BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

(1)

BAB IV

HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

Pada bab ini akan di bahas hasil pengujian yang telah dilakukan di laboratorium. Pengujian laboratorium yang dilakukan yaitu uji konsolidasi untuk mengetahui nilai Compression Index (Cc), Recompression Index (Cr), Preconsolidation Pressure (Pc) dari tanah yang distabilisasi dengan kapur dan dengan semen untuk dibandingkan dengan pengujian konsolidasi tanah asli.

4.1 Pengujian Tanah Asli

Untuk pengujian tanah asli yang telah dilakukan oleh Nugrahani, T,P (2012) terdiri atas beberapa pengujian, yaitu : pengujian berat jenis dan pengujian konsolidasi.

4.1.1 Hasil Pengujian Berat Jenis Tanah Asli

Maksud dari pengujian ini adalah untuk mengetahui berat jenis suatu tanah yang lolos saringan no.4 dengan piknometer. Berat jenis tanah merupakan harga perbandingan antara berat butir tanah dengan berat air destilasi diudara dengan volume yang sama dan pada temperatur tertentu. Pengolahan data secara lengkap dapat dilihat dalam lampiran. Dari hasil pengujian tanah asli yang diujikan didapat berat jenis sebesar 2,605 gr/cm³.

4.1.2 Pengujian Konsolidasi Tanah Asli

Tujuan dari pengujian ini adalah untuk mendapatkan nilai Preconsolidation Pressure (Pc), Compression Index (Cc) dan Recompression Index (Cr) yang dibutuhkan dalam mendesain pondasi subgrade jalan maupun pondasi lainnya. Pengolahan data secara lengkap dapat dilihat dalam lampiran. Resume hasil pengujian konsolidasi tanah asli dapat dilihat pada tabel 4.1.

(2)

Tabel 4.1 Resume hasil uji konsolidasi tanah asli Tanah Asli

Sampel I Sampel 2 Sampel 3 Rata-rata

Pc 1.5 Pc 1.5 Pc 1.45 Pc 1.483

Cc 0.298 Cc 0.297 Cc 0.29 Cc 0.295

Cr 0.049 Cr 0.049 Cr 0.054 Cr 0.051

Dari resume hasil pengujian konsolidasi tanah asli diperoleh nilai rata-rata untuk masing-masing parameter konsolidasi yaitu nilai Preconsolidation Pressure (Pc) sebesar 1.483 kn/m2, nilai Compression Index (Cc) sebesar 0.295 dan nilai Recompression Index (Cr) sebesar 0.051. Nilai Compression Index Cc sebesar 0.295 termasuk kedalam jenis tanah lempung medium s/d lunak dimana batasnya 0.15-1.0. Untuk lebih jelasnya bisa di lihat pada tabel 4.2.

(3)

4.2 Pengujian Tanah Yang Telah Distabilisasi Dengan Kapur dan Dengan Semen

Untuk pengujian tanah yang telah distabilisasikan terdiri atas beberapa pengujian yaitu : pengujian berat jenis dan pengujian konsolidasi.

Pada pengujian berat jenis dan konsolidasi, tanah yang diuji adalah tanah yang distabilisasi dengan 2 cara pencampuran, yaitu:

1) Dengan kapur 3%, 5%, dan 7% dari berat tanah. 2) Dengan semen 1%, 3%, 5%, dan 7% dari berat tanah

Pada proses stabilisasi ini dilakukan pemeraman selama 14 hari dikarenakan adanya proses kimia yang terjadi antara tanah dengan kapur dan tanah dengan semen yang telah dicampur dengan air. Berikut adalah uraian hasil pengujian berat jenis dan konsolidasi pada tanah yang distabilisasikan.

4.2.1 Hasil Pengujian Berat Jenis Tanah yang Distabilisasikan

Maksud dari pengujian ini adalah untuk mengetahui berat jenis suatu tanah yang lolos saringan no.4 dengan piknometer. Berat jenis tanah merupakan harga perbandingan antara berat butir tanah dengan berat air destilasi diudara dengan volume yang sama dan pada temperatur tertentu. Pengolahan data secara lengkap dapat dilihat dalam lampiran. Dari hasil pengujian tanah yang telah distabilisasi dengan kapur dapat dilihat pada tabel 4.3 dan dengan semen pada tabel 4.4.

Tabel 4.3 Berat jenis tanah + kapur

% Kapur Pemeraman Specimen Berat Jenis

0 0 4 2.605

3 14 1 2.12

5 14 1 2.31

(4)

Tabel 4.4 Berat jenis tanah + semen

% Semen Pemeraman Specimen Berat Jenis

0 0 4 2.605

1 14 1 2.54

3 14 1 2.34

5 14 1 2.11

7 14 1 2.41

Dari hasil pengujian berat jenis tanah + kapur dan tanah + semen yang dapat dilihat pada tabel 4.3 dan tabel 4.4, menunjukan bahwa terjadi penurunan berat jenis tanah yang lebih kecil di bandingkan dengan berat jenis tanah asli yaitu 2,605 gr/cm3, meskipun penurunan yang terjadi tidak konstan. Pada pengujian tanah dengan kapur didapat berat jenis terkecil pada 3% sebesar 2,12 gr/cm3dan pada tanah dengan semen didapat berat jenis terkecil pada 5% sebesar 2,11 gr/cm3. Penurunan berat jenis tersebut disebabkan karena terjadi proses sementasi pada tanah + kapur dan tanah + semen sehingga menyebabkan terjadinya penggumpalan yang membuat partikel tanah + kapur dan tanah + semen merakat. Pori–pori yang sebelumnya ada,sebagian akan dikelilingi bahan sementasi yang lebih keras dan lebih sulit ditembus air. Rongga pori yang terisolasi oleh lapisan sementasi kedap air akan terukur sebagai volume butiran dan selanjutnya akan menurunkan berat jenis tanahnya.

Pengujian berat jenis ini sangat bergantung pada pengaruh suhu diruangan sehingga penurunan yang tidak konstan sangat mungkin akan terjadi pada saat pengujiaan ini. Selain itu juga dapat disebabkan oleh ketelitian alat timbangan yang kurang akurat karena jarang dikalibrasi. Untuk lebih jelas seberapa besar penurunan yang terjadi bisa kita lihat pada Gambar 4.1.

(5)

Gambar 4.1 Kurva Berat Jenis Tanah Berdasarkan Prosentase Kapur dan Semen Dalam Pemeraman 14 Hari

4.2.2 Hasil Pengujian Konsolidasi

Pengujian ini bertujuan untuk mendapatkan nilai- nilaiCompression Index (Cc), Recompression Index (Cr), Preconsolidation Pressure (Pc) yang berguna dalam perhitungan penurunan konsolidasi pondasi.

4.2.2.1 Hasil Pengujian Konsolidasi Tanah Dengan Kapur

Pada pengujian konsolidasi, tanah yang diuji adalah tanah yang distabilisasi dengan cara pencampuran kapur 3%, 5%, dan 7% dari berat tanah. Pada proses stabilisasi ini dilakukan pemeraman selama 14 hari dikarenakan adanya proses kimia yang terjadi antara tanah dengan kapur yang telah dicampur dengan air. Pengolahan data secara lengkap dapat dilihat dalam lampiran. Resume hasil pengujian konsolidasi tanah dengan kapur dapat dilihat pada Tabel 4.5.

2.605 2.12 2.31 2.21 2.605 _2.54 2.34 _2.11 2.41 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 0% 2% 4% 6% 8% Kapur Semen

(6)

Tabel 4.5 Resume hasil uji konsolidasi tanah + kapur

Sample 1 Sample 2 Rata-rata

Kapur 3% Kapur 3% Kapur 3%

Pc 2.7 Pc 1.4 Pc 2.050

Cc 0.48 Cc 0.329 Cc 0.405

Cr 0.031 Cr 0.027 Cr 0.029

Pc 1.4 Pc 3.3 Pc 2.350

Cc 0.238 Cc 0.342 Cc 0.290

Cr 0.007 Cr 0.074 Cr 0.041

Pc 1.75 Pc 2.6 Pc 2.175

Cc 0.096 Cc 0.376 Cc 0.236

Cr 0.0066 Cr 0.0018 Cr 0.004

Dari hasil pengujian tanah + kapur yang dapat dilihat pada Tabel 4.5, menunjukan bahwa nilai rata-rata Pc, Cc dan Cr untuk masing-masing persentase kapur. Semua persentase kadar kapur mengalami kenaikan nilai Pc dari hasil nilai Pc tanah asli sebesar 1.483, terjadi peningkatan nilai Pc pada kadar kapur 5% sebesar 2.35 tetapi mengalami penurunan kembali menjadi 2.175. Pada kadar kapur 7% mengalami kenaikan nilai Cc pada kadar kapur 3% sebesar 0.405 tetapi pada kadar kapur 5% dan 7% mengalami penurunan. Untuk nilai Cr mengalami penurunan yang konstan pada setiap kadar kapur, penurunan paling optimum terdapat pada kadar kapur 7% sebesar 0.004. Agar lebih jelasnya dapat dilihat kurva resume hasil uji konsolidasi tanah + kapur pada Gambar 4.2.

(7)

Gambar 4.2 Kurva Resume Hasil Uji Konsolidasi Tanah + Kapur Berdasarkan Prosentase Kapur dan Semen Dalam Pemeraman 14 Hari

4.2.2.2 Hasil Pengujian Konsolidasi Tanah Dengan Semen

Pada pengujian konsolidasi, tanah yang diuji adalah tanah yang distabilisasi dengan cara pencampuran semen 1%, 3%, 5%, dan 7% dari berat tanah. Pada proses stabilisasi ini dilakukan pemeraman selama 14 hari dikarenakan adanya proses kimia yang terjadi antara tanah dengan semen yang telah dicampur dengan air. Pengolahan data secara lengkap dapat dilihat dalam lampiran. Resume hasil pengujian konsolidasi tanah dengan semen dapat dilihat pada Tabel 4.6.

1.483 2.05 2.35 2.175 0.295 0.405 0.29 _0.236 0.051 0.029 0.041 _0.004 0 0.5 1 1.5 2 2.5 0 1 2 3 4 5 6 7 8 Kadar Kapur (%) Pc Cc Cr

(8)

Tabel 4.6 Resume hasil uji konsolidasi tanah + semen

Sample 1 Sample 2 Rata-rata

Semen 1% Semen 1% Semen 1%

Pc 2.05 Pc 1.45 Pc 1.750

Cc 0.292 Cc 0.307 Cc 0.300

Cr 0.101 Cr 0.066 Cr 0.084

Pc 2.1 Pc 1.7 Pc 1.900

Cc 0.37 Cc 0.284 Cc 0.327

Cr 0.006 Cr 0.086 Cr 0.046

Pc 1.85 Pc 2.65 Pc 2.250

Cc 0.382 Cc 0.342 Cc 0.362

Cr 0.133 Cr 0.077 Cr 0.105

Pc 2.3 Pc 3.65 Pc 2.975

Cc 0.37 Cc 0.547 Cc 0.459

Cr 0.094 Cr 0.082 Cr 0.088

Dari hasil pengujian tanah + semen yang dapat dilihat pada Tabel 4.6, didapat nilai rata-rata untuk masing-masing kadar % semen. Kadar 1% diperoleh nilai Pc sebesar 1.750, Cc sebesar 0.300 dan Cr sebesar 0,084. Kadar 3% diperoleh nilai Pc sebesar 1.900, Cc sebesar 0.327 dan Cr sebesar 0,046. Kadar 5% diperoleh nilai Pc sebesar 2.250, Cc sebesar 0.362 dan Cr sebesar 0,105. Kadar 7% diperoleh nilai Pc sebesar 2.975, Cc sebesar 0.459 dan Cr sebesar 0.088. Agar lebih jelasnya dapat dilihat Gambar 4.3 untuk melihat perbandingan kenaikan dan penurunan untuk masing-masing kadar % semen.

(9)

Gambar 4.3 Kurva Resume Hasil Uji Konsolidasi Tanah + Semen Berdasarkan Prosentase Kapur dan Semen Dalam Pemeraman 14 Hari

Dari Gambar 4.3 dapat dilihat bahwa untuk nilai Pc terjadi peningkatan yang konstan pada setiap persentase, nilai tertinggi terdapat pada kadar semen 7% sebesar 2.975 dan sebesar 0.459 pada kadar semen 7% untuk nilai Cc. Pada nilai Cr terdapat kenaikan dan penurunan yang tidak stabil, kenaikan tertinggi pada kadar semen 5% sebesar 0.105 dan penurunan paling rendah terdapat pada kadar semen 3% sebesar 0.046.

4.3 Perbandingan Hasil Pengujian Konsolidasi

Perbandingan ini dilakukan untuk melihat hasil nilai Preconsolidation Pressure (Pc), Compression Index (Cc) dan Recompression Index (Cr) yang didapat dari pengujian tanah asli, tanah + kapur dan tanah + semen.

1.483 1.75 1.9 2.25 2.975 0.295 0.3 0.327 _0.362 0.459 0.051 0.084 0.046 0.105 0.088 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Kadar Semen (%) Pc Cc Cr

(10)

4.3.1 Perbandingan Nilai Preconsolidation Pressure (Pc)

Dari hasil pengujian konsolidasi didapat parameter nilai Pc untuk tanah asli, tanah + kapur dan tanah + semen. Nilai ini dipergunakan untuk perhitungan penurunan pondasi. Dari Gambar 4.4 dapat dilihat bahwa nilai Pc untuk tanah yang distabilisasikan untuk semua persentase mengalami peningkatan dari nilai Pc tanah asli sebesar 1.483. Pada tanah + kapur didapat peningkatan optimum pada kadar 5% kapur sebesar 2.35 sedangkan pada tanah + semen didapat peningkatan optimum pada kadar 7% semen sebesar 2.975.

Gambar 4.4 Kurva Perbandingan Nilai Preconsolidation Pressure(Pc) dari pengujian tanah asli, tanah + kapur dan tanah + semen

Pada Gambar 4.4 dapat dilihat, bahwa nilai Pc mengalami kenaikan untuk semua persentase kedua bahan campuran yaitu tanah dengan kapur dan tanah dengan semen. Kenaikan nilai Pc paling optimum pada kapur terjadi pada kadar 5% yaitu sebesar 2.35 dan pada semen 7% yaitu sebesar 2.975. Hasil Pengujian

2.05 2.35 2.175 1.483 1.75 1.9 2.25 2.975 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 2.2 2.4 2.6 2.8 3 3.2 0 1 2 3 4 5 6 7 Pc

Kadar Semen dan Kapur (%)

Kapur Semen

(11)

Preconsolidation Pressure (Pc) untuk kedua bahan stabilitas ini kurang relevan karena seharusnya tanah yang di stabilisasi dengan bahan campuran (tanah dengan kapur dan tanah dengan semen) hasil pengujian nilai Pc nya menurun dari tanah asli yaitu sebesar 1.483 tetapi pada hasil pengujian ini naik. Hal ini mungkin terjadi karena masalah teknis di laboratorium, Proses pemeraman 14 hari dilakukan setelah tanah dicampur dengan bahan stabilitas dan air kemudian di peram didalam plastik kantong kemudian diikat kedap udara selama 14 hari masa pemeraman. Seharusnya proses pemeraman 14 hari dilakukan setelah benda uji (tanah dengan kapur dan tanah dengan semen) dicetak didalam cincin alat konsolidasi kemudian baru diperam selama 14 hari.

Kenaikan nilai Pc pada tanah distabilisasi semen mengalami kenaikan yang lebih tinggi bila dibandingkan dengan tanah yang distabilisasi dengan kapur, hal ini mungkin terjadi karena pada pengujian alat oedometer benda uji ditambahkan dengan air, oleh karena itu semen lebih cepat mempunyai daya serap air dan cepat mengikat bila terkena air bila dibandingkan dengan kapur. Jadi, hasil pengujian nilai Pc kedua bahan stabilitas ini tidak dipakai karena kurang relevan seharusnya tanah yang di stabilisasi dengan bahan campuran (tanah dengan kapur dan tanah dengan semen) hasil pengujian nilai Pc nya menurun dari tanah asli yaitu sebesar 1.483 tetapi pada hasil pengujian ini naik.

4.3.2 Perbandingan Nilai Compression Index (Cc)

Dari hasil pengujian konsolidasi didapat parameter nilai Cc untuk tanah asli, tanah + kapur dan tanah + semen. Nilai ini dipergunakan untuk perhitungan penurunan pondasi. Dari Gambar 4.5 dapat dilihat bahwa nilai Cc untuk tanah

(12)

yang distabilisasikan dengan kapur mengalami peningkatan yang tidak konstan, dimana optimum kenaikan nilai Cc terdapat pada kadar kapur 3% sebesar 0.405 dan mengalami penurunan melebihi nilai Cc tanah asli pada kadar kapur 5% sebesar 0.236. Untuk tanah yang distabilisasikan dengan semen mengalami peningkatan yang konstan dari tanah asli, dimana kenaikan paling optimum terdapat di kadar semen 7% yaitu sebesar 0.459. Hasil penelitian nilai Cc pada tanah + semen seharusnya menurun dari nilai Cc tanah asli tetapi pada hasil pengujian ini hasilnya naik secara konstan. Semakin kecil nilai Cc maka penurunan konsolidasi akan semakin kecil. Nilai Cc ini dipergunakan dalam perhitungan nilai Sc (nilai penurunan konsolidasi) pada tanah Normal Consolidation. Hal ini mungkin terjadi karena pemadatan yang tidak merata karena menggunakan tanah yang terganggu (disturb).

Gambar 4.5 Kurva Perbandingan Nilai Compression Index(Cc) dari pengujian tanah asli, tanah + kapur dan tanah + semen

0.405 0.29 0.236 0.295 0.3 0.327 0.362 0.459 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 0.5 0 1 2 3 4 5 6 7 Cc

Kapur Semen

(13)

Pada Gambar 4.5 dapat dilihat, sama halnya dengan hasil pengujian Preconsolidation Pressure (Pc) pada tanah dengan semen. Bahwa nilai Cc mengalami kenaikan yang signifikan untuk semua persentase kadar semen, berbeda dengan kapur yang mengalami kenaikan tetapi turun kembali pada kadar persentase yang lebih banyak. Kenaikan nilai Cc paling optimum pada semen terjadi pada kadar 7% yaitu sebesar 0.459 dan pada kapur mengalami penurunan optimum pada kadar 7% yaitu sebesar 0.236. Hasil Pengujian Compression Index (Cc) pada tanah dengan semen ini kurang relevan karena seharusnya tanah yang di stabilisasi dengan bahan campuran (tanah dengan kapur dan tanah dengan semen) hasil pengujian nilai Cc nya menurun dari tanah asli yaitu sebesar 0.295 tetapi pada hasil pengujian ini naik. Hal ini mungkin terjadi karena masalah teknis di laboratorium, Proses pemeraman 14 hari dilakukan setelah tanah dicampur dengan bahan stabilitas dan air kemudian di peram didalam plastik kantong kemudian diikat kedap udara selama 14 hari masa pemeraman. Seharusnya proses pemeraman 14 hari dilakukan setelah benda uji (tanah dengan kapur dan tanah dengan semen) dicetak didalam cincin alat konsolidasi kemudian baru diperam selama 14 hari.

Kenaikan nilai Cc pada tanah distabilisasi semen mengalami kenaikan yang signifikan pada setiap kadar % nya bila dibandingkan dengan tanah yang distabilisasi dengan kapur, hal ini mungkin terjadi karena pada pengujian alat oedometer benda uji ditambahkan dengan air, oleh karena itu semen lebih cepat mempunyai daya serap air dan cepat mengikat bila terkena air bila dibandingkan dengan kapur. Oleh karena itu, hasil pengujian tanah dengan semen tidak relevan sehingga tidak dipakai Jadi, hasil pengujian yang dipakai hanya tanah yang

(14)

distabilisasi dengan kapur karena mengalami penurunan nilai Cc sebesar 0.236 pada kadar 7% dari tanah asli sebesar 0.295. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada Gambar 4.6.

Gambar 4.6 Kurva Perbandingan Nilai Compression Index(Cc) dari pengujian tanah asli dengan tanah + kapur

4.3.3 Perbandingan Nilai Recompression Index (Cr)

Dari hasil pengujian konsolidasi didapat parameter nilai Cr untuk tanah asli, tanah + kapur dan tanah + semen. Nilai ini sangat dipergunakan untuk perhitungan penurunan pondasi. Dari Gambar 4.7 dapat dilihat bahwa nilai Cr untuk tanah yang distabilisasikan dengan semen mengalami peningkatan yang tidak konstan, dimana optimum kenaikan nilai Cr terdapat pada kadar semen 5% sebesar 0.105 dan mengalami penurunan melebihi nilai Cr tanah asli pada kadar semen 3% sebesar 0.046. Untuk tanah yang distabilisasikan dengan kapur mengalami penurunan yang konstan dari tanah asli, dimana penurunan paling besar terdapat di kadar kapur 7% yaitu sebesar 0.004. Hasil penelitian nilai Cr

0.405 0.29 0.236 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 0.5 0 1 2 3 4 5 6 7 Cc

(15)

pengujian ini, hasil kenaikan dan penurunan tidak konstan. Semakin kecil nilai Cr maka penurunan konsolidasi akan semakin kecil. Nilai Cr ini dipergunakan dalam perhitungan nilai Sc (nilai penurunan konsolidasi) pada tanah over consolidation. Hal ini mungkin terjadi karena pemadatan yang tidak merata karena menggunakan tanah yang terganggu (disturb).

Gambar 4.7 Kurva Perbandingan Nilai Recompression Index (Cr) dari pengujian tanah asli, tanah + kapur dan tanah + semen

0.051 0.029 0.041 0.004 0.051 0.084 0.046 0.105 0.088 0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14 0.16 0.18 0.2 0 1 2 3 4 5 6 7 Cr

Kapur Semen