ABSTRAK
PENGARUH PERENDAMAN TERHADAP DAYA DUKUNG TANAH LEMPUNG LUNAK BERDASARKAN UJI TEKAN BEBAS
MENGGUNAKAN TX - 300
Oleh
APRIRIANDI PUTRA
Suatu konstruksi atau bangunan sangat berhubungan dengan keadaan kondisi fisik dan mekanis tanah. Untuk memperbaiki sifat tanah merugikan yang dapat mengakibatkan daya dukung menjadi rendah, maka diperlukan perbaikan tanah yang salah satunya adalah menggunakan metode stabilisasi. Usaha stabilisasi yang banyak dilakukan adalah stabilisasi dengan menggunakan bahan . Salah satunya menggunakan bahan alternatif yaitu TX-300 yang diharapkan mampu memperbaiki sifat tanah sehingga dapat mendukung suatu konstruksi.
Sampel tanah yang di uji pada penelitian ini adalah tanah lempung lunak yang berasal dari daerah Rawa Sragi, Lampung Timur. Variasi kadar campuran yang digunakan yaitu 0,4 ml, 0,7 ml, 1,0 ml, dan 1,3 ml. Pada tiap kadar campuran dilakukan perendaman selama 7 hari ,14hari ,21hari, 28hari. Berdasarkan pemeriksaan unsur kimia tanah dan pemeriksaan sifat fisik tanah asli, USCS mengklasifikasikan sampel tanah sebagai tanah berbutir halus, dan termasuk ke dalam kelompok CH.
Hasil penelitian di laboratorium menunjukkan bahwa bahan additive
menggunakan TX-300 dapat memperbaiki sifat fisik dan mekanik tanah lempung
lunak. Pada pengujian fisik seperti berat jenis dan batas-batas Atterberg
mengalami kenaikan setelah distabilisasi, sementara pada pengujian mekanik penggunaan TX-300 dapat meningkatkan nilai Kuat Tekan Bebas tanah tersebut. Dari hasil pengujian Kuat Tekan Bebas, tanah yang distabilisasi dengan TX-300 mengalami peningkatan sampai pada kadar TX maksimum 1,3 ml.
ABSTRACT
SOAKING EFFECT OF POWER SUPPORT CLAY SOIL TEST UNCONFINED COMPRESSIVE STRENGTHUSING TX - 300
By
APRIRIANDI PUTRA
A construction or building is closely related to soil physical and mechanical conditions. To improve soil characteristic, soil should be stabilized. One of soil stabilization effort is using additive material. One of additive materials is TX-300 that is expected to improve soil characteristic to support a construction.
Soil sample to test in this research was soft clay soil from Rawa Sragi, East Lampung. Variations of concentration mixtures between TX-300 and soil are 0.4 ml, 0.7 ml, 1.0 ml, and 1.3 ml. There two treatments for every mixture concentration the mix was letting aside while soaked in 7 days, 14 days, 21 days. 28 days. based on examinations of soil chemical element and original soil characteristic, USCS classified sample as soil with fine granule in CH group.
The results showed that TX-300 additive material was able to improve physical and mechanical characteristics of soft clay soil. Physical test on specific gravity and Atterberg limits showed improvement after soil stabilization, while mechanical test on soil mixture with TX-300 showed that TX-300 improved unconfined compressive strength (UCS). The UCS test results showed that stabilized soil with TX-300 could improve into TX maximum of 1,3 ml.
BEBAS MENGGUNAKAN TX - 300
Oleh
APRIRIANDI PUTRA
Skripsi
Sebagai Salah Satu Syarat untuk Mencapai Gelar SARJANA TEKNIK
Pada
Jurusan Teknik Sipil
Fakultas Teknik Universitas Lampung
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS LAMPUNG
Judul Skripsi : PENGARUH PERENDAMAN TERHADAP DAYA DUKUNG TANAH LEMPUNG LUNAK
BERDASARKAN UJI TEKAN BEBAS MENGGUNAKAN TX - 300
Nama Mahasiswa : Apririandi Putra
No. Pokok Mahasiswa : 0445011006
Jurusan : Teknik Sipil
Fakultas : Teknik
MENYETUJUI
1. Komisi Pembimbing
Ir. Setyanto, M.T. Iswan, S.T, M.T.
NIP. 195508301984031001 NIP. 19720608 200501 1001
2. Ketua Jurusan
SURAT PERNYATAAN
Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam skripsi ini tidak terdapat karya yang
pernah dilakukan oleh orang lain, dan sepanjang sepengetahuan saya juga tidak
terdapat karya atau pendapat yang ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali
yang secara tertulis diacu dalam naskah ini sebagaimana disebutkan dalam daftar
pustaka, selain itu saya menyatakan pula bahwa skripsi ini dibuat oleh saya
sendiri.
Apabila pernyataan saya ini tidak benar, maka saya bersedia dikenai sanksi sesuai
dengan hukum yang berlaku.
Bandar Lampung, 12 April 2013
RIWAYAT HIDUP
Penulis lahir di Tanjung Karang, pada tanggal 06 April 1986.
Penulis merupakan anak ketiga dari 4 (Empat) bersaudara
pasangan Bapak Mukrin Abdullah dan Ibu Darty Sabky.
Riwayat pendidikan penulis adalah dimulai dari pendidikan Taman
Kanak–kanak (TK) Darmawiyata Bandar Lampung diselesaikan pada tahun
1991, Sekolah Dasar (SD) di SD Darmawiyata Bandar Lampung diselesaikan,
pada tahun 1998, Sekolah Lanjutan Tingkat Pertama (SLTP) di SMPN 2 Tanjung
Karang, Bandar Lampung diselesaikan pada tahun 2001, dan Sekolah Menengah
Umum (SMU) di SMUN 1 Bandar Lampung diselesaikan pada tahun 2004.
Pada tahun 2004, penulis terdaftar sebagai mahasiswa Jurusan Teknik Sipil
Universitas Lampung. Pada tahun 2004, Penulis melakukan Kerja Praktek di
Proyek Normalisasi Sungai Dan Pembentukan Tanggul Way Bulok Hulu Ka/Ki
SANWACANA
Assalamualaikum, Wr. Wb
Bismillahirrahmanirrahim
Alhamdulillah segala Puji syukur kehadirat ALLAH SWT yang telah memberikan berkat rahmat dan karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan
skripsi yang berjudul “PENGARUH PERENDAMAN TERHADAP DAYA
DUKUNG TANAH LEMPUNG LUNAK BERDASARKAN UJI TEKAN
BEBAS MENGGUNAKAN TX - 300” yang merupakan salah satu syarat untuk
memperoleh gelar Sarjana Teknik pada Fakultas Teknik Universitas Lampung.
Penulis menyadari bahwa masih terdapat kekurangan dalam penyusunan skripsi
ini dikarenakan keterbatasan pengetahuan yang penulis miliki. Oleh karena itu
penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun.
Dalam kesempatan pada penyusunan skripsi ini penulis mendapatkan banyak
bantuan, dukungan, bimbingan dan pengarahan dari berbagai pihak. Untuk itu
penulis mengucapkan terima kasih kepada :
1. Ibu Dr. Ir. Lusmeilia Afriani, D.E.A., selaku Dekan Fakultas Teknik
Universitas Lampung.
2. Bapak Ir. Idharmahadi Adha, M.T., selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil
Pembimbing Akademik yang telah memberikan kesediaan waktunya
memberikan bimbingan dan pengarahan, serta nasehat selama penulis
menyusun skripsi dan menempuh perkuliahan.
3. Bapak Ir. Setyanto, M.T., selaku Dosen Pembimbing I skripsi, atas
kesediaan waktunya memberikan bimbingan dan pengarahan, serta nasehat
selama penulis menyusun skripsi.
4. Bapak Iswan,ST.,M.T., selaku Dosen Pembimbing II skripsi, atas
kesediaan waktunya memberikan bimbingan dan pengarahan, serta nasehat
selama penulis menyusun skripsi.
5. Seluruh Dosen pengajar yang telah memberikan bekal ilmu pengetahuan
kepada penulis selama menjadi Mahasiswa di Jurusan Teknik Sipil,
Fakultas Teknik, Universitas Lampung.
6. Seluruh karyawan di Fakultas Teknik, Universitas Lampung.
7. Seluruh karyawan di Laboratorium Mekanika Tanah, Universitas
Lampung yang telah memberikan bantuan dan bimbingan selama penulis
melakukan penelitian.
8. Orang Tuaku, Papa, Mama serta adik-adik yang aku sayangi yang telah
memberikan do’a serta dukungan baik dalam hal moral dan materi dalam
penyelesaian skripsi maupun dalam menyelesaikan kuliah di Jurusan
Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Lampung.
9. Teman - teman seperjuangan :Candra, Gani, Reza, Yanuar, Ikson, Yogi,
Surya, Romlah, Eca dan Kalong Fm , terima kasih untuk bantuannya
kebaikan, kebersamaan, dukungan dan bantuan selama perkuliahan.
Semoga skripsi ini dapat bermanfaat, khususnya bagi penulis dan bagi para
pembaca. Selain itu penulis berharap dan berdo’a, semoga semua pihak yang telah
memberikan bantuan dan semangat kepada penulis mendapatkan ridho dari
ALLAH SWT. Amin . . .
Bandar Lampung, 12 April 2013 Penulis,
xi
3. Karateristik Fisik Tanah lempung Lunak ... 20
D. Stabilisasi Tanah ... 23
J. Tinjauan Penelitian Terdahulu ... 38
III.METODE PENELITIAN ... 41
A. Metode Pengambilan Sampel ... 41
xii
D. PerbandinganNilai UCS dengan Perendaman Pada Bahan Stabilisasi Yang Sama Terhadap Pemakaian Jenis Tanah dan Variasi campuran yang berbeda ... 71
x
DAFTAR GAMBAR
Gambar Halaman
1.Nilai-nilai Batas Atterberg Untuk Subkelompok Tanah ... 13
2.Motor Grader Pada Saat Melakukan Pemindahan Tanah ... 33
3.Proses Pemadatan Tanah Dengan Menggunakan Compactor ... 33
4.Proses Pemadatan Dan Curing ... 34
5.Batas-batas Atterberg ... 36
6.Bagan Alir Penelitian ... 55
7.Grafik Analisis Saringan ... 57
8.Hubungan Berat Volume Kering dengan Kadar Air Optimum ... 59
9.Diagram Plastisitas ... 62
10. Hubungan Berat Jenis dengan Kadar TX – 300 ... 64
11. Hubungan Batas Atterberg dengan Kadar TX – 300 ... 66
12. Hubungan Nilai UCS Terhadap Kadar TX – 300 ... 69
ix
DAFTAR TABEL
Tabel Halaman
1. Klasifikasi Tanah Berdasarkan AASHTO ... 13
2. Sistem klasifikasi tanah unified ... 15
3. Klasifikasi Tanah Berdasarkan Sistem Unified ... 16
4. Sifat Tanah Lempung... 19
5. Deskripsi lempung berdasarkan kompresibilitas ... 37
6. Hasil Pengujian Analisis Saringan ... 56
7. Hasil pengujian sampel tanah asli ... 60
8. Hasil pengujian berat jenis (Gs) ... 63
9. Hasil pengujian Batas Cair ... 65
10.Hasil pengujian Batas Plastis ... 65
11.Hasil pengujian Indeks Plastisitas ... 66
xiii
DAFTAR NOTASI
γ = Berat Volume
γd = Berat Volume Kering
γw = Berat Volume Basah
γu = Berat Volume Maksimum
ω = Kadar Air
A = Luas Sampel
D = Diameter
Gs = Berat Jenis
H = Tinggi
LL = Batas Cair
PI = Indeks Plastisitas
PL = Batas Plastis
qu = Kompresibilitas
V = Volume
W = Berat Tanah
Wai = Berat Tanah Tertahan
Wbi = Berat Saringan + Tanah Tertahan
Wc = Berat Container
Wci = Berat Saringan
xiv
Wds = Berat Container + Sampel Tanah Setelah dioven
Wm = Berat Mold
Wms = Berat Mold + Sampel
Wn = Kadar Air Pada Ketukan ke-n
Ws = Berat Sampel
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Dalam pandangan teknik sipil, tanah merupakan akumulasi partikel mineral,
bahan organik dan endapan–endapan yang relatif lepas (loose), yang terletak di atas batuan dasar (bedrock). Di antara partikel–partikel tanah terdapat ruang kosong yang disebut pori–pori (void space) yang berisi air dan/atau udara. Ikatan yang lemah antar partikel tanah disebabkan oleh adanya zat organik,
karbonat atau oksida yang mengendap di antara partikel tersebut. Pelapukan
tanah akibat reaksi kimia menghasilkan susunan kelompok partikel berukuran
koloid dengan diameter butiran lebih kecil dari 0,002 mm yang disebut mineral
lempung (clay mineral). Lempung (clay) sebagian besar terdiri dari partikel
mikroskopis dan submikroskopis yang berbentuk lempengan–lempengan pipih
dengan permukaan khusus dan mengandung muatan listrik negatif. Tanah yang
memiliki partikel berukuran lempung dapat diklasifikasikan sebagai tanah
lempung.
Namun tanah lempung tersebut belum tentu selalu mengandung mineral–
mineral lempung yang sama. Parameter kuat geser tanah diperlukan untuk
menganalisis kapasitas dukung tanah, stabilitas tanah lereng dan gaya dorong
pada dinding penahan tanah. Kuat geser tanah adalah gaya perlawanan yang
pengertian tersebut, bila tanah mengalami pembebanan akan ditahan oleh
kohesi tanah yang bergantung pada jenis tanah dan kepadatannya serta gesekan
antara butir–butir tanah.
Tanah juga berguna sebagai bahan bangunan pada berbagai macam pekerjaan
teknik sipil, di samping itu tanah juga berfungsi sebagai pendukung pondasi
dari bangunan. Ketika akan dilakukan suatu konstruksi bangunan di daerah
tertentu, maka tanah yang berada di daerah tersebut diharapkan mampu
menahan beban bangunan diatasnya. Salah satunya dapat ditinjau dari segi
parameter kuat geser tanah.
Mengingat bahwa setiap daerah memiliki jenis dan kualitas tanah yang
berbeda, maka terdapat banyak variasi jenis tanah dengan kualitas yang
beragam,Selain itu tanah lempung lunak juga memiliki daya dukung yang kecil
dan kompresibilitasnya yang besar. Tentunya hal ini akan sangat
membahayakan konstruksi yang akan dibangun di atasnya. Selain itu, tanah
lempung lunak ini pun akan sangat berbahaya bila dijumpai pada daerah
lereng. Tanah longsor yang tiba-tiba akibat hujan deras merupakan salah satu
bahayanya.Oleh karena itu, perlu diadakan suatu inovasi dalam teknologi
konstruksi terutama yang dapat meningkatkan daya dukung tanah secara
signifikan.
Stabilisasi daya dukung tanah biasanya dipilih sebagai salah satu alternative
dalam perbaikan tanah. Perbaikan tanah dengan cara Stabilisasi bisa
3
macamnya, diantaranya menggunakn bahan campuran / additive dan
melakukan pemadatan dengan cara mekanis.
Daya dukung tanah adalah besarnya tekanan atau kemampuan tanah untuk
menerima beban dari luar sehingga menjadi labil. Daya dukung tanah dasar
dipengaruhi oleh jenis tanah, tingkat kepadatan, kadar air, kondisi drainase, dan
lain-lain.
Uji Kuat Tekan Bebas (unconfined compressive strength )
Untuk mengetahui kekuatan tekan bebas suatu jenis tanah yang bersifat
kohesif dalam keadaan asli (andisturbed) atau dalam keadaan buatan dibentuk
kembali (remoded).Kuat tekan bebas adalah besarnya tekanan aksil persatuan luas pada saat sempel tanah mengalami keruntuhan atau pada saat regangan
aksial mencapai regangan 20%
Dalam penelitian ini metode Stabilisasi tanah dilakukan dengan menggunakan
bahan campuran / additive. Bahan campuran yang akan digunakan diharapkan
dapat mengurangi atau menghilangkan sifat-sifat tanah yang kurang baik dan
kurang menguntungkan dari tanah yang akan digunakan. Untuk memperbaiki
mutu tanah digunakan bahan percampuran yang salah satunya adalah TX-300.
TX-300 adalah cairan konsentrat (campuran unik bahan kimia yang multi
guna), bila diaplikasikan secara tepat akan memadatkan tanah dan menjadikan
struktur tanah yang keras dan tahan air. TX-300 tidak berbahaya, tidak korosif,
dapat digunakan hampir semua tipe tanah atau kombinasi tanah, termasuk jenis
tanah lempung lunak.
Pada penelitian ini akan digunakan jenis tanah lempung lunak yang dicampur
dengan TX-300 dengan kadar campuran yang berbeda yang kemudian
dipadatkan dan diharapkan dengan penambahan TX-300 ini dapat
meningkatkan daya dukung tanahnya.
B. Rumusan Masalah
Perumusan masalah pada penelitian ini adalah mengenai bagaimana pengaruh
pencampuran TX-300 yang dianggap sebagai bahan campuran kimia untuk
Stabilisasi pada tanah lempung lunak dengan kadar campuran yang
berbeda-beda, sampai manakah perubahan yang dialami oleh tanah yang melingkupi
perubahan nilai batas-batas konsistensi (batas Atterberg) seperti cair, batas plastis, batas susut serta nilai kuat dukung tanah asli dengan tanah yang telah
dicampur atau distabilisasi menggunakan TX-300 sebagai bahan additive, sehingga nantinya dapat disimpulkan bahwa TX-300 ini dapat digunakan
sebagai bahan alternative untuk stabilisasi tanah.
C. Pembatasan Masalah
Masalah pada penelitian ini dibatasi pada sifat dan karakteristik tanah
sebelum dan sesudah dicampur menggunakan TX-300 dengan melaksanakan
pengujian yang dilakukan di laboratorium. Adapun ruang lingkup dan batasan
5
1. Sampel tanah yang digunakan adalah jenis tanah lempung lunak berasal
dari daerah Rawa Sragi, Desa Belimbing Sari, Kecamatan Jabung,
Kabupaten Lampung Timur.
2. Bahan yang digunakan untuk stabilisasi tanah adalah TX-300 yang
merupakan produk stabilisasi tanah secara kimiawi.
3. Pengujian-pengujian yang dilakukan di laboratorium antara lain, sebagai
berikut :
a. Pengujian pada tanah asli meliputi :
1) Uji Analisis Saringan
2) Uji Berat Jenis
3) Uji Kadar Air
4) Uji Batas-batas Atterberg
5) Uji Pemadatan Tanah
6) Uji Kuat Tekan Bebas (UCS)
b. Pengujian pada tanah yang telah distabilisasi meliputi :
1) Uji Berat Jenis
2) Uji Batas-batas Atterberg
3) Uji Kadar Air
D. Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah :
1. Mengetahui nilai daya dukung, batas konsistensi, dan pengembangan
tanah lempung lunak dengan stabilisasi TX-300 setelah dilakukan proses
perendaman dalam jangka waktu yang telah ditentukan.
2. Untuk mengetahui perbandingan karakteristik fisik tanah sebelum dan
sesudah dilakukan stabilisasi dengan TX-300 melalui pengujian di
laboratorium.
3. Untuk mengetahui proporsi TX-300 yang sesuai untuk meningkatkan daya
dukung tanah.
4. Untuk mengetahui peningkatan daya dukung tanah Lempung yang
distabilisasikan dengan menggunakan campuran TX-300 ditinjau dari nilai
II. TINJAUAN PUSTAKA
A. Tanah
Tanah adalah material yang terdiri dari agregat (butiran) mineral-mineral
padat yang tidak tersementasi (terikat secara kimia) satu sama lain dan dari
bahan-bahan organik yang telah melapuk (yang berpartikel padat) disertai
dengan zat cair dan gas yang mengisi ruang-ruang kosong diantara
partikel-partikel padat tersebut (Das, 1988). Selain itu dalam arti lain tanah merupakan
akumulasi partikel mineral atau ikatan antar partikelnya, yang terbentuk
karena pelapukan dari batuan (Craig,1991).
Tanah juga merupakan kumpulan-kumpulan dari bagian-bagian yang padat
dan tidak terikat antara satu dengan yang lain (diantaranya mungkin material
organik) rongga-rongga diantara material tersebut berisi udara dan air
(Verhoef,1994). Sedangkan Tanah (soil) menurut teknik sipil dapat
didefinisikan sebagai sisa atau produk yang dibawa dari pelapukan batuan
dalam proses geologi yang dapat digali tanpa peledakan dan dapat ditembus
dengan peralatan pengambilan contoh (sampling) pada saat pemboran.
(Hendarsin, 2000)
Tanah juga didefinisikan sebagai akumulasi partikel mineral yang tidak
dari batuan. Diantara partikel-partikel tanah terdapat ruang kosong yang
disebut pori-pori yang berisi air dan udara.
Ikatan yang lemah antara partikel-partikel tanah disebabkan oleh pengaruh
karbonat atau oksida yang tersenyawa diantara partikel-partikel tersebut, atau
dapat juga disebabkan oleh adanya material organik bila hasil dari pelapukan
tersebut di atas tetap berada pada tempat semula maka bagian ini disebut
tanah sisa (residu soil).
Hasil pelapukan terangkut ke tempat lain dan mengendap di beberapa tempat
yang berlainan disebut tanah bawaan (transportation soil). Media
pengangkutan tanah berupa gravitasi, angin, air dan gletsyer.
Pada saat akan berpindah tempat, ukuran dan bentuk partikel-partikel dapat
berubah dan terbagi dalam beberapa rentang ukuran.
Tanah menurut Bowles (1989) adalah campuran partikel-partikel yang terdiri
dari salah satu atau seluruh jenis berikut :
1. Berangkal (boulders), merupakan potongan batu yang besar, biasanya lebih besar dari 250 mm sampai 300 mm. Untuk kisaran antara 150 mm
sampai 250 mm, fragmen batuan ini disebut kerakal (cobbles).
2. Kerikil (gravel), partikel batuan yang berukuran 5 mm sampai 150 mm.
3. Pasir (sand), partikel batuan yang berukuran 0,074 mm sampai 5 mm,
berkisar dari kasar (3-5 mm) sampai halus (kurang dari 1 mm).
4. Lanau (silt), partikel batuan berukuran dari 0,002 mm sampai 0,074 mm.
Lanau dan lempung dalam jumlah besar ditemukan dalam deposit yang
disedimentasikan ke dalam danau atau di dekat garis pantai pada muara
9
5. Lempung (clay), partikel mineral berukuran lebih kecil dari 0,002 mm. Partikel-partikel ini merupakan sumber utama dari kohesi pada tanah yang
kohesif.
6. Koloid (colloids), partikel mineral yang “diam” yang berukuran lebih kecil
dari 0,001 mm.
Istilah tanah dalam bidang mekanika tanah dapat digunakan mencakup semua
bahan seperti lempung, pasir, kerikil dan batu-batu besar. Metode yang
dipakai dalam teknik sipil untuk membedakan dan menyatakan berbagai
tanah, sebenarnya sangat berbeda dibandingkan dengan metode yang dipakai
dalam bidang geologi atau ilmu tanah.
Sistem klasifikasi yang digunakan dalam mekanika tanah dimaksudkan untuk
memberikan keterangan mengenai sifat-sifat teknis dari bahan-bahan itu
dengan cara yang sama, seperti halnya pernyatan-pernyataan secara geologis
dimaksudkan untuk memberi keterangan mengenai asal geologis dari tanah.
B. Klasifikasi Tanah
Sistem klasifikasi tanah adalah suatu sistem pengaturan beberapa jenis tanah
yang berbeda-beda tetapi mempunyai sifat yang serupa ke dalam
kelompok-kelompok berdasarkan pemakaiannya. Sistem klasifikasi memberikan suatu
bahasa yang mudah untuk menjelaskan secara singkat sifat-sifat umum tanah
yang sangat bervariasi tanpa penjelasan yang terinci (Das, 1995).
Sistem klasifikasi tanah dimaksudkan untuk memberikan informasi tentang
karakteristik dan sifat-sifat fisik tanah serta mengelompokkannya sesuai
dalam urutan berdasarkan suatu kondisi fisik tertentu. Tujuan klasifikasi
tanah adalah untuk menentukan kesesuaian terhadap pemakaian tertentu, serta
untuk menginformasikan tentang keadaan tanah dari suatu daerah kepada
daerah lainnya dalam bentuk berupa data dasar.
Klasifikasi tanah juga berguna untuk studi yang lebih terinci mengenai
keadaan tanah tersebut serta kebutuhan akan pengujian untuk menentukan
sifat teknis tanah seperti karakteristik pemadatan, kekuatan tanah, berat isi,
dan sebagainya (Bowles, 1989).
Kebanyakan klasifikasi tanah menggunakan indek pengujian yang sangat
sederhana untuk memperoleh karakteristik tanahnya. Umumnya klasifikasi
didasarkan atas ukuran partikel yang diperoleh dari analisis saringan
(percobaan sedimentasi) dan plastistasnya (Hardiyatmo, 1992).
Jenis dan sifat tanah yang sangat bervariasi ditentukan oleh perbandingan
banyak fraksi-fraksi (kerikil, pasir, lanau dan lempung), sifat plastisitas butir
halus. Klasifikasi bermaksud membagi tanah menjadi beberapa golongan
tanah dengan kondisi dan sifat yang serupa diberi simbol nama yang sama.
Ada dua cara klasifikasi yang umum yang digunakan :
1. Sistem Klasifikasi AASTHO
Sistem Klasifikasi AASHTO (American Association of State Highway
11
dipergunakan hingga sekarang, yang diajukan oleh Commite on
Classification of Material for Subgrade and Granular Type Road of the Highway Research Board (ASTM Standar No. D-3282, AASHTO model M145).
Sistem klasifikasi ini bertujuan untuk menentukan kualitas tanah guna
pekerjaan jalan yaitu lapis dasar (sub-base) dan tanah dasar (subgrade).
Sistem ini didasarkan pada kriteria sebagai berikut :
a. Ukuran butir
Kerikil : bagian tanah yang lolos saringan dengan diameter
75 mm dan tertahan pada saringan diameter 2 mm
(No.10).
Pasir : bagian tanah yang lolos saringan dengan diameter
2 mm dan tertahan pada saringan diameter 0,0075
mm (No.200).
Lanau & lempung : bagian tanah yang lolos saringan dengan diameter
0,0075 mm (No.200).
b. Plastisitas
Nama berlanau dipakai apabila bagian-bagian yang halus dari tanah
mempunyai indeks plastisitas (PI) sebesar 10 atau kurang. Nama
berlempung dipakai bila bagian-bagian yang halus dari tanah
c. Apabila ditemukan batuan (ukuran lebih besar dari 75 mm) dalam
contoh tanah yang akan diuji maka batuan-batuan tersebut harus
dikeluarkan terlebih dahulu, tetapi persentasi dari batuan yang
dikeluarkan tersebut harus dicatat.
Sistem klasifikasi AASTHO membagi tanah ke dalam 7 kelompok utama
yaitu A-1 sampai dengan A-7. Tanah berbutir yang 35 % atau kurang dari
jumlah butiran tanah tersebut lolos ayakan No.200 diklasifikasikan ke
dalam kelompok A-1, A-2, dan A-3.
Tanah berbutir yang lebih dari 35 % butiran tanah tersebut lolos ayakan
No.200 diklasifikasikan ke dalam kelompok A-4, A-5 A-6, dan A-7.
Butiran dalam kelompok A-4 sampai dengan A-7 tersebut sebagian besar
adalah lanau dan lempung.
Untuk mengklasifikasikan tanah, maka data yang didapat dari percobaan
laboratorium dicocokkan dengan angka-angka yang diberikan dalam
Tabel 1. Kelompok tanah dari sebelah kiri adalah kelompok tanah baik
dalam menahan beban roda, juga baik untuk lapisan dasar tanah jalan.
13
Tabel 1 Klasifikasi Tanah Berdasarkan AASHTO
Klasifikasi umum
Tanah berbutir
(35% atau kurang dari seluruh contoh tanah lolos ayakan No.200
Klasifikasi kelompok
Kerikil dan pasir yang berlanau atau berlempung
Penilaian sebagai bahan
tanah dasar Baik sekali sampai baik
Klasifikasi umum
Tanah berbutir
(Lebih dari 35% dari seluruh contoh tanah lolos ayakan No.200
Klasifikasi kelompok A-4 A-5 A-6 A-7 Indeks Plastisitas (PI)
Maks 40
paling dominan Tanah berlanau Tanah Berlempung
Penilaian sebagai bahan
Plastisitas (PI) untuk tanah data kelompok A-2, A-4, A-5, A-6, dan A-7.
Gambar 1. Nilai-nilai batas Atterberg untuk subkelompok tanah.
(Hary Christady, 1992)
2. Sistem Klasifikasi Tanah Unified (USCS)
Sistem klasifikasi tanah unified atau Unified Soil Classification System
(USCS) 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) memakai USCS sebagai metode standar untuk mengklasifikasikan tanah. Dalam bentuk sekarang,
sistem ini banyak digunakan dalam berbagai pekerjaan geoteknik.
Sistem klasifikasi USCS mengklasifikasikan tanah ke dalam dua kategori
utama yaitu :
a. Tanah berbutir kasar (coarse-grained soil), yaitu tanah kerikil dan pasir yang kurang dari 50% berat total contoh tanah lolos saringan
No.200. Simbol untuk kelompok ini adalah G untuk tanah berkerikil
15
dengan simbol W untuk tanah bergradasi baik dan P untuk tanah
bergradasi buruk.
b. Tanah berbutir halus (fine-grained soil), yaitu tanah yang lebih dari 50% berat total contoh tanahnya lolos dari saringan No.200. Simbol
kelompok ini adalah C untuk lempung anorganik dan O untuk lanau
organik. Simbol Pt digunakan untuk gambut (peat), dan tanah dengan
kandungan organik tinggi. Plastisitas dinyatakan dengan L untuk
plastisitas rendah dan H untuk plastisitas tinggi
Tabel 2. Sistem klasifikasi tanah unified (Bowles, 1991)
Jenis Tanah Prefiks Sub Kelompok Sufiks
Kerikil G Gradasi baik W
Gradasi buruk P
Pasir S Berlanau M
Berlempung C
Lanau M
Lempung C wL < 50 % L
Organik O wL > 50 % H
Tabel 3 . Klasifikasi Tanah Berdasarkan Sistem Unified
Divisi Utama Simbol Nama Umum Kriteria Klasifikasi
Ta
Tidak memenuhi kedua kriteria untuk GW
GM Kerikil berlanau, campuran kerikil-pasir-lanau GC Kerikil berlempung, campuran
kerikil-pasir-lempung
Tidak memenuhi kedua kriteria untuk SW
SM Pasir berlanau, campuran pasir-lanau SC Pasir berlempung, campuran
pasir-lempung sekali, serbuk batuan, pasir halus berlanau atau berlempung
Diagram Plastisitas:
Untuk mengklasifikasi kadar butiran halus yang terkandung dalam tanah berbutir halus dan kasar. Batas Atterberg yang termasuk dalam daerah yang di arsir berarti batasan klasifikasinya menggunakan dua simbol.
berlanau, lempung “kurus” (lean clays)
Lanau anorganik atau pasir halus diatomae, atau lanau diatomae, kandungan organik sangat tinggi
PT
Peat (gambut), muck, dan tanah-tanah lain dengan kandungan organik tinggi
Manual untuk identifikasi secara visual dapat dilihat di ASTM Designation D-2488
Sumber : Hary Christady, 1996.
17
C. Tanah Lempung Lunak
1. Definisi Tanah Lempung Lunak
Tanah lempung terdiri dari berbagai golongan tekstur yang agak susah
dicirikan secara umum. Warna tanah pada tanah lempung tidak
dipengaruhi oleh unsur kimia yang terkandung di dalamnya, karena tidak
adanya perbedaan yang dominan dimana kesemuanya hanya dipengaruhi
oleh unsur Natrium saja yang paling mendominasi.
Semakin tinggi plastisitas, grafik yang dihasilkan pada masing-masing
unsur kimia belum tentu sama. Hal ini disebabkan karena unsur-unsur
warna tanah dipengaruhi oleh nilai Liquid Limit (LL) yang berbeda-beda (Marindo, 2005).
Tanah lempung lunak merupakan partikel mineral yang berukuran lebih
kecil dari 0,002 mm. Partikel-partikel ini merupakan sumber utama dari
kohesi di dalam tanah yang kohesif (Bowles, 1991).
Tanah lempung merupakan tanah yang berukuran mikroskopis sampai
dengan sub mikroskopis yang berasal dari pelapukan unsur-unsur
kimiawi penyusun batuan, tanah lempung sangat keras dalam keadaan
kering dan bersifat plastis pada kadar air sedang. Pada kadar air lebih
2. Sifat Tanah Lempung Lunak
Tanah lempung lunak mempunyai karakteristik yang khusus diantaranya
daya dukung yang rendah, kemampatan yang tinggi, indeks plastisitas
yang tinggi, kadar air yang relatif tinggi, dan mempunyai gaya geser yang
kecil. Kondisi tanah seperti itu akan menimbulkan masalah jika dibangun
konstruksi di atasnya.
Tanah lempung adalah tanah yang mempunyai partikel mineral tertentu
yang menghasilkan sifat-sifat plastis pada tanah bila dicampur dengan air
(Grim, 1953).
Mineral lempung merupakan senyawa alumunium silikat yang kompleks
yang terdiri dari satu atau dua unit dasar, yaitu silica tetrahedral dan
alumunium octahedral. Silicon dan alumunium mungkin juga diganti sebagian dengan unsur lain yang disebut dengan substitusi isomorfis.
Sifat-sifat yang dimiliki tanah lempung adalah sebagai berikut
(Hardiyatmo, 1999) :
a. Ukuran butir halus, kurang dari 0,002 mm.
b. Permeabilitas rendah.
c. Kenaikan air kapiler tinggi.
d. Bersifat sangat kohesif.
e. Kadar kembang susut yang tinggi.
f. Proses konsolidasi lambat.
19
Tabel 4. Sifat Tanah Lempung
Tanah Sifat Uji Lapangan
Sangat Lunak Meleleh diantara jari ketika diperas
Lunak Dapat diperas dengan mudah
Lempung Keras Dapat diremas dengan jari yang kuat
Kaku Tidak dapat diperas dengan jari,
dapat digencet dengan ibu jari
Sangat Kaku Dapat dipencet dengan kuku ibu jari
Sumber : Mekanika Tanah 1, R.F CRAIG, 1989
Tanah b e r butir halus khususnya tanah lempung akan banyak
dipengaruhi oleh air. Sifat pengembangan tanah lempung yang
dipadatkan akan lebih besar pada lempung yang dipadatkan pada
kering optimum daripada yang dipadatkan pada basah optimum.
Lempung yang dipadatkan pada kering optimum relatif kekurangan
air, oleh karena itu lempung ini mempunyai kecenderungan yang
lebih besar untuk meresap air sebagai hasilnya adalah sifat mudah
mengembang (Hardiyatmo, 1999).
Selain itu juga lempung mempunyai sifat thixotrophyl, yaitu tanah yang mengalami kehilangan kekuatan setelah diremas, kemudian akan dapat
kembali sebagian dari kekuatan yang hilang itu, ini disebabkan karena
3. Karateristik Fisik Tanah lempung Lunak
Menurut Bowles (1989), mineral-mineral pada tanah lempung umumnya
memiliki sifat-sifat:
1. Hidrasi.
Partikel mineral lempung biasanya bermuatan negatif sehingga partikel
lempung hampir selalu mengalami hidrasi, yaitu dikelilingi oleh
lapisanlapisan molekul air yang disebut sebagai air teradsorbsi. Lapisan
ini pada umumnya mempunyai tebal dua molekul karena itu disebut
sebagai lapisan difusi ganda atau lapisan ganda. Lapisan difusi ganda
adalah lapisan yang dapat menarik molekul air atau kation disekitarnya.
Lapisan ini akan hilang pada temperatur yang lebih tinggi dari 600
sampai 1000C dan akan mengurangi plasitisitas alamiah, tetapi sebagian
air juga dapat menghilang cukup dengan pengeringan udara saja.
2. Aktivitas.
Hasil pengujian index properties dapat digunakan untuk mengidentifikasi
tanah ekspansif. Hardiyatmo (2006) merujuk pada Skempton (1953)
mendefinisikan aktivitas tanah lempung sebagai perbandingan antara
Indeks Plastisitas (IP) dengan prosentase butiran yang lebih kecil dari
0,002 mm yang dinotasikan dengan huruf C, disederhanakan dalam
21
3. Flokulasi dan Dispersi.
Apabila mineral lempung terkontaminasi dengan substansi yang tidak
mempunyai bentuk tertentu atau tidak berkristal maka daya negatif netto,
ion- ion H+ dari air gaya Van der Waals dan partikel berukuran kecil
akan bersama-sama tertarik dan bersinggungan atau bertabrakan di dalam
larutan tanah dan air. Beberapa partikel yang tertarik akan membentuk
flok (flock) yang berorientasi secara acak atau struktur yang berukuran
lebih besar akan turun dari larutan itu dengan cepatnya membentuk
sedimen yang lepas. Flokulasi adalah peristiwa penggumpalan partikel
lempung di dalam larutan air akibat mineral lempung umumnya
mempunyai pH>7. Flokulasi larutan dapat dinetralisir dengan
menambahkan bahan-bahan yang mengandung asam (ion H+),
sedangkan penambahan bahan-bahan alkali akan mempercepat flokulasi.
Untuk menghindari flokulasi larutan air dapat ditambahkan zat asam.
4. Pengaruh Zat cair
Fase air yang berada di dalam struktur tanah lempung adalah air yang
tidak murni secara kimiawi. Pada pengujian di laboratorium untuk batas
Atterberg, ASTM menentukan bahwa air suling ditambahkan sesuai
dengan keperluan. Pemakaian air suling yang relatif bebas ion dapat
membuat hasil yang cukup berbeda dari apa yang didapatkan dari tanah
di lapangan dengan air yang telah terkontaminasi. Air yang berfungsi
sebagai penentu sifat plastisitas dari lempung. Satu molekul air memiliki
muatan positif dan muatan negative pada ujung yang berbeda (dipolar).
terjadi pada cairan yang tidak dipolar seperti karbon tetrakolrida (Ccl4)
yang jika dicampur lempung tidak akan terjadi apapun.
5. Sifat kembang susut (swelling potensial)
Plastisitas yang tinggi terjadi akibat adanya perubahan syistem tanah
dengan air yang mengakibatkan terganggunya keseimbangan gaya-gaya
didalam struktur tanah. Gaya tarik yang bekerja pada partikel yang
berdekatan yang terdiri dari gaya elektrostatis yang bergantung pada
komposisi mineral, serta gaya van der Walls yang bergantung pada jarak
antar permukaan partikel. Partikel lempung pada umumnya berbentuk
pelat pipih dengan permukaan bermuatan likstik negatif dan
ujung-ujungnya bermuatan posistif. Muatan negatif ini diseimbangkan oleh
kation air tanah yang terikat pada permukaan pelat oleh suatu gaya
listrik. Sistem gaya internal kimia-listrik ini harus dalam keadaan
seimbang antara gaya luar dan hisapan matrik. Apabila susunan kimia air
tanah berubah sebagai akibat adanya perubahan komposisi maupun
keluar masuknya air tanah, keseimbangan gaya–gaya dan jarak antar
partikel akan membentuk keseimbangna baru. Perubahan jarak antar
partikel ini disebut sebagai proses kembang susut. Tanah-tanah yang
banyak mengandung lempung mengalami perubahan volume ketika
kadar air berubah.
23
Tingkat pengembangan secara umum bergantung pada beberapa faktor
yaitu:
1. Tipe dan jumlah mineral yang ada di dalam tanah.
2. Kadar air.
3. Susunan tanah.
4. Konsentrasi garam dalam air pori.
5. Sementasi.
6. Adanya bahan organik, dll.
D. Stabilisasi Tanah
Stabilisasi tanah adalah suatu proses untuk memperbaiki sifat-sifat tanah
dengan menambahkan sesuatu pada tanah tersebut, agar dapat menaikkan
kekuatan tanah dan mempertahankan kekuatan geser. Stabilisasi tanah secara
prinsip adalah suatu tindakan atau usaha yang dilakukan guna menaikkan
kekuatan tanah dan mempertahankan kekuatan gesernya.
Adapun tujuan stabilisasi tanah adalah untuk mengikat dan menyatukan
agregat material yang ada sehingga membentuk struktur jalan atau pondasi
jalan yang padat.
Pada umumnya cara yang digunakan untuk menstabilisasi tanah terdiri dari
salah satu atau kombinasi dari pekerjaan-pekerjaan berikut (Bowles, 1991):
1. Mekanis, yaitu pemadatan dengan berbagai jenis peralatan mekanis seperti
2. Bahan Pencampur (Additiver), yaitu penambahan kerikil untuk tanah kohesif, lempung untuk tanah berbutir, dan pencampur kimiawi seperti
semen, gamping, abu batu bara, semen aspal, sodium dan kalsium klorida,
limbah pabrik kertas dan lain-lainnya.
Metode atau cara memperbaiki sifat-sifat tanah ini juga sangat bergantung
pada lama waktu pemeraman, hal ini disebabkan karena didalam proses
perbaikan sifat-sifat tanah terjadi proses kimia yang dimana memerlukan
waktu untuk zat kimia yang ada didalam additive untuk bereaksi. Sifat-sifat tanah yang telah diperbaiki dengan cara stabilisasi dapat meliputi kestabilan
volume, kekuatan atau daya dukung, permeabilitas, dan kekekalan atau
keawetan.
Menurut Bowles, 1991 beberapa tindakan yang dilakukan untuk menstabilkan
tanah adalah sebagai berikut :
1. Meningkatkan kerapatan tanah.
2. Menambah material yang tidak aktif sehingga meningkatkan kohesi atau
tahanan gesek yang timbul.
3. Menambah bahan untuk menyebabkan perubahan-perubahan kimiawi atau
fisis pada tanah.
4. Menurunkan muka air tanah (drainase tanah).
5. Mengganti tanah yang buruk.
Tanah yang akan digunakan pada suatu konstruksi bangunan harus memiliki
25
bahwa tidak semua tanah dalam kondisi aslinya memiliki sifat-sifat yang
diinginkan.
Apabila tanah bersifat sangat lepas atau sangat mudah tertekan, permeabilitas
yang terlalu tinggi, dan sifat-sifat lain yang tidak diinginkan sehingga tidak
sesuai untuk proyek pembangunan, maka tanah tersebut harus distabilisasi.
E. Daya Dukung Tanah
Daya dukung tanah adalah besarnya tekanan atau kemampuan tanah untuk
menerima beban dari luar sehingga menjadi labil. Daya dukung tanah dasar
dipengaruhi oleh jenis tanah, tingkat kepadatan, kadar air, kondisi drainase,
dan lain-lain. Tingkat kepadatan dinyatakan dengan persentase berat volume
kering (γk) tanah terhadap berat volume kering maksimum (γk maks).
Daya dukung tanah bisa kita dapat dengan cara mekanis seperti dengan
bantuan alat berat. Ada beberapa cara seperti melakukan penggilasan dengan
alat penggilas, menjatuhkan benda berat, ledakan, melakukan tekanan stastis,
melakukan proses pembekuan, pemanasan dan sebagainya.
Tanah yang memiliki daya dukung yang baik memiliki tingkat kerapatan yang
besar.
Tanah pada kondisi ini memiliki penurunan tanah yang sangat kecil dan
dalam jangka waktu yang sangat lama. Penurunan muka air tanah juga sangat
Tujuan perbaikan daya dukung tanah yang paling utama adalah untuk
memadatkan tanah yang memiliki sifat-sifat yang sesuai dengan spesifikasi
pekerjaan tertentu.
Perbaikan daya dukung juga merupakan usaha untuk mempertinggi kerapatan
tanah dengan pemakaian energi mekanis untuk menghasilkan pemampatan
partikel (Bowless, 1989). Energi pemadatan dilapangan dapat diperoleh dari
alat-alat berat, pemadat getaran, mesin gilas dan dari benda-benda berat yang
dijatuhkan.
Di laboratorium untuk mendapatkan daya dukung dilakukan dengan gaya
tumbukan (dinamik), alat penekan, alat tekan statik yang memakai piston dan
mesin tekan.
Rumus daya dukung tanah
qu = Cu * Nc + γ * D
Di mana :
D : Kedalaman tanah
Cu : Kuat geser undrained (undrained shear strength)
γ : Berat isi tanah
Nc, : Faktor daya dukung yang tergantung pada sudut geser
Menurut Bowless (1989), ada beberapa keuntungan pemadatan :
1. Berkurangnya penurunan permukaan tanah (subsidence) yaitu gaya
vertikal pada massa tanah akibat berkurangnya angka pori.
2. Bertambahnya kekuatan tanah.
3. Berkurangnya penyusutan, berkurangnya volume akibat berkurangnya
27
Kerugian utamanya adalah bahwa pemuaian (bertambahnya kadar air dari
nilai patokannya) dan kemungkinan pembekuan tanah itu akan membesar.
F. Stabilisasi Elektro-Kimiawi TX 300
TX 300 adalah bahan polimer cair yang berfungsi untuk menstabilisasi,
mengeraskan, dan menguatkan daya dukung tanah. Bahan kimia yang
terkandung di TX-300 memiliki proses ikatan reaksi kimia seperti yang
ditemukan di stabilisator sulfat atau klorida berbasis, yang bersifat korosif.
Sebaliknya, TX-300 bersifat koloid, yang dibentuk melalui pertukaran ion -
menghasilkan pembentukan gel yang mengubah mereka dari cair ke padat,
membentuk suatu ikatan, tetap kaku ditembus, itu memberikan ketahanan
terhadap kelembaban seperti mengisi pada rongga tanah, mengurangi indeks
plastisitas dan penurunan tegangan permukaan sebagai sementasi pada
akhirnya meningkatkan kapasitas atau daya dukung tanah.
Polimerisasi dari TX-300 menjadi sebuah kumpulan yang solid dan
ketika mengeras, menyebarkan air. Komponen mencapai viskositas
maksimum dan ditetapkan menjadi kuat, ikatan anorganik yang tidak
biodegradable. Ketika diterapkan dengan baik, TX-300 menembus permukaan untuk mengikat partikel halus bersama-sama, sehingga ikatan dan
kekuatan materi dasar ada dua metode yaitu dehidrasi dan mekanisme
pengaturan bahan kimia yang merubah bahan menjadi lekatan, lebih kental
TX-300 aman terhadap lingkungan dan tidak memerlukan label peringatan
berbahaya. TX-300 dapat disimpan untuk periode waktu yang panjang dalam
kontainer baja. TX-300 ini adalah bahan non korosif, tidak mudah terbakar,
tidak menyebabkan alergi dan tidak beracun.
TX-300 terdiri dari bahan baku alami dan tidak mengandung
bahan atau produk daur ulang. Ini berisi inhibitor korosi, itu memberikan
100% lebih sedikit korosif dari pada air keran, sangat membantu melindungi
peralatan logam.
TX 300, bila diaplikasikan secara tepat akan memadatkan tanah dan
menjadikan struktur tanah yang keras dan tahan air.
Fungsi lain dari TX-300 adalah :
1. TX-300 tidak berbahaya, tidak korosif, tidak mengandung bahan yang
membuat alergi, dan tidakmengandung bahan yang dapat terbakar. Yang
harus diperhatikan hanya pada saat menambahkan larutan TX-300 ke
dalam tangki air, Safety Goggle dibutuhkan dalam prosedur ini.
Larutan TX-300 lengket dan walaupun tidak akan merusak mata,
dibersihkan dengan air yang mengalir akan dibutuhkan.
2. TX-300 berfungsi untuk memadatkan tanah dengan mengikat
partikel-partikel tanah antara satu dengan yang lainnya dengan proses “ionisasi”
yang menghasilkan peningkatan nilai CBR (California Bearing Ratio)
hingga 3X lipat dari nilai awal dan menurunkan Index Plastisitas tanah
hingga 50% dari nilai awal sehingga tingkat kelicinan tanah saat terkena
29
3. Tanah yang sudah diolah dengan TX-300 akan membentuk sebuah lapisan
tanah yang sulit dipenetrasi oleh air, kuat karena padat (bukan kering
karena proses kristalisasi seperti semen), secara umum dapat tahan
terhadap perubahan cuaca dan hanya memerlukan perawatan yang minim
atau tidak sama sekali.
4. TX-300 dapat dipakai untuk membuat “base” jalan aspal atau beton
(menggantikan keperluan batu) atau sebagai jalan tanah yang lebih tahan
lama, minim perawatan, tidak begitu licin saat hujan (kendaraan masih
dapat lewat dengan kecepatan yang dibatasi), Tidak terlalu berdebu saat
kering.
5. Karakteristik bahan TX-300 :
1. Cairan konsentrat (campuran unik bahan kimia yang multi guna),
Mudah diaplikasikan (dilarutkan dengan air).
2. Tidak berbahaya, tidak korosif, tidak mengandung bahan penyebab
alergi, dan tidak mudah terbakar.
3. Dapat digunakan hampir di semua tipe atau kombinasi tanah. Kecuali
pasir murni (perlu dicampur dengan tanah, lempung, atau bahan
lainnya).
Keuntungan menggunakan TX-300 :
1. Daya dukung yang kuat atau kokoh, TX-300 memberikan struktur
dasar yang kuat sehingga mampu membuat jalan yang mulus dan
tidak berdebu.
2. Waktu konstruksi yang cepat, lebih cepat dibandingkan dengan
3. Lebih ekonomis, meminimalisasi penggunaan bahan lapisan
penutup jalan (aspal atau beton). Atau tidak menggunakan lapisan
penutup sama sekali.
4. Tahan lama, baik dengan perawatan yang minimal atau tanpa
perawatan sama sekali.
5. Ramah lingkungan dan aman bagi manusia (lulus persyaratan dan
standard dari US EPA dan ISO 9002).
G. Metode Aplikasi TX-300
Untuk mengolah 15 cm/30 cm tanah
1. 1 drum TX-300 dapat dipakai untuk mengolah ±570 m³ tanah. Hitungan
ini tergantung dari jenis tanah dan kondisi tanah pada saat pengerjaan.
Untuk menghitung keperluan TX-300 dapat menggunakan hitungan di
bawah ini:
Hitung kubikasi tanah yang akan diolah:
(Luas)... Meter X (Lebar)...Meter X (Tebal)...Meter = ...Meter
Kubik Kalikan total kubikasi yang akan diolah dengan koefisien 0,35
untuk mendapatkan jumlah TX-300 yang dibutuhkan: ...Meter
Kubik X 0,35 = ... Liter TX-300
Contoh:
300 Meter Panjang X 6 Meter Lebar X 0,15 Meter Tebal = 270 Meter
Kubik 270 Meter Kubik X 0,35 = ±94 ,5 Liter TX-300
Komposisi pencampuran dengan air (Air dibutuhkan untuk membantu
31
Dapat dilakukan dengan dua cara :
Jika jumlah air yang dibutuhkan tanah untuk dapat mencapai OMC
(Optimum Moisture Content) sudah diketahui-melalui tes tanah,
tambahkan TX-300 sesuai jumlah yang dibutuhkan berdasarkan
perhitungan di atas.
Dengan metode “Rule of Thumb”:
a. Kondisi tanah kering: 100-100 bagian air untuk 1 bagian TX-300.
b. Kondisi tanah normal: 80 bagian air untuk 1 bagian TX-300.
c. Kondisi tanah basah: 40-60 bagian air untuk 1 bagian TX-300.
2. Isi tangki air dengan air bersih (air yang tidak terkontaminasi limbah,
air keruh tidak menjadi masalah asalkan tidak terkontaminasi limbah
industri atau bahan kimia).
3. Tambahkan cairan TX-300 ke dalam tangki air yang sudah disiapkan.
4. Tandai area yang akan diolah oleh 1 drum TX-300. Jika diperlukan
dapat disiapkan air (tanpa campuran TX-300) yang disiramkan
kemudian untuk dapat mencapai Optimum Moisture Content (OMC)
tanah.
5. Gemburkan/bongkar permukaan tanah dengan menggunakan
Rotavator/Scarifier (Ripperumumnya Motor Grader sudah dilengkapi
dengan alat ini) hingga mencapai ketebalan tanah yang diinginkan.
Tergantung dari peralatan yang digunakan, proses ini dapat diulangi
6. Siramkancampuran TX-300 ke tanah tersebut, ulangi proses hingga
OMC tercapai. Cara termudah untuk menentukan moisture content
adalah dengan metode “Hand Test”, yaitu dengan mengambil
segenggam tanah, kemudian diremas dengan telapak tangan.
Kemudian buka telapak tangan.
Jika tanah tersebut masih seperti tepung dan tidak dapat
mempertahankan bentuk yang dibuat oleh telapak tangan, serta pecah
berantakan ketika dijatuhkan menandakan kondisi tanah terlalu
kering. Jika tanah tersebut dapat dibentuk dan pecah menjadi
beberapa bongkahan kecil ketika dijatuhkan, menandakan tanah
tersebut mempunyai moisture content yang tepat.
Jika tanah tersebut sangat liat ketika di dalam genggaman,
meninggalkan sisa-sisa kelembapan di tangan, menandakan moisture
content yang berlebih.
Jika terlalu basah (over OMC), tambahkan tanah.
Jika terlalu kering (under OMC), tambahkan air tanpa TX-300.
7. Setelah OMC tercapai, aduk tanah dengan menggunakan Rotavator
atau Grader. Pastikan tanah teraduk dengan baik, singkirkan
bongkahan batu atau material yang tidak dibutuhkan dari tanah
33
8. Gunakan Motor Grader untuk memindahkan tanah yang diolah ke
kedua isi area. Ulangi proses hingga ketebalan yang diinginkan
tercapai. Siram dengan campuran TX-300/Air jika
diperlukan.
Gambar 2. Motor Grader Pada Saat Melakukan Pemindahan Tanah
9. Dengan menggunakan Motor Grader, tebarkan kembali tanah yang
sudah diolah tersebut dan dibentuk sesuai kebutuhan (Levelling,
dikontur).
10.Padatkan dengan Compactor 2-3 kali tanpa menggunakan Vibro.
Pemadatan awal ini adalah untuk membentuk permukaan jalan.
11.Padatkan kembali dengan menggunakan Vibro hingga tanah terlihat
kering dan keras. Pemadatan dengan Vibrasi akan mengeluarkan
kandungan air di dalam tanah untukmempercepat proses pengeringan.
Di tahap ini dapat disemprotkan air ke permukaan tanah untuk
memperlambat proses “Curing” sehingga mengurangi “retak rambut”
yang timbul di permukaan saat tanahmengering.
Gambar 4. Proses Pemadatan dan curing
12.Biarkan tanah mengering dalam 1 hari. Jika setelah pemadatan tanah
sudah kering, dapat langsung digunakan. Lalu lintas yang lewat di
permukaan tanah tersebut akan membantu proses pemadatan dan
“Curing” dari tanah tersebut.
Catatan:
Setelah proses aplikasi TX-300, biasanya akan timbul “retak
35
di bawah permukaan akan keluar ke permukaan sehingga
mendorong permukaan yang sudah rapat oleh pemadatan dan
menimbulkan“retak rambut” tersebut.
Jika timbul “retak rambut”, akan hilang dengan sendirinya seiiring
dengan waktu jika sering dilewati dan tidak diperlukan pengerjaan
tambahan. Jika diperlukan dapat di Vibro untuk menghilangkan
“retak rambut” tersebut dan mempercepat proses konsolidasi tanah.
H. Batas-Batas Atterberg
Batas kadar air yang mengakibatkan perubahan kondisi dan bentuk tanah
dikenal pula sebagai batas-batas konsistensi atau batas-batas Atterberg (yang mana diambil dari nama peneliti pertamanya yaitu Atterberg pada tahun (1911). Pada kebanyakan tanah di alam, berada dalam kondisi plastis.
Kadar air yang terkandung dalam tanah berbeda-beda pada setiap kondisi
tersebut yang mana bergantung pada interaksi antara partikel mineral
lempung. Bila kandungan air berkurang maka ketebalan lapisan kation akan
berkurang pula yang mengakibatkan bertambahnya gaya-gaya tarik antara
partikel-partikel.
Sedangkan jika kadar airnya sangat tinggi, campuran tanah dan air akan
menjadi sangat lembek seperti cairan. Oleh karena itu, atas dasar air yang
dikandung tanah, tanah dapat dibedakan ke dalam empat (4) keadaan dasar,
Gambar 5. Batas-batas Atterberg
Adapun yang termasuk ke dalam batas-batas Atterberg antara lain : 1. Batas cair (Liquid Limit).
Batas cair (LL) adalah kadar air tanah pada batas antara keadaan cair dan
keadaan plastis, yaitu batas atas dari daerah plastis.
2. Batas plastis (Plastic Limit).
Batas plastis (PL) adalah kadar air pada kedudukan antara daerah plastis
dan semi plastis, yaitu persentase kadar air dimana tanah dengan
diameter silinder 3 mm mulai retak-retak ketika digulung.
3. Batas susut (Shrinkage Limit).
Batas susut (SL) adalah kadar air yang didefinisikan pada derajat
kejenuhan 100%, dimana untuk nilai-nilai dibawahnya tidak akan
terdapat perubahan volume tanah apabila dikeringkan terus. Harus
diketahui bahwa batas susut makin kecil maka tanah akan lebih mudah
mengalami perubahan volume.
4. Indeks plastisitas (Plasticity Index).
Indeks plastisitas (PI) adalah selisih antara batas cair dan batas plastis.
Indeks plastisitas merupakan interval kadar air tanah yang masih bersifat
plastis.
5. Berat spesifik (Specific Gravity).
37
Berat jenis tanah (Gs) adalah perbandingan antara berat volume butiran
padat (γs) dengan berat volume air (γw) pada temperature tºC.
I. Kuat Tekan Bebas
Kuat tekan bebas adalah besarnya gaya aksial per satuan luas pada saat sampel
tanah mengalami keruntuhan atau pada saat regangan aksial telah mencapai
20% (pilih yang lebih dahulu tercapai saat pengujian).
Uji kuat tekan bebas adalah salah satu cara untuk mengetahui geser tanah. Uji
kuat tekan bebas bertujuan untuk menentukan kekuatan tekan bebas suatu
jenis tanah yang bersifat kohesif, baik dalam keadaan asli (undisturbed),
buatan (remoulded) maupun tanah yang dipadatkan (compacted).
Konsistensi tanah lempung dapat ditentukan berdasarkan kekuatan
kompresinya (qu), sebagaimana dalam tabel 5 terlihat bahwa konsistensi
dibagi menjadi 6 kategori dari sangat lunak sampai keras, yaitu antara nilai
kompresibilitas (qu) antara 0 sampai dengan lebih besar dari 4.
Tabel 5 Deskripsi lempung berdasarkan kompresibilitas
J. Tinjauan Penelitian Terdahulu
Beberapa penelitian laboratorium yang menjadi bahan pertimbangan dan
acuan penelitian ini dikarenakan adanya kesamaan metode dan sampel tanah
yang digunakan, akan tetapi untuk bahan additive dan variasi campuran serta
waktu pemeraman yang berbeda, antara lain
1. Stabilisasi Dengan Menggunakan ISS 2500
Penelitian yang dilakukan oleh Luki Sandi pada tahun 2010 adalah
mengenai Stabilisasi Tanah Lunak dengan menggunakan ISS. Hasil dari
penelitian tersebut mengatakan bahwa penggunaan bahan campuran ISS
2500 sebagai bahan stabilisasi pada tanah lempung lunak Rawa Sragi mampu
meningkatkan kekuatan daya dukungnya. Penggunaan ISS 2500 juga cukup
efektif dalam meningkatkan daya dukung tanah lunak yang berasal dari
Rawa Sragi terutama sebagai subgrade, akan tetapi peningkatan yang terjadi tidak terlalu signifikan.
2. Stabilisasi Dengan Semen
Penelitian yang dilakukan oleh Candra Hakim Van Rafi’i pada tahun 2009
adalah mengenai Pengaruh Durabilitas Terhadap Daya Dukung Lapisan
Soil Cement Base Pada Tanah Lempung. Hasil yang didapat adalah bahwa
pengaruh dari durabilitas terhadap lapisan soil cement base yaitu
menggangu kestabilan lapisan fondasi tersebut, pengaruh dari durabilitas
tersebut dapat dilihat dari perilaku rendaman (siklus). Dari hasil pengujian
di laboratorium, didapat bahwa terjadi penurunan nilai CBR disetiap
39
3. Stabilisasi Dengan Aspal Buton
Penelitian yang dilakukan oleh Christian Simpa pada tahun 2010 adalah
mengenai Stabilisasi Tanah Lempung menggunakan Aspal Button.
Penambahan Aspal Buton terhadap nilai CBR pada stabilisasi tanah
mempunyai kecenderungan yang semakin meningkat sejalan dengan
meningkatnya presentase penggunaan Aspal Buton tersebut. Tetapi
penambahan Aspal Buton cenderung menurunkan nilai berat jenis bila
dibandingkan dengan nilai berat jenis tanah asli tersebut, hal ini
disebabkan karena bercampurnya dua bahan dengan berat jenis yang
berbeda.
4. Stabilisasi Tanah Timbunan Menggunakan ISS 2500
Penelitian yang dilakukan oleh Ade Ridwan pada tahun 2010 adalah
mengenai Stabilisasi Tanah Timbunan menggunakan ISS 2500.
Penambahan ISS terhadap nilai CBR pada stabilisasi tanah mempunyai
kecenderungan yang semakin meningkat sejalan dengan meningkatnya
presentase penggunaan ISS tersebut. Tetapi penambahan ISS cenderung
menurunkan nilai berat jenis bila dibandingkan dengan nilai berat jenis
tanah asli tersebut. Penggunaan ISS 2500 cukup efektif jika digunakan
pada jenis tanah timbunan karena meningkatan daya dukung tanah.
6. Stabilisasi Tanah Lempung Dengan Abu Cangkang Sawit
Penelitian yang dilakukan oleh Dr.Eng. Agus Setyo Muntohar, S.T.,
M.Eng.Sc. pada tahun 2009 adalah Stabilisasi Tanah Lempung Dengan
tekan adalah suatu usaha yang selalu dilakukan untuk meningkatkan
ketahanan tanah terhadap tegangan tekan maupun tegangan geser.
Sehingga, sampai saat ini stabilisasi tanah merupakan kajian yang menarik
untuk diteliti baik metodenya mapun bahan-bahan yang dipakai untuk
stabilisasi tanah tersebut. Bahan-bahan yang digunakan selama ini antara
lain : GEOSTA yang masih diimpor dan harganya relatif mahal, abu
terbang, yang dahulu merupakan limbah saat ini dimanfaatkan untuk
pozzolan pada adukan beton maupun untuk stabilisasi tanah, sehingga nilai
III. METODE PENELITIAN
A. Metode Pengambilan Sampel
Lokasi pengambilan sampel tanah lempung lunak ini berada di Rawa Seragi,
Lampung Timur. Pengambilan sampel tanah menggunakan tabung pipa
paralon sebanyak tiga buah untuk mendapatkan data-data primer. Pipa
ditekan perlahan-lahan sampai kedalaman 50 cm, kemudian diangkat ke
permukaan sehingga terisi penuh oleh tanah dan ditutup dengan plastik agar
terjaga kadar air aslinya. Sampel yang sudah diambil ini selanjutnya
digunakan sebagai sampel untuk pengujian awal, dimana sampel ini disebut
tanah tidak terganggu. Sedangkan pengambilan sampel untuk tanah
terganggu, dilakukan dengan cara penggalian dengan menggunakan cangkul
kemudian dimasukkan ke dalam karung plastik.
B. Peralatan
Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini adalah alat untuk analisis
saringan, uji berat jenis, uji kadar air, uji batas-batas konsistensi dan peralatan
lainya yang ada di Laboratorium Mekanika Tanah, Jurusan Teknik Sipil,
Fakultas Teknik Universitas Lampung yang telah sesuai dengan standarisasi
C. Benda Uji
Adapun benda uji yang akan dipakai dalam penelitian ini yaitu :
1. Sampel tanah yang digunakan berupa tanah lempung lunak yang berasal
dari daerah Rawa Seragi, Lampung Timur.
2. Stabilizing Agent, yaitu TX-300.
D. Metode Pencampuran Sampel Tanah dengan TX-300
Metode pencampuran masing-masing kadar larutan TX-300 adalah :
1. Larutan TX-300 dicampur dengan sampel tanah yang telah ditumbuk
(butir aslinya tidak pecah) dan lolos saringan No.4 (4,75 mm) dengan
variasi kadar campuran larutan TX-300 antara lain adalah 0,4 ml, 0,7 ml,
1,0 ml dan 1,3 ml.
2. Sampel tanah yang sudah tercampur larutan TX-300 siap untuk
dipadatkan, lalu diperam selama tujuh hari dan direndam selama empat
hari, tujuh hari, empat belas hari, dua puluh satu hari dan dua puluh
delapan hari. Pada perendaman tujuh hari dilakukan pengujian batas-batas
Atterberg, serta pengujian berat jenis.
E. Pelaksanaan Pengujian
Pelaksanaan pengujian dilakukan di Laboratorium Mekanika Tanah Jurusan
Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Lampung. Pengujian yang
dilakukan terdiri dari 2 bagian yaitu pengujian untuk tanah asli dan pengujian
untuk tanah yang distabilisasi menggunakan TX-300.
43
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 Kuat Tekan Bebas (UCS)
2) Pengujian pada tanah yang telah distabilisasi larutan TX-300
a. Pengujian Berat Jenis
b. Pengujian Kadar Air
c. Pengujian Batas Atterberg
d. Pengujian Kuat Tekan Bebas (UCS)
Pada pengujian tanah yang distabilisasi, setiap sampel tanah dibuat campuran
dengan kadar larutan TX-300 yaitu 0,4 ml, 0,7 ml, 1,0 ml dan 1,3ml dengan
dilakukan masa perendaman yang bervariasi dan kemudian dilakukan
pegujian.
1. Uji Analisis Saringan
Analisis saringan adalah mengayak atau menggetarkan sampel tanah
melalui satu set ayakan di mana lubang-lubang ayakan tersebut makin
kecil secara berurutan. Tujuan dari pengujian ini adalah untuk mengetahui
presentase ukuran butir sampel tanah yang dipakai. Pengujian ini
menggunakan standar ASTM D-422, AASHTO T88 (Bowles, 1991).
Langkah Kerja :
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 :
a. Berat masing-masing saringan (Wc)
b.Berat masing-masing saringan beserta sampel tanah yang tertahan di
atas saringan (Wcs)
c. Berat tanah yang tertahan (Ws) = Wcs – Wc
d.Jumlah seluruh berat tanah yang tertahan di atas saringan ( Ws
Wtot)
e. Persentase berat tanah yang tertahan di atas masing-masing saringan
(Pi)
f. Presentase berat tanah yang lolos masing-masing saringan (q) :
45
2. Uji Berat Jenis
Pengujian ini mencakup penentuan berat jenis (specific gravity) tanah dengan menggunakan botol piknometer. Tanah yang diuji harus lolos
saringan No.4. Bila nilai berat jenis dan uji ini hendak digunakan dalam
perhitungan untuk uji hydrometer, maka tanah harus lolos saringan # 200
(diameter = 0,074 mm). Uji berat jenis ini menggunakan standar ASTM
D-854.
Adapun cara kerja berdasarkan ASTM D-854, antara lain :
a. Menyiapkan benda uji secukupnya dan mengoven pada suhu 60oC
sampai dapat digemburkan atau dengan pengeringan matahari.
b.Mendinginkan tanah dengan Desikator lalu menyaring dengan saringan
No.4 dan apabila tanah menggumpal ditumbuk lebih dahulu.
c. Mencuci labu ukur dengan air suling dan mengeringkannya.
d.Menimbang labu tersebut dalam keadaan kosong.
e. Mengambil sampel tanah.
f. Memasukkan sampel tanah kedalam labu ukur dan menambahkan air
suling sampai menyentuh garis batas labu ukur.
g. Mengeluarkan gelembung-gelembung udara yang terperangkap di
dalam butiran tanah dengan menggunakan pompa vakum.
h.Mengeringkan bagian luar labu ukur, menimbang dan mencatat
Dimana :
Pengujian ini digunakan untuk mengetahui kadar air suatu sampel tanah
yaitu perbandingan antara berat air dengan berat tanah kering. Pengujian
ini menggunakan standar ASTM D-2216.
Bahan : Sampel tanah asli seberat 30-50 gram sebanyak 3 sampel.
Adapun cara kerja berdasarkan ASTM D-2216, yaitu :
