Kajian Efektifitas Penggunaan Semen Portland dan Limbah Karbit terhadap Stabilitas Tanah Lempung Ditinjau Dari Nilai CBR

Teks penuh

(1)

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 UMUM

Tanah merupakan tempat berdirinya suatu struktur atau konstruksi, baik itu konstruksi bangunan maupun konstruksi jalan yang sering menimbulkan masalah bila memiliki sifat-sifat yang buruk seperti plastisitas yang tinggi, kekuatan geser yang rendah dan potensi kembang susut yang besar. Karena besarnya pengaruh tanah terhadap perencanaan suatu konstruksi maka tanah menjadi komponen yang perlu diperhatikan dalam perencanaan konstruksi.

Tanah lempung merupakan salah satu jenis tanah yang sering dilakukan proses stabilisasi. Hal ini disebabkan tanah lempung sangat keras dalam kondisi kering dan bersifat plastis pada kadar air sedang, namun ketika kadar air tinggi, tanah lempung akan bersifat lengket (kohesif) dan sangat lunak., sehingga menyebabkan perubahan volume yang besar karena pengaruh air dan menyebabkan tanah mengembang dan menyusut dalam jangka waktu yang relatif cepat. Sifat inilah yang menjadi alasan perlunya dilakukan proses stabilisasi agar sifat tersebut diperbaiki sehingga dapat meningkatkan daya dukung tanah tersebut. Umumnya sebagian besar wilayahIndonesia terdiri oleh tanah lempung dengan pengembangan yang cukup besar(plastisitas tinggi).

(2)

Proses stabilisasi tanah ada 3 cara yaitu : 1. Mekanis

Stabilisasi mekanis dilakukan dengan cara pemadatan yang dilakukan dengan menggunakan berbagai jenis peralatan mekanis seperti : mesin gilas

(roller), benda berat yang dijatuhkan, ledakan, tekanan statis, tekstur,pembekuan, pemanasan dan sebagainya.

2. Fisis

Stabilisasi secara fisis dilakukan melalui perbaikan gradasi tanah dengan menambah butiran tanah pada fraksi tertentu yang dianggap kurang, guna mencapai gradasi yang rapat.

3. Kimiawi (Modification by Admixture)

(3)

1.2 LATAR BELAKANG

Tanah mempunyai peranan penting dalam suatu pekerjaan konstruksi, baik dijadikan bahan konstruksi maupun kuat dukung beban. Seluruh bangunan sipil berkaitan erat dengan tanah, karena tanah dapat digunakan sebagai bahan bangunan dan sebagai tempat bangunan dapat berdiri. Seperti diketahui dalam setiap pelaksanaan pembangunan, penyelidikan terhadap tanah adalah langkah awal yang harus dilakukan, guna mengetahui apakah tanah di lokasi pembangunan telah memenuhi persyaratan perencanaan yaitu stabilitas, deformasi dan kepadatan.

Tanah lunak adalah tanah yang jika tidak dikenali dan diselidiki secara berhati-hati dapat menyebabkan masalah ketidakstabilan dan penurunan jangka panjang yang tidak dapat ditolerir; tanah tersebut mempunyai kuat geser yang rendah dan kompresibilitas yang tinggi. (Panduan Geoteknik 1 Proses Pembentukkan dan Sifat-Sifat Dasar Tanah Lunak, 2002).

(4)

menghitung daya dukung tanah atau untuk menghitung tegangan dorong dinding penahan tanah. Keruntuhan suatu bangunan dapat terjadi akibat adanya kombinasi keadaan kritis dari tegangan normal dan tegangan geser (Mohr, 1910).

Untuk mengatasi masalah pada tanah lunak tersebut, perlu dilakukan upaya perbaikan tanah melalui usaha stabilisasi tanah.Stabilisasi yang dilakukan dalam penelitian ini adalahsecara kimiawi yaitu dengan menambahkanbahanpencampur (stabilizing agents)padatanah yang akandistabilisasi yaitu semen dan limbah karbit.

Semenadalah campuran senyawa kimia yang bersifat hidrolis, yang berarti jika dicampur dalam air dalam jumlah tertentu akan mengikat bahan-bahan lain menjadi satu kesatuan massa yang dapat memadat dan mengeras. Sedangkan limbah karbit adalah sisa pembakaran karbit yang tidak terpakai. Limbah karbit (calcium carbide residu/CCR)merupakan limbah yang diperoleh dari industri bengkel las karbit di Jl. Sei Serayu, Kecamatan Medan Baru, Sumatera Utara. Umumnya sisa-sisa karbit sisa pengelasan pada besi dibuang pada daerah tertentu atau ditimbun di daerah sekitar bengkel.

Kalsium karbit (CaC2) diperoleh dari reaksi kimia antara kapur dari proses

pembakaran batu kapur dan arang batu. Limbah kapur karbit CCR (Ca(OH)2)

diperoleh dari reaksi CaC2 dan air (H2O) untuk membentuk gas asitilena (C2H2),

reaksi pembentuk CCR sebagai berikut (Jaturapitakkul dan Roongreung; 2003, Makaratat, dkk, 2010: Somna, dkk, 2011; Kampala dan Horpibulsuk, 2013; Horpibulsuk, dkk, 2012)

(5)

Selama ini pemanfaatan limbah padat tersebut belum optimal. Limbah ini hanya dimanfaatkan sebagai tanah timbun pada area di sekitar pabrik. Apabila keadaan ini dibiarkan terus menerus, maka semakin lama pabrik akan kekurangan lahan untuk penimbunan limbah sehingga dimungkinkan terjadinya pencemaran lingkungan. Dengan demikian diperlukan upaya untuk mengatasi permasalahan tersebut. Salah satu alternatif mengatasi jumlah limbah tersebut dengan memanfaatkannya sebagai bahan campuran untuk menstabilisasikan tanah lempung.

Penelitian mengenai stabilisasi pada tanah lempung telah banyakdilakukan sebelumnya sebagai upaya untuk melakukan perbaikan pada tanah. Campuran bahan yang digunakan pun bermacam-macam antara lain: kapur, semen, fly ash, bubuk batu merah, abu ampas tebu, abu sekam padi, dan bahan lainnya. Hasilnya menunjukkan perbaikan pada kondisi tanah lempung baik sifat fisismaupun sifat mekanisnya.

1.3 TUJUAN DAN MANFAAT PENELITIAN

1.3.1 Tujuan

Adapun tujuan penelitian ini adalah :

1. Untuk mengetahui sifat fisik (index properties) dari tanah asli.

2. Untuk mengetahui pengaruh penambahan semen dan limbah karbit terhadap stabilitas tanah.

(6)

4. Untuk mencari kadar persentase yang efektif dengan penambahan semen dan limbah karbit terhadap daya dukung tanah.

1.3.2 Manfaat

Penelitian ini diharapkan bermanfaat untuk :

1. Pihak-pihak atau mahasiswa yang akan membahas hal yang sama.

2. Pihak-pihak yang membutuhkan informasi dan mempelajari hal yang dibahas dalam laporan tugas akhir.

1.4 PEMBATASAN PENELITIAN

Batasan-batasan dalam penelitian ini yakni sebagai berikut : 1. Tanah yang dipakai tanah lempung Patumbak, Deli Serdang

2. Bahan stabilitas yang digunakan adalah limbah karbit yang telah lolos saringan no 200

3. Semen yang digunakan semen Portland tipe I

4. Ujiindex propertiestanahasliuntukmengetahuisifatfisistanah yang dilakukanpadaawalpenelitian, meliputi:

 Ujikadar air

 Ujiberatjenistanah

 UjinilaiAtterberg(batas-bataskonsistensi)

 Ujidistribusibutiranatauanalisasaringan

(7)

7%, 8%, 9%, 10% dan 11% dari berat tanah, dengan kadar semen tetap sebesar 2% dari berat tanah.

6. Penambahan kadar air terhadap masing-masing bahan pencampur sebesar 20% dari setiap persentase bahan campuran pada setiap benda uji untuk menghindari terjadinya absorbsi air akibat bahan pencampur (Soil Cement Base).

7. Berat tanah yang dimaksud adalah tanah dalam kondisi kering setelah dijemur di bawah sinar matahari dan lolos saringan no 4

8. Pengujian untuk engineering properties dilakukan dengan uji Proctor Standard, dan uji CBR Lab unsoaked.

9. Masa pemeraman yaitu 14 hari.

1.5 METODOLOGI PENELITIAN

Berikut ini adalah metodologi dari penelitian ini, yaitu :

1. Tahap pendahuluan merupakan tahapan studi pustaka yang meliputi pengumpulan dan mempelajari literatur-literatur yang berkaitan dengan penelitian ini.

2. Tahap pengambilan tanah, tanah yang dipakai dalam pengujian adalah tanah lempung yang berasal dari Patumbak, Deli Serdang.

3. Uji index properties tanah asli untuk mengetahui sifat fisis tanah yang dilakukan pada awal penelitian, meliputi:

 Uji kadar air

(8)

 Uji distribusi butiran atau analisa saringan

4. Uji pendahuluan kepadatan tanah asli untuk pembuatan benda uji dengan standard Proctor.

5. Diambil sebanyak 13 (tiga belas) sampel tanah, dimana 1 (satu) digunakan sampel tanpa campuran atau tanah asli, 1 (satu) sampel dengan tambahan semen tanpa limbah karbit, 1 (satu) sampel lagi dengan tambahan karbit tanpa semen dan 10 (sepuluh) digunakan sampel dengan campuran semen – limbah karbit.

6. Bahan pencampur yang digunakan dalam penelitian ini yaitu semen portland tipe I, tanah lempung (clay), dan limbah karbit dengan sepuluh variasi kadar yang berbeda yaitu 2% PC + 2% CCR, 2% PC + 3% CCR, 2% PC + 4% CCR, 2% PC + 5% CCR, 2% PC + 6% CCR, 2% PC + 7% CCR, 2% PC + 8% CCR, 2% PC + 9% CCR, 2% PC + 10% CCR, dan 2% PC + 11% CCR. 7. Waktu pemeraman (curing time) pada masing-masing benda uji agar

campuran merata ditetapkan selama 14hari.

Figur

Memperbarui...

Referensi

Memperbarui...