping dan/atau semen, 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.
E.California Bearing Ratio (CBR)
Metode perencanaan perkerasan jalan yang umum dipakai adalah cara-cara
empiris dan yang biasa dikenal adalah cara CBR (California Bearing Ratio).
Metode ini dikembangkan oleh California State Highway Departement
sebagai cara untuk menilai kekuatan tanah dasar jalan (subgrade). Istilah CBR
menunjukkan suatu perbandingan (ratio) antara beban yang diperlukan untuk
menekan piston logam (luas penampang 3 sqinch) ke dalam tanah untuk
mencapai penurunan (penetrasi) tertentu dengan beban yang diperlukan pada
penekanan piston terhadap material batu pecah di California pada penetrasi
yang sama (Canonica, 1991).
Harga CBR adalah nilai yang menyatakan kualitas tanah dasar dibandingkan
dengan bahan standar berupa batu pecah yang mempunyai nilai CBR sebesar
24
digunakan untuk menentukan tebal lapisan perkerasan yang diperlukan di atas
lapisan yang mempunyai nilai CBR tertentu. Untuk menentukan tebal lapis
perkerasan dari nilai CBR digunakan grafik-grafik yang dikembangkan untuk
berbagai muatan roda kendaraan dengan intensitas lalu lintas.
1. Jenis-Jenis CBR
Berdasarkan cara mendapatkan contoh tanahnya, CBR dapat dibagi atas :
a. CBR Lapangan
CBR lapangan disebut juga CBR inplace atau field inplace dengan
kegunaan sebagai berikut :
1. Mendapatkan nilai CBR asli di lapangan sesuai dengan kondisi
tanah pada saat itu. Umumnya digunakan untuk perencanaan tebal
lapis perkerasan yang lapisan tanah dasarnya sudah tidak akan
dipadatkan lagi.
2. Untuk mengontrol apakah kepadatan yang diperoleh sudah sesuai
dengan yang diinginkan. Pemeriksaan ini tidak umum digunakan.
Metode pemeriksaannya dengai meletakkan piston pada kedalaman
dimana nilai CBR akan ditentukan lalu dipenetrasi dengan
menggunakan beban yang dilimpahkan melalui gardan truk.
b. CBR Lapangan Rendaman (undisturbed soaked CBR)
CBR lapangan rendaman ini berfungsi untuk mendapatkan besarnya
nilai CBR asli di lapangan pada keadaan jenuh air dan tanah
mengalami pengembangan (swelling) yang maksimum. Hal ini sering
lapisan tanah dasarnya tidak akan dipadatkan lagi, terletak pada
daerah yang badan jalannya sering terendam air pada musim
penghujan dan kering pada musim kemarau. Sedangkan pemeriksaan
dilakukan di musim kemarau. Pemeriksaan dilakukan dengan
mengambil contoh tanah dalam tabung (mold) yang ditekan masuk
kedalam tanah mencapai kedalaman yang diinginkan. Tabung berisi
contoh tanah dikeluarkan dan direndam dalam air selama beberapa
hari sambil diukur pengembangannya. Setelah pengembangan tidak
terjadi lagi, barulah dilakukan pemeriksaan besarnya CBR.
c. CBR Laboratorium
Tanah dasar pada konstruksi jalan baru dapat berupa tanah asli, tanah
timbunan atau tanah galian yang dipadatkan sampai mencapai 95%
kepadatan maksimum. Dengan demikian daya dukung tanah dasar
merupakan kemampuan lapisan tanah yang memikul beban setelah
tanah itu dipadatkan. CBR ini disebut CBR Laboratorium, karena
disiapkan di Laboratorium. CBR Laboratorium dibedakan atas 2
macam, yaitu CBR Laboratorium rendaman dan CBR Laboratorium
26
Gambar 2. Pengujian CBR
2. Pengujian Kekuatan dengan CBR
Alat yang digunakan untuk menentukan besarnya CBR berupa alat yang
mempunyai piston dengan luas 3 inch dengan kecepatan gerak vertikal ke
bawah 0,05 inch/menit, Proving Ring digunakan untuk mengukur beban
yang dibutuhkan pada penetrasi tertentu yang diukur dengan arloji
pengukur (dial). Penentuan nilai CBR yang biasa digunakan untuk
menghitung kekuatan pondasi jalan adalah penetrasi 0,1” dan penetrasi 0,2”, yaitu dengan rumus sebagai berikut :
Nilai CBR pada penetrsai 0,1” = Nilai CBR pada penetrsai 0,2” =
Dimana :
A = pembacaan dial pada saat penetrasi 0,1” B = pembacaan dial pada saat penetrasi 0,2”
100% x 3000
A
100% x 4500
Nilai CBR yang didapat adalah nilai yang terkecil diantara hasil
perhitungan kedua nilai CBR.
Berikut ini adalah tabel beban yang digunakan untuk melakukan penetrasi
bahan standar.
Tabel 3. Beban penetrasi bahan standar
Penetrasi
F. Uji Geser Langsung (Direct Shear Test)
Cara pengujian geser langsung ini terdapat dua cara yaitu, tegangan geser
terkendali (stress controlled) dan regangan terkendali (strain controlled).
Pada pengujian tegangan terkendali, tegangan geser diberikan dengan
menambahkan beban mati secara bertahap dan dengan penambahan yang sama
besarnya setiap kali sampai runtuh. Keruntuhan akan terjadi sepanjang bidang
bagi kotak besi tersebut. Pada uji regangan terkendali, suatu kecepatan gerak
mendatar tertentu dilakukan pada bagian belahan atas dari pergerakan geser
28
Gambar 3. Alat uji geser langsung
Pengujian ini dimaksudkan untuk memperoleh tahanan geser tanah pada
tegangan normal tertentu. Tujuannya adalah untuk mendapatkan kuat geser
tanah. , adapun analisis perhitungan kuat geser langsung sebagai berikut :
Nilai kuat Geser Langsung di peroleh dari nilai tegangan geser maksimu.
1. Hitung gaya geser Ph
Ph = bacaan arloji x kalibrasu proving ring
2. Hitung kekuatan geser ( )
masing benda uji dapatkan max
5. Gambarkan garis lurus melalui titik titik hubungan versusn
6. Untuk mendapat parameter c dan dapat diselesaikan dengan cara
matematis (pesamaan regresi linear). Rumus kekuatan geser :
c
n
tan
G. Pemadatan Tanah
Pemadatan merupakan usaha untuk mempertinggi kerapatan tanah dengan
pemakaian energi mekanis untuk menghasilkan pemampatan partikel (Bowles,
1991). Usaha pemadatan tersebut akan menyebabkan volume tanah akan
berkurang, volume pori berkurang namun volume butir tidak berubah. Hal ini
bisa dilakukan dengan cara menggilas atau menumbuk.
Manfaat dari pemadatan tanah adalah memperbaiki beberapa sifat teknik
tanah, antara lain :
1. Memperbaiki kuat geser tanah yaitu menaikkan nilai θ dan C (memperkuat tanah).
2. Mengurangi kompresibilitas yaitu mengurangi penurunan oleh beban,
3. Mengurangi permeabilitas yaitu mengurangi nilai k,
4. Mengurangi sifat kembang susut tanah (lempung).
Adapun prosedur dinamik laboratorium yang standar digunakan untuk
pemadatan tanah biasanya disebut uji ”Proctor”. Berdasarkan tenaga
30
1. Proctor Standar
Percobaan ini menggunakan standar ASTM D-698. Pada percobaan ini
tanah dipadatkan dalam mold standar dengan alat pemukul seberat 2,5 kg
yang dijatuhkan dengan ketinggian 30,5 cm. pemadatan dibagi tiap lapisan
dan setiap lapis mendapat pukulan 25 kali , uji ini menggunakan jenis
tanah yang lolos saringan no 4. Test ini dimaksudkan untuk menentukan
hubungan antara kadar air dan kepadatan tanah dengan memadatkan
didalam cetakan slinder berukuran tertentu.
2. Proctor Modifikasi
Perbedaan pada percobaan ini yaitu pada alat pemukul, jumlah lapisan dan
tinggi jatuh alat pemukul. Berat pemukul yang dipakai yaitu 4,5 kg,
sedangkan jumlah lapisan pemadatannya sebanyak 5 lapis. Untuk tinggi
jatuh alat pemukul yaitu 45,7 cm. Pekerjaan ini biasanya digunakan untuk
pekerjaan berat seperti jalan raya , lapangan terbang. Pemadatan proctor
modifikasi hampir sama dengan proctor standard, hanya saja tinggi dan
jatuh palu dan jumlah lapis tanah yang berbeda pada uji modifikasi ini ,
hal ini dimaksudkan untuk menambah variasi dalam sebuah penelitian.
Pengujian ini menggunakan standar ASTM D-155
Rincian mengenai persamaan ataupun perbedaan dari kedua proctor tersebut,
Tabel 4. Elemen-elemen uji pemadatan di laboratorium64
Proctor Standar
(ASTM D-698)
Proctor Modifikasi
(ASTM D-1557)
Berat palu 24,5 N (5,5 lb) 44,5 N (10 lb)
Tinggi jatuh palu 305 mm (12 in) 457 mm (18 in)
Jumlah lapisan 3 5
Jumlah tumbukan/lapisan 25 25
Volume cetakan 1/30 ft3
Tanah saringan (-) No. 4
Energi pemadatan 595 kJ/m3 2698 kJ/m3
Sumber : Bowles, 1991
H. Stabilisasi Tanah Menggunakan Plastik
Perkuatan tanah dengan menggunakan serpihan plastik didasarkan pada
kekuatan geser antara plastik dan partikel-partikel tanah. Serat sintetis tersebut
merupakan bahan yang mempunyai regangan putus lebih tinggi dibandingkan
dengan regangan runtuh tanah. Dengan demikian perkuatan bekerja dari
regangan rendah sampai regangan runtuh tanah dan setelah regangan runtuh
tanah dilampaui, perkuatan masih mampu memberikan tegangan tarik,
32
Gambar 4. Pencampuran tanah dengan plastik
Plastik yang tersusun dari bahan-bahan berupa polyprophylene (PP),
polyethylene (PE) dan high-density polyethylene (HDPE) mempunyai
kekuatan yang cukup sebagai bahan campuran untuk perkuatan tanah. Plastik
memiliki sifat tahan akan bahan kimia, sangat ringan, dan tahan terhadap
abrasi. Selain untuk memperbaiki daya dukung tanah, meningkatkan
pemanfaatan sampah plastik untuk bahan campur tanah dasar jalan raya juga
merupakan upaya melestarikan lingkungan, karena dampak bahan buangan
sampah plastik dapat dimanfaatkan secara tepat untuk keperluan di bidang
Gambar 5. Limbah plastik yang digunakan untuk stabilisasi tanah
I. Tinjauan Penelitian Terdahulu
Beberapa penelitian laboratorium yang menjadi bahan pertimbangan dan
acuan penelitian ini dikarenakan adanya kesamaan bahan dan sampel tanah
yang digunakan, akan tetapi metode dan variasi campuran berbeda, antara
lain:
1. Penggunaan Serat Plastik Terhadap Daya Dukung Tanah Lempung
Penelitian yang dilakukan oleh Sheva Handy Kurniawan pada tahun 2011
adalah mengenai studi daya dukung tanah lempung dengan campuran serat
plastik yang dipotong-potong. Penelitian tersebut menggunakan kadar
campuran serat plastik 0,1%, 0,2%, 0,3 %, 0,4% dan 0,5% dari berat
sampel tanah, serat plastik dipotong potong dengan ukuran 50 mm x 10
mm serta dijemur selama 5x24 jam. Pada penelitian ini sampel tanah yang
digunakan merupakan sampel tanah yang diambil dari Kecamatan Sentolo,
Kabupaten Kulon Progo, Daerah Istimewa Yogyakarta. nilai CBR untuk
tanah yang tidak diberi tambahan serat plastik adalah 3.8, sedang untuk
34
penambahan serat plastik 0.3% dengan nilai CBR 6 atau naik sebesar 63%
dari nilai CBR awal tanpa penambahan serat. Pada pengujian CBR soaked,
nilai CBR untuk tanah yang tidak diberitambahan serat plastik adalah 2.3,
sedang untuk penambahan serat plastik 0.1% - 0.5% nilai CBR’nya
berturut- turut adalah (3), (4), (3.6), (3), (2.8). Nilai CBR tertinggi didapat
pada penambahan serat plastik 0.2% dengan nilai CBR 4 atau naik sebesar
70% dari nilai CBR awal tanpa penambahan serat.
2. Perkuatan Tanah Lempung Menggunakan Serat Karung Plastik
Penelitian yang dilakukan oleh Adinda pada tahun 2000, mengambil
sampel tanah di daerah Kasihan Bantul. Untuk mengetahui pengaruh
terhadap kekuatannya, dilakukan uji triaxial pada tanah lempung tersebut.
Dalam penelitian tersebut menyimpulkan bahwa pada penambahan serat
yang berupa lembaran 25mm², dengan penambahan 0% - 0,2%
mengakibatkan terjadinya kenaikan kohesi tanah dari 222,251 kN/m²
menjadi 269,03 kN/m² atau naik sebesar 20,9%. Pada penambahan 0,2% -
0,5% terjadi penurunan dari 269,03 kN/m² menjadi 199,73 kN/m², atau
turun sebesar 10,24% dari awalnya. Pengujian yang sama dilakukan
dengan cara menambahkan serat yang dibentuk lingkaran dengan diameter
25 mm mengakibatkan kenaikan daya dukung tanah. Kenaikan optimal
terjadi pada penambahan serat 0,2%, masingmasing dari 3431,4 KN/m²
menjadi 6255,9 KN/m² (naik sebesar 82,31%),serta naik dari 3431,4
KN/m² menjadi 8508,7 KN/m² untuk serat berupa lembaran (naik sebesar
3. Studi Perbandingan CBR Tanah Dengan Perkuatan Limbah Plastik
Penelitian yang dilakukan oleh Rajkumar Nagle, Prof. R.Jain, dan Prof.
A.K. Shinghi pada tahun 2013 yang dilakukan di Dept of Civil
Engineering, Jabalpur Engineering College, Jabalpur, India adalah
mengenai perbandingan nilai CBR tanah lempung berlanau, tanah pasir
dan tanah ekspansif. Kadar limbah plastik yang digunakan adalah 0,25%,
0,5%, 0,75%, dan 1%. Tanah yang digunakan pada penelitian ini untuk pengujian laboratorium diambil dari lingkungan kampus Jabalpur
Engineering College. Kepadatan kering maksimum dan kadar air
maksimum tanah ditentukan melalui pengujian pada tanah asli. limbah
plastik yang digunakan bersumber dari pasar lokal. Hasil percobaan
disajikan dalam tabel berikut
Tabel 5. Hasil Pengujian (Rajkumar Nagle,R.Jain, dan A.K. Shinghi, 2013)
Jenis
Tanah Pengujian Keadaan Asli
III. METODE PENELITIAN
A. Sampel Tanah
Tanah yang akan diuji adalah jenis tanah lanau yang diambil dari Desa
yosomulyo, Kota Metro Timur. Sampel tanah yang diambil adalah tanah
terganggu (disturbed soil) yaitu tanah yang telah terganggu oleh lingkungan
luar. Sampel tanah yang diambil merupakan sampel tanah yang mewakili
tanah di lokasi pengambilan sampel.
Sampel tanah tersebut digunakan untuk pengujian analisis saringan,
batas-batas konsistensi, berat jenis, pemadatan (standart proctor dan proctor
modified), dan CBR. Sampel tanah yang diambil tidak perlu adanya usaha
yang dilakukan untuk melindungi sifat dari tanah tersebut. Pengambilan
sampel tanah terganggu (disturb) cukup dimasukan kedalam karung plastik
atau pembungkus lainnya.
B. Peralatan
Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini adalah alat untuk uji analisis
saringan, uji berat jenis, uji kadar air, uji batas-batas atterberg, uji proctor
Laboratorium Mekanika Tanah Jurusan Teknik Sipil, Universitas Lampung
yang telah sesuai dengan standarisasi American Society for Testing Material
(ASTM).
C. Benda Uji
1. Sampel tanah yang di uji pada penelitian ini yaitu tanah dengan klasifikasi
lanau yang berasal dari daerah Yosomulyo, Kecamatan Metro Timur, Kota
Metro – Provinsi Lampung.
2. Air, bisa menggunakan air dari Laboratorium Mekanika Tanah Jurusan
Teknik Sipil, Universitas Lampung.
3. Stabilizing agent yaitu limbah plastik, limbah plastik yang dipakai adalah
hasil pengolahan sampah plastik yang sudah berbentuk serpihan-serpihan
kecil dan dijemur selama 1x24 jam untuk mendapatkan plastik yang
benar-benar kering.
D. Metode Pencampuran Sampel Tanah dengan Plastik
1. Plastik dicampur dengan tanah yang telah ditumbuk (butir aslinya tidak
pecah) dan lolos saringan no. 4 (4,75 mm). Kadar campuran plastik yaitu
0,25%, 0,5%, 0,75%, dan 1 % didapatkan dari penelitian terdahulu.
2. Tanah yang sudah dicampur dengan plastik didiamkan selama 24 jam untuk mendapatkan campuran yang baik.
3. Campuran dipadatkan hingga mencapai kepadatan optimum.
4. Setelah mencapai kepadatan maksimum, tanah yang sudah dicampur
dengan plastik direndam selama 4 hari untuk pengujian CBR dengan
38
E. Pelaksanaan Pengujian
Pelaksanaan pengujian dilakukan di Laboratorium Mekanika Tanah Jurusan
Teknik Sipil, Universitas Lampung. Pengujian yang dilakukan dibagi menjadi
2 bagian pengujian yaitu pengujian untuk tanah asli dan tanah yang telah
dicampur dengan plastik, adapun pengujian-pengujian tersebut adalah sebagai
berikut :
1. Pengujian Sampel Tanah Asli
a. Pengujian Analisis Saringan
b. Pengujian Berat Jenis
c. Pengujian Kadar Air
d. Pengujian Batas Atterberg
e. Pengujian Pemadatan Tanah
f. Pengujian CBR
g. Pengujian Sudut Geser
2. Pengujian pada tanah yang telah dicampur dengan Limbah Plastik
a. Pengujian Pemadatan Tanah
b. Pengujian CBR
c. Pengujian Sudut Geser
Pada pengujian tanah campuran, setiap sampel tanah dibuat campuran
dengan plastik dengan kadar 0,25, 0,5%, 0,75 dan 1% dari berat sampel
dan juga dilakukan perawatan yang sama yaitu selama 7 hari sebelum
1. 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.
Adapun cara kerja pengujian ini 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 :
1. Berat air (Ww) = Wcs – Wds
2. Berat tanah kering (Ws) = Wds – Wc
3. Kadar air (ω) =
x 100%
Dimana :
Wc = Berat cawan yang akan digunakan
Wcs = Berat benda uji + cawan
40
2. Uji Analisis Saringan
Analisis saringan adalah mengayak atau menggetarkan contoh tanah
melalui satu set ayakan di mana lubang-lubang ayakan tersebut makin
kecil secara berurutan. Tujuan dari pengujian ini adalah untuk mengetahui
prosentase 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
sampel tanah pada susunan yang paling atas kemudian menutup rapat.
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 :
1. Berat masing-masing saringan (Wci)
2. Berat masing-masing saringan beserta sampel tanah yang tertahan di
atas saringan (Wbi)
3. Berat tanah yang tertahan (Wai) = Wbi – Wci
4. Jumlah seluruh berat tanah yang tertahan di atas saringan (∑Wai ≈ Wtot)
5. Persentase berat tanah yang tertahan di atas masing-masing saringan
Pi =
[
]
x 100%6. Persentase berat tanah yang lolos masing-masing saringan (q) :
qi –100%– pi% q(1 + 1) = qi – p(I + 1)
Dimana :
i = l (saringan yang dipakai dari saringan dengan diameter maksimum sampai saringan No. 200).
3. 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 Casagrande 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 casagrande dan meratakan
42
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.
6. Mengambil sebagian benda uji di bagian tengah mangkuk untuk
pemeriksaan kadar air dan melakukan langkah kerja yang sama
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 logaritma, 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
batas plastis adalah nilai dari kadar air rata-rata sampel. Pengujian ini
menggunakan standar ASTM D-4318.
Adapun cara kerja berdasarkan ASTM D-4318 antara lain :
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.
3. Memasukkan benda uji ke dalam container kemudian ditimbang
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
4. Uji Berat Jenis
Pengujian ini mencakup penentuan berat jenis (specific gravity) tanah
dengan menggunakan botol piknometer. Tanah yang diuji harus lolos
saringan No. 40. Bila nilai berat jenis dan uji ini hendak digunakan dalam
