STUDI DAYA DUKUNG TANAH ORGANIK
MENGGUNAKAN ECOMIX
(SKRIPSI)
Oleh
EFRI WIRANATA
JURUSAN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS LAMPUNG
ABSTRAK
STUDI DAYA DUKUNG TANAH ORGANIK MENGGUNAKAN ECOMIX
Oleh
EFRI WIRANATA
Sifat tanah organik antara lain adalah daya dukung tanahnya yang rendah untuk menahan beban diatasnya dan tingginya penurunan permukaan tanah. Salah satu cara mengatasi sifat tersebut dengan cara menstabilisasinya. Pada penelitian ini
stabilisasi dilakukan dengan menggunakan bahan tambah Ecomix dan semen.
Tanah organik yang telah distabilisasi akan di uji dalam beberapa pengujian, antara lain: uji pemadatan, uji CBR, Uji batas Atteberg, dan uji berat jenis yang
dilakukan pada sampel-sampel dengan variasi campuran Ecomix dan semen, hasil
yang didapat berupa data hasil percobaan, tujuan penelitian ini adalah: 1) mengetahui peningkatan daya dukung tanah organik yang telah distabilisasi
menggunakan zat additive Ecomix yang dicampur dengan semen; 2) mengetahui
pengaruh batas-batas konsistensi tanah organik yang di stabilisasi dengan zat
additive Ecomix; 3) mengetahui perbandingan karakteristik fisik sampel tanah
sebelum dan sesudah dilakukan stabilisasi menggunakan zat additive Ecomix; 3)
menemukan salah satu alternatif bahan stabilisasi untuk tanah organik. Variasi penambahan Ecomix adalah 1gr, 2gr dan 3gr pada tiap sampel dan variasi kadar semen pada tiap sampel adalah 0 %, 2% dan 3% dari berat sampel tersebut.
Pada hasil uji pemadatan menunjukkan penurunan kadar air optimum dan peningkatan berat volume kering pada setiap variasi campuran dibanding dengan sebelum stabilisasi sampel. Hasil pengujian CBR rendaman mengalami
peningkatan seiring dengan penambahan Ecomix dan kadar semen. Uji CBR tanpa
rendam Ecomix meningkatkan nilai rata-rata CBR. Dengan didapatnya nilai-nilai
yang terukur dari hasil pengujian di Laboraturium, dapat disimpulkan bahwa
dengan penambahan campuran Ecomix dan semen pada sampel tanah organik
dapat meningkatkan nilai CBR, menurunkan kadar air optimum, meningkatkan
nilai berat jenis, dan menurunkan indeks plastisitas. Ecomix dapat digunakan
sebagai salah satu bahan alternatif untuk stabilisasi tanah organik.
ABSTRACT
THE STUDY OF ORGANIC SOIL BEARING CAPACITY BY USING ECOMIX
By
EFRI WIRANATA
Some of organic soil properties are lower soil bearing capacity to sustain load above it and the lowering ground surface settlement. One of efforts to overcome these properties is by stabilizing the properties. Stabilization in this research was conducted by Ecomix additional material and cement. The stabilized organic soil were tested in some tests including compaction test, CBR test, Atterberg limit test, and specific gravity test. These tests were conducted to samples containing of varying Ecomix and cement mixtures. The obtained results were treated as data of test results. The objectives of this research were: 1) to find out improvement of soil bearing capacity of the stabilized soil with Ecomix additional material and cement; 2) to find out the influences of organic soil limit consistencies of the organic soil stabilized with Ecomix additive material; 3) to find out comparisons of physical properties of soil samples before and after stabilization with Ecomix additive material; and 4) to find out a stabilizing alternative for organic soil.
The variations of Ecomix additions were 1 gr, 2 gr, and 3 gr in each sample and the variations of cement content in each sample were 0%, 2%, and 3% from the sample weight. The compaction test results showed decreased optimum water content and increased dry density of each mixture after soil stabilization. The soaked CBR test results showed improvement along with Ecomix and cement content additions. The CBR test results without soaking showed improvement of average CBR values. This research obtained measured values from the laboratory tests and the conclusion is that the Ecomix and cement addition in organic soil sample improve CBR values, reduce optimum water content, improve specific gravity values, and reduce plasticity index. Ecomix can be used as an alternative to stabilize organic soil.
Judul Skripsi : STUDY DAYA DUKUNG TANAH ORGANIK
MENGGUNAKAN ECOMIX
Nama Mahasiswa : EFRI WIRANATA
No. Pokok Mahasiswa : 0615011059
Jurusan : Teknik Sipil
Fakultas : Teknik
MENYETUJUI
1. Komisi Pembimbing
Andius Dasa Putra, S.T., M.T. Iswan, S.T., M.T.
NIP. 19731018 200012 1 001 NIP. 19720608 200501 1 001
2. Ketua Jurusan
MENGESAHKAN
1. Tim penguji
Ketua : Andius Dasa Putra, S.T., M.T. ( ... )
Sekretaris : Iswan, S.T., M.T. ( ... )
Penguji
Bukan Pembimbing : Ir. Setyanto, M.T. ( ... )
2. Dekan Fakultas Teknik Universitas Lampung
Dr. Ir. Lusmelia Afriani, D.E.A. NIP. 19650510 199303 1 008
SURAT PERNYATAAN
Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam skripsi ini tidak terdapat karya yang
pernah dilakukan orang lain dan sepanjang pengetahuan saya juga tidak terdapat
karya atau pendapat yang dituliskan atau diterbitkan 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 sangsi sesuai
dengan hukum yang berlaku.
Bandar Lampung, 15 Mei 2013
DAFTAR RIWAYAT HIDUP
Penulis lahir di Liwa, Lampung Barat, pada tanggal 25 Mei
1989, merupakan anak kedua dari pasangan Bapak Muhammad
Hatta dan Ibu Siti Aisyah.
Penulis menempuh pendidikan dasar di SD Negeri 1 Liwa,
Lampung Barat yang diselesaikan pada tahun 2000. Pendidikan
tingkat pertama ditempuh di SLTP Negeri 1 Lampung Barat yang diselesaikan
pada tahun 2003. Kemudian melanjutkan pendidikan tingkat atas di SMU
Al-Kautsar Bandar Lampung yang diselesaikan pada tahun 2006. Pada tahun 2006
penulis terdaftar sebagai mahasiswa Fakultas Teknik, Jurusan Teknik Sipil,
Universitas Lampung melalui jalur SPMB.
Selama menjadi mahasiswa penulis menjadi pengurus HIMATEKS (Himpunan
Mahasiswa Teknik Sipil) UNILA periode tahun 2008-2009. Pada bidang
akademik, penulis melaksanakan kerja praktek pada tahun 2011 di Proyek
Pembangunan Exhbition Hall Ecopark Ancol, Jakarta selama 3 bulan. Pada tahun
2012 penulis melakukan penelitian pada bidang konsentrasi tanah dengan judul
“Studi Daya Dukung Tanah Organik Menggunakan Ecomix” dibawah bimbingan
MOTTO
Kamu harus menentukan pilihan,
Ketika kamu tidak memiliki pilihan, maka
pilihanlah yang akan memilih,
walaupun terkadang pilihan harus memerlukan pengorbanan,
bahkan mengorbankan impian mu, maka
berbijaksanalah
Life would knock us down,
but we can choose wheter
Persembahan
Dengan segala kerendahan hati,
kupersembahkan karya dari buah perjuanganku dan
doa ayahandaku tercinta Muhammad Hatta dan
Ibundaku tersayang Siti Aisyah
Persembahan
Dengan segala kerendahan hati, kupersembahkan karya dari buah
perjuanganku dan doa ayahandaku tercinta Muhammad Hatta dan
Ibundaku tersayang Siti Aisyah
SANWACANA
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat ALLAH Subhanahu Wata’ala yang telah
melimpahkan rahmat dan hidayah-Nya dan Rasulullah Muhammad SAW sebagai
suri tauladan sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini sesuai dengan yang
diharapkan.
Judul skripsi yang penulis buat adalah “Study Daya Dukung Tanah Organik Menggunakan Ecomix”. Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Mekanika
Tanah Fakultas Teknik Universitas Lampung.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih banyak sekali kekurangan, hal ini
disebabkan karena keterbatasan dan kekurangan yang sangat penulis sadari. Oleh
karena itu, kritik dan saran yang membangun sangat diharapkan sebagai motivasi
agar penulis menjadi lebih baik. Namun terlepas dari keterbatasan tersebut,
penulis mengharapkan skripsi ini akan bermanfaat bagi pembaca.
Terwujudnya skripsi ini tidak terlepas dari bantuan dan saran dari berbagai pihak.
Untuk itu penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :
1. Ibu Dr. Ir. Lusmelia Afriani, D.E.A., selaku Dekan Fakultas Teknik
2. Bapak Ir. Idharmahadi Adha, M.T., selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil
Fakultas Teknik Universitas Lampung.
3. Bapak Andius Dasa Putra, S.T., M.T. selaku Pembimbing Utama yang telah
memberikan gagasan, bimbingan, masukan dan saran dalam penulisan
skripsi ini.
4. Bapak Iswan, S.T., M.T., selaku Pembimbing Pembantu yang telah
memberikan bimbingan dan saran dalam penulisan skripsi ini.
5. Bapak Ir. Setyanto, M.T., selaku dosen penguji dan dosen Pembimbing
Akademis yang telah memberikan koreksi dan saran demi kesempurnaan
penulisan skripsi ini dan telah memberikan bimbingan, pengarahan,
motivasi kepada penulis dalam menjalankan perkuliahan di Jurusan Teknik
Sipil Fakultas Teknik Universitas Lampung.
6. Bapak dan Ibu Dosen Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas
Lampung atas ilmu bidang sipil yang telah diberikan selama perkuliahan.
7. Seluruh staf dan karyawan Laboratorium Mekanika Tanah Fakultas Teknik
Universitas Lampung, Udo Pardin, Mas Mis, Mas Yadi, Mas Bambang,
Mas Budi, Andi, serta staf lainnya terima kasih atas bantuan ilmu dan
bimbingannya selama ini.
8. Ayahanda tercinta Muhammad Hatta dan Ibunda tercinta Siti Aisyah untuk
setiap tetes keringat, air mata pengorbanan dan selalu berusaha untuk
keberhasilanku. Terima kasih atas doa dan kasih sayang yang tidak pernah
hilang, telah menjadi tauladan, serta dorongannya selama pengerjaan skripsi
9. Kakak dan adik-adik ku, Muhammad Dahlan, Reri Legatama, Iko
Tirtamana, Bembi Gempantara, Sindika Anastasya, Muhammad Zaki, Jefta
Reganza, Eldi Syahferi terima kasih untuk doa, senyum kasih sayang, dan
dukungannya yang selalu menyemangati di setiap langkahku, kalian adalah
segalanya bagi ku.
10. Keponakan ku tersayang Muhammad Ferdian Renaldi, Damian Zabilandri
dan Kenzo Zabilandri, terima kasih telah hadir dan memberikan senyuman
untuk hidup ku.
11. Keluarga besar Muhammad Hatta dan Siti Aisyah terima kasih untuk
dukungan selama ini.
12. Untuk Nila Yulianti terkasih dan keluarga, terima kasih atas dukungan, doa,
motivasi dan semangat yang diberikan selama ini.
13. Untuk sahabat ku Robinsar Pasaribu, Welki Saputra, Adinata, Royo N,
Helwisman, Roby Permana, Almy, Gigih, Bandha, Agung, Aditya
Revando, Feriyansyah, Sendi, Erik, Ifransyah Sanjaya, Ijal, Oka Nugraha,
Adonis, Aryajaya Putra Sumbahan terima kasih atas semangat yang kalian
berikan selama ini.
14. Teman se-angkatan 2006 Broery, Jarot Priantara, Zaki Fauzan Mugnias,
Wahyu Kurniawan, Rahmat Setiawan, Muhammad Syamroni, Adi Lesmana
Putra, Aditya Nugraha, Edi Supriyono, Rita Prihatini, Roni Rendika Putra,
Dedi Irawan, Yuliana Eka Sari, Brudul, Puja, Metro dan seluruh keluarga
besar 2006 lainnya yang berjuang bersama dalam suka duka.
15. Untuk keluarga sekaligus teman yang saya banggakan angkatan 2007 M.
Aldino Pratama S.R., Dedi Saputra S.T., Ferdi Ferdian, Gerry Bagus
Karang, Librandy Hutagaol, A. Ricky Aprinal AR., dan Hairiandi Angga
Sinnia yang memberikan dukungan teknis dan moril selama penulis berada
di almamater tercinta.
16. Untuk senior angkatan 2002, 2003, 2004, 2005, Bang Jawa, Bang Ave,
Bang Bintang, Bang Paung, Bang ucok, Bang Dewa, Bang Coky, Irwan
dkk, terima kasih atas ilmu dan pengalaman selama ini.
17. Adik – adik, keluarga, sekaligus teman yang saya banggakan angkatan
2008, 2009, 2010, 2011, 2012 yang memberikan dukungan teknis dan moril
selama penulis berada di almamater tercinta.
18. Untuk seluruh pegawai kampus Mas Roni dan Mas Yanto yang membantu
baik spirit dan moril.
19. Untuk Yuk Ani, Tante, Macan, Mang Jum dan pak de terima kasih atas
kopi, teh, bumbu dan mecin selama ini.
21. Serta semua pihak yang tidak bisa disebutkan satu persatu yang telah
membantu dan memberikan dukungan dalam penyelesaian skripsi ini.
Penulis berharap semoga Allah SWT membalas segala kebaikan dan
semoga skripsi ini bermanfaat bagi kita semua.
Bandar Lampung, 5 Mei 2013 Penulis
DAFTAR NOTASI
γ = Berat Volume
γd = Berat Volume Kering
γu = Berat Volume Maksimum
ω = Kadar Air
Gs = Berat Jenis
LL = Batas Cair
PI = Indeks Plastisitas
PL = Batas Plastis
q = Persentase Berat Tanah yang Lolos Saringan
Wai = Berat Tanah Tertahan
Wbi = Berat Saringan + Tanah Tertahan
Wc = Berat Container
Wci = Berat Saringan
Wcs = Berat Container + Sampel Tanah Sebelum dioven
Wds = Berat Container + Sampel Tanah Setelah dioven
Wm = Berat Mold
Wms = Berat Mold + Sampel
Wn = Kadar Air Pada Ketukan ke-n
iv
Ww = Berat Air
W1 = Berat Picnometer
W2 = Berat Picnometer + Tanah Kering
W3 = Berat Picnometer + Tanah Kering + Air
DAFTAR ISI
Sistem Klasifikasi Tanah Metode AASHTO ... 7
Sistem Klasifikasi Tanah USCS ... 10
3. Sifat Fisik Tanah ... 14
4. Stabilisasi Tanah ... 16
B. Tanah Organik ... 18
1. Proses Terjadinya Tanah Organik ... 18
2. Sifat Tanah Organik ... 18
3. Identifikasi Tanah Organik... 21
C. Bahan Tambah Zat Additive Ecomix ... 22
a. Ecomix ... 22
b. Cara Kerja Ecomix ... 23
ii
III. METODOLOGI PENELITIAN
A. Pengambilan Sampel ... 29
B. Peralatan ... 30
C. Benda Uji ... 30
D. Metode Pencampuran Sampel Tanah dengan Ecomix ... 31
E. Pelaksanaan Pengujian ... 31 A. Hasil dan Pembahasan Pengujian Sampel Tanah Asli ... 48
B. Variasi Campuran Ecomix dan Semen ... 56
C. Hasil Pengujian Sampel Tanah di Laboratorium ... 58
1.Uji Pemadatan ... 58
2.Uji CBR ... 60
3.Uji Berat Jenis (Gs) ... 62
4.Uji Batas Atterberg... 63
D. Pembahasan... 66
1. Pengaruh Penambahan Kadar Semen dan Ecomix Pada Max Dry Density dan Kadar Air Optimum ... 66
2. Perbandingan Nilai CBR Sampel Ecomix Tanpa Semen dan Ecomix Dengan Semen ... 68
Pengaruh Ecomix dan Semen Terhadap Berat Jenis (Gs) ... 70
Perbandingan Dengan Hasil Peneltian lain ... 70
Kekurangan dan Kelebihan Ecomix ... 71
3. Contoh Perencanaan Perkerasan Full Depth (MST 8,16 ton) Dengan Metode Analisa Komponen ... 72
V. PENUTUP A. Kesimpulan ... 85
B. Saran ... 87
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN A ( Hasil Pengujian Laboratorium )
LAMPIRAN B ( Metode Analisa Komponen )
LAMPIRAN C ( Foto Alat Pengujian )
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 1. Klasifikasi Tanah Berdasarkan Sistem International ... 6
Tabel 2. Klasifikasi Tanah untuk Lapisan Tanah Dasar Jalan Raya ... 9
Tabel 3. Sistem Klasifikasi Tanah Unified (Bowles, 1991). ... 11
Tabel 4. Sistem Klasifikasi Unified ... 12
Tabel 5. Penggolongan tanah berdasarkan kandungan organik ... 21
Tabel 6. Tabel Komposisi Ecomix ... 22
Tabel 7. Perbandingan Pembangunan Jalan Dengan Menggunakan Ecomix dan Pembangunan Jalan Dengan Metode Konvensional . 26 Tabel 8. Kode Pada Mold Untuk Masing-Masing Kadar Semen dan Ecomix ... 44
Tabel 9. Hasil Pengujian Kadar Air Tanah Asli ... 49
Tabel 10. Hasil pengujian berat jenis (Gs) tanah asli ... 49
Tabel 11. Hasil Pengujian Batas Atterberg Tanah Asli... 50
Tabel 12. Hasil Pengujian Analisis Saringan Tanah Asli ... 51
Tabel 13. Hasil Pengujian Sampel Tanah Asli ... 56
Tabel 14. Hasil Pengujian Pemadatan Tanah Stabilisasi ... 58
Tabel 15. Kadar Air Optimum Tanah Stabilisasi ... 59
Tabel 16. Hasil Pengujian Pemadatan Campuran Ecomix dan Semen ... 60
vi
Tabel 18. Hasil Pengujian CBR Tiap Kadar Campuran ... 62
Tabel 19. Hasil Pengujian Berat Jenis Tiap Campuran ... 62
Tabel 20. Hasil Pengujian Berat Jenis Dengan Variasi Campuran Ecomix dan Semen ... 63
Tabel 21. Hasil Pengujian Batas Cair Tiap Campuran ... 64
Tabel 22. Hasil Pengujian Batas Plastis Tiap Campuran ... 64
Tabel 23. Hasil Pengujian Indeks Plastisitas ... 65
Tabel 24. Hasil pengujian batas cair tiap kadar... 65
Tabel 25. Hasil pengujian batas cair tiap kadar... 66
Tabel 26. Hasil pengujian batas cair tiap kadar... 66
Tabel 27. Hasil Pengujian CBR Menggunakan Sekam Padi ... 70
Tabel 28. Data LHR Ruas Jabung-Asahan tahun 2005 ... 72
Tabel 35. Tebal Perkerasan untuk MST 8,16 ton Dengan Menggunakan Nomograph. ... 79
Tabel 36. Data Perhitungan Perencanaan 2 ... 80
Tabel 37. Tebal Perkerasan untuk MST 8,16 ton Dengan Menggunakan Sampel Ecomix Yang di Campur Dengan Semen. ... 83
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1. Bentuk Fisik Ecomix ... 22
Gambar 2.2. Cara Kerja Ecomix Secara Mikroskopis... 24
Gambar 2.3. Lapis Perkerasan Jalan ... 25
Gambar 2.4. Ecomix Untuk Pondasi ... 28
Gambar 3.1. Diagram Alir Penelitian ... 47
Gambar 4.1. Grafik Analisis Saringan ... 52
Gambar 4.2. Klasifikasi Unified Berdasarkan IP dan LL ... 53
Gambar 4.3. Hubungan antara Berat Volume Kering dengan Kadar Air Optimum ... 54
Gambar 4.4. Hubungan antara Max Dry Density dan Kadar Air Optimum... 67
Gambar 4.5. Perbandingan Nilai CBR Pada Sampel Dengan Campuran Semen Dan Tanpa Semen Pada Kondisi Tanpa Rendam ... 68
II. TINJAUAN PUSTAKA
A. Tanah
1. Definisi Tanah
Tanah adalah lapisan permukaan bumi yang berasal dari material induk
yang telah mengalami proses lanjut, karena perubahan alami dibawah
pengaruh air, udara, dan macam - macam organisme baik yang masih
hidup maupun yang telah mati. Tingkat perubahan terlihat pada
komposisi, struktur dan warna hasil pelapukan (Dokuchaev 1870).
Tanah merupakan suatu benda alam yang tersusun dari padatan (bahan
mineral dan bahan organik), cairan dan gas, yang menempati permukaan
daratan, menempati ruang, dan dicirikan oleh salah satu atau kedua
berikut: horison-horison, atau lapisan-lapisan, yang dapat dibedakan dari
bahan asalnya sebagai hasil dari suatu proses penambahan, kehilangan,
pemindahan dan transformasi energi dan materi, atau berkemampuan
mendukung tanaman berakar di dalam suatu lingkungan alam (Soil
Survey Staff, 1999).
Tanah merupakan material yang terdiri dari agregat (butiran)
mineral-mineral padat yang tidak tersementasi (terikat secara kimia) satu sama
5
padat) disertai dengan zat air dan gas yang mengisi ruang-ruang kosong
di antara partikel-partikel padat tersebut (Das, 1995).
Pengertian tanah menurut Bowles (1984), tanah merupakan campuran
partikel-partikel yang terdiri dari salah satu atau seluruh jenis
unsur-unsur sebagai berikut :
a. Berangkal (Boulder) adalah potongan batuan batu besar, biasanya
lebih besar dari 200-300 mm dan untuk kisaran ukuran-ukuran
150-250 mm, batuan ini disebut kerakal (cobbles/pebbles).
b. Pasir (sand) adalah partikel batuan yang berukuran 0,074 mm – 5 mm,
yang berkisar dari kasar (3 mm – 5 mm) sampai halus (< 1 mm).
c. Lanau (silt) adalah partikel batuan yang berukuran dari 0,002 mm –
0,074 mm.
d. Lempung (clay) adalah partikel yang berukuran lebih dari 0,002 mm,
partikel ini merupakan sumber utama dari kohesi dari tanah yang
kohesif.
e. Koloid (colloids) adalah partikel mineral yang diam, berukuran lebih
dari 0,01 mm.
2. Klasifikasi Tanah
Agar dapat membedakan secara rinci mengenai jenis – jenis tanah yang
ada di alam semesta ini, perlu adanya suatu sistem yang dibuat untuk
mengatur, membagi dan menggolongkan tanah yang berbeda – beda
6
dan subkelompok berdasarkan klasifikasi tertentu kedalam sebuah data
dasar.
Maksud dilakukannya klasifikasi tanah secara umum adalah
pengelompokan berbagai jenis tanah dalam kelompok yang sesuai
dengan sifat teknik dan karakteristiknya (Shirley. L.H, 2000).
Sistem klasifikasi tanah sendiri adalah suatu sistem pengaturan beberapa
jenis tanah yang berbeda-beda tapi mempunyai sifat yang sama kedalam
kelompok-kelompok dan sub-sub kelompok berdasarkan pemakaian
(Das, 1995).
Sistem klasifikasi tanah yang dikembangkan untuk tujuan rekayasa
umumnya didasarkan pada sifat-sifat indeks tanah yang sederhana seperti
gradasi butiran tanah dan nilai-nilai batas Atterberg sebagai petunjuk
kondisi plastisitas tanah, hal ini dikarenakan tanah tidak tersementasi,
sehingga partikel-partikel tanah mudah untuk dipisah-pisahkan.
Tabel 1. Klasifikasi Tanah Berdasarkan Sistem Internasional
No. Nama Ukuran Butiran (mm)
Lempung/liat kasar 0,002 - 0,00063
Lempung/liat medium 0,0063 - 0,0002
7
a. Sistem Klasifikasi Tanah Metode AASHTO (American Association Of
State Highway and Transportation Official) Classification
Sistem ini pertama kali diperkenalkan oleh Hoentogler dan Terzaghi,
yang akhirnya diambil oleh Bureau Of Public Roads.
Pengklasifikasian sistem ini berdasarkan kriteria ukuran butir dan
plastisitas. Maka dalam mengklasifikasikan tanah membutuhkan
pengujian analisis ukuran butiran, pengujian batas cair dan batas
palstis.
Sistem klasifikasi AASHTO bermanfaat untuk menentukan kualitas
tanah guna pekerjaan jalan yaitu lapis dasar (subbase) dan tanah dasar
(subgrade). Karena sistem ini ditujukan untuk pekerjaan jalan tersebut, maka penggunaan sistem ini dalam prakteknya harus
dipertimbangkan terhadap maksud aslinya. Sistem ini membagi tanah
ke dalam 7 kelompok utama yaitu A-1 sampai dengan A-7. Tanah
yang diklasifikasikan ke dalam A-1, A-2, dan A-3 adalah tanah
berbutir di mana 35% atau kurang dari jumlah butiran tanah tersebut
lolos ayakan No. 200. Tanah di mana lebih dari 35% butirannya tanah
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. Sistem klasifikasi
8
1) Ukuran Butir
Kerikil : bagian tanah yang lolos ayakan diameter 75 mm (3
inchi) dan yang tertahan pada ayakan No. 10 (2 mm).
Pasir : bagian tanah yang lolos ayakan No. 10 (2 mm) dan yang
tertahan pada ayakan No. 200 (0,075 mm).
Lanau dan lempung : bagian tanah yang lolos ayakan No. 200.
2) Plastisitas
Nama berlanau dipakai apabila bagian-bagian yang halus dari
tanah mempunyai indeks plastis sebesar 10 atau kurang. Nama
berlempung dipakai bilamana bagian-bagian yang halus dari tanah
mempunyai indeks plastis indeks plastisnya 11 atau lebih.
3) Apabila batuan (ukuran lebih besar dari 75 mm) di temukan di
dalam contoh tanah yang akan ditentukan klasifikasi tanahnya,
maka batuan-batuan tersebut harus dikeluarkan terlebih dahulu.
Tetapi, persentase dari batuan yang dileluarkan tersebut harus
dicatat.
Apabila sistem klasifikasi AASHTO dipakai untuk
mengklasifikasikan tanah, maka data dari hasil uji dicocokkan
dengan angka-angka yang diberikan dalam Tabel 1 dari kolom
sebelah kiri ke kolom sebelah kanan hingga ditemukan angka
9
Tabel 2. Klasifikasi Tanah untuk Lapisan Tanah Dasar Jalan Raya (AASHTO)
Klasifikasi Umum
Tanah berbutir (35% atau kurang dari seluruh contoh tanah
lolos ayakan No. 200)
Tanah lanau - lempung (lebih dari 35% dari seluruh contoh tanah lolos ayakan No. 200)
Klasifikasi Kelompok
Kerikil dan pasir yang berlanau atau
berlempung Tanah berlanau Tanah berlempung
Penilaian sebagai
bahan tanah dasar Baik sekali sampai baik Biasa sampai jelek
Keterangan : ** Untuk A-7-5, PI ≤ LL – 30
10
b. Sistem Klasifikasi Tanah Unified (Unified Soil Classification System/
USCS).
Klasifikasi tanah sistem ini diajukan pertama kali oleh Casagrande
dan selanjutnya dikembangkan oleh United State Bureau of
Reclamation (USBR) dan United State Army Corps of Engineer
(USACE). Kemudian American Society for Testing and Materials
(ASTM) telah memakai USCS sebagai metode standar guna
mengklasifikasikan tanah. Dalam bentuk yang sekarang, sistem ini
banyak digunakan dalam berbagai pekerjaan geoteknik. Dalam USCS,
suatu tanah diklasifikasikan ke dalam dua kategori utama yaitu :
1) Tanah berbutir kasar (coarse-grained soils) yang terdiri atas
kerikil dan pasir yang mana kurang dari 50% tanah yang lolos
saringan No. 200 (F200 < 50). Simbol kelompok diawali dengan G
untuk kerikil (gravel) atau tanah berkerikil (gravelly soil) atau S
untuk pasir (sand) atau tanah berpasir (sandy soil).
2) Tanah berbutir halus (fine-grained soils) yang mana lebih dari
50% tanah lolos saringan No. 200 (F200 ≥ 50). Simbol kelompok
diawali dengan M untuk lanau inorganik (inorganic silt), atau C
untuk lempung inorganik (inorganic clay), atau O untuk lanau
dan lempung organik. Simbol Pt digunakan untuk gambut (peat),
dan tanah dengan kandungan organik tinggi.
Simbol lain yang digunakan untuk klasifikasi adalah W - untuk
11
plastisitas rendah (low plasticity) dan H - plastisitas tinggi (high
plasticity).
Adapun menurut Bowles (1991) kelompok-kelompok tanah utama
pada sistem klasifikasi Unified diperlihatkan pada Tabel 3 berikut
ini :
Tabel 3. Sistem Klasifikasi Tanah Unified (Bowles, 1991)
Jenis Tanah Prefiks Sub Kelompok Sufiks
Kerikil G Gradasi baik W
Klasifikasi sistem tanah unified secara visual di lapangan
sebaiknya dilakukan pada setiap pengambilan contoh tanah. Hal
ini berguna di samping untuk dapat menentukan pemeriksaan
yang mungkin perlu ditambahkan, juga sebagai pelengkap
klasifikasi yang di lakukan di laboratorium agar tidak terjadi
kesalahan tabel.
Keterangan :
12
Tabel 4. Sistem Klasifikasi Unified
Divisi utama Simbol
il) GW Kerikil bergradasi-baik dan campuran kerikil-pasir, sedikit atau sama sekali tidak
mengandung butiran halus GP
Kerikil bergradasi-buruk dan campuran kerikil-pasir, sedikit atau sama sekali tidak mengandung butiran halus
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
SP
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
CL
Lempung anorganik dengan plastisitas rendah sampai dengan sedang lempung berkerikil, lempung berlanau, lempung
berlanau, lempung “kurus” (lean clays) OL Lanau-organik dan lempung berlanau
organik dengan plastisitas rendah
L 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
13
Tabel 4. Sistem Klasifikasi Unified (Lanjutan)
Kriteria klasifikasi
Tidak memenuhi kedua kriteria untuk GW Batas-batas Atterberg di bawah
garis A atau PI < 4 Bila batas Atterberg berada didaerah arsir dari diagram plastisitas, maka dipakai double simbol
Batas-batas Atterberg di atas garis A atau PI > 7
Tidak memenuhi kedua kriteria untuk SW Batas-batas Atterberg di bawah
garis A atau PI < 4 Bila batas Atterberg berada didaerah arsir dari diagram plastisitas, maka dipakai double simbol
Batas-batas Atterberg di bawah garis A atau PI > 7
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.
60
Manual untuk identifikasi secara visual dapat dilihat dalam ASTM designation D-2488
Sumber : Hary Christady, 1996.
14
3. Sifat Fisik Tanah
Sifat- sifat fisik tanah berhubungan erat dengan kelayakan pada banyak
penggunaan tanah. Kekokohan dan kekuatan pendukung, kapasitas
penyimpanan air, plastisitas semuanya secara erat berkaitan dengan
kondisi fisik tanah. Hal ini berlaku apakah tanah ini akan digunakan
sebagai bahan struktural dalam pembangunan jalan raya, bendungan, dan
pondasi untuk sebuah gedung, atau untuk sistem pembuangan limbah.
Untuk mendapatkan sifat-sifat fisik tanah, ada beberapa ketentuan yang
harus diketahui terlebih dahulu, diantaranya adalah sebagai berikut :
1. Kadar Air
Kadar air suatu tanah adalah perbandingan antara berat air yang
terkandung dalam tanah dengan berat kering tanah yang dinyatakan
dalam persen.
2. Berat Jenis
Sifat fisik tanah dapat ditentukan dengan mengetahui berat jenis
tanahnya dengan cara menentukan berat jenis yang lolos saringan No.
200 menggunakan labu ukur.
3. Batas Atterberg
Batas Atterberg adalah batas konsistensi dimana keadaan tanah
melewati keadaan lainnya dan terdiri atas batas cair, batas plastis dan
indek plastisitas.
a) Batas Cair (liquid limit)
Batas cair adalah kadar air minimum dimana tanah tidak mendapat
15
ditentukan dengan mengetahui batas cair suatu tanah, tujuannya
adalah untuk menentukan kadar air suatu jenis tanah pada batas
antara keadaan plastis dan keadaan cair.
b) Batas Plastis (Plastic Limit)
Batas plastis adalah kadar air minimum dimana tanah dapat
dibentuk secara plastis, maksudnya tanah dapat digulung-gulung
sepanjang 3 mm. Tujuannya adalah untuk menentukan kadar air
suatu jenis tanah pada keadaan batas antara keadaan plastis dan
keadaan semi padat. Cara kerja batas-batas Atterberg menggunakan
standar ASTM D-4318, yaitu :
1. Nilai batas plastis (PL) adalah kadar air rata-rata dari ketiga
benda uji.
2. Plastis Indek (PI) dengan rumus PI = LL – PL.
4. Analisa Saringan
Tujuan dari analisis saringan adalah untuk mengetahui persentasi
butiran tanah. Caranya dapat dilakukan dengan pengayakan, setelah
itu material organik dibersihkan dari sampel tanah, lalu berat sampel
tanah yang tertahan di setiap ayakan dicatat. Tujuan akhir dari
analisanya adalah memberikan nama dan mengklasifikasikannya,
16
4. 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 sehingga membentuk struktur jalan atau pondasi jalan yang
padat. Sifat – sifat tanah yang telah diperbaiki dengan cara stabilisasi
dapat meliputi : kestabilan volume, kekuatan atau daya dukung,
permeabilitas, dan kekekalan atau keawetan.
Teknologi stabilisasi tanah dapat dibagi menjadi 4 (empat) macam
penggolongan utama, yaitu :
1. Physio - Mechanical
Pemadatan langsung dengan alat pemadat maupun aplikasi teknologi
seperti cakar ayam, tiang pancang dan geomembran atau geotextile.
2. Granulometric
Pencampuran tanah asli dengan tanah lain yang mempunyai sifat dan
karakteristik yang lebih baik lalu dipadatkan dengan alat pemadat.
3. Physio - Chemical
Pencampuran tanah asli dengan semen, kapur ataupun aspal sebagai
17
4. Electro – Chemical
Ionisasi partikel tanah dengan mencampurkan bahan kimia tertentu
contohnya ISS 2500, yang bertujuan untuk merubah sifat-sifat buruk
tanah, seperti kembang susut menjadi tanah yg mudah dipadatkan dan
stabil secara permanen.
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 mesin gilas (roller), benda berat yang dijatuhkan, ledakan, tekanan statis, tekstur, pembekuan, pemanasan dan sebagainya.
2. Bahan Pencampur (Additive), yaitu penambahan kerikil untuk tanah
kohesif, lempung untuk tanah berbutir, dan pencampur kimiawi
seperti semen, gamping, abu batubara, 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
18
B. Tanah Organik
1. Proses Terjadinya Tanah Organik
Tanah organik terbentuk karena pengaruh iklim dan curah hujan tinggi
yang sebenarnya cukup merata sepanjang tahun dengan topografi tidak
rata, sehingga memungkinkan terbentuknya depresi-depresi. Sebagai
akibat tipe iklim serupa itu, tidak terjadi perbedaan menyolok pada musim
hujan dan kemarau. Vegetasi hutan berdaun lebar dapat tumbuh dengan
baik sehingga menghalangi insolasi dan kelembaban yang tinggi dapat
dipertahankan di lingkungan tersebut. Pada daerah cekungan dengan
genangan air terjadi akumulasi bahan organik. Hal ini disebabkan suasana
anaerob menghambat oksidasi bahan organik oleh jasad renik, sehingga
proses humifikasi akan terjadi lebih nyata dari proses mineralisasi.
Penguraian bahan organik hanya dilakukan oleh bakteri anaerob,
cendawan dan ganggang. Kecepatan dekomposisi ini dipengaruhi oleh
jenis dan jumlah bakteri anaerob, sifat vegetasi, iklim, topografi dan sifat
kimia airnya (Yuli 2012).
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
19
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
Dalam keadaan kering tanah organik sangat kering, berat isi tanah
organik bila dibandingkan dengan tanah mineral adalah rendah, yaitu
0,2 - 0,3 merupakan nilai umum bagi tanah organik yang telah
mengalami dekomposisi lanjut. Suatu lapisan tanah mineral yang telah
diolah berat isinya berkisar 1,25 - 1,45.
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 leih 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
20
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
Pada tanah organik, dekomposisi bahan organik akan menghasilkan
asam-asam organik yang terakumulasi pada tubuh tanah, sehingga akan
meningkatkan keasaman tanah organik. Dengan demikian tanah 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 daripada tanah mineral.
Luas permukaan dua hingga empat kali daripada 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
21
organik umumnya memperlihatkan gaya resistensi yang nyata terhadap
perubahan PH bila diandingkan dengan tanah mineral.
3. Identifikasi Organik
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 yang organik, sehingga ASTM D-2487 harus digunakan sebagai
langkah pertama pada pengidentifikasian gambut.
Tabel 5. Penggolongan tanah berdasarkan kandungan organik
KANDUNGAN
SUMBER : PEDOMAN KONSTRUKSI JALAN DI ATAS TANAH GAMBUT DAN ORGANIK, 1996
Pada penelitian ini, tanah yang digunakan adalah tanah yang berasal dari
Desa Rawa Seragi, Kabupaten Lampung Timur, Provinsi Lampung.
Sampel tanah yang diambil adalah tanah terganggu (disturb soil) yaitu
22
C. Bahan Tambah Zat Additive Ecomix
a. Ecomix
Ecomix adalah zat additive untuk stabilisasi dan solidifikasi tanah (soil
stabilizer technology) yang dikembangkan pertama kali di Jepang. Ecomix
dapat digunakan untuk pengerasan badan jalan / sub base di daerah yang
memiliki kondisi tanah lunak maupun keras, misalnya tanah merah, tanah
pasir, tanah kuning, tanah liat (dengan mempertimbangkan humiditas
tanah).
Gambar 2.1. Bentuk fisik Ecomix Tabel.6 Tabel Komposisi
Ecomix
Ecomix berbentuk serbuk halus dan terdiri dari komposisi logam dan
garam/mineral anorganik yang bersumber dari air laut, aman untuk
makhluk hidup dan ramah lingkungan.
Ecomix dalam praktek penggunaannya selalu dipadukan dengan unsur
tanah, semen dan air. Apabila Ecomix seberat 1 kg + 10 liter air
diformulasikan atau dicampur dengan 1 m3 tanah dan 2 sak semen (100
kg), maka campuran tersebut dan memiliki kekuatan menahan beban
23
Ecomix memiliki porositas yang baik, anti retak, tidak licin dan tidak
berdebu, konstruksi semakin kokoh apabila terkena air.
b. Cara Kerja Ecomix
Ecomix melarutkan asam humus (humic acid) yang terdapat dalam tanah, dan menghilangkan efek penghambatan ikatan ion, sehingga partikel tanah
menjadi lebih mudah bermuatan ion negatif (anion), dan kation Ca++
dapat mengikat langsung dengan mudah pada partikel tanah. Jika
pencampuran semen mengandung sulfur (SO3) dengan tanah tanpa
melibatkan Ecomix, maka ketika bercampur dengan air tanah atau terkena
air hujan, campuran tadi akan menghasilkan sulfuric acid yang
menyebabkan terjadinya keretakan.
Hal ini akan berbeda bila menggunakan Ecomix, dimana pada saat terjadi
pengikatan semen pada partikel tanah dan mengering karena reaksi
dehidrasi, akan terbentuk kristal-kristal yang muncul diantara campuran
semen yang mengikat partikel tanah, kristal-kristal tersebut menyerupai
jarum-jarum, secara intensif akan bertambah banyak dan membesar yang
nantinya membentuk rongga-rongga mikron yang dapat menyerap air
24
Cara kerja Ecomix akan ditumjukan pada Gambar dibawah ini.
Gambar 2.2. Cara Kerja Ecomix Secara Mikroskopis
c. Aplikasi Ekomix
Ecomix dapat digunakan untuk beberapa keperluan pekerjaan seperti
konstruksi jalan, memadatkan dan menstabilkan tanah serta pondasi tanah
dan perkerasan. Berikut ini adalah kegunaan dan aplikasi Ecomix.
1. Aplikasi Ecomix Untuk Konstruksi Jalan
Pekerjaan badan jalan dengan menggunakan Ecomix jauh lebih
25
Campuran Ecomix tidak memerlukan tambahan batu, pasir dan
lapisan HRS, sehingga menghemat waktu kerja dan juga biaya
pemeliharaan di kemudian hari. Jalan juga akan bersifat
higroskopis, ramah lingkungan dan tidak mudah terkikis erosi air.
Selain itu dalam waktu 14 hari pemeraman, konstruksi jalan dapat
mencapai CBR hingga 130%. Contoh konstruksi jalan
menggunakan Ecomix di tunjukan pada gambar di bawah ini.
Gambar 2.3. Lapis Perkerasan Jalan
Berikut ini adalah tabel perbandingan pembangunan jalan dengan
menggunakan Ecomix dan pembangunan jalan dengan metode
26
Tabel 7. Perbandingan Pembangunan Jalan Dengan Menggunakan
Ecomix dan Pembangunan Jalan Dengan Metode Konvensional
METODE
pasir pada lapisan sub base,
cukup hanya semen dan
Partikel tanah pada LPA +
LPB tidak stabil dan mudah
terkikis oleh erosi air tanah
sehingga LPA + LPB tidak
elastis dan mudah longsor
Lapisan mikro poliaktif
membuat tanah menjadi elastis
dan tahan terhadap resapan air,
dan mengurangi pengaruh
buruk dari resapan air tanah
pada LPA +LPB
pergerakan LPA + LPB jalan
Perawatan dan pemeliharaan
jalan sangat minim dan efisien
Ketebalan asphalt surface
5-7cm
Ketebalan asphalt surface
rata-rata 3cm
2. Ecomix untuk Meningkatkan Kualitas Lapisan Tanah
Selain digunakan untuk konstruksi jalan raya, Ecomix juga sangat
27
mana diatasnya akan diberikan konstruksi atau tekanan yang besar,
seperti jenis-jenis bangunan berikut:
Pembuatan jalan tanah.
Landasan pesawat terbang.
Lahan parkir.
Jalan paving.
Lantai pabrik atau pergudangan.
Perkerasan tanah untuk gedung, areal bermain, fasilitas olahraga
seperti lapangan, stadion dan lain sebagainya.
Landasan bantalan rel kereta api.
Pemadatan jalan yang rusak akibat erosi air tanah dan banjir.
3. Ecomix Untuk Pondasi
Sebuah bangunan yang kuat terbuat dari pondasi yang kuat pula,
oleh karena itu Ecomix juga sangat bisa digunakan sebagai penguat
landasan berbagai macam pondasi bangun dan konstruksi,
misalnya;
Pekerjaan pondasi tanah.
Pondasi untuk rumah, gedung perkantoran, pabrik, pergudangan,
mall, perumahan dan lain sebagainya
Pondasi untuk tiang listrik, tiang telepon, pemancar dan
sejenisnya.
Memperbaiki retakan tanah akibat gempa.
Contoh aplikasi Ecomix untuk pondasi terlihat pada gambar
28
Gambar 2.4. Ecomix Untuk Pondasi
4. Ecomix Untuk Penstabil dan Penguat Tanah Resapan
Kelebihan utama Ecomix adalah mampu mengikat permukaan
partikel tanah, sehingga tanah menjadi sangat kuat dan ramah
lingkungan sehingga Ecomix cocok digunakan untuk;
Penstabil permukaan tanah lereng atau miring.
Pembuatan tanggul pada sungai, danau, situ dan sejenisnya.
Perbaikan dasar sungai, danau dan sejenisnya.
5. Pembuatan Lapisan Tanah Kedap Air
Dengan daya kedap yang tinggi Ecomix dapat digunakan sebagai
pembuatan penampungan air, kolam ikan bahkan penampungan
limbah menjadi mudah.
Pembuatan bak penampungan air.
Pembuatan kolam ikan, tambak ikan, tambak udang dan
sejenisnya.
Pembuatan penampungan limbah cair industri.
I.PENDAHULUAN
A.Latar Belakang
Dalam pekerjaan suatu konstruksi jalan, ketidakstabilan tanah menjadi suatu
kendala dalam pengerjaan konstruksi tersebut, dikarenakan sifat tanah yang
terkadang tidak menguntungkan, seperti tanah organik yang memiliki sifat
daya dukung yang rendah untuk menahan beban dan tingginya penurunan
permukaan tanah, menjadikan tanah organik ini tidak dapat langsung
digunakan sebagai subgrade untuk konstruksi jalan.
Salah satu cara mengatasi sifat tanah organik diatas, adalah dengan cara
menstabilisasi tanah tersebut. Stabilisasi ini dapat dilakukan dengan cara
menambahkan zat additive ke dalam tanah tersebut.
Dalam penelitian ini digunakan metode penambahan zat additive sebagai
metode penstabilisasian tanah, yaitu penggunaan Ecomix sebagai bahan
campurannya. Produk ini merupakan soil stabilizer dan merupakan produk
penganti agregat untuk konstruksi jalan. Daya dukung tanah setelah dicampur
Ecomix dan semen akan menjadi lebih tinggi, sehingga tanah yang telah di
stabilisasi menjadi layak digunakan. Dalam penelitian ini akan dijelaskan
seberapa besar pengaruh Ecomix untuk stabilisasi tanah organik, perubahan
daya dukungnya setelah dicampur dengan semen. Sehingga pada akhirnya
dapat disimpulkan bahwa Ecomix dapat dijadikan sebagai salah satu pilihan zat
2
B. Rumusan Masalah
Rumusan masalah pada penelitian ini adalah seberapa besar pengaruh
pencampuran zat additive Ecomix untuk stabilisasi jenis tanah organik dengan
kadar campuran semen yang berbeda, adakah perubahan yang dialami oleh
tanah meliputi perubahan karakteristik fisik dan mekanis tanah organik yang
telah dicampur atau distabilisasi dengan zat additive Ecomix, sehingga dapat
disimpulkan bahwa zat additive Ecomix dapat digunakan sebagai alternatif
bahan stabilisasi tanah organik.
C. Batasan Masalah
Masalah pada penelitian ini dibatasi pada sifat dan karakteristik tanah organik
sebelum dan sesudah dicampur semen dan penggunaan zat additiveEcomix
sebagai stabilizing agent dengan melaksanakan pengujian - pengujian yang
dilakukan di Laboratorium. Adapun ruang lingkup dan batasan masalah pada
penelitian ini adalah :
1. Sampel tanah yang digunakan merupakan sampel tanah terganggu
(disturbed) pada jenis tanah organik di daerah Rawa Sragi, Kecamatan Jabung, Kabupaten Lampung Timur, Provinsi Lampung.
2. Bahan additive yang digunakan untuk stabilisasi tanah adalah Ecomix yang
merupakan produk stabilisasi tanah secara kimiawi.
3. Semen yang digunakan sebagai campuran Ecomix adalah semen Holcim
dalam kemasan 50 kg/zak.
4. Pengujian – pengujian yang dilakukan di Laboratorium Mekanika Tanah
3
a. Pengujian pada tanah asli meliputi :
1. Uji Analisa Saringan
2. Uji Berat Jenis
3. Uji Kadar Air
4. Uji Batas-Batas Atterberg
5. Uji Pemadatan tanah (Modified Proctor)
6. Uji CBR Laboratorium Unsoaked dan Soaked
b. Pengujian pada tanah yang telah distabilisasi meliputi :
1. Uji Berat Jenis
2. Batas-Batas Atterberg
3. Uji Pemadatan tanah (Modified Proctor)
4. Uji CBR Laboratorium Unsoaked dan Soaked
D. Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut :
1. Mengetahui peningkatan daya dukung tanah organik yang telah
distabilisasi menggunakan zat additive Ecomix yang dicampur dengan
semen dengan menggunakan tes CBR.
2. Untuk mengetahui pengaruh batas-batas konsistensi tanah organik yang di
stabilisasi dengan zat additive Ecomix.
3. Mengetahui perbandingan karakteristik fisik sampel tanah sebelum dan
sesudah dilakukan stabilisasi menggunakan zat additive Ecomix.
III. METODE PENELITIAN
A. Pengambilan Sampel
Tanah yang akan diuji adalah jenis tanah organik yang diambil dari Desa
Rawa Sragi, Kabupaten Lampung Timur, Provinsi Lampung. Sampel tanah
yang diambil adalah tanah terganggu (disturb soil) yaitu tanah yang telah
terganggu oleh lingkungan luar, Sampel tanah tidak terganggu (undisturb
soil) diambil menggunakan tabung contoh dan untuk tanah terganggu
menggunakan karung. 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 (proctor modified), dan CBR.
Pengambilan sampel tanah terganggu (disturb) sesuai dengan kebutuhan
tanah untuk uji pemadatan (proctor modified) yaitu sebanyak 112 kg, yang di
dapatkan dari perhitungan kebutuhan sampel tanah sebagai berikut: 2,5 kg
(berat 1 sampel) x 5 (kebutuhan 1 kali uji pemadatan) x 2 (kadar campuran
semen) x 3 (jumlah kadar campuran Ecomix). Sedangkan kebutuhan tanah
untuk uji CBR laboraturium adalah 324 kg, yang didapatkan dari perhitungan
kebutuhan sampel tanah dengan perhitungan sebagai berikut : 6 kg (berat 1
30
Ecomix) x 3 (jumlah tumbukan 10x,25x,55x) x 2 (perlakuan terhadap sampel,
yaitu pemeraman dan perendaman).
B. Peralatan
Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini adalah alat untuk uji analisis
saringan, uji berat jenis, uji kadar air, uji batas-batas konsistensi, uji proctor
modified, uji CBR dan peralatan lainnya yang ada di 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 diuji pada penelitian ini yaitu tanah organik yang
diambil dari Desa Rawa Sragi, Kabupaten Lampung Timur, Provinsi
Lampung. Meninjau dari penelitian terdahulu yang mengatakan jenis
tanah organik, salah satunya berada di lokasi tersebut. Tanah tersebut
sebelum diuji, dijemur terlebih dahulu untuk memudahkan dalam proses
penyaringan agar butirannya tidak melekat satu sama lain, kemudian
diayak lolos saringan No. 4 (4,75 mm).
2. Menggunakan air dari Laboratorium Mekanika Tanah Jurusan Teknik
Sipil, Universitas Lampung.
3. Portland Cement yang digunakan adalah semen Holcim dalam kemasan 50 kg/zak.
31
D. Metode Pencampuran Sampel Tanah dengan Ecomix
Metode pencampuran untuk masing-masing kadar Ecomix adalah :
1. Portland Cement dicampur dengan sampel tanah yang telah ditumbuk (butir aslinya tidak pecah) dan lolos saringan No. 4 (4,75 mm) dengan
variasi kadar campuran Portland Cement.
2. Ecomix dilarutkan dengan air pada kadar air optimum lalu dicampur pada
tanah + Semen dengan variasi kadar campuran Ecomix.
3. Tanah + Semen yang sudah tercampur Ecomix dipadatkan lalu diperam
selama 1 hari lalu dilakukan pengujian CBR, dan seterusnya berturut turut
untuk pemeraman sampai 7, begitu juga untuk pembuatan sampel dengan
perlakuan perendaman 4 hari.
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
distabilisasi, adapun pengujian-pengujian tersebut adalah sebagai berikut :
1. Pengujian Sampel Tanah Asli
a. Pengujian Analisis Saringan.
b. Pengujian Berat Jenis.
c. Pengujian Kadar Air.
32
e. Pengujian Pemadatan Tanah (proctormodified).
f. Pengujian CBR
2. Pengujian pada tanah yang telah distabilisasi larutan Ecomix :
a. Pengujian Berat Jenis.
b. Pengujian Batas Atterberg.
c. Pengujian Pemadatan Tanah (proctormodified).
d. Pengujian CBR.
Pada pengujian tanah stabilisasi setiap sampel tanah dibuat campuran dengan
masing-masing variasi kadar semen dan distabilisasi dengan kadar Ecomix
lalu dilakukan masa pemeraman yang sama yaitu selama 7 hari, agar kondisi
tanah sudah homogen dan perendaman 4 hari, karena kondisi tanah tersebut
berada pada kondisi yang buruk, sebelum dilakukan pengujian CBR dan
pengujian yang lainnya.
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 berdasarkan ASTM D-2216, yaitu :
33
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
34
Perhitungan :
a. Berat masing-masing saringan (Wci)
b. Berat masing-masing saringan beserta sampel tanah yang tertahan di
atas saringan (Wbi)
c. Berat tanah yang tertahan (Wai) = Wbi – Wci
d. Jumlah seluruh berat tanah yang tertahan di atas saringan ( Wai
Wtot)
e. Persentase berat tanah yang tertahan di atas masing-masing saringan
(Pi)
f. Persentase berat tanah yang lolos masing-masing saringan (q) :
qi100%pi%
q
11 qip
i1 Dimana : i = l (saringan yang dipakai dari saringan dengan diametermaksimum 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 :
35
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
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.
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
36
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
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.
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 benda uji.
2. Indeks Plastisitas (PI) adalah harga rata-rata dari sampel tanah
yang diuji, dengan rumus :
37
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. 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. 40 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.
h. Mengeringkan bagian luar labu ukur, menimbang dan mencatat
hasilnya dalam temperatur tertentu.
38
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)
5. Uji Pemadatan Tanah (Proctor Modified)
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. Pencampuran
1. Mengambil tanah sebanyak 12,5 kg dengan menggunakan karung
goni lalu dijemur.
2. Setelah kering tanah yang masih menggumpal dihancurkan dengan
tangan.
3. Butiran tanah yang telah terpisah diayak dengan saringan No. 4.
4. Butiran tanah yang lolos saringan No. 4 dipindahkan atas 5 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
39
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 sendok
pengaduk.
b. Pemadatan tanah
1. Menimbang mold standar beserta alas.
2. Memasang collar pada mold, lalu meletakkannya di atas papan.
3. Mengambil salah satu sampel yang telah ditambahkan air sesuai
dengan penambahannya.
4. Dengan modified proctor, tanah dibagi kedalam 5 bagian. Bagian
pertama dimasukkan kedalam mold, ditumbuk 25 kali sampai
merata. Dengan cara yang sama dilakukan pula untuk bagian
kedua, ketiga, keempat dan kelima, sehingga bagian kelima
40
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.
41
6. Uji CBR (California Bearing Ratio)
Tujuannya adalah untuk menentukan nilai CBR dengan mengetahui kuat
hambatan campuran tanah dengan larutan Ecomix terhadap penetrasi kadar
air optimum.
Langkah Kerja :
a. Menyiapkan 3 sampel tanah yang lolos saringan No. 4 masing-masing
sebanyak 6 kg ditambah sedikit untuk mengetahui kadar airnya.
b. Menentukan penambahan air dengan rumus :
Penambahan Air : Berat sampel x (OMC - MC)
100
dimana :
OMC : Kadar air optimum dari hasil uji pemadatan
42
e. Memasukkan sampel kedalam mold lalu menumbuk secara merata.
Melakukan penumbukan sampel dalam mold dengan 5 lapisan dan
banyaknya tumbukan pada masing-masing sampel adalah :
Sampel 1 : Setiap lapisan ditumbuk 10 kali
Sampel 2 : Setiap lapisan ditumbuk 25 kali
Sampel 3 : Setiap lapisan ditumbuk 55 kali
f. Melepaskan collar dan meratakan sampel dengan mold lalu
menimbang mold berikut sampel tersebut.
g. Mengambil sebagian sampel yang tidak terpakai untuk memeriksa
kadar air.
h. Melembabkan sampel dan setelah itu merendam sampel di dalam bak
air, setelah itu dilakukan pengujian CBR.
