.... 'S'
*is\X.
r- s# "-v-' 3BF^35
: ■ . .: 'V-^.- . '.". \>■'•;
"-^X.;. - - - - - •-
$*> .;*
.."o
r’
'•J."
,'.v> •.,,, *4s
V
!;S
"'tA
/
■Bte
• ■ '-v^/■
1 ' !-<-v"y.'
, .• *•
1;
t■i-
&
:«• VM
>
. y;
PENGARUH PENAMBAHAN2,5%-15%
GARAMANORGANIKTERHARAPMEKANIKALPROPERfl^-^^
PADA TANAHLEMPUNG EKSPANSEFDENGAN PENGUJJAN^^k^I^^\v
i p
/
C & n<j3p
fi, /36^
LAPORAN TUGAS AKHIR.
Dibuatuntukmemenuhisyarat mendapatkangetar SarjanaTeknikpadaJurusanTeknikSipil
FakultasTeknik UniversitasSriwijaya
OLEH:
MUHAMMADZENSYAILENDRA 03013110036
DOSENPEMBIMBING:
Ir. IndraChusainiSan,MS
FAKULTASTEKNIK JURUSAN TEKNIKSIPIL UNIVERSITASSRIWIJAYA
2005
f
UNIVERSITASSRIWIJAYA FAKULTASTEKNIK
JURUSANTEKNIKSIPIL
TANPA PERSETUJUAN LAPORANTUGASAKHIR
: MUHAMMADZENSYAJLENDRA : 03013110934»
:TEKNIKSIPIL
JUDUL TUGAS AKHIR : PENGARUH PENAMBAHAN 2,5 - 15% GARAM
ANORGANIK TERHADAP MEKANIKAL PROPERTISPADATANAH LEMPUNGEKSPANSIF DENGANPENGUJIANTRIAKSIAL
NAMA NIM JURUSAN
PEMBIMBINGTUGASAKHIR:
PembimbingUlama
Ir.Indra ChusainiSan.MS 131 558520
u
V
UNIVERSITASSRIWIJAYA FAKULTASTEKNIK
JURUSANTEKNIKSIPJUL
•»
TANDAPERSETUJUAN LAPORANTUGASAKHIR
:MUHAMMAD ZENSYA3LENDRA
NAMA
:©34)13110036 : TEKN3KSIPIL
JUDUL TUGAS AKHIR : PENGARUH PENAMBAHAN 2,5 - 15% GARAM
ANORGANIK
PRGPERTISPADATANAHLEMPUNG EKSPANSIF DENGANPENGUJIANTR3AKSIAL
NIM JURUSAN
TERHADAP MEKANIKAL
Mengetahui,
KetuaJurusan TeknikSipil
^jj^^^FakuItasTeknik
Sriwiia>*
<•>
v. Lr'
HfO !
\SS
r' 1> U ■nlr-/H-lmronFikri Astira. MS 13147264
m
MOTTO
umur kita ini,
“Tidaklah ada yang kita perdapat selama selain dari mengumpulkan kata sifulan dan si anu
Kupersembahkanuntuk:
«s* Keduaorang tuaku, mama danpapayang telah bersabar dalam membimbingku sampaisaatini.
Ayuk dan adikku tercinta yang selalu membantuku dan memberikan dorongan semangat.
9» Andri dan Chandra sebagai sahabat terbaikku yang telah banyak membuat kenanganmanisbersamaselamakuliah.
'P* Yulifa, Vivin dan Efl yang telah meramaikan suasana saat praktikum di Lab. MekanikaTanah.
IV
PENGARUH PENAMBAHAN2,5% - 15%
GARAMANORGANIKTERHADAPMEKANIKALPROPERTIES PADATANAH LEMPUNGEKSPANSIFDENGAN PENGUJIANTRIAKSIAL
ABSTRAK
Tanah lempung ekspansifmerupakan salah satujenis tanah yang banyakterdapat di Indonesia khususnya di Sumatera Selatan. Tanah lempung ekspansif ini umumnya memiliki materialbatuandanjugatanah denganpotensi kembang susut yang tinggi yang disebabkan karena adanya perubahan kadar air pada tanah tersebut. Karena tanah lempung ekspansif ini mempunyai sifat dan kekuatan yang rendah, maka akan menyebabkanpermasalahanbagiperencanaanpelaksanaankonstruksi.
Untuk mengatasi hal ini, maka harus ada solusi yang tepat, yaitu dengan melakukanstabilisasi kimia. Salah satu alternatifnyaadalahdenganmenambahkan garam anorganik pada tanah lempung ekspansif tersebut. Dalam penelitian ini akan dibandingkan kekuatan geser tanah sebelum ditambah garam anorganik dengan setelah ditambahkan garam anorganik. Pengujian akan dilakukan setelah sampel tanah berumur 1, 7dan 14haridenganpengujiantriaksial.
Dari hasi pengujian sampel tanah menunjukkan nilai indeks plastis > 35 % dan kandungan kimia tanah menunjukkan mengandung montmorillonite yang merupakan salah satu indikator pada tanah lempung ekspansif. Nilai indeks plastis tanah semakin menurun seiring denganpeningkatan persentase garam anorganik. Hal ini menunjukkan bahwatingkatekspansifitastanahdapatditekan.
Penambahan garam anorganikmenyebabkan kuat geser tanah lempung ekspansif bertambah seiring dengan bertambahnya umur tanah, meskipun pada pencampuran sebanyak 15% baik untuk 1, 7, maupun 14 hari kuat gesernya masih di bawah pencampuran 12,5%. Kuat geser maksimum terjadi pada penambahan garam anorganik 12,5% untuk 14 hari,hal ini menunjukkan bahwaikatan kimiayangterkandungdi dalam tanah yang disebabkan oleh pencampuran lebih kuat dan lebih mengikat. Sebaliknya penurunan kuat geser yang terjadi desebabkan karena garam anorganik sebagai campurannya tidak optimal lagiuntuk mengisi pori-pori tanah sehingga menyebabkan dayaikatantarpartikeltanahberkurang.
KATA PENGANTAR
Dengan mengucapkan rasa syukur atas kehadirat Allah SWT karena atas berkat dan karunia-Nya jualah maka penulis dapat menyelesaikan penyusunan laporan tugas akhir ini, guna melengkapi persyaratan memperoleh gelar Sarjana Teknik Sipil Fakultas TeknikUniversitasSriwijaya.
Dalam penulisan laporan kerja praktek ini, penulis banyak mendapatkan bantuan dan dorongan dari dosen pembimbing. Oleh karena itulah penulis mengucapkan banyak trimakasih kepada Bapak Ir. Indra Chusaini San, MS selaku pembimbing tugas akhir yangtelahbersedia meluangkanwaktunyauntuk membimbingpenulis dan penulis ingin mengucapkantrimakasihyangsebesar-besarnyakepada :
1. BapakProf.Ir.H. ZainalRidho Djafar,selakuRektorUniversitasSriwijaya.
2. BapakIr.HasanBasri, selakuDekanFakultasTeknikUniversitasSriwijaya.
3. Bapak Ir. H. Imron Fikri Astira,MS , selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil UniversitasSriwijaya.
4. Ratna Dewi ,ST,MT , selaku Dosen Pembimbing Akademik yang telah memberikanbimbinganselamaperkuliahan.
5. Dosen-dosen Pengajardi Jurusan TeknikSipilUniversitas Sriwijaya yangtelah memberikanbimbinganselamaini.
6. Staf Jurusan Teknik Sipil Universitas Sriwijaya yang telah membantu dalam menyelasaikanmasalahakademik.
vi
7. Terakhir untuk semua-semua yang telah banyak memembantu tapi tidak sempat ditulis namanyaterutamakawan-kawan di T.Sipil 2001,semogatalipersaudaraan kitatakpernahpudarselama-lamanya.Amin.
Akhirnya penulis mengharapkan kiranya laporan keija praktek ini dapat berguna bagi Keluarga Besar Teknik Sipil khususnya untuk adik-adik mahasiswa yang mempergunakan laporan ini dan semoga kita selalu berada dalam satu ikatan keluarga yangabadi.Amin
Palembang, Oktober 2005
Penulis
Vll
DAFTAR ISI
HALAMANJUDUL... i HALAMAN PERSETUJUAN...
HALAMANMOTTODAN PERSEMBAHAN ABSTRAK...
KATAPENGANTAR...
DAFTARISI...
DAFTARTABEL...
DAFTARGAMBAR...
DAFTARLAMPIRAN...
ii
IV
V
vi viii
XI
xii xiii
BABI PENDAHULUAN 1 1.1 LatarBelakang...
1.2PerumusanMasalah
1 2 1.3 TujuanPenelitian...
1.4RuangLingkupPenelitian.
1.5 SistematikaPenulisan...
2 2 3
BABII. TINJAUAN PUSTAKA...
2.1 KlasifikasiTanah...
2.1.1 KlasifikasiBerdasarkanTekstu...
2.1.2KlasifikasiBerdasarkanPemakaian....
2.1.2.1 SistemKlasifikasiUnified....
2.1.2.2SistemKlasifikasiAASTHO
4 4 4 6 6 7 2.2 TanahLempung...
2.3.TanahLempungEkspansif.
8 9
i SftlVRJAYA
vni
n
I TUMsRM ; 0 7 DEC 2C05
2.3.1 Klasifikasi TanahEkspansif... 9 2.3.2Mineral PembentukLempungEkspansif...
2.3.3 KristalMineral LempungEkspansif...
2.3.4 StrukturButiranMineral Lempung Ekspansif 2.4KuatGeserTanah...
2.4.1. PengertianKuatGeserTanah...
2.4.2. PengujianKarakteristikKuatGeserTanah....
2.4.3 PengujianTriaksial...
2.4.3.1 ProsedurPengujianTriaksial...
11 12 13 13 13 16 17 19 2.5 StabilisasiTanah... 20
2.5.1 StabilisasiTanahDenganCaraKimia...
2.5.2 StabilisasiTanahDengan CaraMekanis 2.6. StabilisasiTanahdengan GaramAnorganik...
2.6.1.WaterGlass...
2.6.2.SodiumBicarbonat...
2.7 PengaruhPenambahanZatAdditivePadaTanah.
20 21 22 22 23 23
BABIII.METODELOGIPENELITIAN...
3.1 StudiLiteratur...
3.2.PekerjaanLapangan...
3.3. PengujianLaboratorium...
3.3.1 PengujianKimiaTanah...
3.3.2PengujianIndeks Propertis...
3.3.3 PengujianTriaksial AslidanRemolded 3.4. PengujianTriaksialCampuran...
3.4.1 PembuatanBendaUji...
3.5 HasildanAnalisa...
25 27 27 27 27 27 28 28 28 30
IX
BABIV.HASILDAN PEMBAHASAN... 31 4.1 HasilPengujian SifatFisisTanah...
4.2 Hasil PengujianKimiaTanah...
4.3 Hasil PengujianBatas-batasAtterberg.
4.4 HasilPengujianBeratJenis...
4.5Hasil PengujianTriaksial...
4.5.1 NilaiTeganganTotal...
4.5.2NilaiKohesi...
4.5.3Nilai SudutGeserTanah...
4.5.4NilaiKuatGeserTanah...
31 34 34 36 37 37 39 40 42
BAB VPENUTUP 46
5.1 Kesimpulan 5.2Saran-saran
46 47
DaftarPustaka Lampiran
x
DAFTARTABEL
Halaman Tabel
2.1 SistimKlasifikasiUnified...
2.2 SistemKlasifikasiAASHTO...
2.3KlasifikasiTanahBerdasarkanColloidal,Plastic lndexdan
ShrinkageLimit...
2.4 KlasifikasiTanahMenurutAltemeyer...
2.5 KlasifikasiTanahMenurutRaman...
2.6HubunganAntaraPotensiPengembangandenganIPMenurutChen...
2.7 BeratSpesifikMineralLempungMenurutDas...
2.8Karakteristik WaterGlassdenganAnalisis Kimia...
4.1 SifatFisisdanKlasifikasiTanah...
4.2KandunganKimiaPadaTanahLempung...
4.3 NilaiIPTanahAslidanCampuran...
4.4Nilai BeratJenispadaTanahAslidanCampuran... . 4.5NilaiTeganganTotalUntukMasing-masingData... . 4.6Nilai KohesiUntukSetiapPersentasePenambahanGaramAnorganik
BerdasarkanUmurTanah...
4.7Nilai SudutGeserUntukSetiapPersentasePenambahanGaram Anorganik BerdasarkanUmurTanah... . 4.8Nilai KuatGeserTanah...
4.9Persentase Kenaikan/PenurunanNilaiKuatGeserTanahCampuran UntukSeluruhData... .
7 8
9 10 10 11 11 22 31 34 35 36 37
39
40 42
44
XI
DAFTARGAMBAR
Halaman Gambar
2.1 KlasifikasiBerdasarkanTeksturOlehUSDA...
2.2 BaganSilikatTetrahedrondanAluminaOktahedron...
2.3 GrafikKuatGeserTanahNonKohesif...
2.4 GrafikKuatGesrTanahKohesif...
2.5 GrafikKuatGeserTanah...
2.6 KuatGeserTanah... ...
2.7 SkemaAlatTriaksial...
2.8 KriteriaPemiliahnBahanPengikat...
3.1 DiagramAliranRencanaKeija...
4.1 GrafikHubunganIPdanLL...
4.2GrafikHasilPengujianAnalisaUkuranButir...
4.3KlasifikasiTanahOlehUSDA...
4.4GrafikHubunganAntaraIPdenganPersentaseGaramAnorganik
4.5GrafikHubunganAntaraBeratJenisdenganPersentase GaramAnorganik.. 36 4.6Bagan HubunganAntaraTeganganTotal denganUmurTanahBerdasarkan
Persentase Campuran...
4.7BaganHubunganAntaraNilai KohesidenganUmurTanahBerdasarkan PersentaseCampuran...
4.8BaganHubunganAntaraNilaiSudutGeserTanahdenganUmurTanah BerdasarkanPersentaseCampuran...
4.9 BaganPerubahanNilai KuatGeserTanahTerhadapUmurTanah...
4.10 BaganPembahanNilai KuatGeserTanah...
5 12 14 14 15 15 18 21 26 32 33 33 35
38
39
41 43 44
xu
DAFTARLAMPIRAN
: Foto-foto
:Data-dataHasilPengujian : Surat-suratKeterangan LampiranA
LampiranB LampiranC
xni
BABI PENDAHULUAN
1.1 LatarBelakang
Kondisi dari beberapa jenis tanah di lapangan tidak selalu mempunyai kekuatan yangcukup untukmendukung konstruksi di atasnya. Salah satujenis tanah tersebut adalahtanahlempungekspansif. Tanah lempungekspansifmerupakan salah satu jenis tanah yang bermasalah terhadap suatu pondasi jenis bangunan, karena mempunyai sifat yang khas, yaitu kandungan mineral ekspansifnya memiliki kapasitas pertukaran ion yang tinggi sehinggga mengakibatkan lempung ekspansif memiliki potensi kembang susut dan plastisitas yang tinggi, dan juga relatifkeras ataukakupadasaat kadarairnyaberkurang.Tanahtersebutmerupakantanahberbutir halus ukuran koloid yang berbentuk dari mineral-mineral ekspansif dan banyak ditemukandidaerahSumatera Selatan.
Apabila dalam keadaan terpaksa membangun konstruksi bangunan di atas tanah yang ekspansif maka diperlukan cara pemilihan stabilisasi tanah yang tepat, karenapembangunandiatas tanahekspansifdapat mengakibatkanstruktur bangunan menjadi tidak stabil dan bahkan dapat mengakibatkan kerusakan pada bangunan.
Tanahlempungekspansifjugadapatmengakibatkankeretakanpadalantai dan diding bangunan.
Salah satu alternatifyang dapat digunakan adalah dengan mencampur tanah lempung ekspansiftersebut dengan material lain. Stabilisasi dengan menggunakan material lain sudah banyak dilakukan bahkan telah banyak membantu untuk mengatasimasalahtanahekspansif.
Untukituperlu dilakukanpenelitianpadamaterialstabilisasi yanglain seperti larutan garamanorganikdaricampuranwaterglass (Na2Si03)dannatrium bicarbonat (NaHCOs) sebagai bahan larutan stabilisasi. Hal ini dimungkinkan karena bahan tersebut dapat meningkatkan rekatan antar butiran tanah, memperkecil daya rembes air,danmeningkatkandayadukungtanah.
1
1.2PerumusanMasalah
Tanah lempung ekspansif mempunyai potensi kembang susut yang tinggi karena mengandung mineral montmorillonite yang dapat mengakibatkan struktur bangunan tidak stabil dan mungkin akan merusak bangunan tersebut.Permasalahan yang akan dibahas dalam penelitian ini adalah untuk mengetahui penambahan waterglass (Na2Si03) dan natrium bicarbonate (NaHCOs) terhadap stabilitasi tanah lempungekspansif.
1.3 Tujuanpenelitian
Adapuntujuandari penelitian ini adalahuntuk mengetahui karakteristikkuat geser pada tanah lempung ekspansif yang distabilisasi dengan garam anorganik denganmengambilstudi kasustanahTanjungApi-Api.
1.4RuangLingkup Penelitian
Pada penelitian ini penulis membatasi permasalahan hanya pada perubahan kuat geser tanah lempung ekspansif setelah ditambahkan dengan garam anorganik sejumlah 2,5% - 15% yang akan diuji dengan alat triaksial. Pengujian triaksial dilakukan dengancaraConsolidated Undrained (CU). Pada pengujian tersebut untuk satu jenis sampel tanah dilakukan tiga kali percobaan dengan tiga
pembebanan atau tegangan sel, yaitu 1, 1,5. dan 2 kg/cm2. Disamping itu dalam penelitianiniakandihubungkanjugadenganmasaperawatanselama 1, 7,dan 14 hari macam
2
1.5Sistematika Penulisan
Sistematikapenulisanyangdipakai dalampenyusunantugasakhir iniadalah : BABI. PENDAHULUAN
Pada bab ini penulis akan membahas mengenai latar belakang diambilnya judul ini, rumusan masalah, tujuanpenelitian, ruang lingkup , metodelogi penulisan,
dansistematikapenulisan.
BABII.TINJAUANPUSTAKA
Pada bab ini akan dibahas mengenai klasifikasi tanah,tanah lempung, tanah lempung ekspansif, mekanisme kembang susut tanah lempung ekspansif, kuat geser tanah,dangaramanorganik.
BABIII. METODELOGIPENELITIAN
Bab ini akanmembahas waktudantempat dilaksanakannyapenelitian, bahan danalatuji,tahap-tahappenelitian, danprosedurpenelitian.
BAB IV. HASILDANPEMBAHASAN
Dalam bab ini akan dibahas mengenai karakteristik tanah lempungekspansif, kandungankimiagaram anorganik,hasil pengujiantanah ditambahgaram anorganik, dananalisahasil.
BABV. PENUTUP
Bab ini berisi kesimpulan dan saran dari hasil penelitianyangtelahdilakukan dilaboratorium.
3
DAFTAR PUSTAKA
Aschuri, Imam, Ir,MSc,MIHT., Lationo,Ir,MT., Jurnal Penelitian Stabilisasi Karakteristik Kuat Geser Tanah Residu Tropis Yang Distabilisasi Dengan Garam Anorganik (Studi Kasus Tanah Cikampek), Institut Teknologi Nasional, 2001.
Bowles, Josep E Sifat-sifat dan Geoteknis Tanah, Edisi Kedua, Penerbit Erlangga,Jakarta,1993.
Controls., Testing Equipment for The Construclion Industry 6m Edition Catalogue,UnitedKongdom,2005.
Das, Braja M.JEndah Noor., Mochhtar, Indrasurya B.Mekanika Tanah (Prinsip- prinsipRekayasa Geoteknis),Jilid2 ,PenerbitErlangga,Jakarta,1995.
I.S.Dunn, L.R.Anderson, F.W. Kiefer., Dasar-dasar Analisis Geoteknik, DepartemenTeknikSipilUniversitasNegeriUtah, 1992.
Oemar Bakrie, lr.MSc,MIHT., Gofar,Nurly,Dr.Ir.MSCE., Sifat-sifat Tanah dan MetodePengukurannya,PenerbitUniversitasSriwijaya,Palembang,1995.
O. G. Ingles,J.B.Metcalf,SoilStabilization (PrinsiplesandPractise)^ 1972
Sosrodarsono,Suyono dan Kazoto Nakazawa,Mekanika Tanah dan Teknik Pondasiy CetakanKeTujuh ,PenerbitPT.PradnyaParamita,Jakarta,1994.
Smith, M.J., Mekanika Tanah- Cetakan Ke Empat, Penerbit Erlangga, Jakarta,1992.
