Stabilisasi Tanah Lempung Ekspansif menggunakan Pasir

(1)

LAPORAN PENELITIAN KEMITRAAN

PENGARUH GRADASI TERHADAP NILAI CBR DAN

SWELLING

_{PADA STABILISASI TANAH LEMPUNG}

EKSPANSIF MENGGUNAKAN PASIR

Ketua Tim : Edi Hartono ST,MT NIDN : 0507077301 NIK : 19730707199904123041

Anggota Tim : Ade Wijaya NIM : 20110110048

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK

(2)

litian : Pengaruh Gradasi Terhadap Nilai CBR danSwellingPada Stabilisasi Tanah Lempung Ekspansif Menggunakan Pasir

Nama Rumpun Ilmu : Ilmu-Ilmu Teknik

Ketua Peneliti

a. Nama Lengkap : Edi Hartono ST, MT

b. NIDN/NIK : 0507077301 / 19730707199904123041 c. Jabatan Fungsional : Asisiten Ahli

d. Program Studi : Teknik Sipil

e. Nomor HP : 087734004455 / 085290225955 f. Alamat email :edihartok@yahoo.com

Anggota Peneliti Mahasiswa (Mitra)

a.Nama Lengkap : Ade Wijaya

b. NIM : 20110110048

c. Program Studi : Teknik Sipil

Yogyakarta, Juni 2016 Mengetahui,

Dekan Ketua Peneliti

(Jazaul Ikhsan ST, MT, Ph.D) (Edi Hartono ST, MT)

NIP/NIK: 19720524199804123037 NIP/NIK:19730707199904123041

Menyetujui, Ketua LP3M UMY

(3)

iv DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL i

HALAMAN PENGESAHAN . ii

DAFTAR ISI iii

INTISARI . iv

BAB 1 PENDAHULUAN 1

1 ... 1

1.2 Rumusan Masalah . 2

1.3 Tujuan Penelitian .. 2

1.4 Manfaat Penelitian .... 2

1.5 Batasan Masalah .... 3

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA .. 4

2.1 Tanah Lempung Ekspansif 4

2.2 Pasir ... 6

2.3 Stabilisasi Tanah 7

2.4 Stabilisasi Tanah Lempung Ekspansif menggunakan Pasir . 7

BAB 3 METODE PENELITIAN 9

3.1 Tahapan Penelitian 9

3.2 Bahan Untuk Penelitian . 11

3.3 Alat 12

3.4 Pengujian Pendahuluan . 12

3.5 Pembuatan Campuran Tanah Lempung Dengan Pasir .. 13 3.6 PengujianCalifornia Bearing Ratio (CBR) Laboratorium 14

BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN 19

4.1 Uji Tanah Lempung .. 19

4.2 Uji CBR Laboratorium .. 22

4.2.1 CBR Tanpa Rendaman 22

4.2.2 CBR Dengan Rendaman . 35

4.2.3 Pengaruh Gradasi Terhadap NilaiSwelling 49

4.2.4 Hubungan CBR Tanpa Rendaman dengan CBR Dengan

Rendaman . 50

DAFTAR PUSTAKA ... v

(4)

iv

tanah lempung ekspansif dengan menggunakan pasir adalah salah satu proses perbaikan tanah. Sudah banyak kajian tentang stabilisasi tanah lempung ekspansif menggunakan pasir dengan tinjauan persentase penambahan pasir, namun perlu adanya kajian mengenai pengaruh gradasi pasir. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengkaji pengaruh gradasi pasir terhadap nilai CBR ("#$ifo% &i# '(#% )ng *#+io) dan pengembangan tanah (swelling).

Dalam penelitian ini digunakan tanah lempung dari Kecamatan Kasihan, Kabupaten Bantul. Pasir yang digunakan sebagai bahan campuran adalah pasir kasar (lolos saringan no.10 dan tertahan saringan no 40 atau 2 mm sampai > 0,425 mm) dan pasir halus (lolos saringan no.40 atau 0,425 mm sampai <0,075 mm) berasal dari sekitar Sungai Krasak, Kabupaten Magelang. Kadar pasir kasar dan halus yang digunakan sebagai campuran yaitu 0%, 10%, 20%, 30%, 40% dan 50% dari berat campuran. Pengujian pendahuluan yang dilakukan adalah pengujian kadar air, berat jenis, batas cair, batas plastis, indeks plastisitas, batas susut, distribusi ukuran butir, dan pemadatan tanah (standard proctor). Pengujian CBR dilakukan pada kondisi kepadatan maksimum dan kadar air optimum. Ada dua macam pengujian CBR yang dilakukan, yaitu pengujian CBR tanpa rendaman, dan pengujian CBR dengan rendaman.

Dari rangkaian pengujian tersebut, dapat diketahui nilai CBR. Pada pengujian CBR tanpa rendaman pada campuran 0% pasir adalah 2,51%, pada penambahan 50% pasir kasar memiliki nilai CBR sebesar 4,15% mengalami peningkatan nilai CBR sebesar 1,64%, sedangkan pada penambahan 50% pasir halus memiliki nilai CBR sebesar 2,31% justru mengalami penurunan nilai CBR, penurunan nilai CBRnya sebesar 0,2%. Pada pengujian CBR dengan rendaman pada campuran 0% pasir memiliki nilai CBR dengan rendaman sebesar 0,43% dengan nilai swelling sebesar 3,17%, pada penambhan 50% pasir kasar memiliki nilai CBR sebesar 1,08% mengalami peningkatan nilai CBR sebesar 0,65% dan nilai swelling sebesar 0,87% mengalami penurunan nilai swelling sebesar 2,3%, sedangkan pada penambahan 50% pasir halus memiliki nilai CBR sebesar 2,61% mengalami peningkatan nilai CBR sebesar 2,18% dan nilai swelling sebesar 0,36% mengalami penurunan nilaiswellingsebesar 2,81%.

(5)

1

bertambah. Pertambahan volume inilah yang mengakibatkan terangkatnya

konstruksi yang berada di atasnya, sehingga perkerasan jalan menjadi

bergelombang, fondasi terangkat, dan terjadi keretakan pada konstruksi-konstruksi

lainnya. Pada musim kemarau kandungan air akan menguap dan mengakibatkan

penyusutan volume tanah. Akibat dari penyusutan tersebut tanah menjadi

pecah-pecah, sehingga berakibat terhadap bangunan yang ada di atasnya. Untuk

menghindari kondisi tersebut, maka harus dilakukan penanganan khusus atau

stabilisasi tanah. Salah satu penanganannya adalah dengan menggunakan

campuran pasir.

Stabilisasi tanah ditujukan untuk memperbaiki sifat tanah, menambah

kekuatan atau meningkatkan kapasitas dukungnya. Teknik stabilisasi dengan

mencampur bahan granuler pasir dikombinasikan dengan stabilisasi mekanis

pemadatan merupakan cara sederhana dan cukup murah dilakukan. Penambahan

pasir ke dalam tanah lempung ekspansif akan memperbaiki sifat tanah dengan

menurunkan tingkat plastisitas tanah, sedangkan pemadatan tanah akan

meningkatkan kapasitas dukungnya.

Pasir yang tersedia beragam jenisnya, diantaranya pasir sungai, pasir pantai,

pasir batu, pasir galian. Pada masing-masing jenis tersebut terdapat ragam gradasi.

Pada ragam gradasi yang berbeda tentu akan menghasilkan tingkat perbaikan sifat

tanah yang berbeda pula. Kajian mengenai variasi gradasi pasir dan persentase

(6)

BCDEFEGHEI BEGEt BCGJ FK LJ D GJ FMJI NEMJ GJIEO PEDEI GEMCF yEIQ C BJ E L, MJ DCI QQE BEGEt BCQRI EHEIMJ PEQE CESREIBCLEG EIQEIT

1.2 Rumusan Masalah

UEV CEI tJI NEIQ GJIEOPEDEI GEMCF GE BE tEI E D LJ O GRI Q JHM GEIM CW tJFPRHtC OJO GJ FPE CH C MCWEt tEIED , PE CH MCWEt W CM CH OERGRI OJHEI CM tEIE D M JGJFtC OJIRFRIHEI CI BJHM G LE MN CMCtEMX OJI CI QHEHEIt ICLE C CBY, OJIRFRIHEI tCI QHEt GJI QJO PEIQEI (swelling)T ZJI QCIQEt GEMC F yEI Q BCEO PC L BE FC MREtuBEJ FE D PJ FPJ BE-beda jenis dan gradasinya, perlu kiranya dikaji mengenai pengaruh

gradasi terhadap perbaikan tanah lempung ekspansif. Maka dari itu perlu disusun

sebuah rumusan masalah sebagai berikut :

1. Apakah gradasi butir pasir berpengaruh terhadap nilai CBR pada kondisi

rendaman maupun tanpa rendaman ?

2. Apakah gradasi butir berpengaruh terhadap nilai pengembangan

(swelling) ?

1.3 Tujuan Penelitian

Penelitian ini bertujuan untuk :

1. Mengkaji pengaruh gradasi butir pasir terhadap nilai CBR dengan

rendaman maupun tanpa rendaman.

2. Mengkaji pengaruh gradasi butir terhadap nilai pengembangan

(swelling).

1.4 Manfaat Penelitian

Hasil dari penelitian ini diharapkan dapat dijadikan acuan untuk stabilisasi

(7)

3

1.5 Batasan Masalah

A[\] ^\ _\t ` a` b a]cd\e f\g ch _aeahctc\ e y\ e[ i_j c` \h g a]t\ d a` k^\f\e ^\h\` _ah \dg\e\\ e _ae ah ctc\ e c ec, ` \d\ _a]hu\^\ e\y b\t\g\ e -batasan sebagai

berikut :

1. Pengujian dilakukan di Laboratorium Geoteknik, Universitas

Muhammadiyah Yogyakarta.

2. Tanah lempung diambil dari Desa Tamantirto, Kecamatan Kasihan,

Kabupaten Bantul pada kedalaman 50 120 cm.

3. Pasir diambil dari lokasi sekitar Sungai Krasak, Kecamatan Muntilan,

Kabupaten Magelang, Jawa Tengah.

4. Gradasi pasir yang digunakan adalah pasir kasar dengan ukuran butir 2

mm sampai >0,425 mm (lolos saringan no. 10 sampai tertahan saringan

no. 40) dan pasir halus dengan ukuran butir 0,425 mm sampai 0,075

(lolos saringan no. 40).

5. Persentase pasir yang digunakan adalah 0% pasir, 10% pasir, 20% pasir,

30% pasir, 40% pasir, dan 50% pasir dari berat campuran.

(8)

4 2.1 Tanah Lempung Ekspansif

lmnmopqr stnur qrupm vmnwmnm o ymnuxqrtvtrmnr y vz{| v{sys |mrsmy}qnumn | tx r y vz{| v{sys ymnu xqm |mpr } mry sqp m stvmn tn | t r-tn |tz vyrymwy sq nyt|tn xmw tmn. l mn mo pqrstnu |mn umw vqzm | }m p mr vqm }mmn vq zynu }mn x qz | y~mw spm |wy| sm}m vqm} mmn |q} mnu. m}m vm}mz m yz pqx yo w yn uuy pqr stnu xqz| y ~mw pqn uvqw

(v{oq| y ~) }mn |mnum w ptn m v (m | ). qn tz t tw oqn ( ) w y um vq p{r s{v r ynqzm ppqr stn u ymnusmp yn usqnw ynu ym yw t Montmorillonite, Illite }mnKaolinite. ynqzmpMontmorilloniterqrstnm yy ptm |sq zrtvmmnymnupqx yoxq | mz}mnr t}m o

Montmorillonite. qzxq} m }qn umn pqr stnukaolinite ymnu n {n q v|smn | y~ vmzqnm m yzw y}m v}msmwxq zsqnqw zm| yr m| tvvq}m pmrztmnus{z y inter layer.

(9)

5

Tabel 2.1 Korelasi Nilai Indeks Plastisitas (PI) dengan tingkat pengembangan (Seta, 2006)

Indeks Plastisitas ( PI ) ( % )

Potensi Pengembangan

0 15 Rendah

10 - 35 Sedang

20 - 55 Tinggi

> 55 Sangat Tinggi

Pada Tabel 2.2 ditunjukkan korelasi antara tingkat pengembangan dengan prosentase lolos saringan no. 200, LL, N hasil uji SPT, dan kemungkinan pengembangan. Tanah ekspansif adalah tanah dengan tingkat pengembangan tinggi sampai sangat tinggi dengan nilai LL > 40% dan lebih dari 95% butirannya

lolos saringan no. 200.

Tabel 2.2 Korelasi data lapangan dan laboratorium dengan tingkat pengembangan (Seta, 2006 )

2.2 Pasir

Pada dasarnya pasir memiliki sifat kebalikan dari tanah lempung. Diantaranya adalah ukuran butir lebih besar, permeabilitas tinggi, bersifat sangat lepas (non

kohesif ). Dalam kemampuan berdeformasi, pasir bereaksi terhadap beban cepat seperti tertutupnya pori-pori dan padatnya butiran akibat pengaturan kembali. Deformasi atau perubahan bentuk pasir pada dasarnya plastis, dengan beberapa pemampatan elastis yang terjadi dalam butiran- butiran. Jumlah pemampatan dihubungkan dengan gradasi kerapatan relatif dan besarnya tegangan yang

Data lapangan Dan Laboratorium Kemungkinan Pengembangan

>95 > 60 > 30 > 10 Sangat Tinggi 60 - 95 40 - 60 20 - 30 3 - 10 Tinggi 30 - 60 30 - 40 10 - 20 1 - 5 Sedang

(10)

bekerja. Kepekaan dan terjadinya kerapatan pasir disebabkan getaran keras dan material-material yang siap dipadatkan. Kehancuran dapat terjadi pada butiran-butiran pada saat tegangan-regangan yang bekerja relatif rendah (Seta, 2006 ).

Pasir atau tanah non kohesif tidak mempunyai garis batas antara keadaan plastis dan tidak plastis, karena jenis tanah ini tidak plastis untuk semua nilai kadar air. Tetapi dalam beberapa kondisi tertentu, tanah non kohesif dengan kadar air yang cukup tinggi dapat bersifat sebagai suatu cairan kental ( Bowles, 1986 dalam Idrus, 2011 ).

ASTM D 2487 06 membagi ukuran butir menjadi 3 yaitu :

a. Pasir berbutir kasar memiliki ukuran butiran 4,75 mm atau lolos saringan no. 4 sampai dengan ukuran >2 mm atau tertahan saringan no. 10.

b. Pasir berbutir sedang memiliki ukuran butiran 2 mm atau lolos saringan

no. 10 sampai dengan ukuran >0,425 mm atau tertahan saringan no. 40. c. Pasir berbutir halus memiliki ukuran butiran 0,425 mm atau lolos saringan

no. 40 sampai dengan ukuran > 0,075 mm atau tertahan saringan no. 200.

2.3 Stabilisasi Tanah

Pada dasarnya, konsep dari stabilisasi tanah adalah menaikkan nilai CBR tanah , kuat geser tanah atau daya dukung tanah dan menurunkan plastisitas tanah sehingga memenuhi persyaratan dalam proses perencanaan konstruksi yang akan dibangun di atasnya. Beban yang bekerja harus mampu diterima oleh tanah dengan baik. Dengan mengurangi plastisitas tanah, maka beban akibat tekanan tanah yang mengembang-menyusut akan berkurang. Stabilisasi tanah dapat diartikan sebagai perbaikan dari stabilitas atau daya dukung (bearing) tanah dengan berbagai metode fisik, kimia, atau biologi agar memenuhi persyaratan teknik sebagai bahan konstruksi (Muntohar, 2014).

Ingel dan Metcalf,(1972) mengklasifikasikan metode perbaikan tanah menjadi tiga macam yaitu :

(11)

7

2. Perbaikan secara mekanis adalah perbaikan yang dilakukan dengan mengusahakan peningkatan kemampuan geser dan kohesi tanah.

3. Perbaikan kimiawi adalah metode yang dilakukan dengan mengandalkan bahan stabilisator seperti semen Portland, kapur dan bahan kimia lainnya yang mengubah atau mengurangi sifat-sifat tanah yang kurang menguntungkan dan pada umumnya disertai dengan pengikatan terhadap butiran tanah.

2.4 Stabilisasi Tanah Lempung Ekspansif Menggunakan Pasir.

Tanah dasar (subgrade ) pada konstruksi jalan (perkerasan) dan konstruksi lainnya adalah struktur terakhir yang menerima beban yang terjadi di atasnya. Beban yang terjadi akan ditahan dan disebarkan. Tanah dasar yang memiliki

kekuatan dan stabilitas volume yang rendah akan mengakibatkan perkerasan mudah mengalami deformasi (misalnya gelombang) dan retak-retak. Mengingat sifat tanah yang berbeda-beda, maka tindakan stabilisasi juga berbeda. Maka perlu adanya analisis karakteristik tanah lempung ekspansif yang akan distabilisasi.

Tanah lempung dengan karakternya yang mudah mengembang dan menyusut akan dapat dikurangi sifatnya dengan dicampurkan pasir. Dengan dicampur pasir, maka berat volume kering tanah dapat bertambah, sehingga daya dukungnya juga bertambah. Pasir juga mempunyai sifat dapat meredam dan meratakan pengembangan yang disertai dengan tekanan dari lempung ekspansif ( Sutikno dan Yatmadi, 2010 ).

(12)

Proctor menghasilkan kondisi yang lebih stabil antara kondisi kering dan kondisi basah. Hal ini ditunjukkan dengan adanya penurunan pengembangan dari semula 7,90% pada tanah asli menjadi 1,10% pada campuran 50% pasir. Dan nilai CBR

Soakednaik dari semula 1,60% menjadi 5,60%, hasil ini secara teoritis memenuhi syarat untuksubgradejalan.

Sutikno dan Yatmadi (2010) mengkaji tentang stabilitas tanah lempung ekspansif dengan penambahan pasir untuk tanah dasar konstruksi jalan. Nilai CBR pada campuran pasir 30%, kondisi ini dipandang sebagai jumlah pasir yang cukup. Pada komposisi pasir 35% memberikan nilaiswellingterkecil.

Risman (2011) mengkaji tentang daya dukung tanah lempung yang distabilisasi dengan kapur dan pasir. Penambahan kapur dan pasir dapat meningkatkan nilai CBR tanah baik dalam kondisi tanpa rendaman maupun

(13)

9

Plastisitas ( ASTM D4318-10)

Batas susut ( ASTM D4943-08)

Tanah Lempung Tanah Pasir

(14)

Gambar 3.1 Tahapan penelitian (Lanjutan).

 Pengujian Inti (CBR Laboratorium)

Menampilkan Hasil Pengujian A

 CBR dengan Rendaman ( ASTM D1883-07e2 )

 CBR tanpa Rendaman ( ASTM D1883-07e2 ) Pengujian Utama ( CBR Laboratorium )

Analisis dan Pembahasan

(15)

11

æçèéêë êìí ì îïðñòì òó ô îô êì

3.2.1 Tanah Lempung.

Sampel tanah lempung diambil dari Desa Tamantirto, Kecamatan Kasihan,

Kabupaten Bantul pada kedalaman 50 120 cm dengan cara dicangkul sebanyak

kurang lebih 1,5 m3 (Kondisi tanah terusik / Disturb ). Pengambilan tanah pada

saat musim kemarau, kondisi semula tanah tersebut retak-retak seperti terlihat

dalam Gambar 3.3.

Setelah diangkut dari lokasi pengambilan, kemudian tanah disiram air dan

didiamkan beberapa saat. Setelah tanah mulai lunak, kemudian tanah yang

bergumpalan besar dipecah secara manual (dengan tangan ) sehingga

gumpalannya menjadi lebih kecil Setelah itu dijemur hingga kering. Setelah

kering tanah tersebut ditumbuk dengan palu kayu kemudian disaring dengan

saringan nomor 4. Tanah yang lolos saringan nomor 4 inilah yang dijadikan

bahan untuk pengujian.

Gambar 3.2 Kondisi Tanah Lapangan/Asli.

3.2.2 Tanah Pasir.

Sampel pasir diambil dari lokasi sekitar Sungai Krasak, Kecamatan Muntilan,

Kabupaten Magelang, Jawa Tengah sebanyak kurang lebih 1,5 m3. Setelah Pasir

diangkut dari lokasi pengambilan, pasir tersebut dijemur hingga kering.

(16)

1. Pasir kasar, yaitu pasir berukuran butiran 2 mm sampai >0,425 mm

atau lolos saringan nomor 10 dan tertahan pada saringan nomor 40.

2. Pasir halus, yaitu pasir dengan ukuran butiran 0,425 mm sampai

<0,075 atau lolos saringan nomor 40.

õöõ ÷ø ùú

Alat yang digunakan yaitu cawan porselen, cawan mortar, timbangan dengan

ketelitian 0,01 g, oven, desikator, piknometer, thermometer, alat batas cair

Casagrande, penumbuk / penggerus, spatel, saringan no. 4 , saringan no. 10,

saringan no. 40, saringan no. 200, pelat kaca, gelas beaker, pemanas / kompor

elektrik, hydrometer, gelas silinder kapasitas 100 cc, stirring apparatus,

stopwatch, silinder pemadatan (standar proctor), penumbuk timbangan dengan

kapasitas ± 12 kg dengan ketelitian 5 g, silinder pemadatan CBR, dan mesin

penetrasi CBR.

õöû üýþÿ jian Pendahuluan

Pengujian pengujian awal sebelum dilakukan pengujian CBR

laboratorium adalah :

1. Uji kadar air.

2. Uji berat jenis.

3. Uji batas cair.

4. Uji batas plastis dan indeks plastisitas.

5. Uji batas susut.

6. Uji distribusi ukuran butir.

7. Uji pemadatan (standar proctor).

Dari pengujian pemadatan tanah didapat nilai Optimum Moisture Content

(OMC) dan nilai kepadatan kering / Maximum Density Dry (MDD). Nilai OMC

ini yang nantinya digunakan sebagai dasar untuk pengujian California Bearing

(17)

13

Campuran Tanah lempung dan Pasir.

Tanah lempung yang sudah diketahui sifat-sifatnya secara fisik dan teknis,

kemudian dicampur dengan pasir yang telah digolongkan ke dalam golongan pasir

kasar dan pasir halus. Berat total campuran tersebut adalah 5 kg dan

masing-masing campuran terdiri dari 2 benda uji. Rincian campuran dapat dilihat pada

Tabel 3.1 dan 3.2.

Tabel 3.1 Rencana campuran lempung + pasir kasar untuk uji CBR

Tabel 3.2 Rencana campuran lempung + pasir halus untuk uji CBR No Tanah Lempung Tanah Pasir kasar Berat

Campuran

(18)

jianCalifornia Bearing Ratio(CBR) Laboratorium. 3.6.1 CBR Tanpa Rendaman.

a. Tanah lempung yang sudah kering, kemudian disaring oleh saringan

nomor 4.

b. Pasir yang telah kering udara disaring oleh saringan nomor 10 dan

tertahan saringan nomor 40 untuk kategori pasir kasar, sedangkan lolos

saringan nomor 40 untuk kategori pasir halus.

Gambar 3.3 Pasir kasar ( a ) dan Pasir halus ( b ).

c. Tanah lempung dicampur dengan pasir kasar dan pasir halus sesuai

dengan tabel rencana campuran. Setiap komposisi campuran dibuat 2

benda uji.

d. Setelah tanah lempung dengan pasir tercampur dengan rata, diberi air

dan diratakan. Volume air yang ditambahkan tidak lebih dari nilai OMC

tanah lempung tersebut (pada pengujian pendahuluan). Kemudian

campuran tanah lempung + pasir + air dimasukkan kedalam plastik dan

diperam selama ± 24 jam. Untuk menambahkan volume air yang

dibutuhkan, berikut perhitungannya :

(19)

15

Gambar 3.4 Pencampuran tanah lempung dan pasir.

e. Setelah selesai pemeraman, campuran tanah lempung dengan pasir

dimasukkan ke dalam silinder pemadatan CBR dan dipadatkan dengan

penumbuk.

Gambar 3.5 Silinder pemadatan CBR dan penumbuk.

f. Setelah selesai dipadatkan, penyambung silinder bagian atas dilepas,

(20)

Gambar 3.6 Penimbangan tanah dalam silinder sebelum diuji penetrasi CBR.

g. Dilakukan uji penetrasi CBR pada mesin penetrasi. Kemudian dicatat

tekanan perlawanannya atau dibaca jarum pada dial gauge dengan

rentang waktu yang telah ditentukan ( ASTM D1883-07e2 ).

(21)

17

CBR Dengan Rendaman

Pengujian CBR dengan rendaman hampir sama seperti pada pengujian

CBR tanpa rendaman yang tercantum pada langkah 4.6.1 point a sampai g, namun

yang membedakannya adalah sebelum uji penetrasi CBR, dilakukan perendaman

selama 4 hari dengan pencatatan deformasi ( ) atau pengembangan pada interval

waktu yang telah ditentukan ( ASTM D1883-07e2 ).

Gambar 3.8 Proses perendaman untuk mengetahui nilai pengembangan.

3.6.3 Terjadi Kesalahan Dalam Proses Pengujian CBR Laboratorium

Dalam proses pengujian di Laboratorium terjadi kesalahan-kesalahan yang

dilakukan, hal tersebut terjadi karena ketidaktahuan dan kurangnya pengalaman.

Kesalahan tersebut berupa:

1. Kondisi tanah lempung yang diuji ada dua kondisi yaitu tanah dalam

(22)

2. Penambahan air tidak sesuai, karena penambahan air untuk benda uji

hanya berdasarkan persentase nilai OMC (28%) , tidak

(23)

19

BAB

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Uji Tanah Lempung

Dari pengujian yang dilakukan di Laboratorium Geoteknik, Jurusan Teknik

Sipil Universitas Muhammadiyah Yogyakarta diperoleh data sifat-sifat fisik dan

sifat mekanis tanah lempung. Seperti yang ditampilkan pada Tabel 4.1 sampai

dengan Tabel 4.3 dan Gambar 4.1 sampai dengan Gambar 4.3.

Tabel 4.1 Hasil uji sifat fisik tanah lempung

Tabel 4.2 Hasil uji ukuran butir Tanah

No Pengujian Hasil satuan

1 Kadar air 13,58 %

2 Berat jenis 2,58

-3 Batas cair ( LL) 81,6 %

4 Batas plastis (PL) 35,45 %

5 Indeks plastisitas (PI) 46,15 %

6 Batas susut 18,08 %

nomor ASTM (mm) pada saringan

(g)

20 0,85 1,58 2,72 97,28

40 0,425 3 5,16 92,12

60 0,25 0,83 1,43 90,69

140 0,105 1,45 2,50 88,19

200 0,075 0,4 0,69 87,50

pan <0,075 50,83 87,50 0,00

(24)

Tabel 4.3 Hasil uji pemadatan tanah

Gambar 4.1 Hasil uji pemadatan. y = -0,0059x2_{+ 0,332x + 8,149}

No uraian pemadatan ke

-1 2 3 4 5 6

1 Kadar air ( % ) 22,97 23,64 26,47 27,95 29,61 35,73

2 Berat volume

kering ( KN / m³ )

12,66 12,55 13,26 12,58 12,70 12,51

MDD

(25)

21

Gambar 4.2 Klasifikasi tanah hasil pengujian menurut USCS.

(26)

Dari Tabel 44.1 hasil pengujian berat jenis menunjukkan nilai berat jenis

tanah sebesar 2,58 maka tanah tersebut termasuk kedalam tipikal tanah Lempung

Organik. Nilai indeks plastisitas sebesar 46,15%. Berdasarkan Tabel 2.1 tanah

tersebut memiliki potensi pengembangan yang tinggi, Menurut USCS adalah

jenis tanah CH/OH. CH adalah tanah lempung inorganik dengan plastisitas tinggi.

OH adalah tanah lempung organik dengan plastisitas sedang sampai tinggi,

sedangkan dari Gambar 4.4 menurut AASHTO tanah tersebut termasuk golongan

A-7-5 termasuk golongan tanah lempung dengan penilaian umum sebagai tanah

dasar yang buruk. Berdasarkan Gambar 4.2 didapat OMC = 28 % dan MDD =

12,82 KN/m3.

:;< =>? @ABji CBR Laboratorium

Pengujian utama pada penelitian ini adalah pengujian CBR laboratorium.

Bahan yang digunakan untuk benda uji adalah campuran tanah lempung dengan

pasir yang dicampur sesuai dengan rencana campuran. Dalam pengujian CBR

laboratorium ada 2 macam, yaitu CBR tanpa rendaman dan CBR dengan

rendaman. Kondisi demikian sesuai dengan cuaca di Indonesia yang memiliki dua

musim yaitu musim kemarau dan musim penghujan.

4.2.1 CBR Tanpa Rendaman.

Dalam menentukan nilai CBR harus dibuat grafik menggunakan program Ms.

Excel kemudian dari grafik tersebut dilakukan koreksi (jika perlu), maka setelah

koreksi dapat ditentukan nilai CBR 0,1 dan CBR 0,2 . Grafik hubungan

(27)

23

Gambar 4.4 Hasil uji CBR tanpa rendaman pada penambahan pasir 0 %.

(28)

(29)

25

Gambar 4.6 Hasil uji CBR tanpa rendaman pada penambahan 10 % pasir halus.

(30)

(31)

27

(32)

(33)

29

(34)

(35)

31

(36)

(37)

33

(38)

Hasil uji CBR tanpa rendaman dapat dilihat pada Tabel 4.4 dan grafik

hubungan antara persentase penambahan pasir dengan nilai CBR tanpa rendaman

dapat dilihat pada Gambar 4.15.

Tabel 4.4 Hasil pengujian CBR tanpa rendaman

Campuran

10 % Pasir Kasar 16,38 2,77 2,14 2,77

20 % Pasir Kasar 17,11 1,49 1,21 1,49

30 % Pasir Kasar 16,59 3,92 3,18 3,92

40 % Pasir Kasar 17,46 3,41 3,18 3,41

50 % Pasir Kasar 17,84 4,15 3,79 4,15

2.51

10 % Pasir Halus 15,94 2,80 2,48 2,80

20 % Pasir Halus 16,67 2,15 1,97 2,15

30 % Pasir Halus 17,15 1,80 1,64 1,80

40 % Pasir Halus 17,70 2,00 1,82 2,00

50 % Pasir Halus 18,46 2,31 2,21 2,31

Gambar 4.15 Pengaruh gradasi dan persentase pasir terhadap nilai CBR tanpa rendaman.

Pasir Kasar Pasir Halus

(39)

35

Persentasi meningkatnya nilai CBR tanpa rendaman tanah lempung yang

dicampur dengan pasir terhadap nilai CBR tanpa rendaman tanah lempung 0%

pasir dapat dilihat dalam Tabel 4.5.

Tabel 4.5 Persentase peningkatan nilai CBR tanpa rendaman

Campuran

Peningkatan Nilai CBR terhadap 0%

pasir (%) 10 % Pasir Kasar 0,26 20 % Pasir Kasar -1,01 30 % Pasir Kasar 1,41 40 % Pasir Kasar 0,91 50 % Pasir Kasar 1,65

10 % Pasir Halus 0,29 20 % Pasir Halus -0,35 30 % Pasir Halus -0,71 40 % Pasir Halus -0,51 50 % Pasir Halus -0,20

Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh Seta (2006) nilai CBR tanpa

rendaman semakin meningkat seiring dengan bertambahnya persentase campuran

pasir. Hasil penelitian menunjukkan bahwa dengan penambahan pasir kasar nilai

CBR cenderung meningkat seiring dengan penambahan persentase pasirnya, pada

penambahan pasir halus nilai CBR cenderung menurun seiring dengan

penambahan persentase pasirnya. Kondisi yang demikian kurang sesuai dengan

penelitian-penelitian sebelumnya. Kurang sesuainya hasil penelitian ini karena

kesalahan dalam proses penelitian yaitu tidak sesuainya penambahan air.

CBR Dengan Rendaman.

Grafik hubungan penetrasi dengan tekanan dapat dilihat pada Gambar 5.16

(40)

(41)

37

Gambar 4.17 Hasil uji CBR dengan rendaman pada penambahan 10 % pasir kasar.

(42)

(43)

39

(44)

(45)

41

(46)

(47)

43

(48)

(49)

45

(50)

(51)

47

Hasil uji CBR dengan rendaman dapat dilihat pada Tabel 4.6, grafik

hubungan antara persentase penambahan pasir dengan nilai CBR dengan

rendaman dapat dilihat pada Gambar 4.16 dan grafik hubungan persentase

penambahan pasir dengan Ö ×ØÙ ÙÚÛÜ pada perendaman 96 jam dapat dilihat pada Gambar 4.17.

Tabel 4.6 Hasil pengujian CBR dengan rendaman

Campuran

10 % Pasir Kasar 15,54 0,68 0,66 0,68

20 % Pasir Kasar 15,62 0,62 0,57 0,62

30 % Pasir Kasar 16,27 0,95 0,92 0,95

40 % Pasir Kasar 17,05 1,63 1,44 1,63

50 % Pasir Kasar 18,03 1,08 1,03 0,08

0 % Pasir

10 % Pasir Halus 15,15 0,62 0,41 0,62

20 % Pasir Halus 16,37 0,98 0,86 0,98

30 % Pasir Halus 16,74 1,85 1,60 1,85

40 % Pasir Halus 17,93 2,09 1,80 2,09

(52)

Gambar 4.27 Pengaruh gradasi dan persentase pasir terhadap nilai CBR dengan rendaman.

Persentase meningkatnya nilai CBR tanpa rendaman tanah lempung yang

dicampur dengan pasir terhadap nilai CBR tanpa rendaman tanah lempung 0%

pasir dapat dilihat dalam Tabel 5.7.

Tabel 4.7 Persentase peningkatan nilai CBR dengan rendaman

Campuran

Peningkatan nilai CBR terhadap 0%

Pasir

10 % Pasir Kasar 0,25 20 % Pasir Kasar 0,18 30 % Pasir Kasar 0,52 40 % Pasir Kasar 1,20 50 % Pasir Kasar 0,65

10 % Pasir Halus 0,18 20 % Pasir Halus 0,55 30 % Pasir Halus 1,41 40 % Pasir Halus 1,66 50 % Pasir Halus 2,18 0,00

Pasir Kasar Pasir halus

(53)

49

Dari Gambar 4.16 nilai CBR dari keduanya cenderung meningkat seiring

dengan persentase penambahan pasir, namun peningkatan nilai CBR dengan

rendaman pada penambahan pasir halus lebih besar dari penambahan pasir kasar.

Kondisi yang demikian sesuai dengan penelitian-penelitian sebelumnya. Seperti

yang dilakukan oleh Seta (2006) semakin bertambah persentase pasir, maka

semakin bertambah nilai CBR dengan rendamannya.

áâãâä åæç èéêuë Gradasi dan Persentase Campuran terhadap NilaiSwelling Hubungan persentase penambahan pasir kasar dan pasir halus dengan nilai

ìíîïï ð ñòpada perendaman 96 jam dapat dilihat dalam Gambar 4.28.

Gambar 4.28 Pengaruh gradasi terhadap nilaiìíîïïð ñòó

Berdasarkan Gambar 4.28 dapat dilihat pengembangan (ìíîï ïðñò) yang terjadi semakin menurun seiring dengan persentase penambahan pasir. Pada penambahan

50% pasir kasar selisih nilai ìíîïï ð ñò terhadap penambahan 40% cukup kecil yaitu sebesar 0,01%, sedangkan pada penambahan 50% pasir halus dengan selisih

nilai ìíîï ï ð ñò terhadap penambahan 40% cukup besar yaitu sebesar 0,58%. Kondisi yang demikian sesuai dengan penelitian-penelitian yang sebelumnya.

Karena dengan penambahan pasir, nilai indeks plastisitasnya menurun.

Persentase nilai penurunan ( L) ìíîïï ð ñò terhadap penambahan pasir 0% dapat dilihat pada Tabel 4.8.

0,0

(54)

Tabel 4.8 Persentase nilai penurunan terhadap penambahan 0% pasir 10 % Pasir Kasar 0.52 20 % Pasir Kasar 0.73 30 % Pasir Kasar 1.46 40 % Pasir Kasar 2.29 50 % Pasir Kasar 2.30

10 % Pasir Halus 1.52 20 % Pasir Halus 1.97 30 % Pasir Halus 1.92 40 % Pasir Halus 2.23 50 % Pasir Halus 2.81

üýþýü Hubungan CBR Tanpa Rendaman dengan CBR Dengan Rendaman

Gambar 4.29 Hubungan penambahan pasir kasar dengan nilai CBR. 0,0

(55)

51

Gambar 4.30 Hubungan penambahan pasir halus dengan nilai CBR.

Pada Gambar 4.29 selisih nilai CBR antara CBR rendaman dengan CBR

tanpa rendaman pada penambahan pasir kasar memiliki selisih nilai yang cukup

jauh (nilai CBR rata-rata) yaitu sebesar 2,14%, nilai CBR dengan rendaman jauh

lebih rendah (nilai CBR rata-rata) sebesar 0,90% daripada nilai CBR tanpa

rendaman dengan nilai CBR rata-ratanya sebesar 3,04%. Namun, nilai

peningkatan dan penurunan pada masing-masing persentasi penambahan pasir

memiliki kecenderungan yang sama atau seragam (peningkatan dan penurunanya

cenderung seragam).

Pada Gambar 4.30 selisih nilai CBR antara CBR rendaman dengan CBR

tanpa rendaman cukup jauh pada awal persentase penambahan pasir halus(pada

penambahan 0% - 20% pasir halus) dengan nilai selisih rata-ratanya sebesar

1,81%, nilai CBR dengan rendaman lebih rendah dengan nilai CBR rata-ratanya

sebesar 0,68% daripada nilai CBR tanpa rendaman dengan nilai CBR rata-ratanya

sebesar 2,49%. Namun, pada persentase penambahan pasir halus berikutnya (pada

penambahan 30% - 50% pasir halus) nilai CBR dengan rendaman semakin

meningkat sehingga pada penambahan 50% pasir halus nilai CBR dengan

rendaman lebih besar daripada nilai CBR tanpa rendaman (pada CBR dengan

rendaman nilai CBRnya sebesar 2,61%, pada tanpa rendaman nilai CBRnya

sebesar 2,31%).

(56)

v

Practice for Classification of Soils for Engineering Purposes (Unified Soil Classification System),

!"# $ %"&' ()"&* +" (# $,# & # $'

-./$" 0- 1- 234 Foundation on Expansive Soils, 5*' $6 ($% 7($"#(8(7 9 :;*('/("<.)= >&" ?@ $AB)

%C-&' D- - 2334 Mekanika Tanah (prinsip-prinsip dan rekayasa geoteknis), 5 %l&n<<& E&

C&%#&-$>& %# $=$" 9 $C$%F& &" += := Pedoman Penyelidikan Dan Pengujian

Tanah Dasar Untuk Pekerjaan Jalan.( %$C# ) %&#E$",$%&*D("&&

%<&-1& %,(?&# =) 1- .- Mekanika Tanah 1 G&,F & / & ,& +"6 $ %' (# ? 9 %$' ' B)< ?&C&

%#&-!, %:' !- 22 Pengujian Parameter Kuat Geser Tanah Melalui Proses

Stabilisasi Tanah Pasir Menggunakan Clean Set Cement (CS-10),

!H 5I 6)* :=$")=) %

2-!" <*$' J-G- &" , $#7&*8E-D- 23Soil Stabilization (Prinsip And Practice), D:# # $%A)%# /' ?," $

:,&- 22Stabilisasi Tanah Lempung Bukit Rawi Mengunakan Pasir Dan

Semen,+ " (6 $ %' (#&'H&=;:"<&" <C: %&#D&"F& %= &'

:"#) /& %-- 3Mekanika Tanah,J=& /D:C:B) < ?&C& :"#) /& % - - 2 Perbaikan Tanah,

H9K

+ " (6 $%' (#&' :/&== &,( ?& / B)< ?&C&

%#&-@ :%' &" ,( - 22 Studi Eksperimental Perilaku Kompresibilitas Tanah

Ekspansif yang Distabilisasi dengan Pasir dan Kapur, + " (6 $%' (#&' !" ,)"$' (& $>)

C-L('= &" 22 Analisis Daya Dukung Tanah Lempung yang Distabilisasi

dengan Kapur dan Pasir,M& /&"& 5 I@!I!9!HN)*:= $2")= )%

$#& M- Perilaku Tanah Ekspansif Yang Dicampur Dengan Pasir Untuk

(57)

<-vi

O PQR STUV W XQY XZR V [\ V ]^_`_aV Studi Stabilitas Tanah Ekspansif Dengan

(58)

vi

k l k l k l

m no np o q oq on oo

o

n qrno qros mornt qrss qrto qrqm

t

qrv u qrvt qro qrmp

u mmrnt mmron mmrnm mmron mv rqo m mrnu

w wv rms uwrqw wv rm q wv rpv wt rop wv rt u

8 rata-rata berat jenis 2.58

(59)

vii

(60)

viii

berat tanah kering + lilin, Wsxa

berat cawan susut + pasta tanah, wsdw

berat cawan susut + tanah kering, wsdd

berat tanah kering,Ws = Wsdd - Wsd

kadar air tanah awal, w

batas susut, SL

batas susut tanah rata-rata, SL 18.08

volume tanah kering , Vd

berat air yang didesak oleh tanah kering + lilin, Wwsx

volume tanah kering + lilin, Vdx

berat lapisan lilin pada tanah kering, Wx

volume lapisan lilin pada tanah kering, Vx

Lampiran 7 Tabel distribusi ukuran butir.

Lampiran 8 Tabel distribusi ukuran butir(lanjutan).

L K D R P Pa

11.67418864 0.01261 0.030466 22.05 38.72 33.88 12.47818864 0.01261 0.019921 16.05 28.18 24.66

13.43818864 0.01261 0.00844 9.05 15.89 13.91

13.71818864 0.01261 0.00603 7.05 12.38 10.83

14.13718864 0.01248 0.002968 5.80 10.18 8.91

(61)

ix 11 g 78.64 84.59 103.90 73.12 99.14 86.21 82.30 84.94 86.49 104.92 91.53 67.10 69.48 78.61 76.94 68.43 70.03 65.90 12 g 65.23 70.46 86.87 60.60 82.31 71.61 65.62 68.39 70.37 85.05 74.10 55.05 55.83 62.39 61.71 53.02 54.08 50.89 13 g 13.41 14.13 17.03 12.52 16.83 14.60 16.68 16.55 16.12 19.87 17.43 12.05 13.65 16.22 15.23 15.41 15.95 15.01 14 g 55.97 61.47 77.49 51.41 73.01 62.11 56.33 59.08 61.49 75.83 64.93 45.69 46.64 53.09 52.48 43.73 44.52 41.54 15 % 23.96 22.99 21.98 24.35 23.05 23.51 29.61 28.01 26.22 26.20 26.84 26.37 29.27 30.55 29.02 35.24 35.83 36.13

16 g

17 KN/m3

18 KN/m3

PEMADATAN TANAH

NO Uraian satuan pemadatan ke

-1 2 3 4 5 6

Berat Silinder kosong, W1 4175 4175 4175 4175

5810

Berat Tanah Padat, Wm 1500 1495 1550 1615 1585 1635

Berat Silinder + Tanah Padat, w2 5675 5670 5725 5790 5760

Pemeriksaan Kadar air :

10.1

Tinggi Silinder, h 11.8 11.8 11.8 11.8 11.8 11.8

Diameter Silinder, D 10.1 10.1 10.1 10.1 10.1

Volume silinder, V 944.92 944.92 944.92 944.92

Berat Volume Basah, 15.57 15.52 16.09 16.77

No. Cawan Berat cawan Kosong, Wc Berat Cawan + tanah basah, Wb

Berat Air, Ww

Berat Cawan + tanah Kering, Wd

Berat Tanah Kering, Ws Kadar Air , w

Kadar Air Rata-Rata, w 22.97 27.95 26.47 29.61 35.73

Berat Volume kering, d 12.66 12.55 12.58 13.26 12.70

23.64

12.51

Garis Jenuh, zarvz 15.85 15.68 14.67 15.00 14.32 13.14

(62)

x

(63)

xi

45678 9 5:;;<5=>:?7@ 65A5B 5:CDEF JJINOLM

(64)

(65)

xiii

(66)

(67)

xv

(68)

(69)

xvii

(70)

(71)

xix

(72)

(73)

xxi

(74)

(75)

xxiii

(76)

(77)

xxv

(78)

(79)

xxvii

(80)

(81)

xxix

(82)

(83)

xxxi

(84)

(85)

xxxiii

(86)