DAFTAR PUSTAKA
Ariyani, Ninik,.dan Ardiyanto C. Nugroho. 2007. Pengaruh Kapur Dan AbuSekam Padi Pada Nilai Cbr Laboratorium Tanah Tras Dari Dusun Seropan Untuk Stabilitas Subgrade Timbunan, Edisi 1. Jurusan Teknik Sipil
Fakultas Teknik UKRIM, Yogyakarta
Bowles, J. E. 1991. Sifat-sifat Fisis dan Geoteknis Tanah (Mekanika Tanah). Jakarta: Erlangga
Das, B. M. 1994. Mekanika Tanah, Prinsip-prinsip Rekayasa Geoteknis, Jilid 1.Jakarta: Erlangga.
Diana, Willis. 2013. Kuat Geser Dan Kuat Tarik Belah Tanah Lempung Yang Distabilisasi Dengan Limbah Karbit Dan Abu Sekam Padi. Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Tenik, Universitas Muhammadiyah Yogyakarta.
Fadilla, N. 2013. Pengujian Kuat Tekan Bebas (Unconfined Compression Test)PadaStabilitas Tanah Lempung Dengan Campuran Semen dan Abu Sekam Padi. Program Studi Teknik Sipil Universitas Sumatera Utara,
Medan.
Gunawan, Hendra,.dan Nafisa Al Huda. 2013. Pemanfaatan Limbah Karbit Untuk Meningkatkan Nilai Cbr Tanah. Program Studi Teknik Sipil Universitas Sebelas Maret, Surakarta.
Hardiyatmo, H. C. 2002. Mekanika Tanah Jilid 1. Jakarta: PT. Gramedia Pustaka Utama.
Ibrahim. 2013. Stabilisasi Tanah Lempung Dengan Penambahan Limbah SawitTerhadap Nilai California Bearing Ratio. Jurnal Teknik Sipil, Volume 9, No.2.
Pakpahan, S. S. 2014. Kajian Efektifitas Abu Kayu Bakar Dan Semen Portland Tipe I Sebagai Bahan Stabilisasi Pada Tanah Lempung Dengan Uji Kuat Tekan Bebas. Program Studi Teknik Sipil Universitas Sumatera Utara, Medan.
Pusat Litbang Prasarana Transportasi. 2001. Panduan Geoteknik 1 : Proses Pembentukan dan Sifat-sifat Dasar Tanah Lunak. Jakarta.
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Program Penelitian
Penelitianinidilakukanterhadaptanahlempungtanpacampuranbahanstabilisasi semen dan limbah karbit (tanahasli) dantanahlempung yang diberikancampuranbahanstabilisasiberupa penambahan portland cement (PC) dan limbah karbit (CCR)denganbeberapavariasikadarbahancampuran.
Progam penelitianinimeliputipekerjaanpersiapan, pekerjaanujilaboratoriumdananalisisterhadaphasilpengujianlaboratorium.
Adapunskema progam penelitian yang
digunakandalampenelitianinidapatdilihatpada diagram alirpenelitiandalamGambar 3.1.
3.2 PekerjaanPersiapan
Adapunpekerjaanpersiapan yang dilakukanolehpenelitidalampenelitianiniyakni :
• Mencariliteratur yang berkaitandengantanahlempung yang
distabilisasidengan limbah karbit ataupun semen, sertaliteraturemengenaipengujian CBR (California BearingRatio).
• Pengambilan Sampel Tanah
Sampeltanah yang dipakaidalampenelitianinidiambildariPatumbak, Deli
Serdang, Sumatera Utara. Tanah yang
• Pengadaan Semen
Semen yang dipakaiadalahjenis semen Portland type I, denganmerkdagang Semen Padang (PPC / Portland Pozzolan Cement). • Pengadaan Limbah Karbit
Limbah karbit yang digunakan adalah limbah yang berasal dari sisa pengelasan dari bengkel las yang diperoleh dari industri bengkel las karbit di Jl. Sei Serayu, Kecamatan Medan Baru, Sumatera Utara.
3.3 Proses PengambilanSampel
Adapunproses pengambilansampeltanahtidakterganggu(undisturbed) yang diperolehdarilapanganadalahdenganmenggunakanhand
bordanuntuksampeltanahterganggudiambildaritanah yang berada ± 30cm darimukatanah. Hal inidimaksudkan agar humus danakar-akartanaman yang adadapatterangkatdantidakterikutdalamtanah yang akandipakai.
Adapunprosedurpengambilansampeltanah yang dilakukanadalah:
• Menentukanlokasitanah yang akandilakukansampel, yaitu di Patumbak,
Deli Serdang, Sumatera Utara.
• Melakukanpembersihan humus danakar-akartanamanyakni ± 30cm
darimukatanah.
• Melakukanpengambilansampeltanah yang akandigunakan.
ed)danuntukpengujiantanahcampurandiambildaritanahdisturbeddicampur dengan limbah karbit atau semen.
• Padapengujian CBR (California Bearing
Ratio)sampeltanahaslidiambildaritanahundisturbeddenganmenggunakanal atpengeluarsampeltanahdaritabungtanahundisturbeddandimasukkankedala mmouldsampelCBR test.
3.4 Pembuatan Benda Uji
3.4.1 PenentuanKombinasiCampuran
1. Komposisicampuran
Penelitiandilakukan di laboratoriumdenganujihubungancampuran limbah karbitdan semen dengan kadar persentase semen sebesar 2% sedangkan variasi kadar persentase limbah karbit sebesar 2%, 3%, 4%, 5%, 6%, 7%, 8%, 9%, 10%, dan 11%terhadapberatkeringtanahlempungdengankadar air optimum.
2. Metodepencampuran
Limbah karbitdan semen dicampurdengantanahlempung. Kemudiancampurantanahtersebutdiadukhinggasedapatmungkin limbah karbitdan semen menyebarpadabagiantanah. Setelah limbah karbitdan semen tersebuttercampur rata dengantanah, kemudiandimasukkan air dandiadukhinggamerata.
Benda ujidibuatdenganmemadatkantanah yang dicampurdengan limbah karbitdan semen. Variasi limbah karbit yang digunakanmasing-masingadalah 2%, 3%, 4%, 5%, 6%, 7%, 8%, 9%, 10% dan 11%terhadapberatkeringtanah.
Limbah karbit dan semen dicampurdengantanahlempungkeringsampaitercampur rata, kemudiandimasukkan air dandiadukhinggamerata. Setelahitudilakukanpemeramanselama 14 hari. Setelahdiperamselama 14 haridilakukanpemadatanlaludimasukkankedalamtempatcetakuntukkemudiandilak ukanpengujian.
3.5 PekerjaanLaboratorium
3.5.1 UjiSifatFisik Tanah
Dalampenelitianinipengujianlaboratoriumdilakukanuntukmengetahuisifat-sifatfisikdaritanahasli yang digunakandalampenelitianini. Hal inidilakukanuntukdapatmengetahuikarakteristiksertasifat-sifattanah yang akandiuji. Adapunpengujian-pengujian di laboratorium yang dilakukanuntukmemperolehnilaisertasifatfisiktanahdiantaranyaadalah :
• Ujikadar air ( Water Content Test ) • Ujiberatjenis ( Specific Gravity Test ) • Ujibatas-batasAtterberg ( Atterberg Limit ) • Ujianalisasaringan ( Sieve Analysis )
3.5.2 UjiSifatMekanis Tanah
Pengujianinidiperlukan agar dapatmengetahuibesarkadar air optimum sertamengetahuiberatisikeringmaksimum. Hal inisangatdiperlukankarenadalam
proses pencampuran (mix design) yang akandilakukandapatdiibaratkanbahwasampeltanahcampurandianggapmemilikikep
adatanlapangandankadar air lapangansepertitanahundisturbed.
Dalam proses sebelumpencampurantanahaslidenganbahanstabilisatorperludilakukanpemeraman
(curing time). Curing timedimaksudkan agar bahanstabilisator yang telahbercampurdengantanahtersebutdalamsepenuhnyamemberikanefekdanbereaks idengantanahtersebut. Padapercobaaninidigunakanpemeramanselama 14 hari.
Pembuatanbendaujidilakukandengancaratrial error, yang dimaksuddenganmembuatdisturbeddengancaramengupayakankadar air campurantanah, semen dan limbah karbit samadengansampeltanahasli. Hal
inidilakukanberulang-ulangsehinggadidapatukurankadar air keduanya yang relativesama. Jikasampeldengankadar air yang pas sudahdidapatmakadapatdilakukanpengujianselanjutnya.
Namunsecarateorijikasuatutanahdicampurdengan semen dan limbah karbit makacampurantersebutakanmengalamiabsorbsi air berlebihsehinggaperlunyadiperhitungkanberapapenambahan air yang diperlukanpadasetiapvariasipencampuranbendaujiuntukmenghindariterjadinyaabs
orbsi air.Padapenelitianinivariasitambahankadar air untukmengantisipasiterjadinyaabsorbsi air terhadapcampuranadalah 20%
3.5.2.2 Uji CBR (California Bearing Ratio)
Pelaksanaan cbr inidilakukanpadasampeltanahaslidanjugapadatanah yang
telahdicampur.Pengujian CBR iniditujukanuntukmendapatkannilai cbr tanahpadatanahlempungaslidantanahlempung yang telahdicampurdengan semen dan limbah karbitdenganberbagaivariasi yang telahditentukan. Penambahan air pada benda uji dilakukan sesuai dengan kadar air optimum yang diperoleh dari pengujian masing-masing benda uji. Pengujian CBR dilakukan terhadap benda uji dalam kondisi tanpa rendaman dengan bahan stabilisasi dengan berbagai variasi campuran maupun yang tanpa bahan stabilisasi.
3.6 Analisis Data Laboratorium
Setelahseluruh data-data yang diperolehbaikdaripengujiansifatfisikdansifatmekaniskemudiandilakukanpengump
ulan data sertapemilahan data yang diperoleh. Setelah data
Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian
Studi Literatur
Penyediaan Bahan Persiapan
Pembuatan Benda Uji
1. Tanah asli (tanpa campuran semen dan limbah karbit) 2. Tanah + 2% PC
3. Tanah +2% CCR 4. Kombinasi campuran :
Tanah + 2% PC + 2% CCR Tanah + 2% PC + 8% CCR
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Pendahuluan
Pada bab ini akan dijelaskan mengenai hasil pengujian dan pembahasan penelitian uji cbr tanah lempung dengan campuran semen 2% dan bahan stabilisator limbah karbit dengan variasi kadar campuran 2%, 3%, 4%, 5%, 6%, 7%, 8%, 9%, 10%, dan 11% dengan lama waktu pemeraman (curing time)14 hari. Penelitian dilakukan di Laboratorium Mekanika Tanah, Departemen Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara dengan sampel tanah yang diperoleh dari PTPN II Patumbak,Deli Serdang, Sumatera Utara.
4.2 Pengujian Sifat Fisik Tanah
4.2.1 Pengujian Sifat Fisik Tanah Asli
Adapun hasil uji sifat fisik tanah asli ditunjukkan pada Tabel 4.1 berikut. Hasil-hasil pengujian sifat fisik tanah ini meliputi :
• Kadar Air • Berat Jenis
Tabel 4.1 Data Uji Sifat Fisik Tanah
No. Pengujian Hasil
1. Kadar air ( water content ) 17,89 % 2. Berat jenis ( specific gravity ) 2,65 3. Batas cair ( liquid limit ) 45,49 % 4. Batas plastis ( plastic limit ) 15,19% 5. Indeks plastisitas ( plasticity index ) 30,30% 6. Persen lolos saringan no 200 52,28%
Dari data di atas, berdasarkan sistem klasifikasi AASHTO dimana diperoleh data berupa persentase tanah lolos ayakan no. 200 sebesar 52,28% dan nilai batas cair (liquid limit) sebesar 45,49% maka sampel tanah memenuhi persyaratan minimal lolos ayakan no. 200 sebesar 36%, memiliki batas cair (liquid limit) ≥ 41 dan indeks plastisitas (plasticity index) > 11, sehingga tanah sampel dapat diklasifikasikan dalam jenis tanah A-7-6.
Gambar 4.1 Plot Grafik Klasifikasi USCS
Gambar 4.3 Grafik Batas Cair (Liquid Limit), Atterberg Limit
4.2.2 Pengujian Sifat Fisik Limbah Karbit
Adapun hasil uji sifat fisik tanah asli ditunjukkan pada Tabel 4.2 berikut. Hasil-hasil pengujian sifat fisik tanah ini meliputi :
• Kadar Air • Berat Jenis
• Batas-batas Atterberg • Uji Analisa Butiran
Tabel 4.2 Data Uji Sifat Fisik Limbah Karbit
No. Pengujian Hasil
1. Kadar air ( water content ) 8,27% 2. Berat jenis ( specific gravity ) 2,391 3. Batas cair ( liquid limit ) Non Plastis 4. Batas plastis ( plastic limit ) Non Plastis 5. Indeks plastisitas ( plasticity index ) Non Plastis 6. Persen lolos saringan no 200 12,89%
Dari data di atas, berdasarkan sistem klasifikasi AASHTO dimana diperoleh data berupa persentase tanah lolos ayakan no. 200 sebesar 12,89% sedangkan nilai batas cair (liquid limit), batas plastis (plastic limit), dan indeks plastisitas (plasticity index) merupakan non plastis.
Gambar 4.4 Grafik Analisa Saringan Limbah Karbit
4.2.3 Pengujian Sifat Fisik Tanah dengan Bahan Stabilisator
Tabel 4.3 Data Hasil Uji Atterberg Limit
Sampel
Batas - Batas Atterberg
LL PL PI
Tanah Asli 45,49 15,19 30,30
2% CCR 45,01 14,80 30,21
4.2.3.1 Batas Cair (Liquid Limit)
Gambar 4.5 Grafik Hubungan Antara Nilai Batas Cair (LL) Dengan Variasi Campuran PC Dan CCR
Gambar 4.4 tersebut menunjukkan bahwa batas cair akibat penambahan bahan stabilisasi semen dan limbah karbitmengalami penurunan. Semakin besar persentase limbah karbit, maka semakin kecil batas cairnya. Pada tanah asli batas cair mencapai 45,49 % sedangkan nilai batas cair terendah pada penambahan 2% semen dan limbah karbit 11% sebesar 36,47%. Hal tersebut disebabkan akibat tanah mengalami proses sementasi oleh semen dan limbah karbit sehingga tanah menjadi butiran yang lebih besar yang menjadikan gaya tarik menarik antar partikel dalam tanah menurun.
25
2% PC + % Limbah Kalsium Karbida
4.2.3.2 Batas Plastis (Plastic Limit)
Gambar 4.6 Grafik Hubungan Antara Nilai Batas Plastis (PL) Dengan Variasi Campuran PC Dan CCR
Pada Gambar 4.5 menunjukkan terjadinya peningkatan nilai batas plastis akibat penambahan bahan stabilisasi. Nilai batas plastis meningkat seiring dengan pertambahan kadar limbah karbit yang ditambahkan. Untuk tanah asli batas plastisnya yaitu 15,19% dan terus meningkat sampai variasi campuran 2% PC + 11% CCR nilai batas plastis mencapai 18,14%.
12
2% PC + % Limbah Kalsium Karbida
4.2.3.3 Indeks Plastisitas (Plasticity Index)
Gambar 4.7 Grafik Hubungan Antara Nilai Indeks Plastisitas (IP) Dengan Variasi Campuran PC Dan CCR
Gambar 4.6 memperlihatkan bahwa dengan penambahan bahan stabilisasi maka nilai indeks plastisitas akan menurun. Penurunan nilai indeks plastisitas tersebut dapat mengurangi potensi pengembangan dan penyusutan dari tanah. Hal ini disebabkan oleh adanya proses hidrasi dari semen yang ditambahkan ke tanah. Proses ini memperkuat ikatan antara partikel-partikel tanah, sehingga terbentuk butiran yang lebih keras dan stabil. Terisinya pori-pori tanah memperkecil terjadinya rembesan pada campuran tanah-semen tersebut yang berdampak pada berkurangnya potensi kembang susut.
Ditambah dengan bahan stabilisasi berupa limbah karbit. Silika dan alumina dari limbah karbit bercampur dengan air membentuk pasta yang mengikat partikel lempung dan menutupi pori-pori tanah. Rongga-rongga pori yang dikelilingi
0
2% PC + % Limbah Kalsium Karbida
bahan sementasi yang lebih sulit ditembus air akan membuat campuran tanah-limbah karbitlebih tahan terhadap penyerapan air sehingga menurunkan sifat plastisitasnya.
Dari Gambar 4.6 dapat dilihat penurunan indeks plastisitas dari tanah asli yang awalnya dengan nilainya sebesar 30,30% kemudian turun sampai menjadi 18,33% pada penambahan 2% semen dan limbah karbit sebesar 11%.
4.3 Pengujian Sifat Mekanis Tanah
4.3.1 Pengujian Pemadatan Tanah Asli (Compaction)
Dalam pengujian ini diperoleh hubungan antara kadar air optimum dan berat isi kering maksimum. Peneliti menggunakan metode pengujian dengan uji pemadatanProctorStandart. Dimana alat dan bahan yang digunakan diantaranya:
• Mould cetakan Ø 10,2 cm, diameter dalam Ø 10,16 cm.
• Berat penumbuk 2,5 kg dengan tinggi jatuh 30 cm. • Sampel tanah lolos saringan no 4.
Hasil uji pemadatan Proctor Standart ditampilkan pada Tabel 4.4 dan kurva pemadatan ditampilkan pada Gambar 4.8.
Tabel 4.4 Data Uji Pemadatan Tanah Asli
No Hasil pengujian Nilai
1 Kadar air optimum 21,24%
Gambar 4.8 Kurva Kepadatan Tanah Asli
4.3.2 Pengujian Pemadatan Tanah (Compaction) dengan Bahan Stabilisator
Hasil pengujian sifat mekanis tanah yang telah dicampur dengan bahan stabilisator berupa semen dan limbah karbit ditunjukkan pada Tabel 4.5 dan hubungan antara nilai berat isi kering dengan variasi campuran ditunjukkan pada Gambar 4.9 serta hubungan kadar air optimum dengan variasi campuran ditunjukkan pada Gambar 4.10.
0 0,5 1 1,5 2
14 16 18 20 22 24 26 28
γd
(g
r/
cm
3)
w (%)
Tabel 4.5 Data Hasil Uji PemadatanTanah Dengan Bahan Stabilisator
4.3.2.1Berat Isi Kering Maksimum (γd maks)
Gambar 4.9 Grafik Hubungan Antara Berat Isi Kering Maksimum (Γd Maks) Tanah
Dengan Variasi Campuran
4.3.2.2Kadar Air Optimum (wopt )
Hasil kadar air optimum dari percobaan yang dilakukan diketahui bahwa nilai kadar air optimum tanah asli yaitu 21,24% dan selanjutnya mengalami penurunan. Gambar 4.9 menunjukkan nilai kadar air optimum paling kecil pada saat penambahan 2% Portland Cement (PC) + 9% Limbah karbit(CCR) yakni sebesar 19,32% dan mengalami peningkatan ketika penambahan kadar limbah karbit dilakukan.
2% PC + % Limbah Kalsium Karbida
Gambar 4.10 Grafik Hubungan Antara Kadar Air Optimum Tanah (Wopt )
DenganVariasi Campuran
4.3.3 Pengujian CBR(California Bearing Test)
Pengaruh pencampuran limbah karbit pada tanah lempung terhadap kekuatan tanah lempung dapat dilihat dari hasil pengujian CBR dalam kondisi tidak terendam (unsoaked),dengan tiap variasi tanah yang telah dicampur dengan bahan stabilisasi semen dan limbah karbit denganwaktu pemeraman selama 14 hari.
Ikatan antar butir merupakan kemampuan saling mengunci antar butiran, dan adanya rekatan yang merekatkan permukaan butirann tersebut, semakinkuat ikatan antar butir akan menghasilkan nilai CBR semakin tinggi dan begitu pula sebaliknya. Uji CBR yang dilakukan pada penelitian ini dimaksudkan untuk melihat apakah penambahan persentase additive akan memberikan pengaruhterhadap nilai CBR.
2% PC + % Limbah Kalsium Karbida
Hasil pengujian cbr yang dilakukan pada setiap variasi campuran ditunjukkan pada Tabel 4.6.
Tabel 4.6 Data Hasil CBR 2% PC dengan Berbagai Variasi Penambahan CCR
Gambar 4.11 Grafik Hubungan Nilai CBR Dengan Variasi Persentase Penambahan 2% PC Dan 2%-11% CCR
Gambar 4.11 memperlihatkan pengaruh terhadap penambahan 2% PC dan variasi penambahan limbah karbit dari 2% sampai 11% terhadap nilai CBR. Terlihat bahwa pertambahan persentase campuran limbah karbit menyebabkan nilai CBR bertambah hingga persentase limbah karbit mencapai 9%, dan pada persentase limbah karbit 10% dan 11% mengalami penurunan, akan tetapi penurunan ini belum signifikan terhadap nilai CBR karena nilai CBR yang diperoleh pada pencampuran 10% dan 11% masih lebih tinggi dari nilai CBR awal (kadar campuran limbah karbit 0%). Pencampuran limbah karbit pada 9% merupakan pencampuran efektif yang dapat meningkatkan ikatan atara butiran tanah dan limbah karbit sehingga menyebabkan kekuatan tanah lempung juga meningkat.
2% PC + % Limbah Kalsium Karbida
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan mengenai pengaruh bahan stabilisator semen Portland tipe I dan limbah karbit terhadap tanah lempung dengan kadar campuran yang telah ditetapkan dengan masa peram (curing time) selama 14 hari, dapat disimpulkan dalam tabel 5.1.
5.2 Saran
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan mengenai pengaruh bahan stabilisator semen dan limbah karbit terhadap tanah lempung, penulis memberikan saran bahwa:
1. Melihat hasil penelitian ini, mungkin perlu dilakukan percobaan lanjutan dengan penambahan variasi dari limbah karbit dan semen. 2. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut dengan variasi lama pemeraman
yang berbeda sehingga dapat dilakukan perbandingan nilai antar variasi untuk setiap bahan pencampur.
3. Perlu dilakukan penelitian lanjutan mengenai nilai ekonomis penggunaan limbah karbit sebagai bahan stabilisator (stabilizing agents) pada tanah lempung jika dikombinasikan dengan bahan pencampur semen.
Tabel 5.1 Kesimpulan Penelitian
Limbah Karbit 8,27%
Specific Gravity
Tanah Asli 2,65
Limbah Karbit 2,391
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 TINJAUAN UMUM
2.1.1 Tanah
Tanah didefinisikan sebagai material yang terdiri dari agregrat (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 di antara partikel-partikel padat tersebut (Braja M. Das, 1998). Dalam pengertian teknik secara umum, tanah didefinisikan sebagai bahan padat (baik berupa mineral maupun organik) yang terletak di permukaan bumi, terus mengalami perubahan yang dipengaruhi oleh faktor-faktor bahan induk, iklim, organisme, topografi, dan waktu. Tanah umumnya dapat disebut sebagai kerikil (gravel), pasir (sand), lanau (silt), atau lempung (clay), tergantung pada ukuran partikel yang paling dominan pada tanah tersebut. Tanah terdiri dari 3 komponen, yaitu udara, air, dan bahan padat. Udara dianggap tidak mempunyai pengaruh teknis, sedangkan air sangat mempengaruhi sifat-sifat teknis tanah. Ruang di antara butiran-butiran, sebagian atau seluruhnya dapat terisi oleh air atau udara. Bila rongga tersebut terisi air seluruhnya, tanah dikatakan dalam kondisi jenuh sebagian (partially saturated).
2.1.2 Sifat-Sifat Fisik Tanah
Gambar 2.1 Elemen Tanah Dalam Keadaan Asli Dan Tiga Fase Elemen Tanah
Gambar 2.1 memperlihatkan ketiga fase elemen tanah yang mempunyai volume V dan berat total W. Dari gambar tersebut diperoleh persamaan hubungan antara volume-berat dari tanah berikut :
� = �� + �� (2.1)
� = �� + �� +�� (2.2)
Dimana :
��: volume butiran padat (cm3)
��: volume pori (cm3)
��: volume air di dalam pori (cm3)
Apabila udara dianggap tidak mempunyai berat, maka berat total dari contoh tanah dapat dinyatakan dengan :
� = �� + �� (2.3)
Dimana:
�� : berat butiran padat (gr)
��: berat air (gr)
2.1.2.1 Kadar Air (Water Content)
Kadar air (W) merupakan perbandingan antara berat air (Ww) dengan berat
butiran padat (Ws) dalam tanah tersebut, dinyatakan dalam persen.
�(%) = ��
�� � 100 (2.4)
Dimana:
W = Kadar air (%)
Ww = Berat air (gr)
Ws = Berat butiran (gr)
2.1.2.2 Angka Pori (Void Ratio)
� = ��
�� (2.5)
Dimana:
� : angka pori
�� : volume rongga(cm3)
�� : volume butiran(cm3)
2.1.2.3 Porositas (Porocity)
Porositas atau porosity (n) didefinisikan sebagai persentase perbandingan antara volume rongga (��) dengan volume total (�) dalam tanah, atau :
�= ���� 100 (2.6)
Dimana: � : porositas
�� : volume rongga(cm3)
� : volume total (cm3)
2.1.2.4 Berat Volume Basah (Unit Weight)
Berat volume lembab atau basah (��) merupakan perbandingan antara berat butiran tanah termasuk air dan udara (W) dengan volume tanah (V).
�� = �� (2.7)
Dimana:
W = berat butiran tanah (gr)
V = volume total tanah (cm3)
2.1.2.5 Berat Volume Kering (Dry Unit Weight)
Berat volume kering (��) merupakan perbandingan antara berat butiran (Ws) dengan volume total (V) tanah.
�� = ��� (2.8)
Dimana:
�� = berat volume kering (gr/cm3)
�� = berat butiran tanah (gr)
V = volume total tanah (cm3)
2.1.2.6 Berat Volume Butiran Padat (Soil Volume Weight)
Berat volume butiran padat (��) merupakan perbandingan antara berat butiran tanah (��) dengan volume butiran tanah padat (��).
�� = ���
� (2.9)
Dimana:
�� = berat butiran tanah (gr)
�� = volume total padat (cm3)
2.1.2.7 Berat Jenis (Specific Gravity)
Berat jenis tanah (Gs) merupakan perbandingan antara berat volume
butiran padat (��) dengan berat volume air (��) pada temperature 4º. Nilai suatu berat jenis tanah tidak bersatuan (tidak berdimensi).
�� = ���� (2.10)
Dimana:
Gs = berat jenis
�� = berat volume padat (gr/cm3)
�� = berat volume air (gr/cm3)
Tabel 2.1 Berat Jenis Tanah
(Sumber: Mekanika Tanah Jilid I, Hardiyatmo, 2002)
2.1.2.8 Derajat Kejenuhan (S)
Derajat kejenuhan atau degree of saturation (S) didefinisikan sebagai perbandingan antara volume air (��) dengan volume total rongga pori tanah (��). Bila tanah dalam keadaan jenuh, maka � = 1. Derajat kejenuhan suatu tanah (�) dapat dinyatakan dalam persamaan:
� (%) = ��
��� 100 (2.11)
Dimana:
� : derajat kejenuhan
�� : berat volume air (cm3)
�� : volume total rongga pori tanah(cm3)
Macam Tanah Berat Jenis
Kerikil 2,65 – 2,68
Pasir 2,65 – 2,68
Lanau tak organic 2,62 – 2,68
Lempung organic 2, 58 – 2,65
Lempung tak organic 2,68 – 2,75
Humus 1,37
Batas-batas nilai dari derajat kejenuhan tanah dapat dilihat pada Tabel 2.2.
Tabel 2.2 Derajat Kejenuhan dan Kondisi Tanah
Keadaan Tanah Derajat Kejenuhan
Tanah kering 0
Tanah agak lembab > 0 - 0,25 Tanah lembab 0,26 - 0,50 Tanah sangat lembab 0,51 - 0,75 Tanah basah 0,76 - 0,99
Tanah jenuh 1
(Sumber: Mekanika Tanah Jilid I, Hardiyatmo, 2002)
2.1.3 Batas-batas Atterberg (Atterberg Limit)
Tanah yang berbutir halus biasanya memiliki sifat plastis. Sifat plastis tersebut merupakan kemampuan tanah menyesuaikan perubahan bentuk tanah setelah bercampur dengan air pada volume yang tetap. Tanah tersebut akan berbentuk cair, plastis, semi padat atau padat tergantung jumlah air yang bercampur pada tanah tersebut. Batas-batas Atterberg terbagi dalam tiga batas berdasarkan kadar airnya yaitu batas cair (liquid limit), batas plastis (plastic limit) dan batas susut (shrinkage limit).
mempertimbangkan kandungan kadar airnya (Holtz dan Kovacs, 1981).Tanah yang batas cairnya tinggi biasanya mempunyai sifat teknik yang buruk yaitu kekuatannya rendah, sedangkan kompresibilitasnya tinggi sehingga sulit dalam hal pemadatannya. Oleh karena itu, atas dasar kandungan kadar air dalam tanah, tanah dapat dipisahkan ke dalam empat keadaan dasar, yaitu : padat, semi padat, plastis dan cair, seperti yang ditunjukkan dalam Gambar 2.2 di bawah ini.
PadatSemi Padat Plastis Cair
Batas Susut Batas Plastis Batas Cair
(Shrinkage Limit) (Plastic Limit) (Liquid Limit)
Gambar 2.2 Batas-Batas Atterberg
2.1.3.1 Batas Cair (Liquid Limit)
Batas Cair (LL) adalah kadar air tanah yang untuk nilai-nilai diatasnya, tanah akan berprilaku sebagai cairan kental (batas antara keadaan cair dan keadaan plastis), yaitu batas atas dari daerah plastis.
Batas cair ditentukan dari pengujian Cassagrande (1948), yakni dengan menggunakan cawan yang telah dibentuk sedemikian rupa yang telah berisi sampel tanah yang telah dibelah oleh grooving tool dan dilakukan dengan pemukulan sampel dengan jumlah dua sampel dengan pukulan diatas 25 pukulan dan dua sampel dengan pukulan dibawah 25 pukulan sampai tanah yang telah dibelah tersebut menyatu. Hal ini dimaksudkan agar mendapatkan persamaan
sehingga didapatkan nilai kadar air pada 25 kali pukulan. Batas cair memiliki batas nilai antara 0 – 100, akan tetapi kebanyakan tanah memiliki nilai batas cair kurang dari 100 (Holtz dan Kovacs, 1981). Pengujian dilaksanakan dengan menempatkan segumpal tanah dalam sebuah mangkok dan membuat alur dengan ukuran standar pada tanah tersebut. Kemudian mangkok dijatuhkan ke atas permukaan yang keras dengan ketinggian 10 mm. Batas cair ditetapkan sebagai kadar air apabila alur bertaut selebar 12,7 mm (1
2��) pada 25 pukulan. Alat uji
batas cair dapat dilihat pada Gambar 2.3 di bawah ini.
Gambar 2.3 Alat Uji Batas Cair
2.1.3.2 Batas Plastis (Plastic Limit)
Apabila batangan tersebut mulai retak-retak pada diameter 3,18 mm (1
8��), kadar
airnya adalah batas plastis (ASTM D-424).
Batas plastis (PL) adalah kadar air tanah pada kedudukan antara daerah plastis dan semi padat. Batas plastis memiliki batas nilai antara 0 – 100, akan tetapi kebanyakan tanah memiliki nilai batas cair kurang dari 40 (Holtz dan Kovacs, 1981).
2.1.3.3 Batas Susut (Shrinkage Limit)
Batas susut (shrinkage limit) adalah kadar air tanah pada kedudukan antara daerah semi padat dan padat, yaitu persentase kadar air di mana pengurangan kadar air selanjutnya mengakibatkan perubahan volume tanahnya. Percobaan batas susut dilaksanakan dalam laboratorium dengan cawan porselin diameter 44,4 mm dengan tinggi 12,7 mm. Bagian dalam cawan dilapisi oleh pelumas dan diisi dengan tanah jenuh sempurna yang kemudian dikeringkan dalam oven. Volume ditentukan dengan mencelupkannya dalam air raksa. Batas susut dapat dinyatakan dalam Persamaan 2.12 seperti yang ditunjukkan pada rumusan dibawah ini.
�1 : berat tanah basah dalam cawan percobaan (gr)
�2 : berat tanah kering oven (gr)
�2 : volume tanah kering oven (cm3)
��: berat jenis air (gr/cm3)
2.1.3.4 Indeks Plastisitas (Plasticity Index)
Indeks Plastisitas merupakan interval kadar air, yaitu tanah masih bersifat plastis. Karena itu, indeks plastis menunjukkan sifat keplastisitasan tanah. Jika tanah mempunyai interval kadar air daerah plastis kecil, maka keadaan ini disebut dengan tanah kurus. Kebalikannya, jika tanah mempunyai interval kadar air daerah plastis besar disebut tanah gemuk. Nilai indeks plastisitas dapat dihitung dengan Persamaan 2.13 berikut :
IP = LL – PL (2.13)
Dimana:
PI : indeks plastisitas LL : batas cair
PL : batas plastis
Klasifikasi jenis tanah berdasarkan indeks plastisitasnya dilihat pada Tabel 2.3. Tabel 2.3 Indeks Plastisitas Tanah
PI Sifat Macam tanah Kohesi
0 Non – Plastis Pasir Non – Kohesif < 7 Plastisitas Rendah Lanau Kohesif Sebagian 7 - 17 Plastisitas Sedang Lempung berlanau Kohesif
> 17 Plastisitas Tinggi Lempung Kohesif
2.1.4 Sistem Klasifikasi Tanah
Sistem klasifikasi tanah digunakan untuk mengelompokkan tanah-tanah sesuai dengan perilaku umum dari tanah pada kondisi fisis tertentu. Tujuan dari pengklasifikasian tanah ini adalah untuk memungkinkan memperkirakan sifat fisis tanah dengan mengelompokkan tanah dengan kelas yang sama yang sifat fisisnya diketahui dan menyediakan sebuah metode yang akurat mengenai deskripsi tanah bagi para ahli. Tanah-tanah yang dikelompokkan dalam urutan berdasar satu kondisi-kondisi fisis tertentu bisa saja mempunyai urutan yang tidak sama jika didasarkan kondisi-kondisi fisis tertentu lainnya. Untuk memperoleh hasil klasifikasi yang lebih objektif, biasanya sampel tanah akan diuji di laboratorium dengan serangkaian uji laboratorium yang dapat menghasilkan klasifikasi tanah.
Sejumlah sistem klasifikasi telah dikembangkan dan pengklasifikasian tersebut terbagi menjadi tiga sistem klasifikasi yaitu :
1. Klasifikasi tanah berdasar tekstur/ukuran butir 2. Klasifikasi tanah sistem USCS
3. Klasifikasi tanah sistem AASHTO
Sistem-sitem ini menggunakan sifat-sifat indeks tanah yang sederhana seperti distribusi ukuran butiran, batas cair dan indeks plastisitasnya (Hardiyatmo, 1992).
2.1.4.1 Klasifikasi Tanah Berdasarkan Ukuran Butir
merupakan salah satu sistem klasifikasi tanah yang banyak digunakan berdasarkan ukuran butir tanah. Semakin berkembangnya jaman maka sistem klasifikasi tanah juga berkembang. Kemudian AASHTO dan Unifed juga mengeluarkan sistem klasifikasi tanah berdasarkan ukuran butir yang diperlihatkan oleh Gambar 2.4.
Gambar 2.4Klasifikasi berdasar tekstur tanah oleh Departemen Pertanian Amerika Serikat (USDA)
2.1.4.2 Sistem Klasifikasi AASHTO
Sistem klasifikasi AASHTO (American Association Of State Highway and Transportation Official Classification) membagi tanah kedalam tujuh kelompok,
A-1 sampai A-7. Tanah-tanah dalam tiap kelompoknya dievaluasi terhadap indeks kelompoknya yang dihitung dengan rumus-rumus empiris. Pengujian yang digunakan hanya analisa saringan dan batas-batas atau atterberg. Indeks kelompok digunakan untuk mengevaluasi lebih lanjut tanah-tanah dalam kelompoknya.
Sistem klasifikasi tanah ASSHTO dikembangkan pertama kali pada tahun 1920 oleh U.S. Bureau of Public Roads guna untuk menentukan kualitas tanah dalam perencanaan timbunan jalan, subbase dan subgrade.
2.1.4.3 Sistem Klasifikasi Unified
Sistem klasifikasi tanah yang sangat terkenal di kalangan ahli tanah dan pondasi adalah sistem klasifikasi tanah menurut unified. Sistem ini dikembangkan oleh Casagrande (1948)dan juga dikenal sebagai sistem klasifikasi Airfield. Sistem ini telah dipakai dengan sedikit modifikasi oleh U.S Bureau OfReclamation dan U.S. Corp Of Engineers dalam tahun 1952. Dalam tahun 1969
American Society for Testing and Materials (ASTM) telah memakai sistem Unified sebagai metode standar guna mengklasifikasikan tanah untuk maksud rekayasa (ASTM D-2487).
2.1.5 Sifat-Sifat Mekanis Tanah
2.1.5.1 Pemadatan Tanah (Compaction)
Pemadatan adalah usaha untuk mempertinggi kerapatan tanah. Pemadatan berfungsi untuk meningkatkan kekuatan tanah dan memperbaiki daya dukungnya, serta mengurangi sifat mudah mampat (compressibilitas) dan permeabilitas tanah. Derajat kepadatan yang dapat dicapai tergantung tiga faktor yang saling berhubungan, yaitu kadar air selama pemadatan, volume dan jenis tanah dan jenis beban pemadat yang digunakan (Krebs dan Walker, dalam Budi Satrio 1998).
Beberapa keuntungan yang didapatkan dengan adanya pemadatan adalah berkurangnya penurunan permukaan tanah (subsidence), yaitu gerakan vertikal di dalam massa tanah itu sendiri) akibat berkurangnya angka pori, bertambahnya kekuatan tanah, dan berkurangnya penyusutan-berkurangnya volume akibat berkurangnya kadar air dari nilai patokan pada saat pengeringan (Bowles, 1993).
Pada tanah yang mengalami pengujian pemadatan akan terbentuk grafik hubungan berat volume kering dengan kadar air. Kemudian dari grafik hubungan antara kadar air dan berat volume kering ditentukan kepadatan maksimum dan kadar air optimum yang dapat dilihat pada Gambar 2.7.
2.1.5.2 Pengujian California Bearing Ratio (CBR)
Daya dukung tanah dasar (subgrade) pada perencanaan perkerasan lentur dinyatakan dengan nilai CBR (California Bearing Ratio). CBR untuk pertama kalinya diperkenalkan oleh California Division of Highways pada tahun 1928. Sedangkan metode CBR ini dipopulerkan oleh O. J. Porter. CBR adalah perbandingan antara beban yang dibutuhkan untuk penetrasi contoh tanah sebesar 0,1”/0,2” denganbeban yang ditahan batu pecah standar padapenetrasi0,1”/0,2”(Sukirman,1995)
Jadi nilai CBR didefinisikan sebagai suatu perbandingan antara beban percobaan (test load) dengan beban standar (standard load) dan dinyatakan dalam prosentase. Tujuan dari percobaan CBR adalah untuk dukung tanah dalam kepadatan maksimum. Harga CBR adalah nilai yang menyatakan kualitas tanah dasar dibandingkan dengan bahan standar berupa batu pecah yang mempunyai nilai CBR sebesar 100% dalam memikul beban lalu lintas.
Ada dua macam pengukuran CBR yaitu :
1. Nilai CBR untuk tekanan penetrasi pada 0.254 cm (0,1”) terhadap penetrasistandard besarnya 70,37 kg/cm2 (1000 psi).
Harga CBR % = (Beban 0.1”/ (3 x 1000)) x 100
2. Nilai CBR untuk tekanan penetrasi pada penetrasi 0,508 cm (0,2”)terhadap penetrasi standard yang besarnya 105,56 kg/cm2 (1500 psi)
Harga CBR % = (Beban 0.2”/ (3 x 1500)) x 100
CBR laboratorium dapat dibedakan atas 2 macam yaitu :
a. CBR laboratorium rendaman (soaked design CBR)
Pada pengujian CBR laboratorium rendaman pelaksanaannya lebih sulit karena membutuhkan waktu dan biaya relatif lebih besar dibandingkan CBR laboratorium tanpa rendaman.
b. CBR laboratorium tanpa rendaman (Unsoaked Design CBR)
Gambar 2.8 Alat Pemeriksa Nilai CBR di Laboratorium (Sumber : Soedarmo, Edy Purnomo, Mekanika Tanah I, 1997)
2.2 BAHAN-BAHAN PENELITIAN
2.2.1 Tanah Lempung
Tanah lempung merupakan partikel mineral berkerangka dasar silikat yang berdiameter kurang dari 4 mikrometer. Partikel-partikel ini merupakan sumber utama dari kohesi di dalam tanah yang cohesive (Bowles, 1991).
Umumnya, terdapat kira-kira 15 macam mineral yang diklasifikasikan sebagai mineral lempung (Kerr, 1959 dalam Hardiyatmo, 2002). Di antaranya terdiri darikelompok-kelompok:kaolinite, illite,montmorillonitedan polygorskite.
a. Kaolinite
Istilah “kaolinite” dikembangkan dari kata “ Kauling” yang berasal dari nama sebuah bukit yang tinggi di Jauchau Fu, China, dimana lempung kaolinite putih mula-mula diperoleh beberapa abad yang lalu (Bowles, 1984). Kaolinitemerupakan hasil pelapukan sulfat atau air yang mengandung karbonat
pada temperatur sedang dan umumnya berwarna putih, putih kelabu, kekuning-kuningan atau kecoklat-coklatan.
Struktur unit kaolinite terdiri dari lembaran-lembaran silika tetrahedral yang digabung dengan lembaran alumina oktahedran (gibbsite). Lembaran silika dan gibbsite ini sering disebut sebagai mineral lempung 1 : 1 dengan tebal kira-kira 7,2 Å (1 Å=10-10 m). Mineral kaolinite berwujud seperti lempengan-lempengan tipisdengan diameter 1000 Å sampai 20000 Å dan ketebalan dari 100Å sampai 1000 Å dengan luasan spesifik per unit massa ± 15 m2/gr yang memiliki rumus kimia:
(OH)8Al4Si4O10
(OH)8Al4Si4O10 . 4H2O
Gambar dari struktur kaolinite dapat dilihat dalam Gambar 2.9.
Gambar 2.9 Struktur Kaolinite (Das, 2008)
b. Illite
Illite adalah mineral lempung yang pertama kali diidentifikasi di Illinois. Mineral illite bisa disebut pula dengan hidrat-mika karena illitemempunyai hubungan dengan mika biasa (Bowles, 1984). Mineral illite memiliki rumus kimia sebagai berikut:
(OH)4Ky(Si8-y . Aly)(Al4. Mg6 . Fe4 . Fe6)O20
Dimana y adalah antara 1 dan 1,5. Illite memiliki formasi struktur satuan kristal, tebal dan komposisi yang hampir sama dengan montmorillonite. Perbedaannya ada pada :
Kalium(K) berfungsi sebagai pengikat antar unit kristal sekaligus sebagai
penyeimbang muatan.
Terdapat ± 20% pergantian silikon (Si) oleh aluminium(Al) pada lempeng
tetrahedral.
Pembentukan mineral lempung yang berbeda disebabkan oleh subtitusi kation-kation yang berbeda pada lembaran oktahedral. Bila sebuah anion dari lembaran oktahedral adalah hydroxil dan dua per tiga posisi kation diisi oleh aluminium maka mineral tersebut disebut gibbsite dan bila magnesium disubstitusikan kedalam lembaran aluminium dan mengisi seluruh posisi kation, maka mineral tersebut disebut brucite. Struktur mineral illite dapat dilihat dalam Gambar 2.9
Gambar 2.10 Struktur Illite (Das, 2008)
c. Montmorillonite
Montmorillonite adalah nama yang diberikan pada mineral lempung yang ditemukan di Montmorillon, Perancis pada tahun 1847 yang memiliki rumus kimia
(OH)4Si8Al4O20 . nH2O
Struktur kisinya tersusun atas satu lempeng Al2O3 diantara dua lempeng SiO2. Inilah yang menyebabkan montmorillonite dapat mengembang dan mengkerut menurut sumbu C dan mempunyai daya adsorbsi air dan kation lebih tinggi. Tebal satuan unit adalah 9,6 Å (0,96 μm), seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.11. Gaya Van Der Walls mengikat satuan unit sangat lemah diantara ujung-ujung atas dari lembaran silika, oleh karena itu lapisan air (n.H2O) dengan kation dapat dengan mudah menyusup dan memperlemah ikatan antar satuan susunan kristal. Sehingga menyebabkan antar lapisan terpisah. Ukuran unit massa montmorillonite sangat besar dan dapat menyerap air dengan sangat kuat sehingga mudah mengalami proses pengembangan.Gambar dari struktur Montmorillonitedapat dilihat di dalam Gambar 2.11.
Gambar 2.11 Struktur Montmorillonite (Das, 2008)
2.2.1.1 Sifat-Sifat Tanah Lempung
a. Ukuran butir halus, kurang dari 0,002 b. Permeabilitas rendah
c. Kenaikan air kapiler tinggi d. Bersifat sangat kohesif
e. Kadar kembang susut yang tinggi f. Proses konsolidasi lambat
Mineral lempung memiliki karakteristik yang sama. Bowles (1984) menyatakan beberapa sifat umum mineral lempung antara lain :
1. Hidrasi
Partikelmineralselalu mengalami hidrasi, hal ini dikarenakan lempung biasanyabermuatannegatif, yaitu partikel dikelilingi oleh lapisan-lapisan molekul airyangdisebut sebagai airterabsorbsi. Lapisan iniumumnyamemiliki tebalduamolekul. Oleh karenaitu disebutsebagailapisan difusigandaataulapisanganda.
2. Aktivitas
Aktivitastanah lempung adalah perbandinganantaraIndeks
Plastisitas(IP)denganpersentase butiranlempung,dan dapat disederhanakandalampersamaan:
�= ��
% ���������������ℎ�������
Dimana :
persentase lempung diambil sebagai fraksi tanah yang < 2 µm untuknilaiA (Aktivitas),
1,25<A<0,75 : Tanah digolongkannormal A<0,75 : tanah digolongkantidakaktif.
Nilai- nilaikhasdariaktivitasdapatdilihatpadaTabel 2.4. Tabel2.4 Aktivitas Tanah Lempung
Minerologi Tanah Lempung Nilai Aktivitas
Kaolinite 0,4–0,5
Illite 0,5–1,0
Montmorillonite 1,0–7,0
(Sumber: Sifat-sifat Fisis dan Geoteknis Tanah (Mekanika Tanah), Bowles, 1994)
3..Flokulasi dan Disperse
Mineral lempung hampir selalu menghasilkan larutan tanah – air yang bersifat alkalin (Ph > 7) sebagai akibat dari muatan negatif netto pada satuan mineral. 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.
lunak yang jenuh akan membentuk kembali struktur tanah di dalam suatu zona di sekitar tiang tersebut. Kapasitas beban awal biasanya sangat rendah, tetapi sesudah 30 hari atau lebih, beban desain akan dapat terbentuk akibat adanya adhesi antara lempung dan tiang (R.F.Craig, Mekanika Tanah).
4..PengaruhZat Cair
Air berfungsi sebagai penentu plastisitas tanah lempung. Molekulair berperilakusepertibatang-batangkecilyang mempunyai muatan positifdisatusisidanmuatan negatif disisilainnya hal ini dikarenakan molekul air merupakan molekul dipolar. Sifat dipolarairterlihatpadaGambar2.12.
Gambar 2.12 SifatDipolarMolekulAir(Das,2008)
Molekul bersifat dipolar, yang berarti memiliki muatan positif dan negatifpada ujung yang berlawanan, sehingga dapat tertarik oleh lempung secara elektrik dalam 3 kasus,hal ini disebut dengan hydrogen bonding, yaitu:
1. Tarikanantarpermukaannegatifdanpartikellempungdenganujungpositif dipolar.
2.
3. Andilatom-atom hidrogen dalammolekul air,yaituikatanhidrogen antara atomoksigendalammolekul-molekulair.
Gambar 2.13 MolekulAirDipolarDalamLapisanGanda(Hardiyatmo,2002)
Air yang tertarik secara elektrik, yang berada di sekitar partikel lempung, disebut air lapisan ganda (double-layer water). Sifat plastis tanah lempung adalah akibat eksistensi dari air lapisan ganda. Ketebalan air lapisan ganda untuk kristal kaolinite dan montmorillonitediperlihatkan dalam Gambar 2.14.
Air lapisan ganda pada bagian paling dalam, yang sangat kuat melekat pada partikel disebut air serapan (adsorbed water). Pertalian hubungan mineral-mineral dengan air serapannya, memberikan bentuk dasar dari susunan tanahnya. Tiap-tiap partikel saling terikat satu sama lain, lewat lapisan air serapannya. Maka, adanya ion-ion yang berbeda, material organik, beda konsentrasi, dan lain-lainnya akan berpengaruh besar pada sifat tanahnya. Partikel lempung dapat tolak-menolak antara satu dengan yang lain secara elektrik, tapi prosesnya bergantung pada konsentrasi ion, jarak antara partikel, dan faktor-faktor lainnya. Secara sama, dapat juga terjadi hubungan tarik-menarik antara partikelnya akibat pengaruh ikatan hidrogen, gaya van der Waals, macam ikatan kimia dan organiknya. Gaya antara partikel berkurang dengan bertambahnya jarak dari permukaan mineral seperti terlihat pada Gambar 2.15. Bentuk kurva potensial sebenarnya akan tergantung pada valensi dan konsentrasi ion, larutan ion dan pada sifat dari gaya-gaya ikatannya.
Gambar 2.15 Hubungan Potensial Elektrostatis, Kimia, Dan Sebagainya, Dengan Jarak Permukaan Lempung
2.2.2 Semen
Semen (cement) adalah hasil industri dari paduan bahan baku : batu kapur/gamping sebagai bahan utama dan lempung/tanah liat atau bahan pengganti lainnya dengan hasil akhir berupa padatan berbentuk bubuk/bulk, tanpa memandang proses pembuatannya, yang mengeras atau membatu pada pencampuran dengan air. Batu kapur/gamping adalah bahan alam yang mengandung senyawa Calcium Oksida (CaO), sedangkan lempung/tanah liat adalah bahan alam yang mengandung senyawa : Silika Oksida (SiO2),
Alumunium Oksida (Al2O3), Besi Oksida (Fe2O3 ) dan Magnesium Oksida
dikemas dalam kantong/zak dengan berat rata-rata 40 kg atau 50 kg.
2.2.2.1 Jenis-Jenis Semen
Umumnya jenis semen yang dikenal saat ini antara lain sebagai berikut : 1. Semen Portland (Portland Cement)
Semen Portland merupakan semen hidrolis yang dihasilkan dengan jalan menghaluskan terak yang mengandung senyawa-senyawa kalsium silikat dan biasanya juga mengandung satu atau lebih senyawa-senyawa kalsium sulfat yang ditambahkan pada pengggilingan akhir.
Tipe-tipe semen Portland ada lima, diantaranya : a. Tipe I (Ordinary Portland Cement)
Semen Portland tipe ini digunakan untuk segala macam konstruksi apabila tidak diperlukan sifat-sifat khusus, misalnya tahan terhadap sulfat, panas hidrasi dan sebagainya. Semen ini mengandung 5% MgO dan 2,5-3% SO3.
b. Tipe II (Moderate Heat Portland Cement)
Semen Portland tipe ini digunakan untuk bahan konstruksi yang memerlukan sifat khusus tahan terhadap sulfat dan panas hidrasi yang sedang. Biasanya digunakan untuk daerah pelabuhan dan bangunan sekitar pantai. Semen ini mengandung 20% SiO2, 6% Al2O3, 6% Fe2O3 , 6%MgO , dan 8% C3A.
c. Tipe III (High Early Strength Portland Cement)
mengeluarkan kalor. Semen ini tersusun dari 3,5-45 Al2O3, 6% Fe2O3, 35% C3S, 6% MgO, 40% C2S dan 15% C3A.
d. Tipe IV (Low Heat Portland Cement)
Semen tipe ini digunakan pada bangunan dengan tingkat panas hiderasi yang rendah misalnya pada bangunan beton yang besar dan tebal. Baik sekali untuk mencegah keretakan. Low Heat Portland Cement ini memiliki kandungan C3S dan C3A lebih rendah sehingga kalor yang dilepas lebih rendah. Semen ini tersusun dari 6,5% MgO, 2,3% SO3, dan 7% C3A.
e. Tipe V (Super Sulphated Cement)
Semen yang sangat tahan terhadap pengaruh sulphat misalnya pada tempat pengeboran lepas pantai, pelabuhan dan terowongan. Komposisi komponen utamanya adalah slag tanur tinggi dan kandungan aluminanya yang tinggi. Semen ini tersusun dari 5% terak Portland Cement, 6% MgO, 2,3% SO2 dan 5% C3A.
PersyaratankomposisikimiasemenPortlandmenurutASTMDesignationC150-92, seperti terlihat padaTabel. 2.5.
2. Semen Putih
Portland cement yang memiliki warna keabu-abuan. Warna ini disebabkan oleh kandungan oksida silika pada Portland Cement tersebut. Jika kandungan oksida silika tersebut dikurangi 0,4% maka warna semen Portland berubah menjadi warna putih.
3. Semen Masonry
Semen Masonry dibuat dengan menggiling campuran terak semen Portland dengan batu kapur, batu pasir atau slag dengan perbandingan 1:1 .
4. Semen Sumur Minyak (Oil Well Cement)
Semen ini digunakan pada temperatur dan tekanan tinggi, sering dijumpai pada penggunaan pengeboran minyak atau digunakan untuk pengeboran air tanah artesis. Semen ini merupakan semen Portland yang dicampur dengan retarder untuk memperlambat pengerasan semen seperti lignin, asam borat, casein dan gula.
5. Semen Alami (Natural Cement)
Semen ini dihasilkan dari kerang batu kapur yang mengandung tanah liat seperti komposisi semen di alam. Material ini dibakar sampai suhu pelelehannya hingga menghasilkan terak. Kemudian terak tersebut digiling menjadi semen halus. Dalam pemakaiannya dicampur dengan semen Portland.
6. Semen Alumina Tinggi (High Alumina Cement)
hasilnya didinginkan lalu digiling hingga halus. Ciri dari semen ini memiliki ketahanan terhadap air yang mengandung sulfat dan air laut cukup tinggi.
7. Semen Pozzolona
Semen ini mengandung senyawa silika dan alumina dimana bahan pozzolona sendiri tidak memiliki sifat seperti semen, akan tetapi bentuk halusnya dan dengan adanya air, senyawa-senyawa tersebut membentuk kalsium aluminat hidrat yang bersifat hidraulis.
8. Semen Trass
Semen yang dihasilkan dengan menggiling campuran antara 60% - 80% trass atau tanah yang berasal dari debu gunung berapi yang serupa dengan pozzolona dengan menambah CaSO4.
9. Semen Slag (Slag Cement)
Semen slag ini dikenal 2 macam tipe, yaitu : • Eisen Portland Cement
Semen yang dihasilkan dari penggilingan campuran 60% terak Portland dan 40% butir-butir slag tanur tinggi.
• High Often Cement
Semen yang dihasilkan dari penggilingan campuran yang mengandung 15% - 19% terak Portland Cement dan 41% - 85 % butir-butir slag dengan penambahan CaSO4.
2.2.3 Limbah Karbit (CCR)
sebuah berwarna, tapi kalsium karbida yang biasanya digunakan warnanya adalah abu-abu atau coklat dengan kandungan CaC2 hanya sekitar 80-85% (sisanya adalah CaO, Ca3P2, CaS, Ca3N2, SiC, etc.). Penggunaan utamanya dalam industri adalah untuk pembuata proses
Limbah karbit diperoleh dari industri bengkel las karbit di Jl. Sei Serayu, Kecamatan Medan Baru, Sumatera Utara. Limbah karbit mengandung sekitar 60% unsur kalsium. Komposisi kimia limbah karbit antara lain yaitu 1,48 % SiO2, 59,98 % CaO, 0,09% Fe2O3, 9,07 % Al2O3, 0,67 % MgO dan 28,71% unsur lain (Benny Santoso, Indriyo Harsoyo dalam Novita, 2010).
Hasil pengujian analisis kimia pada Laboratorium Kimia Analitik Fakultas MIPA USU terhadap limbah karbit yang digunakan dalam penelitian ini dapat dilihat pada tabel 2.6.
Tabel 2.6 Hasil Pengujian Analisis Kimia Limbah Karbit
No Parameter Hasil Satuan Metode
1 Silika Oksida (SiO2) 3,8169 % Gravimetri
2 Besi Oksida (Fe2O3) 0,0007 % Spektrofotometri
3 Aluminium Oksida(Al2O3) 3,1151 % Gravimetri 4 Kalsium Oksida (CaO) 0,0093 % Titrimetri
2.3 STABILITAS TANAH
Bila benda yang diuji merupakan tanah lempung yang memiliki kuat dukung tanah yang rendah dan kadar air yang tinggi, sehingga tidak dimungkinkannya suatu struktur berada diatas tanah lempung, maka tanah harus distabilisasi.
Bowles (1984) mengemukakan bahwa ketika tanah di lapangan bersifat sangat lepas atau sangat mudah tertekan atau pun memiliki indeks konsistensi yang tidak stabil, permeabilitas yang cukup tinggi, atau memiliki sifat-sifat lain yang tidak diinginkan yang membuatnya tidak sesuai untuk digunakan di dalam suatu proyek konstruksi, maka tanah tersebut perlu dilakukan usaha stabilisasi tanah.
Stabilisasi dapat dikelompokkan berdasarkan empat jenis klasifikasi utama, yaitu :
1. Fisiomekanikal, contohnya dengan melakukan pemadatan.
2. Granulometrik, contohnya dengan pencampuran tanah berkualitas buruk dan tanah dengan kualitas yang lebih baik.
3. Fisiokimia, contohnya pencampuran tanah dengan semen, kapur, atau aspal.
4. Elektrokimia, contohnya dengan menggunakan bahan kimia sebagai zat additive.
Beberapa tindakan yang dilakukan untuk menstabilisasikan tanah adalah sebagai berikut :
2. Mengganti tanah yang buruk 3. Meningkatkan kerapatan tanah. 4. Menurunkan muka air tanah.
5. Menambah material yang tidak aktif sehingga meningkatkan kohesi dan kekuatan geser yang timbul.
Proses stabilisasi ada 3 (tiga) yaitu:mekanis,fisis dan kimiawi ataupenambahan campuran(admixture), seperti caradenganmenggunakan lapisan tambahpada tanah (misalnyageogrid atau geotekstil),melakukanpemadatandan pemampatan
dilapangansertadapatjugadenganmelakukanmemompaanairtanahsehingga airtanah mengalamipenurunan. Stabilisatoryang sering digunakan yakni semen, kapur,abusekam padi,abucangkang sawit,abuampastebu,flyash,bitumendan bahan-bahan lainnya.
Salah satu cara menstabilisasikan tanah lempung adalah dengan pencampuran bahan adiktif dengan persentase tertentu sehingga menghasilkan kuat dukung tanah maksimum. Tujuan pencampuran bahan adiktif secara umum adalah sebagai berikut :
1. Mengurangi permeabilitas. 2. Menaikkan kekuatan gesernya. 3. Stabilitas volume.
4. Mengurangi deformability.
2.3.1 Stabilisasi Tanah dengan Semen
mengeras dan mengikat partikel sangat bermanfaat bagi usaha mendapatkan suatu masa tanah yang kokoh dan tahan terhadap deformasi. Campuran tanah-semen akan mengakibatkan kenaikan kekuatan dengan periode waktu kekuatan perawatan yang relatif singkat sehingga untuk melanjutkan konstruksi tidak harus menunggu lama. Semen tidak hanya mengisi pori-pori tanah, tetapi juga menempel pada bidang-bidang kontak antara butir-butir tanah dan berfungsi sebagai bahan pengikat yang kuat (Kezdi, 1979).
Tipe semen yang digunakan dalam penelitian ini adalah Tipe I dengan unsur pembentuknya : C3S=50%, C2S=25 %, C3A=12 %, C4AF=8%, CSH2= 5% (Pretty Prescilia Takaendengan, Fakultas Teknik, Jurusan Sipil, Universitas Sam Ratulangi, 2013).
2.3.2 Stabilisasi Tanah dengan Limbah Karbit
Limbah pembakaran karbit dimanfaatkan untuk stabilisasi tanah dengan tujuan untuk meningkatkan daya dukung tanah asli. Stabilisasi tanah dengan limbah karbit dilakukan dengan cara mencampurkan tanah yang telah dihancurkan dengan limbah karbit dan air yang kemudian dipadatkan sehingga menghasilkan suatu material yang baru. Proses stabilisasi tanah dengan limbah karbit hampir sama dengan proses stabilisasi tanah dengan kapur. Hanya saja kandungan kimiawi di antara kedua bahan stabilisasi ini berbeda.
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 UMUM
Tanah merupakan tempat berdirinya suatu struktur atau konstruksi, baik itu konstruksi bangunan maupun konstruksi jalan yang sering menimbulkan masalah bila memiliki sifat-sifat yang buruk seperti plastisitas yang tinggi, kekuatan geser yang rendah dan potensi kembang susut yang besar. Karena besarnya pengaruh tanah terhadap perencanaan suatu konstruksi maka tanah menjadi komponen yang perlu diperhatikan dalam perencanaan konstruksi.
Tanah lempung merupakan salah satu jenis tanah yang sering dilakukan proses stabilisasi. Hal ini disebabkan tanah lempung sangat keras dalam kondisi kering dan bersifat plastis pada kadar air sedang, namun ketika kadar air tinggi, tanah lempung akan bersifat lengket (kohesif) dan sangat lunak., sehingga menyebabkan perubahan volume yang besar karena pengaruh air dan menyebabkan tanah mengembang dan menyusut dalam jangka waktu yang relatif cepat. Sifat inilah yang menjadi alasan perlunya dilakukan proses stabilisasi agar sifat tersebut diperbaiki sehingga dapat meningkatkan daya dukung tanah tersebut. Umumnya sebagian besar wilayahIndonesia terdiri oleh tanah lempung dengan pengembangan yang cukup besar(plastisitas tinggi).
Proses stabilisasi tanah ada 3 cara yaitu : 1. Mekanis
Stabilisasi mekanis dilakukan dengan cara pemadatan yang dilakukan dengan menggunakan berbagai jenis peralatan mekanis seperti : mesin gilas (roller), benda berat yang dijatuhkan, ledakan, tekanan statis,
tekstur,pembekuan, pemanasan dan sebagainya. 2. Fisis
Stabilisasi secara fisis dilakukan melalui perbaikan gradasi tanah dengan menambah butiran tanah pada fraksi tertentu yang dianggap kurang, guna mencapai gradasi yang rapat.
3. Kimiawi (Modification by Admixture)
1.2 LATAR BELAKANG
Tanah mempunyai peranan penting dalam suatu pekerjaan konstruksi, baik dijadikan bahan konstruksi maupun kuat dukung beban. Seluruh bangunan sipil berkaitan erat dengan tanah, karena tanah dapat digunakan sebagai bahan bangunan dan sebagai tempat bangunan dapat berdiri. Seperti diketahui dalam setiap pelaksanaan pembangunan, penyelidikan terhadap tanah adalah langkah awal yang harus dilakukan, guna mengetahui apakah tanah di lokasi pembangunan telah memenuhi persyaratan perencanaan yaitu stabilitas, deformasi dan kepadatan.
Tanah lunak adalah tanah yang jika tidak dikenali dan diselidiki secara berhati-hati dapat menyebabkan masalah ketidakstabilan dan penurunan jangka panjang yang tidak dapat ditolerir; tanah tersebut mempunyai kuat geser yang rendah dan kompresibilitas yang tinggi. (Panduan Geoteknik 1 Proses Pembentukkan dan Sifat-Sifat Dasar Tanah Lunak, 2002).
menghitung daya dukung tanah atau untuk menghitung tegangan dorong dinding penahan tanah. Keruntuhan suatu bangunan dapat terjadi akibat adanya kombinasi keadaan kritis dari tegangan normal dan tegangan geser (Mohr, 1910).
Untuk mengatasi masalah pada tanah lunak tersebut, perlu dilakukan upaya perbaikan tanah melalui usaha stabilisasi tanah.Stabilisasi yang dilakukan dalam penelitian ini adalahsecara kimiawi yaitu dengan menambahkanbahanpencampur (stabilizing agents)padatanah yang akandistabilisasi yaitu semen dan limbah karbit.
Semenadalah campuran senyawa kimia yang bersifat hidrolis, yang berarti jika dicampur dalam air dalam jumlah tertentu akan mengikat bahan-bahan lain menjadi satu kesatuan massa yang dapat memadat dan mengeras. Sedangkan limbah karbit adalah sisa pembakaran karbit yang tidak terpakai. Limbah karbit (calcium carbide residu/CCR)merupakan limbah yang diperoleh dari industri bengkel las karbit di Jl. Sei Serayu, Kecamatan Medan Baru, Sumatera Utara. Umumnya sisa-sisa karbit sisa pengelasan pada besi dibuang pada daerah tertentu atau ditimbun di daerah sekitar bengkel.
Kalsium karbit (CaC2) diperoleh dari reaksi kimia antara kapur dari proses pembakaran batu kapur dan arang batu. Limbah kapur karbit CCR (Ca(OH)2) diperoleh dari reaksi CaC2 dan air (H2O) untuk membentuk gas asitilena (C2H2), reaksi pembentuk CCR sebagai berikut (Jaturapitakkul dan Roongreung; 2003, Makaratat, dkk, 2010: Somna, dkk, 2011; Kampala dan Horpibulsuk, 2013; Horpibulsuk, dkk, 2012)
Selama ini pemanfaatan limbah padat tersebut belum optimal. Limbah ini hanya dimanfaatkan sebagai tanah timbun pada area di sekitar pabrik. Apabila keadaan ini dibiarkan terus menerus, maka semakin lama pabrik akan kekurangan lahan untuk penimbunan limbah sehingga dimungkinkan terjadinya pencemaran lingkungan. Dengan demikian diperlukan upaya untuk mengatasi permasalahan tersebut. Salah satu alternatif mengatasi jumlah limbah tersebut dengan memanfaatkannya sebagai bahan campuran untuk menstabilisasikan tanah lempung.
Penelitian mengenai stabilisasi pada tanah lempung telah banyakdilakukan sebelumnya sebagai upaya untuk melakukan perbaikan pada tanah. Campuran bahan yang digunakan pun bermacam-macam antara lain: kapur, semen, fly ash, bubuk batu merah, abu ampas tebu, abu sekam padi, dan bahan lainnya. Hasilnya menunjukkan perbaikan pada kondisi tanah lempung baik sifat fisismaupun sifat mekanisnya.
1.3 TUJUAN DAN MANFAAT PENELITIAN
1.3.1 Tujuan
Adapun tujuan penelitian ini adalah :
1. Untuk mengetahui sifat fisik (index properties) dari tanah asli.
2. Untuk mengetahui pengaruh penambahan semen dan limbah karbit terhadap stabilitas tanah.
4. Untuk mencari kadar persentase yang efektif dengan penambahan semen dan limbah karbit terhadap daya dukung tanah.
1.3.2 Manfaat
Penelitian ini diharapkan bermanfaat untuk :
1. Pihak-pihak atau mahasiswa yang akan membahas hal yang sama.
2. Pihak-pihak yang membutuhkan informasi dan mempelajari hal yang dibahas dalam laporan tugas akhir.
1.4 PEMBATASAN PENELITIAN
Batasan-batasan dalam penelitian ini yakni sebagai berikut : 1. Tanah yang dipakai tanah lempung Patumbak, Deli Serdang
2. Bahan stabilitas yang digunakan adalah limbah karbit yang telah lolos saringan no 200
3. Semen yang digunakan semen Portland tipe I
4. Ujiindex propertiestanahasliuntukmengetahuisifatfisistanah yang dilakukanpadaawalpenelitian, meliputi:
Ujikadar air Ujiberatjenistanah
UjinilaiAtterberg(batas-bataskonsistensi) Ujidistribusibutiranatauanalisasaringan
7%, 8%, 9%, 10% dan 11% dari berat tanah, dengan kadar semen tetap sebesar 2% dari berat tanah.
6. Penambahan kadar air terhadap masing-masing bahan pencampur sebesar 20% dari setiap persentase bahan campuran pada setiap benda uji untuk menghindari terjadinya absorbsi air akibat bahan pencampur (Soil Cement Base).
7. Berat tanah yang dimaksud adalah tanah dalam kondisi kering setelah dijemur di bawah sinar matahari dan lolos saringan no 4
8. Pengujian untuk engineering properties dilakukan dengan uji Proctor Standard, dan uji CBR Lab unsoaked.
9. Masa pemeraman yaitu 14 hari.
1.5 METODOLOGI PENELITIAN
Berikut ini adalah metodologi dari penelitian ini, yaitu :
1. Tahap pendahuluan merupakan tahapan studi pustaka yang meliputi pengumpulan dan mempelajari literatur-literatur yang berkaitan dengan penelitian ini.
2. Tahap pengambilan tanah, tanah yang dipakai dalam pengujian adalah tanah lempung yang berasal dari Patumbak, Deli Serdang.
3. Uji index properties tanah asli untuk mengetahui sifat fisis tanah yang dilakukan pada awal penelitian, meliputi:
Uji kadar air
Uji berat jenis tanah
Uji distribusi butiran atau analisa saringan
4. Uji pendahuluan kepadatan tanah asli untuk pembuatan benda uji dengan standard Proctor.
5. Diambil sebanyak 13 (tiga belas) sampel tanah, dimana 1 (satu) digunakan sampel tanpa campuran atau tanah asli, 1 (satu) sampel dengan tambahan semen tanpa limbah karbit, 1 (satu) sampel lagi dengan tambahan karbit tanpa semen dan 10 (sepuluh) digunakan sampel dengan campuran semen – limbah karbit.
6. Bahan pencampur yang digunakan dalam penelitian ini yaitu semen portland tipe I, tanah lempung (clay), dan limbah karbit dengan sepuluh variasi kadar yang berbeda yaitu 2% PC + 2% CCR, 2% PC + 3% CCR, 2% PC + 4% CCR, 2% PC + 5% CCR, 2% PC + 6% CCR, 2% PC + 7% CCR, 2% PC + 8% CCR, 2% PC + 9% CCR, 2% PC + 10% CCR, dan 2% PC + 11% CCR. 7. Waktu pemeraman (curing time) pada masing-masing benda uji agar
campuran merata ditetapkan selama 14hari.
ABSTRAK
Tanah lempung yang memiliki kadar mineral lempung yang tinggi akan mudah dipengaruhi oleh air, sehingga akan mempengaruhi sifat kembang susutnya dan daya dukung tanah. Penggunaan tanah lempung sebagai material konstruksi kurang memberi kebaikan bagi konstruksi, karena tanah lempung memiliki sifat yang kurang baik terhadap kelangsungan pekerjaan kontruksi. Untuk itu perlu dilakukan perbaikan untuk memperbaiki dan meningkatkan sifat dan kekuatan tanah lempung .Stabilisasi merupakan salah satu usaha dalam memperbaiki kondisi tanah yang memiliki indeks propertis yang kurang baik misalnya dengan menambahkan bahan kimia pada tanah. Salah satunya dengan menambahkan tanah lempung dengan limbah karbit.
Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui perbaikan nilai index properties akibat penambahan 2% PC dan limbah karbit terhadap tanah lempung, serta untuk mengetahui nilai daya dukung CBR(California Bearing Ratio) akibat penambahan bahan stabilisasi, serta kadar optimum penambahan Limbah Karbit.
Dari hasil penelitian menunjukkan bahwa penggunaan 2% semenpada tanah memiliki nilai cbr sebesar 5,76%, dan penambahan 2% semen dan 9% limbah karbit dengan waktu pemeraman 14 hari memiliki nilai cbr terbesar yaitu 9,95%. Hasil perlakuan terhadap nilai CBR pada kondisi tidak terendam (unsoaked) menunjukkan kenaikan nilai CBR hingga kadar campuran limbah karbit 9% dan mengalami penurunan pada kadar campuran limbah karbit 10% dan11%.
TUGAS AKHIR
KAJIAN EFEKTIFITAS PENGGUNAAN SEMEN PORTLAND DAN
LIMBAH KARBIT TERHADAP STABILITAS TANAH LEMPUNG
DITINJAU DARI NILAI CBR
Diajukan untuk melengkapi tugas – tugas dan memenuhi syarat
untuk menjadi Sarjana
Disusun Oleh :
110404082 INTAN NOVIA SARI
BIDANG STUDI GEOTEKNIK
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
ABSTRAK
Tanah lempung yang memiliki kadar mineral lempung yang tinggi akan mudah dipengaruhi oleh air, sehingga akan mempengaruhi sifat kembang susutnya dan daya dukung tanah. Penggunaan tanah lempung sebagai material konstruksi kurang memberi kebaikan bagi konstruksi, karena tanah lempung memiliki sifat yang kurang baik terhadap kelangsungan pekerjaan kontruksi. Untuk itu perlu dilakukan perbaikan untuk memperbaiki dan meningkatkan sifat dan kekuatan tanah lempung .Stabilisasi merupakan salah satu usaha dalam memperbaiki kondisi tanah yang memiliki indeks propertis yang kurang baik misalnya dengan menambahkan bahan kimia pada tanah. Salah satunya dengan menambahkan tanah lempung dengan limbah karbit.
Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui perbaikan nilai index properties akibat penambahan 2% PC dan limbah karbit terhadap tanah lempung, serta untuk mengetahui nilai daya dukung CBR(California Bearing Ratio) akibat penambahan bahan stabilisasi, serta kadar optimum penambahan Limbah Karbit.
Dari hasil penelitian menunjukkan bahwa penggunaan 2% semenpada tanah memiliki nilai cbr sebesar 5,76%, dan penambahan 2% semen dan 9% limbah karbit dengan waktu pemeraman 14 hari memiliki nilai cbr terbesar yaitu 9,95%. Hasil perlakuan terhadap nilai CBR pada kondisi tidak terendam (unsoaked) menunjukkan kenaikan nilai CBR hingga kadar campuran limbah karbit 9% dan mengalami penurunan pada kadar campuran limbah karbit 10% dan11%.
