PENGARUH ELEKTROOSMOSIS PADA TANAH LEMPUNG DITINJAU DARI PARAMETER KONSOLIDASI TANAH

(1)

commit to user

PENGARUH ELEKTROOSMOSIS PADA TANAH LEMPUNG

DITINJAU DARI PARAMETER KONSOLIDASI TANAH

(Electroosmosis Influence on The Clay Reviewed Consolidation of Soil Parameter)

SKRIPSI

Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Pada Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik

Universitas Sebelas Maret Surakarta

Disusun oleh :

HERFIN ARDITA PRASTIWI NIM I 1113046

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA 2016

(2)

commit to user

PENGARUH ELEKTROOSMOSIS PADA TANAH LEMPUNG

DITINJAU DARI PARAMETER KONSOLIDASI TANAH

Disusun oleh :

Telah disetujui untuk dipertahankan dihadapan Tim Penguji Pendadaran Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret

Disetujui,

(3)

commit to user

PENGARUH ELEKTROOSMOSIS PADA TANAH LEMPUNG

DITINJAU DARI PARAMETER KONSOLIDASI TANAH

Disusun oleh :

Telah dipertahankan dihadapan Tim Penguji Pendadaran Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta pada :

Hari : Rabu

Tanggal : 30 Maret 2016 Tim Penguji :

1. Dr. Niken Silmi Surjandari, ST, MT

NIP. 19690903 199702 2 001 ---2. Yusep Muslih P, ST, MT , Ph.D

NIP. 19680702 199502 1 001 ---3. Dr. Bambang Setiawan, ST.,MT

NIP. 19690717 199702 1 001 ---4. Ir. Noegroho Djarwanti, MT

NIP. 19561112 198403 2 007 ---Disahkan,

Tanggal : ………..

Kepala Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik UNS

Wibowo, ST, DEA

NIP. 19681007 199502 1 001

(4)

commit to user

“Sabar, ikhlas dan jujur adalah kunci kebahagian” (Anonim)

“Kesuksesan akan dapat kita capai. Ketika kita percaya dan yakin bahwa Allah akan memberikan pertolongan kepada kita”

(Anonim)

“To give is to receive” (Anonim)

(5)

commit to user

Herfin Ardita Prastiwi, 2016. Pengaruh Elektroosmosis pada Tanah Lempung

ditinjau dari Parameter Konsolidasi Tanah. Skripsi, Program Studi Teknik

Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret Surakarta.

Tanah lempung dengan kadar air yang tinggi memiliki daya dukung tanah yang rendah, plastisitas yang tinggi, kembang susut yang relatif besar, kuat geser yang rendah dan permeabilitas yang rendah menyebabkan penurunan yang besar. Perbaikan tanah diperlukan guna memperbaiki sifat fisik dari tanah lempung. Penelitian ini menggunakan metode elektroosmosis untuk mengurangi kadar air pada tanah lempung dengan mengaliri arus listrik searah (DC). Tujuan dari penelitian ini untuk mengetahui pengaruh elektroosmosis pada tanah lempung ditinjau dari parameter konsolidasi tanah sehingga mendapatkan nilai indeks pemampatan (Cc), koefisien konsolidasi (Cv), penurunan (Sc) dan lama penurunan (t).

Penelitian ini dilakukan percobaan uji model fisik ditinjau dari parameter konsolidasi tanah lempung dibawah pengaruh elektroosmosis tanpa preloading dan dengan preloading di laboratorium. Model elektroosmosis berbentuk box berukuran 30 × 30 × 15 cm dengan pemberian beda potensial 0, 4.5, 9, 12 V. Hasil konsolidasi tanah parameter nilai Cc semakin tinggi beda potensial dan

preloading yang diberikan maka semakin kecil nilai Cc. Tanpa preloading pada anoda Cc = 0,476 dan dengan preloading Cc = 0,453. Nilai Sc yang diberi elektroosmosis dengan preloading dan tanpa preloading pada beda potensial 12 V posisi anoda Sc = 0,946 g/cm2 lebih kecil dibanding nilai Sc yang diberi elektroosmosis tanpa preloading dengan posisi anoda Sc = 1,030 g/cm2. Semakin besar beda potensial dan preloading yang diberikan semakin cepat waktu penurunan yang terjadi, tanpa preloading posisi anoda beda potensial 12 V nilai t = 1,161 hari dan dengan preloading t = 1,389 hari. Volume air yang keluar pada beda potensial 12 V tanpa preloading 180 ml lebih sedikit dibanding volume air yang keluar dengan preloading 343 ml.

Kata kunci : Tanah lempung, elektroosmosis, konsolidasi tanah.

(6)

commit to user

Herfin Ardita Pratiwi, 2016. Electroosmosis Influence on The Clay Reviewed Consolidation of Soil Parameter. Thesis, Department of Civil Engineering, Faculty of Engineering, University of Eleven, Surakarta.

Clay soil with a high water content has a low bearing capacity, high plasticity, swelling of soil relatively large, low shear strength and low permeability causing in a huge settlement. Soil improvement is required in order to improve the physical properties of the clay. This study use electroosmosis method to reduce the water content in the clay applying direct current (DC). The purpose of this study is to determine the effect of electroosmosis on clay soil consolidation considering parameters obtaining the value of compression index (Cc), coefficient of

consolidation (Cv), decrease (Sc) and the long decline (t).

The research was carried out physical trial test model parameters with respect to consolidation of clay under the influence of electroosmosis without preloading and with preloading in the laboratory. Electroosmosis model with a box shape of measurments 30 × 30 × 15 cm giving a potential difference of 0, 4.5, 9, and 12 V. The results show the higher the Cc potential different, the smaller the value of Cc

preloading. Without preloading on the anode Cc = 0.476 and by preloading Cc =

0.453. Sc value by electroosmosis by preloading and without preloding with

potential difference of 12 V position anodes Sc = 0.946 g / cm2 is lesser than the Sc

value of electroosmosis without preloading with position anode Sc = 1.030 g/cm2.

The greater the potential difference and preloading given, the faster decline of the time. Without preloading position of potential difference of anode 12 V t = 1,161 days and by preloading t = 1,389 days. The volume of water that comes out with potential difference of 12 V without preloading is 180 ml less than the volume of water that comes out with is 343 ml preloading.

Keywords: Clay soil, electroosmosis, consolidation of soil.

(7)

commit to user

Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan karuniaNya, sehingga penulis dapat menyelesaikan Skripsi yang berjudul “Pengaruh Elektroosmosis pada Tanah Lempung ditinjau dari Parameter Konsolidasi Tanah”.

Skripsi ini disusun untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana Teknik pada Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret. Penulisan laporan ini, tidak terlepas dari bantuan dan bimbingan berbagai pihak. Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terimakasih kepada :

1. Wibowo, ST, DEA, selaku Ketua Program Studi Teknik Sipil Universitas Sebelas Maret Surakarta.

2. Dr. Niken Silmi Surjandari, ST, MT, selaku Dosen Pembimbing 1 dalam penulisan skripsi.

3. Yusep Muslih P., ST, MT, Ph.D, selaku Dosen Pembimbing 2 dalam penulisan skripsi.

4. Dr. Bambang Setiawan, ST, MT, selaku Dosen Penguji Skripsi 1.

5. Ir. Noegroho Djarwanti, MT, selaku Dosen Penguji Skripsi 2.

6. Agus Setia Budi, ST, MT, selaku Pembimbing Akademik.

7. Seluruh Dosen dan Staff Karyawan Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.

8. Keluarga, terimakasih atas dukungan kepada penulis dalam menyelesaikan penulisan skripsi ini baik secara materiil maupu spiritual.

9. Teman-teman Teknik Sipil Non-Reguler Angkatan 2013 yang telah banyak membantu dan tidak dapat penulis sebutkan satu persatu.

10. Semua pihak baik secara langsung maupun tidak langsung yang telah banyak membantu dan tidak dapat penulis sebutkan satu persatu.

(8)

commit to user

Penulis menyadari penyusunan skripsi ini belum sempurna. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun. Penulis berharap skripsi ini dapat memberikan manfaat bagi penulis khususnya, dan bagi pembaca pada umumnya.

Surakarta, April 2016

(9)

commit to user

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ... i

HALAMAN PERSETUJUAN ... ii

HALAMAN PENGESAHAN... iii

HALAMAN MOTTO... iv

ABSTRAK... v

ABSTRACT... vi

KATA PENGANTAR... vii

DAFTAR ISI... ix

DAFTAR TABEL... xii

DAFTAR GAMBAR... xiii

DAFTAR LAMPIRAN... xiv

BAB 1 PENDAHULUAN... 1 1.1. Latar Belakang... 1 1.2. Rumusan Masalah... 2 1.3. Batasan Masalah... 2 1.4. Tujuan Penelitian... 3 1.5. Manfaat Penelitian... 3

(10)

commit to user 2.2. Dasar Teori... 6 2.2.1. Tanah Lempung... 6 2.2.2. Penurunan Konsolidasi... 7 2.2.3. Pra-pembebanan (Preloading)... 10 2.2.4. Fenomena Elektrokinetik... 12

2.2.5. Aplikasi Metode Elektroosmosis... 13

BAB 3 METODE PENELITIAN... 16

3.1. Uraian Umum... 16

3.2. Pengambilan Sampel Tanah... 17

3.3. Identifikasi Awal... 17

3.3.1. Distribusi Ukuran Butiran (Grain Size Analysis)... 17

3.3.2. Pengujian Batas Atterberg (Atterberg Limit Test)... 18

3.4. Pengujian Utama... 18

3.4.1. Alat dan Bahan... 18

3.4.2. Persiapan Model Elektroosmosis... 20

3.4.3. Penjenuhan Sampel... 21

3.4.4. Proses Pengujian Utama... 22

3.4.4.1 Elektroosmosis Tanpa Preloading... 22

3.4.4.2 Elektroosmosis dengan Preloading... 22

3.4.5. Pengambilan Sampel Tanah Setelah di Elektroosmosis... 24

3.4.6. Pengujian Konsolidasi... 25

3.4.7. Proses Analisis... 25

(11)

commit to user

BAB 4 HASIL DAN ANALISIS... 28

4.1. Hasil Uji Klasifikasi Tanah... 27

4.1.1. Pengujian Spesific Gravity (Gs)... 27

4.1.2. Percobaan Analisa Ukuran Butiran (Grain Size Analysis)... 27

4.1.3. Percobaan Batas Konsistensi Atterberg (Atterberg Limit)... 28

4.2. Hasil Pengujian Utama... 29

4.2.1. Konsolidasi... 29

4.2.2.1 Hubungan Parameter Cc dengan Beda Potensial... 29

4.2.2.2 Hubungan Parameter Cv dengan Beda Potensial... 31

4.2.2.3 Hubungan Parameter Sc dengan Beda Potensial... 33

4.2.2.4 Hubungan Parameter t dengan Beda Potensial... 35

4.2.2. Volume Komulatif Air Keluar... 37

4.2.3. Kadar Air Sebelum dan Setelah diberi Elektroosmosis... 39

4.2.3.1 Kadar Air Sebelum dan Setelah diberi Elektroos-mosis Tanpa Preloading... 39

4.2.3.2 Kadar Air Sebelum dan Setelah diberi Elektroos-mosis dengan Preloading... 41

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN... 43

5.1. Kesimpulan... 43

5.2. Saran... 44

DAFTAR PUSTAKA ... 45

(12)

commit to user

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Hubungan Derajat Konsolidasi (U) dengan Faktor Waktu (Tv)... 10 Tabel 4.1 Rekapitulasi Parameter Nilai Cc Metode Elektroosmosis Tanpa

Preloading dan dengan Preloading... 29 Tabel 4.2 Rekapitulasi Parameter Nilai Cv Metode Elektroosmosis Tanpa

Preloading dan dengan Preloading... 31 Tabel 4.3 Rekapitulasi Parameter Nilai Sc Metode Elektroosmosis Tanpa

Preloading dan dengan Preloading... 33 Tabel 4.4 Rekapitulasi Parameter Nilai t Metode Elektroosmosis Tanpa

Preloading dan dengan Preloading... 35 Tabel 4.5 Volume Komulatif Air Keluar Metode Elektroosmosis Tanpa

Preloading dan dengan Preloading... 37 Tabel 4.6 Kadar Air Sebelum dan Setelah diberi Elektroosmosis Tanpa

Preloading... 39 Tabel 4.7 Kadar Air Sebelum dan Setelah diberi Elektroosmosis dengan

(13)

commit to user

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Hubungan Angka Pori (e) dan Skala log (p’)... 8

Gambar 2.2 Metode Akar Waktu (Taylor, 1942)... 9

Gambar 3.1 (a) Box Kaca; (b) Adaptor; (c) Voltmeter; (d) Kabel dan Jepit Buaya; (e) Tembaga; (f) Gelas Ukur... 20

Gambar 3.2 Sketsa Model Elektroosmosis... 20

Gambar 3.3 Model Elektroosmosis... 21

Gambar 3.4 Sketsa Model Pemberian Beban (Preloading) pada Sampel... 23

Gambar 3.5 Model Pemberian Beban (Preloading) pada Sampel... 24

Gambar 3.6 Model Tampak Atas dan Pengambilan Sampel... 25

Gambar 3.7 Diagram Alir Prosedur Penelitian... 26

Gambar 4.1 Kurva Distribusi Ukuran Butiran... 27

Gambar 4.2 Grafik Plastisitas Cassagrande... 28

Gambar 4.3 Hubungan Antara Parameter Cc dengan Beda Potensial... 30

Gambar 4.4 Hubungan Antara Parameter Cv dengan Beda Potensial... 32

Gambar 4.5 Hubungan Antara Parameter Sc dengan Beda Potensial... 34

Gambar 4.6 Hubungan Antara Parameter t dengan Beda Potensial... 36 Gambar 4.7 Hubungan Antara Volume Komulatif Air Keluar dengan

(14)

commit to user

Gambar 4.8 Hubungan Antara Kadar Air dengan Beda Potensial Sebelum dan Setelah diberi Elektroosmosis Tanpa Preloading... 40 Gambar 4.9 Hubungan Antara Kadar Air dengan Beda Potensial Sebelum

dan Setelah diberi Elektroosmosis dengan Preloading... 41

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran A : Hasil Uji Klasifikasi Tanah Lampiran B : Hasil Pengujian Utama Lampiran C : Dokumentasi

(15)

commit to user

HALAMAN PERSETUJUAN

PENGARUH

ELEKTROOSMOSIS

PAI}A TANAH

LEMPT]NG

DITINJAU

DARI PARAMETER KONSOLII}ASI

TANAH

(Etectroosmosis InJlaence on The Clny Reviewed Consalidatian af SoiI

Paramcter)

Disusun oleh :

HERFIN ARDITA PRASTTWI

NrM r 1113046

Telah disetujui untuk dipertahankan dihadapan Tim Penguji Pendadaran

Program Studi Teknik Sipil Fak:ultas Teknik Universitas Sebelas Maret

Disetujui,

Penetujuan Dosen Pembimbing Pembimbing I

tT'd

Dr. Niken Silmi Suriandari, ST. MT

NIP. 19690903 1997022 001

(16)

commit to user

HAI,AMAN PENGESAHAN

PENGARUH

ELEKTROOSMOSIS

PAI}A

TANAII

LEMPI.IIIG

DITINJAU DARI PARAMETER KONSOLIDASI

TANAII

(Electroosmosis Infiuenee on The Clay Reviewed Consolidation of Soil

Parameter'S

Disusun oleh :

HERFIN ARDITA PRASTTWI

NIM I1113046

Telah dipertahankan dihadapan Tim Penguji Pendadaran Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Swakarta pada :

Hari

: Rabu

Tanggal : 30 Maret 2016 Tim Penguji :

1. Dr.Niken Silmi Suriandari" ST. MT

NIP. 19690903 199702 2 001

2. Yusep Muslih P. ST. MT. Ph.D

NIP. 19680742 199sO2

t

AAl

3. Dr. Bambang Setiawa& ST..MT

NIP. 196907 t7 199702

|

Q01

4. Ir. Noesroho Diarwanti. MT

NIP. 19561

ttz

198443 2 007

t7

APR ?016 i Teknik Sipil ?'1r,,, r,, n, ,ro.*! "llt t tr. ttht\E 1 ST, DEA NIP. 19681007 199502 I 001

,'/

"1

l',':f;

,\

;ir

w,7^