PENGARUH MATOS TERHADAP PENINGKATAN CBR (CALIFORNIA BEARING RATIO) DAN SIFAT KEDAP AIR PADA TANAH SEKITAR RAWA PENING - Unika Repository

(1)

Erwin Harris Saputra 13.12.0009 Universitas Katolik Soegijapranata

Lie Sanders Deckcrealy Kurniawan 13.12.0015 Fakultas Teknik Program Studi Teknik Sipil

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Uraian Umum

Penelitian ini menggunakan sampel tanah yang berasal dari sekitar

Rawa Pening. Tanah sekitar Rawa Pening tersebut mengandung gambut, hal

itu dibuktikan pada saat pengamatan langsung di lapangan terdapat

gundukan-gundukan hitam yang berasal dari bahan organik. Bahan organik

tersebut digunakan sebagai media tanam berupa pupuk dan diperjual belikan

oleh warga sekitar Rawa Pening. Gambut Rawa Pening memiliki kadar

oksigen yang rendah dan mengandung banyak air. Untuk itu dilakukan suatu

penelitian apakah tanah sekitar Rawa Pening yang mengandung gambut

setelah distabilisasi dengan menggunakan matos dapat dimanfaatkan untuk

badan jalan dan juga untuk pembuatan tanggul. Untuk mempermudah proses

penelitian, maka diambil kemungkinan terburuk dengan sampel uji berupa

50% tanah sekitar Rawa Pening dan 50% gambut.

Cara memperolehsampel uji yang berupa tanah sekitar Rawa Pening

dengan cara membeli kepada penjual warga sekitar Rawa Pening. Tanah

sekitar tersebut, awalnya berupa tanah urugan yang diperoleh warga sekitar

dengan cara menggali tanah di sekitar waduk Rawa Pening tersebut.

Sedangkan lokasi pengambilan untuk sampel gambut berasal dari tengah

waduk Rawa Pening sendiri yang kemudian diambil oleh nelayan setempat.

Kemudian, sampel gambut dibawa ke pinggir rawa oleh nelayan tersebut

menggunakan perahuuntuk di distribusikan kepada penjual sekitar. Gambut

ini didapatkan dengan cara membeli kepada penjual sekitar. Jarak antara

penjual gambut dan tanah sekitar Rawa Pening tidaklah jauh, hanya sekitar

300 m saja.

Setelah pengambilan tanah sekitar Rawa Pening dan gambut

(2)

terbuka kurang lebih selama 48 jam. Tanah sekitar Rawa Pening dan gambut

tersebut dikeringkan pada ruangan laboratorium Unika Soegijapranata

Semarang. Hal tersebut dilakukan, agar tanah sekitar Rawa Pening dan

gambut yang akan diuji dalam kondisi kering, karena pada saat pengambilan

sampel uji, tanah sekitar Rawa Pening dan gambut tersebut pada kondisi

yang lembab.

Dari hasil penelitian CBR dan permeabilitas yang akan dilakukan,

apabila hasil dari percobaan CBR tersebut memenuhi syarat, maka dapat

digunakan untuk pembuatan badan jalan. Selain itu juga, hasil dari tingkat

kedapnya, apabila kedap terhadap air, maka dapat digunakan juga untuk

pembuatan tanggul. Penelitian ini dilakukan di laboratorium Unika

Soegijaranata guna memperoleh hasil yang dapat menyimpulkan apakah

tanah sekitar Rawa Pening yang distabilisasi dengan matos dapat dijadikan

sebagai material pembuatan badan jalan ataupun untuk pembuatan tanggul.

Prosedur pengujian yang dilakukan pada penelitian ini yaitu terdiri

dari tahap persiapan pengujian dan percobaan utama.Tahap persiapan

pengujian dilakukan untuk mengetahui karakteristik dan jenis tanah.

Pengujian yang dilakukan dalam tahap persiapan ini antara lain pengujian

Uji Index Properties, Uji Saringan, Uji Hidrometer, dan Uji Atterberg Limit.

Setelah mengetahui karakteristik dan jenis tanah, dilakukan percobaan

utama yang terdiri atas Uji Kompaksi, Uji CBR (California Bearing

(3)

4.2 Pengujian Karakteristik dan Jenis Tanah

4.2.1 Uji Indeks Properties

Percobaan ini bertujuan untuk mengukur berat jenis dan kadar air

alami tanah. Hasil dari uji indeks properties ini yaitu:

1. Kadar Air (Water Content)

Uji kadar air ini dilakukan untuk mengetahui kadar air alami yang

terdapat dalam tanah sekitar Rawa Pening. Pengujian kadar air ini

dilakukan setelah sampel tanah uji dikeringkan selama 48 jam pada

ruangan terbuka. Kadar air yang diperoleh saat pengujian yaitu sebesar

24,22%.

2. Berat jenis tanah (Specific Gravity)

Selain kadar air, hasil dari uji indeks properties adalah specific gravity

(Gs). Penelitian ini berguna untuk mengetahui berat jenis tanah sekitar

Rawa Pening. Setelah dilakukan penelitian, tanah sekitar Rawa pening

memiliki Gs sebesar 2,493.

Tabel 4.1 Tabel Jenis Tanah

Type of Soil Gs

Berdasarkan tabel diatas, tanah sekitar Rawa Pening termasuk

dalam jenis organic soil.

4.2.2 Uji Saringan

Tujuan dari uji saringan ini adalah untuk mengklasifikasikan tanah

butir kasarmendapatkan koefisien keseragaman (Cu) dari kurva distribusi

(4)

4.3.Dibawah ini merupakan hasil Uji Saringan tanah sekitar Rawa Pening

yang ditunjukkan pada Tabel 4.2.

Tabel 4.2 Hasil Uji Saringan Tanah Sekitar Rawa Pening

No. Saringan

Diameter Berat Berat Tanah Berat

%

Tertahan % Lolos Saringan Saringan dan Saringan Tertahan

(mm) (gram) (gram) (gram)

(Sumber: Pengolahan Hasil Penelitian, 2017)

4.2.3 Uji Hidrometer

Uji hidrometer ini bertujuan untuk mengetahui pembagian

ukuran butir tanah yang berbutir halus. Pada uji saringan dan uji

hidrometer dihasilkan sebuah kurva analisis butiran tanah yang

ditunjukkan pada Gambar 4.1.

(5)

Tabel 4.3 Persentase Analisis Butiran Tanah Sekitar Rawa Pening

Persentase gravel (%) 0

Persentase coarse to medium sand (%) 40

Persentase fine sand (%) 44

4.2.4 Uji Atterberg Limit

Uji Atteberg Limit

inimencakuppenentuanbatas-batasAtterbergyangmeliputi: BatasCairdanBatasPlastis.

Batas Cair

Berikut ini adalah hasil uji batas cair yang ditunjukkan pada Tabel 4.4

Tabel 4.4 Uji Batas Cair

No. Uji 1 2 3 4 5

Pada Gambar 4.2 di bawah ini menunjukkan, bahwa batas air standar pada

(6)

Lie Sanders Deckcrealy Kurniawan 13.12.0015 Fakultas Teknik Program Studi Teknik Sipil Gambar 4.2 Grafik Uji batas Cair

(Sumber: Pengolahan Hasil Penelitian, 2017)

Batas Plastis

Berikut ini adalah hasil uji batas plastis yang ditunjukkan pada Tabel 4.5

Tabel 4.5 Uji Batas Plastis

No. Uji 1 2 3

No. Container 1 2 3

Berat Container (gr) 7.00 6.80 7.00 Berat Container + Tanah Basah (gr) 14.60 15.20 15.00 Berat Container + Tanah Kering (gr) 12.40 12.80 12.80 Berat Tanah Basah (gr) 7.60 8.40 8.00 Berat Tanah Kering (gr) 5.40 6.00 5.80

Berat Air (gr) 2.20 2.40 2.20

Kadar Air (%) 40.74 40.00 37.93

Plastis Limit (PL) 39.56

Indeks Plastisitas

Indeks Plastisitas merupakan perhitungan pengurangan dari batas cair dan

batas plastis.

Indeks Plastisitas = Liquid Limit (LL) –Plastisity Limit (PL)

(7)

Lie Sanders Deckcrealy Kurniawan 13.12.0015 Fakultas Teknik Program Studi Teknik Sipil Gambar 4.3 Klasifikasi tanah menurut USCS (Unified Soil Classification System)

(Sumber: Buku Teknik Fondasi 1, 1996)

(8)

4.3 Uji Kompaksi

Tujuan dari uji kompaksi adalah untuk mendapatkan kadar air

optimum dan berat isi kering maksimum pada suatu proses pemadatan.

Curing time untuk percobaan ini adalah selama 4 hari. Adapun hasil dari uji kompaksi ini dapat dilihat pada Gambar 4.4. Perbandingan kurva antara dry

(9)

(10)

(11)

Grafik pada Gambar 4.4bertujuan untuk menemukan nilai OMC (Optimum

Moisture Content) atau kadar air optimum yang diperlukan. Dari nilai OMC

tersebut dihasilkan nilai MDD (Maximum Dry Density). Hasil nilai OMC pada

penelitian ini adalah sebesar 39% dengan nilai MDD sebesar 1,388. Garis ZAV

adalah hubungan antara Berat Isi Kering dengan Kadar Air bila derajat kejenuhan

100%, yaitu bila pori tanah sama sekali tidakmengandung udara. Berdasarkan

grafik pada Gambar 4.5 di atas, dapat disimpulkan bahwa nilai dari dry lebih kecil

daripada nilai ZAV. Hal ini berarti sesuai dengan ketentuan yang menggambarkan

grafik compactiondry tersebut akan selalu berada di bawah ZAV biasanya tidak

lurus tetapi agak cekung ke atas.

4.4 Uji CBR(California Bearing Ratio)

Percobaan CBR berguna untuk mengetahui kekuatan tanah

dasar.Nilai CBR adalah perbandingan (dalam %) antara tekanan yang

diperlukan untuk menembus tanah dengan standar tertentu. Pada penelitian

ini dilakukan CBR tidak terendam (unsoaked) dan CBR terendam (soaked).

Pada saat uji CBR rendam, nilai pengembangan (swell) yang terjadi juga

diukur untuk mengetahui seberapa besar tanah tersebut mengembang. Dan

berikut adalah hasil pengembangan (swell), CBR Soaked dan CBR

Unsoaked. Pada pengujian CBR ini setiap tipe sampel dilakukan sebanyak 2

buah benda uji. Kemudian nilai CBR yang digunakan adalah nilai CBR

rata-rata dari ke dua buah benda uji tersebut.

Untuk acuan pembandingan nilai CBR antara tipe benda uji yang satu

dengan yang lain, maka nilai CBR yang digunakan adalah nilai CBR untuk

(12)

4.4.1 Hasil Pengembangan (Swell)

Sebelum di rendam (Unsoaked) Setelah di rendam (Soaked)

a. Tanah sekitar Rawa Pening 50% + Gambut 50%

(13)

% Swell = (𝑡1−𝑡𝑜

𝑡𝑜 ) x 100%

= (13−11,75

11,75 ) x 100% = 10,64 %

Dari ke 2 (dua) benda uji di atas, maka di didapatkan % Swell rata-rata

sebesar (7,33+10,64

2 ) % = 8,985 %

b. Tanah sekitar Rawa Pening 50% + Gambut 50% + Semen 8%

Benda uji 1:

sebesar (0,867+2,65

(14)

c. Tanah sekitar Rawa Pening 50% + Gambut 50% + Semen 8% + Matos

(15)

= 17.9 – (6,65+6,45+6,8

(16)

t1 = T – d1

= 17.9 – (5,5+5,4+5,7

3 ) = 12,37 cm

% Swell = (𝑡1−𝑡𝑜

𝑡𝑜 ) x 100%

= (12,37−12,32

12,32 ) x 100% = 0,406 %

sebesar (0,429+0,406

2 ) % = 0,418 %

4.4.2 Hasil CBR Tidak Terendam (Unsoaked)

1. Tanah sekitar Rawa Pening 50% + Gambut 50%

Gambar 4.6 Grafik CBR Tanah sekitar Rawa Pening 50% + Gambut 50% Sampel 1 (Sumber: Pengolahan Hasil Penelitian, 2017)

Keterangan:

: Garis bantu untuk menunjukkan nilai beban

(17)

Tabel 4.6Hasil Perhitungan Penetrasi Tanah sekitar Rawa Pening 50% + Gambut

50%Sampel 1

Penurunan Nilai CBR ( inch ) ( % ) 0.1 2.867 0.2 2.733

Gambar 4.7 Grafik CBR Tanah sekitar Rawa Pening 50% + Gambut 50% Sampel 2 (Sumber: Pengolahan Hasil Penelitian, 2017)

Keterangan:

(18)

50%Sampel 2

CBR rata-rata dari kedua benda uji di atas adalah 2,867 + 3,2

2 = 3,0335 %

2. Tanah sekitar Rawa Pening 50% + Gambut 50% + Semen 8%

Gambar 4.8 Grafik CBR Tanah sekitar Rawa Pening 50% + gambut 50% + semen 8% Sampel 1 (Sumber: Pengolahan Hasil Penelitian, 2017)

Keterangan:

(19)

50% + Semen 8% sampel 1

Gambar 4.9 Grafik CBR Tanah sekitar Rawa Pening 50%+ gambut 50% +semen 8% Sampel 2 (Sumber: Pengolahan Hasil Penelitian, 2017)

Keterangan:

(20)

50% + Semen 8% Sampel 2

2 = 7,367 %

3. Tanah sekitar Rawa Pening 50% + Gambut 50% + Semen 8% + matos 2%

Gambar 4.10 Grafik CBR Tanah sekitar Rawa Pening 50% + gambut 50% + semen 8% + matos 2% Sampel 1

Keterangan:

(21)

Tabel 4.10Hasil Perhitungan Penetrasi Tanah sekitar Rawa Pening 50% + gambut

50%+ semen 8% + matos 2% sampel 1

Keterangan:

(22)

50% + semen 8% + matos 2% sampel 2

CBR rata-rata dari kedua benda uji di atas adalah 8,767 + 8

2 = 8,3835%

4. Tanah sekitar Rawa Pening 50% + gambut 50% + semen 8% + matos 4%

Keterangan:

(23)

Gambar 4.13 Grafik CBR Tanah sekitar Rawa Pening 50% + gambut 50% + Semen 8% + matos 4% Sampel 2

Keterangan:

(24)

CBR rata-rata dari kedua benda uji di atas adalah 11 + 14,067

2 = 12,5335%

5. Tanah sekitar Rawa Pening 50% + gambut 50% + semen 8% + matos 6%

Keterangan:

(25)

Keterangan:

(26)

2 = 20,417 %

4.4.3 Hasil CBR rendam (Soaked)

1. Tanah sekitar Rawa Pening 50% + gambut 50%

Gambar 4.16 Grafik CBR Tanah sekitar Rawa Pening 50% + gambut 50% Sampel 1 (Sumber: Pengolahan Hasil Penelitian, 2017)

Keterangan:

(27)

50% sampel 1

Gambar 4.17 Grafik CBR Tanah sekitar Rawa Pening 50% + gambut 50% Sampel 2 (Sumber: Pengolahan Hasil Penelitian, 2017)

Keterangan:

(28)

50% sampel 2

CBR rata-rata dari kedua benda uji di atas adalah 2,6+3,183

2 = 2,8915 %

2. Tanah sekitar Rawa Pening 50% + Gambut 50% + Semen 8%

Gambar 4.18Grafik CBR Tanah sekitar Rawa Pening 50% + gambut 50% + semen 8%sampel 1 (Sumber: Pengolahan Hasil Penelitian, 2017)

Keterangan:

(29)

50% + semen 8% sampel 1

Gambar 4.19 Grafik CBR Tanah sekitar Rawa Pening 50% + gambut 50% + semen 8% sampel 2 (Sumber: Pengolahan Hasil Penelitian, 2017)

Keterangan:

(30)

50% + Semen 8% Sampel 2

2 = 9,25 %

3. Tanah sekitar Rawa Pening 50% + gambut 50% + semen 8% + matos

2%

Keterangan:

(31)

Keterangan:

(32)

2 = 8,9335 %

4. Tanah sekitar Rawa Pening 50% + gambut 50% + semen 8% + matos

4%

Keterangan:

(33)

Keterangan:

(34)

CBR rata-rata dari kedua benda uji di atas adalah 14 + 18

2 = 16 %

5. Tanah sekitar Rawa Pening 50% + gambut 50% + semen 8%+ matos

6%

Keterangan:

(35)

50% + semen 8%+ matos 6% sampel 1

Keterangan:

(36)

CBR rata-rata dari kedua benda uji di atas adalah 14 + 18

2 = 16 %

4.5 Uji Permeabilitas

Pengujianpermeabilitas untuk mengetahui pengaruh semen dan

matos terhadap tanah sekitar Rawa Pening tidak dapat dilakukan, karena

tanah setempat tersebut mempunyai tingkat kedap terhadap air sangat

tinggi jika dipadatkan secara maksimal. Hal itu sesuai dengan hasil

pengujian klasifikasi jenis tanah pada tanah sekitar Rawa Pening yang

termasuk dalam jenis tanah yang berlanau atau berlempung yang memiliki

sifat kedap yang baik terhadap air.

Pengujian dilakukan dengan cara menuangkan air ke dalam tabung

mold yang berisi tanah dan sudah dipadatkan secara maksimal dan

kepadatannya didasarkan pada OMC (Optimum Moisture Content) atau

kadar air optimum dengan beban pemadatan sesuai ketentuan pemadatan

Modified Proctor yang berlaku. Sampai 7 hari, tidak terdapatair yang

keluar melalui pipa, sehingga nilai k = 0. Dengan demikian jika tanah

tersebut diberi semen dan matos pasti akan lebih kedap lagi dan tidak

dapat diamati. Di asumsikan bahwa Rawa Pening akan mengalami

(37)

Data:

Tabel 4.26 Hasil Pengamatan Permeabilitas dengan Tingkat Kepadatan Standar

Q t

Nilai Koefisien Permeabilitas (k)

Rumus Constant Head = 𝑄𝑥𝐿 ℎ𝑥𝐴𝑥𝑡

Berdasarkan tabel diatas nilai k tanah yang diuji adalah sebesar = 0,00 cm/detik.

Selain itu juga dilakuan dengan variasi tingkat kepadatan dengan hasil sebagai

berikut:

Tabel 4.27 Perbandingan antar Tingkat Kepadatan untuk Uji Rembesan

Tingkat

sebanyak 7cc) TIDAK

(38)

4.6 Pembahasan

4.6.1 Uji CBR(California Bearing Ratio)

Berdasarkan hasil penelitian yang sudah dilakukan, tanah sekitar

Rawa Pening memiliki kadar air sebesar 24,22% dengan nilai Gs sebesar

2,493, sehingga tanah sekitar Rawa Pening termasuk dalam jenis organic

soil. Pada uji Klasifikasi dan karakteristik tanah sekitar Rawa Pening

memiliki nilai Liquid Limit (LL) sebesar 46% dan nilai Plastisity Limit

(PL) sebesar 39,56%.Dari hasil tersebut menurut USCS, tanah sekitar

Rawa Pening termasuk dalam klasifikasi ML “Lanau anorganik, pasir halus sekali, serbuk batuan, pasir halus berlanau atau berlempung”.

Pada Gambar 4.11, terjadi penyimpangan pada penetrasi 0,1. Hal

itu disebabkan pada saat pemutaran alat CBR tidak stabil.Pada saat

pemutaran alat CBR tidak stabil, dikarenakan menggunakan tenaga

manusia, bukan tenaga mesin.

Dibawah ini, akan dibahas Gambar 4.26 grafik hubungan CBR

sebelum rendam (Unsoaked) dan Gambar 4.27 grafik hubungan CBR

rendam (Soaked).

(39)

Keterangan:

: Garis bantu penetrasi 0,1 inci

Gambar 4.27Grafik gabungan CBR Rendam (Soaked) (Sumber: Pengolahan Hasil Penelitian, 2017)

Keterangan:

Berdasarkan Gambar 4.26Grafik gabungan CBR sebelum rendam

(Unsoaked) dan Gambar 4.27 Grafik gabungan CBR rendam (Soaked),

terdapat 5 macam tipe benda uji, yaitu:

1. Tanah sekitar Rawa Pening 50% + Gambut 50%,

2. Tanah sekitar Rawa Pening 50% + Gambut 50% + Semen 8%,

3. Tanah sekitar Rawa Pening 50% + Gambut 50% + Semen 8% + Matos

2%,

(40)

6%.

Berdasarkan Gambar 4.26 dan Gambar 4.27 di atas dapat diketahui

bahwa terjadi peningkatan nilai CBR yang signifikan setelah distabilisasi

dengan bahan tambah yaitu semen dan matos. Dari kedua gambar pada

grafik tersebut dapat dilihat bahwa penambahan matos 2% tidak efektif

karena memiliki nilai CBR yang relatif sama dengan benda uji yang tidak

ditambah dengan matos.

Pada Gambar 4.26 CBR sebelum rendam (Unsoaked) penambahan

matos 4% pada penetrasi 0,3 inci mengalami peningkatan sebesar ±

50,23% dari stabilisasi menggunakan semen. Sedangkan penambahan

matos 6% mengalami peningkatan sebesar ± 62,35% dari stabilisasi

menggunakan semen. Pada Gambar 4.27 CBR rendam (Soaked)juga

mengalami peningkatan, pada penambahan matos 4% dengan penetrasi 0,3

inci mengalami peningkatan sebesar ± 32,31% dari stabilisasi

menggunakan semen. Sedangkan penambahan matos 6% mengalami

peningkatan sebesar ± 42,38% dari stabilisasi menggunakan semen.

Dengan adanya penambahan kadar matos secara umum dapat

meningkatkan nilai CBR, namun pada gambar grafik di atas belum dapat

menunjukkan besarnya nilai CBR yang sesungguhnya. Sesuai dengan

aturan koreksi nilai CBR didasarkan pada nilai CBR pada penetrasi 0,1

inci. Untuk itu, pada di bawah ini akan ditampilkan Gambar 4.28

(41)

Lie Sanders Deckcrealy Kurniawan 13.12.0015 Fakultas Teknik Program Studi Teknik Sipil Gambar 4.28 Grafik gabungan CBR sebelum rendam (Unsoaked) dan CBR rendam (Soaked)

nilai CBR pada Penetrasi 0,1 inci

Berdasarkan Gambar 4.28 diatas, dapat diketahui bahwa pada nilai

CBR sebelum rendam (Unsoaked) untuk penetrasi 0,1 inci setelah material

ditambah dengan bahan tambah berupa semen dan matos mengalami

peningkatan terus-menerus. Namun, setelah dilakukan penelitian pada

CBR rendam (Soaked)untuk penetrasi 0,1 inci pada benda uji tipe 4,dapat

diketahui adanya kenaikan nilai CBR dibandingkan dengan yang sebelum

di rendam. Kenaikan nilai tersebut merupakan kenaikan nilai yang paling

besar akibat penambahan matos 4%. Sedangkan pada penambahan matos

6% justru sesudah perendaman(Soaked) menunjukkan nilai CBR yang

lebih rendah dari sebelum perendaman(Unsoaked).

Berdasarkan dari Tabel 2.2 dapat dilihat syarat CBR untuk jalan