Pengujian Kuat Tekan Bebas (Unconfined Compression Test) Pada Stabilitas Tanah Lempung Dengan Campuran Semen Dan Abu Cangkang Sawit

79  279  Download (4)

Teks penuh

(1)

TUGAS AKHIR

PENGUJIAN KUAT TEKAN BEBAS (UNCONFINED COMPRESSION TEST) PADA STABILITAS TANAH LEMPUNG DENGAN CAMPURAN

SEMEN DAN ABU CANGKANG SAWIT

Diajukan untuk melengkapi tugas – tugas dan memenuhi syarat

untuk menjadi Sarjana

Disusun Oleh :

09 0404 040

HASOLOAN H P SINAGA

BIDANG STUDI GEOTEKNIK DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN

(2)

i ABSTRAK

Stabilisasi merupakan salah satu cara upaya yang dilakukan untuk perbaikan tanah (soil reinforcement). Berbagai bahan pencampur untuk stabilisasi telah banyak dilakukan, diantaranya dengan menggunakan bahan pencampur seperti semen, fly ash, bitumen, kapur, bahkan geogrid. Penggunaan bahan stabilisasi tanah ini diharapkan mampu menambah kekuatan / daya dukung tanah tersebut sehingga beban konstruksi yang berada diatasnya dapat dipikulnya.

Pada penelitian ini, dilakukan pengujian untuk mengetahui sifat-sifat fisik (index properties) dari tanah yang berasal dari Jalan Raya Medan Tenggara dan mengetahui perbandingan kuat daya dukung tanah yang dicampur dengan semen dan abu cangkang sawit. Penelitian ini dilakukan dengan melakukan pengambilan sampel sebanyak 18 sampel tanah dan melakukan uji laboratorium untuk mengetahui nilai index properties dan engineering properties menggunakan uji UCT (Unconfined Compression Test).

Dari penelitian ini, diperoleh hasil uji Proctor Standart pada tanah asli memiliki kadar air 19,90%, berat jenis 2,65, berat isi 1,24 gr/cm³, batas cair 44,23 dan indeks plastisitas 29,85. Berdasarkan klasifikasi USCS, sampel tanah tersebut termasuk dalam jenis CL (Clay – Low Plasticity) sedangkan berdasarkan klasifikasi AASHTO, sampel tanah tersebut termasuk dalam jenis A-7-6.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa nilai kuat tekan bebas (qu) pada

tanah asli sebesar 2,88 kg/cm2. Pada variasi campuran 2% PC + 3% ACS, diperoleh nilai kuat tekan tanah (qu) maksimum sebesar 4,94 kg/cm2. Nilai kuat

tekan bebas tanah (qu) menurun hingga variasi campuran 2% PC + 5% ACS

sebesar 28,07%. Kemudian naik 53.08% pada variasi campuran 2% PC + 9% ACS, tetapi nilai kuat tekan bebasnya masih dibawah nilai kuat tekan bebas pada tanah asli dan kemudian menurun terus hingga variasi campuran 2% PC + 18% ACS sebesar 77,65% dengan nilai kuat tekan bebas tanah (qu) sebesar 0,58

kg/cm2.

(3)

ii KATA PENGANTAR

Puji dan syukur Penulis panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Kuasa,

atas berkat dan karunia – Nya lah sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas

Akhir ini dengan baik.

Penulisan Tugas Akhir ini adalah untuk melengkapi persyaratan dalam

menempuh ujian Sarjana Teknik Sipil pada Fakultas Teknik Departemen Teknik

Sipil Universitas Sumatera Utara.

Dalam penulisan Tugas Akhir ini, Penulis menghadapi berbagai kendala,

tetapi karena bantuan dari berbagai pihak, penulisan Tugas Akhir ini dapat

terselesaikan. Pada kesempatan ini pula, Penulis menyampaikan ucapan terima

kasih yang sebesar – besarnya kepada :

1. Bapak Prof. Dr. Ir. Roesyanto, MSCE., sebagai Dosen Pembimbing yang

telah sabar memberi bimbingan, arahan, saran, serta motivasi kepada

Penulis untuk menyelesaikan Tugas Akhir ini.

2. Bapak Ir. Rudi Iskandar, MT., dan Bapak Ir. Syahrizal, MT., sebagai

Dosen Pembanding dan Penguji Departemen Teknik Sipil Fakultas

Teknik Universitas Sumatera Utara.

3. Bapak Prof. Dr. Ing-.Johannes Tarigan, sebagai Ketua Departemen

Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.

4. Bapak Ir. Syahrizal, MT., sebagai Sekretaris Departemen Teknik Sipil

(4)

iii

5. Ibu Ika Puji Hastuti, ST, MT., sebagai Kepala Laboratorium Mekanika

Tanah Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera

Utara.

6. Seluruh Bapak dan Ibu Dosen Pengajar Departemen Teknik Sipil

Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara yang telah membimbing dan

memberikan pengajaran kepada Penulis selama menempuh masa studi di

Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.

7. Seluruh staf pegawai Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik

Universitas Sumatera Utara.

8. Kedua orang tua saya, Bapak K. Sinaga dan Ibu S.M. Siboro yang

dengan penuh, kesabaran, dan ketabahan dalam merawat, mendidik,

mendoakan serta berjuang dengan keras untuk selalu memenuhi

kebutuhan hidupku hingga berhasil mendapatkan kesempatan untuk

menempuh pendidikan di perguruan tinggi. Semoga Tuhan Yang Maha

Kuasa selalu melimpahkan berkat bagi beliau.

9. Kepada kakak dan adik-adikku, yang selalu mendukung dan memberi

semangat serta doa demi kelancaran kuliahku, Cinta Sinaga, S.Pd, Franky

Sinaga dan Devi Sinaga.

10. Seluruh rekan-rekan seperjuangan stambuk 2009: Sahala, Wahyu,

Frengky, Jostar, Agrifa, Tero, Suparta, Udak, Suparta, ucup, rido, Edwin,

Bram, Ance, dll yang tidak dapat disebutkan satu persatu namanya yang

telah memberi waktu dan tenaga dalam membantu pengambilan sampel

(5)

iv

11. Kepada Atina dan Nita rekan seperjuangan yang telah bersama-sama

melaksanakan praktikum untuk Tugas akhir bersama.

12. Teman – teman geoteknik 2009, Hasoloan P. Sinaga, Erin A. Sebayang,

Manna G. Sihotang, Elisa D.J. Purba, Agrifa Sianipar, terima kasih atas

segala bantuannya selama ini.

13. Asisten Lab. Mekanika Tanah USU yang turut membantu dan

memberikan izin, M. Rizki Ridho, Iqbal dan Adik-adik 2011 asisten

Lab. Mekanika Tanah USU, serta Adik-adik angkatan 2012 yang

membantu eksperimen Wahyu, Muis dan Embas terimakasih atas

kerjasamanya.

14. Asisten Lab. Beton USU yang telah memberikan bantuan dan izin

peminjaman tempat sementara kepada penulis, M. Reza sehingga

penulis dapat menyelesaikan pengujian Tugas Akhir penulis. Terima

kasih atas kerjasamanya.

15. Adik-adik stambuk 2012, yang namanya tidak dapat disebutkan satu

persatu yang telah membantu dalam pengerjaan Tugas Akhir ini.

16. Kepada teman sepelayanan di Pemuda/I dan Remaja GKPI Immanuel

yang turut memberikan dukungan doa dan semangat dalam pengerjaan

Tugas Akhir ini.

17. Dan segenap pihak yang belum penulis sebut disini atas jasa-jasanya

dalam mendukung dan membantu penulis dari segi apapun, sehingga

(6)

v

Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna. Oleh

karena itu, Penulis sangat mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari

Bapak dan Ibu Staf Pengajar serta rekan – rekan mahasiswa demi penyempurnaan

Tugas Akhir ini.

Akhir kata, Penulis berharap Tugas Akhir ini dapat memberikan manfaat

yang sebesar–besarnya bagi kita semua. Amin.

Medan, Januari 2014

09 0404 040

(7)

vi DAFTAR ISI

ABSTRAK ... i

KATA PENGANTAR... ii

DAFTAR ISI ... vi

DAFTAR GAMBAR ... ix

DAFTAR TABEL ... xi

BAB I PENDAHULUAN ... 1

1.1 Umum ………... 1

1.2 Latar Belakang ………... 2

1.3 Tujuan ... 4

1.4 Batasan Masalah... 4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 6

2.1 Tinjauan Umum………... 6

2.1.1 Tanah ………... 6

2.1.2Sifat-sifat Fisik Tanah………... 7

2.1.2.1 Kadar air …………... 7

2.1.2.2 Porositas …………... 8

2.1.2.3 Angka Pori………... 8

2.1.2.4 Berat Volume Basah... 8

2.1.2.5 Berat Volume Kering... 8

(8)

vii

2.1.2.7 Berat Jenis…..……... 9

2.1.2.8 Derajat Kejenuhan... 10

2.1.2.9 Batas-batas Atterberg ... 10

2.1.2.10 Klasifikasi Tanah…... 14

2.1.3 Sifat-sifat Mekanis Tanah………..………... 17

2.1.3.1 Pemadatan Tanah ……... 17

2.1.3.2 Pengujian Kuat Tekan bebas ... 19

2.1.3.3 Sensitifitas Tanah Lempung……….. 21

2.2 Bahan-bahan Penelitian... 25

2.2.1 Tanah Lempung………... 25

2.2.2 Struktur Mineral Penyusun Lempung ……… 27

2.2.3 Interaksi Air dan Mineral dalam Fenomena Tanah Lempung ……… 33

2.2.4 Semen………... 34

2.2.4.1 Bahan-bahan Pembuatan Semen... 35

2.2.4.2 Jenis-jenis Semen ... 36

2.2.5 Abu Cangkang sawit ……….. 40

2.2.5.1 Limbah Pengolahan Kelapa Sawit ……… 40

2.2.5.2 Pemanfaatan Abu Cangkang Sawit…………..………. 43

2.3 Stabilisasi Tanah... 44

BAB III METODOLOGI PENELITIAN... 45

3.1 Program Penelitian... 45

(9)

viii

3.3 Proses Sampling ……..…... 47

3.4 Pekerjaan Laboratorium... 48

3.4.1. Uji Sifat Fisik Tanah………... 48

3.4.2. Uji Sifat Mekanis Tanah ………... 48

3.4.2.1. Uji Proctor Standar..…………..…..……... 48

3.4.2.2. Uji Kuat Tekan Bebas ... 49

3.5 Analisis Data Laboratorium... 50

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN... 51

4.1 Pendahuluan ... 51

4.2 Pengujian Sifat Fisik Tanah………... 51

4.2.1. Pengujian Sifat Fisik Tanah Asli………... 51

4.2.2. Pengujian Sifat Fisik Tanah dengan Bahan Stablilisator…….. 54

4.3 Pengujian Sifat Mekanis Tanah………... 58

4.3.1. Pengujian Pemadatan Tanah….……... 58

4.3.2. Pengujian Pemadatan Tanah dengan Bahan Stabilisator... 59

4.3.3. Pengujian Kuat Tekan Bebas……..………. 61

Bab V KESIMPULAN DAN SARAN ... 65

5.1 Kesimpulan ... 65

5.2 Saran ... 66

(10)

ix DAFTAR GAMBAR

No. Judul Hal

2.1 Diagram Fase Tanah 6

2.2 Batas-Batas Atterberg 11

2.3 Alat Uji Batas Cair 12

2.4 Hubungan antara Kadar Air dan Berat Isi Kering Tanah 19

2.5 Skema Uji Tekan Bebas 20

2.6 Kuat Tekan Bebas Tanah Asli dan Remoulded 22

2.7 Struktur Atom Mineral Lempung 29

2.8 Struktur Kaolinite 30

2.9 Struktur Montmorillonite 31

2.10 Struktur Illite 32

2.11 Pengolahan Kelapa Sawit 42

3.1 Diagram Alir Penelitian 46

4.1 Plot grafik klasifikasi USCS 53

4.2 Grafik analisa saringan 53

4.3 Grafik Batas Cair ( Liquid Limit) , Atterberg Limit 54

4.4 Grafik hubungan antara nilai batas cair (LL) dengan variasi

campuran PC dan AAT dengan waktu pemeraman selama 7 hari. 55

4.5 Grafik hubungan antara nilai batas plastis (PL) dengan variasi

campuran PC dan AAT dengan waktu pemeraman selama 7 hari 56

(11)

x

campuran PC dan AAT dengan waktu pemeraman selama 7 hari. 57

4.7 Kurva kepadatan tanah 58

4.8 Grafik hubungan antara berat isi kering maksimum ( γd maks

tanah dan variasi campuran dengan waktu pemeraman selama )

7 hari. 60

4.9 Grafik hubungan antara kadar air optimum tanah ( wopt

dan variasi campuran dengan waktu pemeraman selama 7 hari. 60

)

4.10 Grafik hubungan antara nilai kuat tekan tanah (qu

regangan (strain) yang diberikan pada sampel tanah asli ) dengan

dan tanah remoulded. 61

4.11 Grafik hubungan antara nilai kuat tekan tanah (qu

(12)

xi DAFTAR TABEL

No. Judul Hal

2.1 Berat Jenis Tanah 9

2.2 Derajat Kejenuhan dan Kondisi Tanah 10

2.3 Indeks Plastisitas Tanah 14

2.4 Klasifikasi Tanah Sistem AASHTO 15

2.5 Klasifikasi Tanah Berdasarkan Sistem UNIFIED 16

2.6 Klasifikasi Tanah Berdasarkan Nilai Kuat Tekan Bebas 20

2.7 Klasifikasi Tanah berdasarkan Sensitivity 23

2.8 Kisaran Kapasitas Tukar Kation 33

2.9 Komposisi Kimia Abu Cangkang Sawit 40

2.10 Luas Areal dan Produksi Kelapa Sawit di Indonesia

Tahun 2001-2010 dari Direktorat Jendral Perkebunan 41

4.1 Data Uji Sifat Fisik Tanah 52

4.2 Data Hasil Uji Atterberg Limit 54

4.3 Data Uji Pemadatan Tanah 58

4.4 Data Hasil Uji Compaction 59

(13)

i ABSTRAK

Stabilisasi merupakan salah satu cara upaya yang dilakukan untuk perbaikan tanah (soil reinforcement). Berbagai bahan pencampur untuk stabilisasi telah banyak dilakukan, diantaranya dengan menggunakan bahan pencampur seperti semen, fly ash, bitumen, kapur, bahkan geogrid. Penggunaan bahan stabilisasi tanah ini diharapkan mampu menambah kekuatan / daya dukung tanah tersebut sehingga beban konstruksi yang berada diatasnya dapat dipikulnya.

Pada penelitian ini, dilakukan pengujian untuk mengetahui sifat-sifat fisik (index properties) dari tanah yang berasal dari Jalan Raya Medan Tenggara dan mengetahui perbandingan kuat daya dukung tanah yang dicampur dengan semen dan abu cangkang sawit. Penelitian ini dilakukan dengan melakukan pengambilan sampel sebanyak 18 sampel tanah dan melakukan uji laboratorium untuk mengetahui nilai index properties dan engineering properties menggunakan uji UCT (Unconfined Compression Test).

Dari penelitian ini, diperoleh hasil uji Proctor Standart pada tanah asli memiliki kadar air 19,90%, berat jenis 2,65, berat isi 1,24 gr/cm³, batas cair 44,23 dan indeks plastisitas 29,85. Berdasarkan klasifikasi USCS, sampel tanah tersebut termasuk dalam jenis CL (Clay – Low Plasticity) sedangkan berdasarkan klasifikasi AASHTO, sampel tanah tersebut termasuk dalam jenis A-7-6.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa nilai kuat tekan bebas (qu) pada

tanah asli sebesar 2,88 kg/cm2. Pada variasi campuran 2% PC + 3% ACS, diperoleh nilai kuat tekan tanah (qu) maksimum sebesar 4,94 kg/cm2. Nilai kuat

tekan bebas tanah (qu) menurun hingga variasi campuran 2% PC + 5% ACS

sebesar 28,07%. Kemudian naik 53.08% pada variasi campuran 2% PC + 9% ACS, tetapi nilai kuat tekan bebasnya masih dibawah nilai kuat tekan bebas pada tanah asli dan kemudian menurun terus hingga variasi campuran 2% PC + 18% ACS sebesar 77,65% dengan nilai kuat tekan bebas tanah (qu) sebesar 0,58

kg/cm2.

(14)

1 BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Umum

Dalam pengertian teknik secara umum, Tanah merupakan material yang

terdiri dari agregat (butiran) mineral padat yang tidak tersementasi (terikat secara

kimia) satu sama lain dan terdiri 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. Tanah terdiri dari

butiran-butiran tanah itu sendiri serta ruang pori yang berisi air dan udara.

Berdasarkan ukuran butiran, tanah diklasifikasikan menjadi empat kelas

yaitu kerikil (gravel), pasir (sand), lanau (silt), dan lempung (clay). Pada

penelitian tugas akhir ini digunakan tanah dari kelas tanah lempung (clay).

Lempung merupakan partikel yang berukuran kurang dari 0,002 mm. Jika

ditinjau dari segi mineral (bukan ukurannya), yang disebut dengan tanah lempung

atau mineral lempung adalah tanah yang tersusun dari partikel-partikel mineral

tertentu yang menghasilkan sifat-sifat plastis (Das, 1998).

Stabilisasi tanah dapat terdiri dari salah satu kegiatan berikut :

1. Mekanik

Stabilisasi mekanik dilakukan dengan menggunakan berbagai jenis

peralatan mekanis seperti : mesin gilas (roller), benda berat yang dijatuhkan,

(15)

2

2. Fisis

Stabilisasi dengan fisis antara lain dengan perbaikan gradasi tanah dengan

menambahkan butiran tanah yang dibutuhkan untuk mencapai gradasi yang baik

(weel graded) dari keadaan sebelumnya (poor graded).

3. Kimiawi

Stabilisasi kimiawi ini dilakukan dengan cara menambahkan

stabilizing agents pada tanah dasar yang akan ditingkatkan mutunya. Stabilizing

agents ini antara lain adalah semen, kapur, fly ash dan lain-lain.

Pada kesempatan ini, penulis akan melakukan penelitian dengan

melakukan stabilisasi tanah lempung dengan menggunakan campuran semen dan

abu cangkang sawit dengan tujuan peningkatan daya dukung tanah lempung

dengan cara memperbaiki sifat-sifat fisik maupun mekanis dari contoh tanah yang

kurang baik sehingga memenuhi persyaratan teknis.

Pada penelitian ini, sampel yang digunakan adalah sampel tanah dari Jalan

Raya Medan Tenggara, Sumatera Utara dengan bahan stabilisasi menggunakan

semen dan abu cangkang sawit yang diambil dari Pabrik Gula Sei Semayang, Jl.

Medan-Binjai Km.12,5, Sumatera Utara.

1.2 Latar Belakang

Tanah selalu memiliki peranan yang penting disetiap lokasi pekerjaan

konstruksi. Hal ini dikarenakan tanah adalah struktur bawah (pondasi) yang

mendukung semua beban bangunan yang akan didirikan di atasnya. Akan tetapi,

sering dijumpai beberapa kasus dimana lokasi memiliki daya dukung tanah yang

(16)

3

tersebut. Oleh karena itu, perlu dilakukan upaya untuk memperbaiki sifat-sifat

fisik maupun sifat-sifat mekanis dari contoh tanah yang kurang baik tersebut

sehingga kekuatan dan daya dukung tanah tersebut menjadi lebih baik dan

memenuhi persyaratan teknis untuk dapat membangun sebuah konstruksi diatas

tanah tersebut. Dalam hal ini, dilakukan upaya perbaikan tanah dengan cara

distabilisasi.

Bahan pencampur kimiawi yang sangat sering digunakan dalam penelitian

adalah semen. Semen banyak digunakan karena semen merupakan material yang

relatif terjangkau dan sangat mudah untuk diperoleh. Disamping itu, stabilisasi

tanah dengan menggunakan bahan pencampur material semen sudah sangat sering

digunakan dalam proses stabilisasi (Bowles, 1993). Akan tetapi, semen juga

memiliki kekurangan, yaitu rentan terhadap keretakan pada suhu yang tinggi,

getas dan korosif. Selain itu, proses produksi semen juga menghasilkan limbah

emisi karbon yang sangat tinggi sehingga tidak ramah terhadap lingkungan.

Untuk mengatasi kekurangan dan memanfaatkan kelebihan semen,

diperlukan penambahan bahan pencampur alternatif. Salah satunya adalah dengan

campuran abu cangkang sawit dan semen.

Abu cangkang sawit merupakan hasil limbah padat pabrik pengolahan

kelapa sawit yang kurang termanfaatkan hingga saat ini. Seiring dengan

perkembangan industri sawit yang terus meningkat, berdampak pada limbah

padat yang dihasilkan. Limbah ini adalah sisa produksi sawit kasar tandan kosong,

sabut dan cangkang (batok) sawit. Limbah padat berupa cangkang digunakan

sebagai bahan bakar ketel (boiler) untuk menghasilkan energi mekanik dan panas.

(17)

4

berupa abu cangkang dengan jumlah yang terus meningkat sepanjang tahun yang

sampai sekarang masih kurang termanfaatkan (Endriani, 2012).

Perlu adanya upaya dalam memanfaatkan limbah tersebut dengan

cara melakukan penelitian di laboratorium. Penelitian yang dilakukan adalah

metode stabilisasi. Dalam pengujian laboratorium, dilakukan beberapa cara dalam

menentukan besar kekuatan geser tanah akibat dilakukannya proses stabilisasi

diantaranya uji kuat tekan tanah (UCT), uji CBR atau dapat menggunakan uji

Triaxial. Dalam penelitian ini penulis menggunakan uji kuat tekan tanah (UCT)

sebagai pengujian untuk menentukan besar kekuatan geser tanah.

1.3 Tujuan

Adapun tujuan penulisan Tugas Akhir ini adalah:

1. Mengetahui sifat fisik (index properties) dari tanah asli.

2. Untuk mengetahui pengaruh penambahan campuran semen dan abu

cangkang sawit pada tanah lempung (clay) terhadap nilai kuat tekan tanah

dengan lamanya waktu pemeraman, yaitu pada umur 7 hari.

1.4 Batasan Masalah

Batasan-batasan masalah pada Tugas Akhir ini adalah:

1. Tanah yang dipakai dalam pengujian adalah tanah lempung yang berasal

dari Jl. Raya Medan Tenggara, Medan, Sumatera Utara.

2. Diambil sebanyak 18 (empat belas) sampel tanah, dimana 1 (satu) dipakai

(18)

5

sampel remoulded (buatan), 16 (enam belas) digunakan untuk sampel

dengan campuran semen–abu cangkang sawit.

3. Pengujian sifat fisik terhadap sampel tanah dilakukan di laboratorium

meliputi pemeriksaan kadar air, berat isi tanah, berat jenis tanah, analisa

saringan serta pengujian Atterberg mencakup pemeriksaan batas cair dan

batas plastis.

4. Bahan pencampur yang digunakan dalam penelitian ini adalah bahan

kimiawi yaitu semen portland, tanah lempung (clay), dan abu cangkang

sawit dengan 16 (delapan) variasi kadar yang berbeda, yaitu

2%(PC)+3%(ACS), 2%(PC)+4%(ACS), 2%(PC)+5%(ACS),

2%(PC)+6%(ACS), 2%(PC)+7%(ACS), 2%(PC)+8%(ACS),

2%(PC)+9%(ACS), 2%(PC)+10%(ACS), 2%(PC)+11%(ACS),

2%(PC)+12%(ACS), 2%(PC)+13%(ACS), 2%(PC)+14%(ACS),

2%(PC)+15%(ACS), 2%(PC)+16%(ACS), 2%(PC)+17%(ACS),

2%(PC)+18%(ACS).

5. Pengujian untuk Engineering properties dilakukan dengan uji kuat tekan

bebas (Unconfined Compression Test) dan uji Proctor Standard.

6. Waktu pemeraman (Curing time) yang diperlukan agar campuran merata

dilakukan selama 7 hari (Ariyani dan Wahyuni. 2007).

(19)

6 BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Tinjauan Umum 2.1.1 Tanah

Tanah adalah material yang selalu berkaitan dengan konstruksi. Oleh

karena itu, tanah sangat besar pengaruhnya terhadap perencanaan seluruh

konstruksi dan sangat perlu diperhatikan dalam perencanaan konstruksi. Karena

itu, dalam perencanaan suatu konstruksi harus dilakukan penyelidikan terhadap

karakteristik dan kekuatan tanah terutama sifat-sifat tanah yang mempengaruhi

kekuatan dukungan tanah dalam menahan beban konstruksi yang ada di atasnya

atau disebut juga dengan daya dukung.

Menurut Terzaghi, “tanah terdiri dari butiran-butiran hasil pelapukan

massa batuan massive, dimana ukuran tiap butirnya dapat sebesar kerikil, pasir,

lanau, lempung dan kontak antar butir tidak tersementasi termasuk bahan

organik”. Tanah terdiri dari tiga fase elemen, yaitu butiran padat (solid), air dan

udara, seperti yang ditunjukkan Gambar 2.1.

(20)

7

Gambar 2.1 memperlihatkan elemen tanah yang mempunyai volume V dan

berat total W. Berikut hubungan volume-berat:

= �+� =� +� +� (2.1)

= �+� (2.2)

Dengan:

�� = volume butiran padat

�� = volume air

Apabila udara dianggap tidak mempunyai berat, maka berat total dari contoh tanah dapat dinyatakan dengan:

� =� +� (2.3)

Dengan:

�� = berat butiran padat

�� = berat air

2.1.2 Sifat-sifat Fisik Tanah 2.1.2.1 Kadar Air (Water Content)

Kadar air tanah dapat didefinisikan sebagai perbandingan antara berat air

() dengan berat butiran () dalam tanah. Kadar air tanah dapat dinyatakan

dalam persamaan :

(%) = �

� � 100 (2.4)

�� = volume udara

(21)

8 2.1.2.2 Porositas (Porocity)

Porositas (�) didefinisikan sebagai perbandingan antara volume rongga

() dengan volume total () dalam tanah. Porositas tanah () dapat dinyatakan

dalam persamaan :

� = ��

� � 100 (2.5)

2.1.2.3 Angka Pori (Void Ratio)

Angka Pori (�) didefinisikan sebagai perbandingan antara volume rongga

() dengan volume butiran () dalam tanah. Angka pori () dapat dinyatakan

dalam persamaan:

� = �

� (2.6)

2.1.2.4 Berat Volume Basah (Wet Volume Weight)

Berat Volume Basah (�) didefinisikan sebagai perbandingan antara berat

butiran tanah termasuk air dan udara () dengan volume total tanah (). Berat

Volume Tanah () dapat dinyatakan dalam persamaan :

= � (2.7)

2.1.2.5 Berat Volume Kering (Dry Volume Weight)

Berat Volume Kering (�) didefinisikan sebagai perbandingan antara

berat butiran tanah () dengan volume total tanah (). Berat Volume Tanah ()

dapat dinyatakan dalam persamaan :

= ��

(22)

9 2.1.2.6 Berat Volume Butiran Padat (Soil Volume Weight)

Volume Butiran Padat (�) didefinisikan sebagai perbandingan antara

berat butiran tanah () dengan volume butiran tanah padat (). Berat Volume

Butiran Padat () dapat dinyatakan dalam persamaan :

= �

� (2.9)

2.1.2.7 Berat Jenis (Specific Gravity)

Berat Jenis Tanah (�) didefinisikan sebagai perbandingan antara berat

volume butiran tanah () dengan berat volume air () dengan isi yang sama

pada temperatur tertentu. Berat jenis tanah () dapat dinyatakan dalam

persamaan :

= ��

�� (2.10)

Berikut adalah penilaian serta batas-batas besaran Berat Jenis Tanah dapat

dilihat pada Tabel 2.1.

Tabel 2.1 Berat Jenis Tanah (Hardiyatmo, 2002)

Macam Tanah Berat Jenis

Kerikil 2,65 - 2,68

Pasir 2,65 - 2,68

Lanau tak organik 2,62 - 2,68

Lempung organik 2,58 - 2,65

Lempung tak organik 2,68 - 2,75

Humus 1,37

(23)

10 2.1.2.8 Derajat Kejenuhan (S)

Derajat Kejenuhan (�) 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)

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

2.1.2.9 Batas-batas Atterberg (Atterberg Limit)

Suatu hal yang penting pada tanah berbutir halus adalah sifat

plastisitasnya. Plastisitas disebabkan oleh adanya partikel mineral lempung dalam

tanah yang dapat digambarkan sebagai kemampuan tanah dalam menyesuaikan

perubahan bentuk pada volume yang konstan tanpa adanya retak ataupun remuk.

(24)

11

memungkinkan menjadi berbentuk cair, plastis, semi padat atau padat. Konsistensi

suatu tanah bergantung pada gaya tarik antara partikel mineral lempungnya.

Atterberg (1911) memberikan cara untuk menggambarkan batas-batas konsistensi dari tanah berbutir haslu dengan mempertimbangkan kandungan kadar

airnya. Batas-batas tersebut adalah batas cair, batas plastis dan batas susut. Hal ini

dapat dilihat dalam Gambar 2.2 .

Gambar 2.2. Batas-batas Atterberg

a. Batas Cair (Liquid Limit)

Batas cair (Liquid Limit) dapat didefinisikan sebagai kadar air tanah pada

batas antara keadaan cair dan keadaan plastis yakni batas atas dari daerah plastis.

Batas cair ditentukan dari pengujian Casagrande (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

(25)

12

sehingga didapatkan nilai kadar air pada 25 kali pukulan. Alat uji batas cair dapat

dilihat pada Gambar 2.3.

Gambar 2.3 Alat Uji Batas Cair

b. Batas Plastis (Plastic Limit)

Batas plastis (Plastic Limit) dapat didefinisikan sebagai kadar air tanah

pada kedudukan antara daerah plastis dan semi padat, yaitu persentase kadar air di

mana tanah dengan diameter silinder 3,2 mm mulai mengalami retak-retak ketika

digulung.

c. Batas Susut (Shrinkage Limit)

Batas susut (Shrinkage Limit) dapat didefinisikan sebagai kadar air tanah

pada kedudukan antara daerah semi padat dan padat, yaitu persentase kadar air di

(26)

13

tanahnya. Volume ditentukan dengan mencelupkannya dalam air raksa. Batas

susut dapat dinyatakan dalam persamaan:

��= �(�1−�2)

�2 −

(�1−�2)�

�2 � � 100 % (2.12)

Dengan:

�1 = berat tanah basah dalam cawan percobaan (gr)

�2 = berat tanah kering oven (gr)

�1 = volume tanah basah dalam cawan (��3)

�2 = volume tanah kering oven (��3)

�� = berat jenis air

d. Indeks Plastisitas (Plasticity Index)

Indeks Plastisitas (Plasticity Index) adalah selisih batas cair dan batas

plastis. Adapun rumusan dalam menghitung besaran nilai indeks plastisitas adalah

sesuai dengan persamaan 2.13 , seperti yang ditunjukkan pada rumusan dibawah.

PI = LL - PL (2.13)

Indeks plastisitas akan merupakan interval kadar air di mana tanah masih

bersifat plastis. Karena itu, indeks plastisitas menunjukkan sifat keplastisitasan

tanah tersebut. Jika tanah mempunyai interval kadar air daerah plastis yang kecil,

maka keadaan ini disebut dengan tanah kurus, kebalikannya jika tanah

(27)

14

Tabulasi klasifikasi jenis tanah jika dilakukan peninjauan dari besaran

Indeks Plastisitasnya dapat dilihat pada Tabel 2.3.

Tabel 2.3 Indeks Plastisitas Tanah

PI Tingkat Plastisitas Jenis 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

2.1.2.10 Klasifikasi Tanah

Sistem klasifikasi tanah yang ada mempunyai beberapa versi, hal ini

disebabkan karena tanah memiliki sifat-sifat yang bervariasi. Adapun

beberapa metode klasifikasi tanah yang ada antara lain:

A. Klasifikasi Tanah Sistem AASHTO

Sistem klasifikasi tanah sistem AASHTO pada mulanya

dikembangkan pada tahun 1929 sebagai Public Road Administration

Classification System. Sistem ini mengklasifikasikan tanah kedalam delapan kelompok, A-1 sampai A-7. Setelah diadakan beberapa kali perbaikan,

sistem ini dipakai oleh The American Association of State Highway Officials

(AASHTO) dalam tahun 1945. Bagan pengklasifikasian sistem ini dapat dilihat

(28)

15

Tabel 2.4 Klasifikasi Tanah Sistem AASHTO

B. Klasifikasi Tanah Sistem UNIFIED

Pada sistem Unified, suatu tanah diklasifikasikan ke dalam tanah berbutir

kasar (kerikil dan pasir) jika lebih dari 50 % tinggal dalam saringan nomor 200

dan sebagai tanah berbutir halus (lanau dan lempung) jika lebih dari 50 % lewat

saringan nomor 200. Simbol-simbol yang digunakan dalam sistem klasifikasi ini

diantaranya :

G = kerikil (gravel)

S = pasir (sand)

(29)

16

M = lanau (silt)

O = lanau atau lempung organic (organic silt or clay)

Pt = gambut (peat)

W = bergradasi baik (well-graded)

P = bergradasi buruk (poor-graded)

H = plastisitas tinggi (high-plasticity)

L = plastisitas rendah (low-plasticity)

(30)

17 2.1.3 Sifat-sifat Mekanis Tanah

2.1.3.1 Pemadatan Tanah (Compaction)

Pemadatan tanah berfungsi untuk meningkatkan kekuatan geser tanah,

mengurangi sifat mudah mampat (kompresibilitas), mengurangi permeabilitas

serta dapat mengurangi perubahan volume sebagai akibat perubahan kadar air dan

lainnya.

Pada tanah granuler dipandang paling mudah penanganannya untuk

pekerjaan di lapangan. Material ini mampu memberikan kuat geser yang tinggi

(31)

18

Pada tanah lanau yang dipadatkan umumnya akan stabil dan mampu

memberikan kuat geser yang cukup dan sedikit kecenderungan mengalami

perubahan volume. Namun tanah lanau sangat sulit dipadatkan bila dalam keadaan

basah karena permeabilitasnya rendah.

Tanah lempung yang dipadatkan dengan cara yang benar akan

memberikan kuat geser yang tinggi. Stabilitas terhadap sifat kembang-susut

tergantung dari jenis kandungan mineralnya. Lempung padat mempunyai

permeabilitas yang rendah dan tanah ini tidak dapat dipadatkan dengan baik dalam

kondisi basah.

Proctor (1933) mengamati bahwa ada hubungan yang pasti antara kadar air dan berat volume kering supaya tanah padat. Selanjutnya terdapat satu nilai

kadar air optimum tertentu untuk mencapai nilai berat volume kering

maksimumnya. Derajat kepadatan tanah diukur dari berat volume keringnya.

Hubungan berat volume kering () dengan berat volume basah () dan kadar air

(%) dinyatakan dalam persamaan :

�� = 1+ (2.14)

Dalam pengujian di laboratorium alat pemadatan berupa silinder mould

yang mempunyai volume 9,44 x 10−4 �3. Tanah dipadatkan di dalam mould

dengan menggunakan penumbuk dengan berat 2,5 kg dengan tinggi jatuh 30,5 cm.

Tanah dipadatkan dalam 3 lapisan (standart proctor) dan 5 lapisan (modified

(32)

19

Dari pengujian di laboratorium akan didapat hasil berupa kurva yang

menunjukkan hubungan antara kadar air dan berat volume kering tanah yang

ditunjukkan oleh Gambar 2.4.

Gambar 2.4 Hubungan antara kadar air dan berat isi kering tanah

2.1.3.2 Pengujian Kuat Tekan Bebas (Unconfined Compression Test)

Yang dimaksud dengan kekuatan tekan bebas adalah besarnya beban

aksial persatuan luas pada saat benda uji mengalami keruntuhan atau pada saat

renggangan aksial mencapai 20%. Percobaan ini dimaksudkan untuk

menentukan besarnya kekuatan tekan bebas contoh tanah dan batuan yang

bersifat kohesif dalam keadaan asli maupun buatan (remoulded).

Bila maksud pengujian adalah untuk menentukan parameter kuat geser

tanah, pengujian ini hanya cocok untuk jenis tanah lempung jenuh,

dimana pada pembebanan cepat, air tidak sempat mengalir ke luar dari benda uji.

Pada lempung jenuh, tekanan air pori dalam benda uji pada awal pengujian

negatif (tegangan kapiler).

Gambar skematik dari prinsip pembebanan dalam percobaan ini dapat

(33)

20

Gambar 2.5 Skema uji tekan bebas

Tegangan aksial yang diterapkan di atas benda uji berangsur-angsur

ditambah sampai benda uji mengalami keruntuhan. Sedangkan untuk hubungan

konsistensi dengan kuat tekan bebas tanah lempung diperlihatkan dalam Tabel

2.6.

Tabel 2.6 Klasifikasi Tanah Berdasarkan Nilai Kuat Tekan Bebas (Das, 1988)

Tekanan aksial yang bekerja pada tanah dapat dituliskan kedalam persamaan

berikut :

(34)

21

dengan :

P = gaya beban yang bekerja

A = Luas penampang tanah

Kuat geser tanah dari tekanan aksial yang ada dapat dituliskan ke dalam

persamaan berikut :

C = kekuatan geser undrained (undrained shear strength),

�3 = 0

qu = unconfined compressive strength.

2.1.3.3 Sensitifitas Tanah Lempung

Uji tekan bebas ini dilakukan pada sampel tanah asli (undisturbed) dan

sampel tanah tidak asli (remoulded) lalu diukur kemampuan masing-masing

sampel terhadap kuat tekan bebas. Dari nilai kuat tekan maksimum yang dapat

diterima pada masing-masing sampel dapat diperoleh nilai sensitifitas tanah. Nilai

sensitifitas berguna untuk mengukur bagaimana perilaku tanah jika mengalami

gangguan yang diberikan dari luar.

Pada tanah-tanah lempung yang terdeposisi (terendapkan) secara alamiah

dapat diamati bahwa kekuatan tekanan tak tersekap berkurang banyak, bila tanah

tersebut diujiulang lagi setelah tanah tersebut menderita kerusakan struktural

(remoulded) tanpa adanya perubahan dari kadar air, sebagaimana ditunjukkan

(35)

22

Gambar 2.6 Kuat tekan tanah asli dan tanah remoulded

Sifat berkurangnya kekuatan tanah akibat adanya kerusakan struktural

tanah tersebut disebut kesensitifan (sensitivity). Tingkat kesensitifan dapat

ditentukan sebagai rasio (perbandingan) antara kekuatan tanah yang masih asli

dengan kekuatan tanah yang sama setelah terkena kerusakan (remoulded), bila

kekuatan tanah tersebut diuji dengan cara tekanan tak tersekap. Jadi, sensitifitas

diperoleh (acquired sensitivity) dinyatakan dalam persamaan:

�� = ������

���������� (2.17)

dengan :

St = kesensitifan

Ada beberapa jenis tanah lempung tertentu yang akibat kerusakan tersebut

dapat tiba-tiba berubah menjadi cair. Tanah-tanah seperti itu sebagian besar

dijumpai di daerah Amerika Utara dan daerah semenanjung Skandinavia yang

dulunya tertutup es. Tanah-tanah lempung seperti ini biasa dinamai sebagai quick

clays.

Karena beberapa jenis lempung mempunyai sifat sensitif terhadap

(36)

23

berhubungan dengan sifat sensitifnya. Klasifikasi secara umum dapat dilihat pada

Tabel 2.5.

Tabel 2.7. Klasifikasi Tanah berdasarkan Sensitivity (Hardiyatmo, 2006)

Sifat Nilai Sensitivity

< 2 Insensitive

2 – 4 Moderately Sensitive

4 – 8 Sensitive

8 – 16 Very Sensitive

16 - 32 Slightly Quick

32– 64 Medium Quick

> 64 Quick

Dalam pengujian kuat tekan bebas ada beberapa syarat yang harus

diperhatikan:

1. Penekanan

Sr = Kecepatan regangan berkisar antara 0,5 –2 % permenit.

2. Kriteria keruntuhan suatu tanah :

a. Bacaan proving ring turun.

b. Bacaan proving ring tiga kali berturut-turut hasilnya sama.

c. Ambil pada ε= 15 % dari contoh tanah, Sr = 1 % permenit, berarti

waktu maksimum runtuh = 15 menit.

Kadar air dapat juga disebut water content didefinisikan sebagai

perbandingan antara berat air dan berat butiran padat dari volume tanah.

� = �1−�2

(37)

24

Berat volume dapat dinyatakan dalam berat butiran padat, kadar air, dan

volume total.

� = �

� =

�1−�2

142 (2.19)

Untuk menghitung regangan axial dihitung dengan rumus :

� = ∆�

Besarnya luas penampang rata-rata pada setiap saat :

� = �0

1−� (2.21)

dengan :

A = Luas rata-rata pada setiap saat (cm²)

Ao = Luas mula-mula (cm²)

Besarnya tegangan normal :

(38)

25 2.2 Bahan-bahan Penelitian

2.2.1 Tanah Lempung

Dari segi mineral (bukan ukurannya), yang disebut tanah lempung (dan

mineral lempung) adalah tanah yang mempunyai partikel-partikel mineral

tertentu yang “menghasilkan sifat-sifat plastis pada tanah bila dicampur

dengan air” (Grim, 1953). Partikel-partikel tanah berukuran yang lebih kecil

dari 2 mikron (=2µ), atau <5 mikron menurut sistem klasifikasi yang lain,

disebut saja sebagai partikel berukuran lempung daripada disebut sebagai

lempung saja. Partikel-partikel dari mineral lempung umumnya berukuran

koloid (<1µ) dan ukuran 2µ merupakan batas atas (paling besar) dari ukuran

partikel mineral lempung.

Untuk menentukan jenis lempung tidak cukup hanya dilihat dari ukuran

butirannya saja tetapi perlu diketahui mineral yang terkandung didalamnya.

ASTM D-653 memberikan batasan bahwa secara fisik ukuran lempung adalah

partikel yang berukuran antara 0,002 mm samapi 0,005 mm.

Sifat-sifat yang dimiliki tanah lempung (Hardiyatmo, 1999) adalah

sebagai berikut:

1. Ukuran butir halus, kurang dari 0,002 mm

2. Permeabilitas rendah

3. Kenaikan air kapiler tinggi

4. Bersifat sangat kohesif

5. Kadar kembang susut yang tinggi

(39)

26

Kebanyakan jenis tanah terdiri dari banyak campuran atau lebih dari

satu macam ukuran partikel. Tanah lempung belum tentu terdiri dari partikel

lempung saja, akan tetapi dapat bercampur butir-butiran ukuran lanau

maupun pasir dan mungkin juga terdapat campuran bahan organik.

Guna menunjang pengkajian dan ini, maka dibutuhkan pengetahuan serta

pemahaman yang baik tentang sifat-sifat tanah berdasarkan teori yang ada terdiri

dari sifat fisik (Index Properties) dan sifat keteknikan (Enginering

Properties). Pemahaman kedua sifat ini sangatlah penting untuk diketahui sebagai dasar dalam mengambil suatu keputusan yang berkaitan dengan

perekayasaan pondasi (jalan, jembatan, bendungan dan lainnya).

Sifat fisik dan sifat keteknikan tanah, lebih ditentukan oleh jenis

dari klasifikasi tanah itu sendiri. Pengklasifikasian tanah dimaksudkan untuk

mempermudah pengelompokkan berbagai jenis tanah ke dalam kelompok tanah

yang sesuai dengan sifat teknik dan karakteristiknya. Pengelompokkan tanah

menempatkan tanah dalam 3 kelompok, tanah berbutir kasar, tanah berbutir halus

dan tanah organis.

Berdasarkan USCS, tanah berbutir kasar adalah yang mempunyai

persentase lolos saringan nomor 200 lebih kecil dari 50%, dan tanah berbutir

halus (lanau/lempung) jika lebih dari 50% lolos saringan nomor 200. Tanah

ini dibagi dalam d u a kelompok yaitu kelompok kerikil dan tanah kerikil serta

pasir dan tanah kepasiran.

Tanah berbutir halus dibagi dalam Lanau (M), Lempung (C) yang

didasarkan pada batas cair dan indeks plastisitasnya. Tanah Organis juga

(40)

27

Konsistensi dari tanah lempung dan tanah kohesif lainnya sangat

dipengaruhi oleh kadar air. Indeks plastisitas dan batas cair dapat digunakan

untuk menentukan karateristik pengembangan. Karakteristik pengembangan

hanya dapat diperkirakan dengan menggunakan indeks plastisitas, (Holtz dan

Gibbs, 1962).

Dikarenakan sifat plastis dari suatu tanah adalah disebabkan oleh air

yang terserap disekeliling permukaan partikel lempung, maka dapat diharapkan

bahwa tipe dan jumlah mineral lempung yang dikandung didalam suatu tanah

akan mempengaruhi batas plastis dan batas cair tanah yang bersangkutan.

Berikut adalah definisi tanah lempung yang bersumber dari beberapa

penulis, antara lain:

1. Das (1998), mendefinisikan bahwa tanah lempung merupakan tanah dengan

ukuran mikrokronis sampai dengan sub-mikrokronis yang berasal dari

pelapukan unsur-unsur kimiawi penyusun batuan. Tanah lempung sangat

keras dalam keadaan kering dan bersifat plastis pada kadar air sedang. Pada

keadaan air lebih tinggi lempung bersifat lengket (kohesif) dan sangat lunak.

2. Bowles (1986), mendefinisikan bahwa tanah lempung sebagai deposit yang

mempunyai partikel yang berukuran kecil atau sama dengan 0,002 mm dalam

jumlah lebih dari lima puluh persen.

2.2.2 Struktur Mineral Penyusun Lempung

Tanah lempung sangat keras dalam kondisi kering dan bersifat plastis pada

kadar air sedang. Namun pada kadar air yang lebih tinggi lempung akan bersifat

(41)

28

partikel-pertikel itu melekat satu sama lainnya sedangkan plastisitas merupakan

sifat yang memungkinkan bentuk bahan itu dirubah-rubah tanpa perubahan isi

atau tanpa kembali ke bentuk aslinya dan tanpa terjadi retakan-retakan atau

terpecah-pecah (Wesley, 1977).

Mineral lempung merupakan senyawa aluminium silikat yang kompleks

yang terdiri dari satu atau dua unit dasar yaitu silica tetrahedra dan aluminium

oktahedra.

Das (1988), menerangkan bahwa tanah lempung sebagian besar terdiri dari

partikel mikroskopis dan sub-mikroskopis (tidak dapat dilihat dengan jelas bila

hanya dengan mikroskopis biasa) yang berbentuk lempengan-lempengan pipih

dan merupakan partikel-partikel dari mika, mineral-mineral lempung (clay

mineral), dan mineral-mineral yang sangat halus lain.

Setiap unit tetrahedra terdiri dari empat atom oksigen yang mengelilingi

satu atom silikon. Kombinasi dari unit-unit silica tetrahedra tersebut membentuk

lembaran silika (silica sheet). Sedangkan unit oktahedra terdiri dari enam gugus

ion hidroksil (OH) yang mengelilingi atom aluminium dan kombinasi dari

unit-unit hidroksi aluminium berbentuk oktahedra itu membentuk lembaran oktahedra

(lembarangibbsite / gibbsite sheet).

Pada sebuah lembaran silika, setiap atom silikon yang bermuatan positif

dan bervalensi empat daihubungkan dengan empat atom oksigen yang bermuatan

negatif dengan valensi total delapan. Tetapi setiap atom oksigen pada dasar

tetrahedral itu dihubungkan dengan dua atom silikon lainnya. Ini berarti bahwa

atom-atom oksigen disebelah atas dari unit-unit tetrahedra mempunyai kelebihan

(42)

29

ditumpuk di atas lembaran oktahedra, atom-atom oksigen tersebut akan

menggantikan posisi ion hidroksil pada oktahedra untuk memenuhi keseimbangan

muatan mereka.

( a ) ( b )

( c ) ( d )

(e )

Gambar 2.7 Struktur Atom Mineral Lempung

(43)

30

Jika ditinjau dari mineraloginya, lempung terdiri dari berbagai mineral

penyusun, antara lain mineral lempung (kaolinite, montmorillonite dan illite

group) dan mineral-mineral lain yang mempunyai ukuran sesuai dengan batasan yang ada (mika group, serpentinite group).

a. Kaolinite merupakan hasil pelapukan sulfat atau air yang mengandung

karbonat pada temperatur sedang. Warna kaolinite murni umumnya putih,

putih kelabu, kekuning-kuningan atau kecoklat-coklatan.Kaolinite disebut

sebagai mineral lempung satu banding satu (1:1). Bagian dasar dari struktur

ini adalah lembaran tunggal silika tetrahedral yang digabung dengan satu

lembaran alumina oktahedran (gibbsite) membentuk satu unit dasar dengan

tebal kira-kira 7,2 Å (1 Å=10-10 m) seperti yang terlihat pada Gambar 2.8.

hubungan antar unit dasar ditentukan oleh ikatan hidrogen dan gaya

bervalensi sekunder. Mineral kaolinite berwujud seperti

lempengan-lempengan tipis, masing-masing dengan diameter 1000 Å sampai 20000 Å

dan ketebalan dari 100 Å sampai 1000 Å dengan luasan spesifik per unit

massa ± 15 m2/gr.

(44)

31

b. Montmorillonite disebut juga mineral dua banding satu (2:1) karena satuan

susunan kristalnya terbentuk dari susunan dua lempeng silika tetrahedral

mengapit satu lempeng alumina oktahedral ditengahnya. Struktur kisinya

tersusun atas satu lempeng Al2O3 diantara dua lempeng SiO2. Karena

struktur inilah 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 ditunjukkan Gambar 2. 9 dibawah

ini sebagaimana dikutip (Das, 1988). Hubungan antara satuan unit diikat oleh

ikatan gaya Van der Walls, diantara ujung-ujung atas dari lembaran silika itu

sangat lemah, maka lapisan air (n.H2O) dengan kation yang dapat bertukar

dengan mudah menyusup dan memperlemah ikatan antar satuan susunan

kristal mengakibatkan antar lapisan terpisah. Ukuran unit massa sangat besar,

dapat menyerap air dengan sangat kuat, mudah mengalami proses

pengembangan.

(45)

32

c. Illite.Mineral illite mempunyai hubungan dengan mika biasa, sehingga

dinamakan pula hidrat-mika. Illite memiliki formasi struktur satuan kristal,

tebal dan komposisi yang hampir sama dengan montmorillonite.

Perbedaannya ada pada :

• Pengikatan antar unit kristal terdapat pada kalium (K) yang berfungsi

sebagai penyeimbang muatan, sekaligus sebagai pengikat. Terdapat ± 20

% pergantian silikon (Si) oleh aluminium(Al) pada lempeng tetrahedral.

• Struktur mineralnya tidak mengembang sebagaimana montmorillonite.

Gambar satuan unit illite seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.10

berikut ini.

Gambar 2.10 Struktur Illite ( Das, 1988)

Substitusi dari kation-kation yang berbeda pada lembaran oktahedral akan

mengakibatkan mineral lempung yang berbeda pula. Apabila ion-ion yang

disubstitusikan mempunyai ukuran yang sama disebut ishomorphous. 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 aluminiumdan mengisi seluruh posisi kation,

(46)

33 2.2.3 Interaksi Air dan Mineral Dalam Fenomena Tanah Lempung

Permukaan mineral lempung tanah biasanya mengandung muatan

elektronegatif yang memungkinkan terjadinya reaksi pertukaran kation, muatan

ini merupakan hasil satu atau beberapa lebih dari reaksi yang berbeda.

Tabel 2.8 Kisaran Kapasitas Tukar Kation (Chen, 1975)

Pada mineral lempung kering, muatan negative pada permukaan akan

dinegralkan oleh kation-kation lain yang mengelilingi partikel tersebut secara

exchangeablecation akibat adanya perbedaan kekuatan muatan dan gaya tarik- menarik elektrostatik Van der Waals. Karenanya perbedaan kekuatan muatan

dimungkinkan antar yang ada di sekeliling partikel lempung bisa saling mendesak

posisi atau bertukar.

Kemampuan mendesak dari kation-kation dapat dilihat dari besarnya

potensi mendesak sesuai urutan berikut:

Al3+>Ca2+>Mg2+≥NH4+>K+>H+>Na+Li+

Kation Li+ tidak dapat mendesak kation lain yang berada dikirinya

(Kim.H.Tan, 1982).

Molekul air merupakan molekul dipolar karena atom Hidrogen tidak

tersusun simetris disekitar atom oksigen, melainkan membentuk sudut ikatan

(47)

34

mempunyai muatan positif disatu sisi dan muatan negatif disisi lain.

Interaksi antara molekul-molekul air dengan partikel lempung dapat

melalui tiga proses. Pertama, kutub positif molekul dipolar air akan saling

menarik dengan muatan negatif permukaan partikel lempung. Kedua, molekul air

diikat oleh partikel lempung melalui ikatan Hidrogen (Hidrogen air ditarik

oksigen atau hidroksil lain yang ada pada permukaan partikel lempung).

Proses ketiga, penarikan molekul air oleh muatan negatif permukaan lempung

secara berantai melalui kation yang mengapung dalam larutan air. Faktor paling

dominan adalah proses ikatan hidrogen.

Menurut Mitchell (1976) molekul air dekat permukaan akan memiliki

sifat kelistrikan dan termodinamika yang berbeda dengan molekul air bebas

yang sangat jauh dari daerah ikatan. Jumlah molekul air yang berinteraksi

dengan permukaan lempung akan sangat dipengaruhi oleh jenis mineral yang ada

yaitu pada nilai luasan permukaan spesifiknya (specific surface). Luas

permukaan lempung merupakan faktor utama yang mempengaruhi

besarnya molekul air yang ditarik untuk membentuk lapisan Rangkap

(Diffuse Double Layer). Fenomena ini mengidentifikasikan kemampuan mineral

lempung menarik molekul air atau menunjukkan kapasitas perilaku plastis tanah

lempung.

2.2.4 Semen

Semen berasal dari kata “Cement” dalam bahasa asing/Inggris yang berarti

pengikat/perekat. Perkataan “Cement” itu sendiri diambil dari kata latin

(48)

35

dipergunakan sebagai bahan adukan (mortar) lebih dari 2.000 tahun yang lalu di

Negara Italia.

Pada zaman Mesir Kuno atau Yunani dan Romawi Kuno, bahan perekat

untuk batu-batuan dalam konstruksi dipergunakan bahan inorganic seperti kapur,

gamping (quick lime), gypsum dan pozzolan. Bahan perekat tersebut akhirnya

dikenal sebagai semen.

2.2.4.1 Bahan-bahan Pembuatan Semen

Bahan mentah yang digunakan dalam pembuatan semen adalah batu

kapur, pasir silica, tanah liat dan pasir besi. Total kebutuhan bahan mentah yang

digunakan untuk memproduksi semen yaitu:

1. Batu Kapur digunakan ± 81 %

Batu kapur merupakan sumber utama oksida yang mempunyai rumus CaCO3

(Calcium Carbonat). Pada umumnya tercampur MgCO3 dan MgSO4. Batu kapur

yang baik dalam pengunaaan pembuatan semen memiliki kadarair ± 5 %.

2. Pasir Silika digunakan ± 9 %

Pasir Silika memiliki rumus SiO2 (Silicon Dioksida). Pada umumnya pasir

silika terdapat bersama oksida logam lainnya, semakin murni kadar SiO2 maka

semakin berwarna merah atau coklat, disamping itu semakin mudah menggumpal

karena kadar airnya tinggi. Pasir silika yang baik untuk pembuatan semen adalah

(49)

36 3. Tanah Liat digunakan sebanyak ± 9%

Rumus kimia tanah liat yang digunakan pada produksi semen adalah

SiO2Al2O3.2H2O . Tanah liat yang baik untuk digunakan memiliki kadar air

±20%, kadar air SiO2 tidak terlalu tinggi ±46%.

4. Pasir besi digunakan sebanyak ± 1%

Pasir besi memiliki rumus kimia Fe2O3 (Ferri Oksida) yang pada umumnya

selalu tercampur dengan SiO2 dan TiO2 sebagai impuritiesnya. Fe2O3 berfungsi

sebagai penghantar panas dalam proses pembuatan terak semen. Kadar yang baik

dalam pembuatan semen yaitu Fe2O3 ±75% - 80% . Pada penggilingan akhir

digunakan gypsum sebanyak 3 % - 5 % total pembuatan semen.

2.2.4.2 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. Semen Portland adalah semen yang

diperoleh dengan menghaluskan terak yang terutama terdiri dari silikat-silikat,

(50)

37

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 hiderasi

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 hiderasi yang sedang. Biasanya

digunakan untuk daerah pelabuhan dan bangunan sekitar pantai. Semen ini

mengandung 20% SiO2, 6% Al2O3, 6% Fe2O3 , 6%MgO , dan 8% C3

c. Tipe III (High Early Strength Portland Cement)

A.

Semen ini merupakan semen yang digunakan biasanya dalam

keadaan-keadaan darurat dan musim dingin. Digunakan juga pada pembuatan beton tekan.

Semen ini memiliki kadungan C3S yang lebih tinggi dibandingkan Semen

Portland tipe I dan II sehingga proses pengerasan terjadi lebih cepat dan cepat mengeluarkan kalor. Semen ini tersusun dari 3,5-45 Al2O3, 6% Fe2O3, 35% C3S,

6% MgO, 40% C2S dan 15% C3

d. Tipe IV (Low Heat Portland Cement)

A.

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

(51)

38 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.

2. Semen Putih

Portland cement yang memiliki warna keabu-abuan. Warna ini disebabkan oleh kandungan oksida silika pada Portland Cement tersebut. Jika kandungan

oksida silica 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

(52)

39

hingga menghasilkan terak. Kemudian terak tersebut digiling menjadi semen

halus. Dalam pemakaiannya dicampur dengan semen Portland.

6. Semen Alumina Tinggi (High Alumina Cement)

Semen yang memiliki kandungan alumina tinggi, dimana perbandingan antara

kapur dan alumina adalah sama. Semen ini dibuat dengan mencampur kapur,

silika dan oksida silika yang dibakar hingga meleleh dan kemudian 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

(53)

40

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.

2.2.5 Abu Cangkang Sawit

Abu cangkang sawit merupakan hasil limbah padat pabrik pengolahan

kelapa sawit yang kurang termanfaatkan hingga saat ini. Seiring dengan

perkembangan industri sawit yang terus meningkat, berdampak pada limbah

padat yang dihasilkan. Limbah ini adalah sisa produksi sawit kasar tandan kosong,

sabut dan cangkang (batok) sawit. Limbah padat berupa cangkang digunakan

sebagai bahan bakar ketel (boiler) untuk menghasilkan energi mekanik dan panas.

Masalah yang kemudian timbul adalah dan sisa pembakaran pada ketel (boiler)

berupa abu cangkang dengan jumlah yang terus meningkat sepanjang tahun yang

sampai sekarang masih kurang termanfaatkan (Endriani, 2012).

Komposisi kimia abu cangkang sawit dapat dilihat pada tabel 2.9.

Tabel 2.9 Komposisi Kimia Abu Cangkang Sawit (Endriani, 2012)

2.2.5.1 Limbah Pengolahan Kelapa Sawit

Luas area kelapa sawit dan produksi minyak sawit mentah CPO (Crude

(54)

41

sawit dan produksi CPO di Indonesia dapat dilihat pada Tabel 2.8.

Tabel 2.10 Luas Areal dan Produksi Kelapa Sawit di Indonesia Tahun 2001-2010 dari Direktorat Jendral Perkebunan

No. Tahun Luas Areal (Ha) Produksi (Ton)

1 2001 4.713.435 8.396.472

2 2002 5.067.058 9.622.345

3 2003 5.283.557 10.440.834

4 2004 5.284.723 10.830.389

5 2005 5.453.817 11.861.615

6 2006 6.594.914 17.350.848

7 2007 6.766.836 17.664.725

8 2008 7.363.847 17.539.788

9 2009 7.508.023 18.640.881

10 2010 7.824.623 19.844.901

Pohon kelapa sawit menghasilkan buah sawit yang terkumpul di dalam

satu tandan, oleh karena itu sering disebut dengan istilah TBS (Tandan Buah

Segar). Sawit yang sudah berproduksi optimal dapat menghasilkan TBS dengan

berat antara 15-30 kg/tandan. Tandan-tandan inilah yang kemudian diangkut

ke pabrik untuk diolah lebih lanjut menghasilkan minyak sawit. Produksi

utama pabrik sawit adalah CPO dan minyak inti sawit. CPO diekstrak dari

sabutnya (fiber), yaitu bagian antara kulit dengan cangkangnya. Sedangkan dari

daging buahnya akan menghasilkan minyak inti sawit. Varietas sawit dengan

kulit tebal banyak dicari orang, karena buah sawit seperti ini yang rendaman

minyaknya tinggi. Gambar pengolahan sawit di pabrik kelapa sawit kurang

(55)

42

Gambar 2.11 Pengolahan kelapa sawit

Neraca pengolahan sawit di pabrik kelapa sawit kurang lebih seperti

gambar neraca massa di bawah ini. Dari setiap ton TBS yang diolah dapat

menghasilkan 140 – 200 kg CPO. Selain CPO pengolahan ini juga

menghasilkan limbah, antara lain limbah cair (POME = Palm Oil Mill Effluent),

cangkang sawit, fiber/serat, dan tandan kosong kelapa sawit.

Perkembangan industri sawit yang terus meningkat akan berdampak pada

limbah padat yang dihasilkan dari pengolahan tandan buah segar (TBS). Limbah

ini adalah sisa produksi minyak sawit kasar berupa tandan kosong, sabut/serat

dan cangkang sawit. Limbah padat berupa cangkang dan serat digunakan sebagai

bahan bakar ketel (boiler) untuk menghasilkan energi mekanik dan panas. Uap

dari boiler dimanfaatkan untuk menghasilkan energi listrik dan untuk merebus

TBS sebelum diolah di dalam pabrik.

Masalah yang kemudian timbul adalah sisa dari pembakaran pada

ketel (boiler) berupa abu dengan jumlah yang terus meningkat sepanjang

(56)

43 2.2.5.2 Pemanfaatan Abu Cangkang Sawit

Abu cangkang sawit merupakan bahan pozzolanic, yaitu material utama

pembentuk semen, yang mengandung senyawa silika oksida (SiO2) aktif

yang apabila bereaksi dengan kapur bebas atau kalsium hidroksida (Ca(OH2) dan

air akan membentuk material semen yaitu kalsium silikat hidrat (C – S – H).

Selain itu, abu cangkang sawit tersebut juga mengandung kation

anorganik seperti kalium, natrium. Berdasarkan pengamatan secara visual, abu

cangkang sawit memiliki berbagai karakteristik diantaranya, bentuk partikel

abu-abu tidak beraturan, ada yang memiliki butiran bulat panjang dan bersegi

dengan ukuran butiran 0–2,3 mm serta memiliki warna abu-abu kehitaman.

Dari data perkebunan dan pabrik pengolahan kelapa sawit dapat dilihat

jumlah tandan buah segar (TBS) yang begitu besar maka dapat ditentukan pula

jumlah abu cangkang sawit yang tersedia dari jumlah TBS yang diproduksi

dimulai dari jumlah TBS yang akan diolah kemudian jumlah cangkang dan

fiber hasil pengolahan TBS lalu dapat dilihat jumlah abu cangkang sawit hasil

pembakaran cangkang dan fiber sebagai bahan bakar ketel perebusan tandan buah

segar (TBS).

Ketersediaan material alternatif sebagai bahan stabilisasi yang ada

saat ini dirasa cukup karena didalam penggunaannya juga akan dicampur

dengan tanah lempung yang rusak, penggunaannya juga berdasarkan

(57)

44 2.3 Stabilisasi Tanah

Dalam pengertiannya secara luas, yang dimaksud dengan stabilisasi tanah

adalah pencampuran tanah dengan bahan tertentu dengan tujuan untuk

memperbaiki atau memperkuat suatu tanah agar tanah tersebut memenuhi

persyaratan teknis tertentu.

Stabilisasi tanah terhadap kuat geser maupun kuat tekan adalah suatu

usaha yang selalu dilakukan untuk meningkatkan ketahanan tanah terhadap

tegangan tekan maupun tegangan geser. Sehingga, sampai saat ini stabilisasi

tanah merupakan kajian yang menarik untuk diteliti baik metodenya mapun

bahan-bahan yang dipakai untuk stabilisasi tanah tersebut.

Secara umum stabilisasi dapat dibagi menjadi dua metode yakni metode

stabilisasi secara mekanis dan stabilisasi secara kimiawi. Stabilisasi secara

mekanis dapat diartikan sebagai metode stabilisasi dengan cara mencampurkan

tanah dasar dengan tanah lain yang berada disekitar lokasi (agar lebih ekonomis).

Hal ini dimaksudkan agar dari tanah tersebut didapat tanah bergradasi baik (well

graded) sehingga tanah dasar yang dipakai telah memenuhi persyaratan yang diinginkan. Sedangkan metode stabilisasi secara kimiawi adalah stabilisasi dengan

cara melakukan pencampuran bahan tambah atau bahan kimia pada tanah.

Stabilisator yang sering digunakan yakni semen, kapur, fly ash, bitumen

dan bahan-bahan lainnya. Namun stabilisasi tanah juga dapat dilakukan diluar dari

metode di atas yakni diantaranya dengan cara menggunakan lapisan tambah pada

tanah (misalnya geogrid atau geotekstil), melakukan pemadatan dan pemampatan

di lapangan serta dapat juga dengan melakukan memompaan air tanah sehingga

(58)

45 BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Program Penelitian

Penelitian ini dilakukan pada sampel tanah asli (undisturbed soil) yang

tidak berikan bahan stabilisasi dan pada tanah yang diberikan bahan stabilisasi,

berupa penambahan semen dan abu cangkang sawit dengan berbagai variasi

pencampuran yang telah ditentukan.

Tahap-tahap penelitian ini meliputi pekerjaan persiapan, pekerjaan uji

laboratorium dan analisis hasil uji laboratorium. Skema program penelitian dapat

(59)

46

Gambar 3.1. Diagram Alir Penelitian

Mulai

Persiapan Studi Literatur

Penyediaan Bahan

Tanah Lempung Abu Cangkang Sawit (ACS) 5. Uji Proctor Standar 6. Uji Kuat Tekan Bebas

1. Uji Atterberg

2. Uji Proctor Standard

3. Uji Kuat Tekan Bebas (UCT)

Figur

Gambar 2.4 Hubungan antara kadar air dan berat isi kering tanah

Gambar 2.4

Hubungan antara kadar air dan berat isi kering tanah p.32
Gambar 2.5 Skema uji tekan bebas

Gambar 2.5

Skema uji tekan bebas p.33
Tabel 2.6 Klasifikasi Tanah Berdasarkan Nilai Kuat Tekan Bebas (Das, 1988)

Tabel 2.6

Klasifikasi Tanah Berdasarkan Nilai Kuat Tekan Bebas (Das, 1988) p.33
Gambar 2.6 Kuat tekan tanah asli dan tanah remoulded

Gambar 2.6

Kuat tekan tanah asli dan tanah remoulded p.35
Tabel 2.5.

Tabel 2.5.

p.36
Tabel 2.7. Klasifikasi Tanah berdasarkan Sensitivity (Hardiyatmo, 2006)

Tabel 2.7.

Klasifikasi Tanah berdasarkan Sensitivity (Hardiyatmo, 2006) p.36
Gambar 2.7 Struktur Atom Mineral Lempung

Gambar 2.7

Struktur Atom Mineral Lempung p.42
Gambar 2.8 Struktur Kaolinite ( Das, 1988)

Gambar 2.8

Struktur Kaolinite ( Das, 1988) p.43
Gambar 2.9 Struktur Montmorillonite ( Das, 1988)

Gambar 2.9

Struktur Montmorillonite ( Das, 1988) p.44
Gambar 2.10 Struktur Illite ( Das, 1988)

Gambar 2.10

Struktur Illite ( Das, 1988) p.45
Tabel 2.8  Kisaran Kapasitas Tukar Kation (Chen, 1975)

Tabel 2.8

Kisaran Kapasitas Tukar Kation (Chen, 1975) p.46
Tabel 2.9  Komposisi Kimia Abu Cangkang Sawit (Endriani, 2012)

Tabel 2.9

Komposisi Kimia Abu Cangkang Sawit (Endriani, 2012) p.53
Tabel 2.10  Luas Areal dan Produksi Kelapa Sawit di Indonesia Tahun 2001-2010 dari Direktorat Jendral Perkebunan

Tabel 2.10

Luas Areal dan Produksi Kelapa Sawit di Indonesia Tahun 2001-2010 dari Direktorat Jendral Perkebunan p.54
Gambar 2.11  Pengolahan kelapa sawit

Gambar 2.11

Pengolahan kelapa sawit p.55
Gambar 3.1. Diagram Alir Penelitian

Gambar 3.1.

Diagram Alir Penelitian p.59
Tabel 4.1. Data Uji Sifat Fisik Tanah

Tabel 4.1.

Data Uji Sifat Fisik Tanah p.65
Gambar 4.1. Plot Grafik Klasifikasi USCS

Gambar 4.1.

Plot Grafik Klasifikasi USCS p.66
Gambar 4.2. Grafik Analisa Saringan

Gambar 4.2.

Grafik Analisa Saringan p.66
Tabel 4.2. Data Hasil Uji Atterberg Limit

Tabel 4.2.

Data Hasil Uji Atterberg Limit p.67
Gambar 4.3. Grafik Batas Cair ( Liquid Limit) , Atterberg Limit

Gambar 4.3.

Grafik Batas Cair ( Liquid Limit) , Atterberg Limit p.67
Gambar 4.4. Grafik Hubungan Antara Nilai Batas Cair (LL) dengan Variasi Campuran PC dan ACS dengan waktu pemeraman selama 7 hari

Gambar 4.4.

Grafik Hubungan Antara Nilai Batas Cair (LL) dengan Variasi Campuran PC dan ACS dengan waktu pemeraman selama 7 hari p.68
Gambar 4.5. Grafik Hubungan Antara Nilai Batas Plastis (PL) dengan Variasi Campuran PC dan ACS dengan waktu pemeraman selama 7 hari

Gambar 4.5.

Grafik Hubungan Antara Nilai Batas Plastis (PL) dengan Variasi Campuran PC dan ACS dengan waktu pemeraman selama 7 hari p.69
Gambar 4.6. Grafik Hubungan Antara Nilai PI dengan Variasi Campuran PC dan ACS dengan waktu pemeraman selama 7 hari

Gambar 4.6.

Grafik Hubungan Antara Nilai PI dengan Variasi Campuran PC dan ACS dengan waktu pemeraman selama 7 hari p.70
Tabel 4.3. Data Uji Pemadatan Tanah

Tabel 4.3.

Data Uji Pemadatan Tanah p.71
Tabel 4.4. Data Hasil Uji Compaction

Tabel 4.4.

Data Hasil Uji Compaction p.72
Gambar 4.8. Grafik Hubungan antara Berat Isi Kering Maksimum ( γd maks  ) Tanah dan Variasi Campuran dengan waktu pemeraman selama 7 hari

Gambar 4.8.

Grafik Hubungan antara Berat Isi Kering Maksimum ( γd maks ) Tanah dan Variasi Campuran dengan waktu pemeraman selama 7 hari p.73
Gambar 4.9. Grafik Hubungan antara Kadar Air Optimum Tanah ( Wopt  ) dan Variasi Campuran dengan waktu pemeraman selama 7 hari

Gambar 4.9.

Grafik Hubungan antara Kadar Air Optimum Tanah ( Wopt ) dan Variasi Campuran dengan waktu pemeraman selama 7 hari p.73
Gambar 4.10. Grafik Hubungan antara Nilai Kuat Tekan Tanah (qu)Regangan  dengan (strain) yang diberikan pada sampel Tanah Asli dan Tanah Remoulded

Gambar 4.10.

Grafik Hubungan antara Nilai Kuat Tekan Tanah (qu)Regangan dengan (strain) yang diberikan pada sampel Tanah Asli dan Tanah Remoulded p.74
Tabel 4.5. Data Hasil Uji Kuat Tekan Bebas

Tabel 4.5.

Data Hasil Uji Kuat Tekan Bebas p.75
Gambar 4.11. Grafik Hubungan antara NIlai Kuat Tekan Tanah (qu) dengan Variasi Campuran dengan waktu pemeraman selama 7 hari

Gambar 4.11.

Grafik Hubungan antara NIlai Kuat Tekan Tanah (qu) dengan Variasi Campuran dengan waktu pemeraman selama 7 hari p.76

Referensi

Memperbarui...