“PENGARUH KADAR SEMEN PPC TERHADAP KUAT TEKAN BEBAS DAN KUAT GESER LANGSUNG PADA TANAH EKSPANSIF”
DISUSUN OLEH : JEFRI ANGKOTASAN
45 12 041 013
SKRIPSI
Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Guna Memperoleh Gelar
Sarjana Teknik
JURUSAN SIPIL FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS BOSOWA MAKASSAR
2018
ABSTRAK
JEFRI ANGKOTASAN, Pengaruh kadar semen ppc terhadap kuat tekan bebas dan kuat geser langsung pada tanah ekspansif.
Berbagai kerusakan konstruksi bangunan maupun jalan raya yang diakibatkan oleh tanah ekspansif sering kita jumpai. Kekuatan dan keawetan setiap konstruksi tersebut sangat ditentukan oleh daya dukung tanah dasar yang ada.
Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis karakteristik tanah ekspansif yang distabilisasi semen PPC, untuk menentukan komposisis bahan yang sesuai untuk meningkatkan daya dukung tanah dasar.
Peneitian ini dilakukan di Laboratorium Mekanika Tanah Teknik Sipil Universitas Bosowa meliputi penelitian sifat-sifat fisik tanah dan sifat-sifat mekanis tanah ekspansif, yang distabilisasi dengan semen ppc dengan variasi presentase 3%, 6%. 9%,dan 12%.
Hasil untuk penelitian tanah asli menunjukkan bahwa sampel tanah masuk klasifikasi tanah lempung anorganik dengan tingkat plastisitas tinggi (CH) dengan nilai Indeks Plastisitas sebesar 30,21 %. Dari hasil pengujian kompaksi diperoleh berat volume kering (Ɣd) sebesar 1,489 gr/cm3 dan kadar air optimum (Wopt) sebesar 27.24 %. Dari hasil analisa saringa diperoleh fraksi lempung 28%, dan lanau 59.33% . Untuk uji kuat tekan bebas diperoleh hasil Qu sebesar 0,233 kg/cm2 dan untuk uji kuat geser langsung diperoleh nilai kohesi sebesar 0,3396 ͨ , sudut geser 21.17 ϕ dan kuat geser sebesar 0.6899 ͭ .
Untuk hasil penelitian tanah ekspansif yang telah distabilisasi dengan semen PPC diperoleh nilai terbesar kuat tekan bebas pada variasi 12% dengan jumalah Qu rata-rata sebesar 0.928 kg/cm2 dan untuk kuat geser langsung dapat diperoleh nilai kohesi, sudut geser,dan kuat geser terbesar pada variasi 12% dengan nilai kohesi 0,3396 ͨ ,sudut geser ϕ 32.36 dan kuat geser sebesar 1.1179 ͭ .
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan kesehatan dan kelancaran dalam berpikir sehingga Penulis dapat menyelesaikan tugas akhir yang berjudul “ PENGARUH KADAR SEMEN PPC TERHADAP KUAT TEKAN BEBAS DAN KUAT GESER LANGSUNG PADA TANAH EKSPANSIF ”. Tugas akhir ini disusun berdasarkan hasil penelitian dan pengujian yang dilakukan di laboratorium Mekanika Tanah Universitas Bosowa. Tugas akhir ini merupakan salah satu syarat untuk meraih gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Sipil Fakultas Teknik Universitas Bosowa.
Dalam penulisan Tugas Akhir ini tidak terlepas dari bantuan – bantuan pihak lain dalam memberi bantuan dan bimbingan, sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian dan penyusunan tugas akhir.
Untuk itu pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih yang tak terhingga kepada :
1. Allah Subhanahu Wata’ala tempat meminta dan memohon pertolongan.
2. Kedua orang tua yang telah memberikan dukungan moral dan materi yang tidak terhitung jumlahnya, sehingga tugas akhir ini dapat rampung seperti saat ini.
3. Ibu Dekan, Para Wakil Dekan dan Staf Fakultas Teknik Universitas Bosowa.
4. Ibu Savitri Prasandi Mulyani, ST,MT. sebagai Ketua Jurusan Sipil beserta staf dan dosen pada Fakultas Teknik jurusan sipil Universitas Bosowa.
5. Bapak Ir. H. Syahrul Sariman, MT.sebagai pembimbing I, dan bapak Eka Yuniarto, MT sebagai pembimbing II yang sudah meluangkan waktunya untuk membimbing dan mengarahkan saya sehingga terselesainya penyusunan Tugas Akhir ini.
6. Bapak Hasrullah, ST selaku instruktur laboratorium mekanika tanah Universitas Bosowa yang sudah meluangkan waktunya untuk membimbing dan mengarahkan selama penelitian di laboratorium.
7. Staf Dosen Fakultas Teknik Jurusan sipil Univeraitas Bosowa
8. Teman - teman Angkatan 2012 Teknik Sipil Universitas Bosowa yang telah membagi suka dan duka dengan penulis selama perkuliahan.
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa pada penulisan tugas akhir ini masih banyak terdapat kekurangan dan kesalahan, oleh sebab itu penulis mohon maaf dan mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun dari semua pihak.
Akhirnya, semoga penulisan tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi penulis maupun rekan-rekan mahasiswa lainnya dimasa yang akan datang dan semoga segala bantuan dari semua pihak bernilai ibadah disisi Allah SWT, Aamin.
Makassar, Agustus 2017
Jefri Angkotasan
DAFTAR ISI
Halaman Judul ... i
Surat Pernyataan Keaslian ... ii
Lembar Pengajuan ... ii
Lembar Pengesahan ... iii
Abstrak ... iv
Kata Pengantar ... vi
Daftar Isi ... vii
Daftar Tabel ... x
Daftar Gambar ... xi
Daftar Notasi ... xii
Daftar Lampiran ... xiii
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang ... I-1 1.2 Rumusan Masalah ... 1-2 1.3 Tujuan dan manfaat Penelitian ... I-3 1.3.1 Tujuan……….……….. ... I-3 1.3.2 Manfaat………... ... I-3 1.4 Pokok Bahasan dan Batasan Masalah ... I-4 1.4.1 Pokok bahasan ... I-4 1.4.2 Batasan Masalah ... I-4
1.4 Sistematika Penulisan ... I-5 BAB II TINJAUAN PUSTAKAI
2.1 Tanah... II-1 2.1.1. Tanah Ekspansif ... II-1 2.1.2. Sistem Klasifikasi Tanah ... II-5 2.1.2.1. Sistem AASHTO ... II-6 2.1.2.1. Sistem USCS ... II-8 2.1.2 Stabilisasi Tanah ... II-9 2.1.3 Semen PPC ... II-11 2.2 Uji kuat geser langsung ... II-13 2.3 Kuat tekan beba ... II-14 2.4 Penelitian Terdahulu ... II-16 BAB III METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Diagram alur penelitian ... III- 1 3.2 Variabel Penelitian ... III- 2 3.3 Jumlah dan Proporsi campuran ... III- 2 3.4 Penyiapan Sampel ... III- 3 3.5 Pengujian Sampel ... III- 4 3.6 Metode Analisis ... III- 5
BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
4.1 Karakteristis Dasar Tanah Asli ... IV-1 4.2 Hasil Pemeriksaan Karakteristik Fisik Tanah Asli ... IV-1 4.2.1 Kadar air tanah ... IV-1 4.2.2 Berat jenis ... IV-1 4.2.3 Analisa butiran tanah ... IV- 2
4.2.4 Batas-batas Atterberg ... IV- 2 4.2.5 Kompaksi ... IV- 3 4.3 Klasifikasi Tanah ... IV-4 4.4 Sifat Mekanik Tanah ... IV-6 4.4.1 Kuat tekan bebas ... IV-6 4.4.2 Kuat geser langsung... IV-7 BAB V PENUTUP
5.1 Kesimpulan ... V-1 5.2 Saran ... V-2 DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Hubungan Mineral Tanah dengan Aktifitas ... II- 2 Table 2.2 Hubungan % Lolos Saringan no. 200 ... II- 3 Table 2.3 Hubungan Indeks Plastisitas ... II- 3 Table 2.4 Hubungan antara Indeks Plastisitas ... II- 4 Table 2.5 Hubungan Persentase Pengembangan ... II- 5 Table 2.6 Klasfikasi tanah untuk tanah dasar jalan raya, AASHTO . II- 7 Table 2.7 Klasifikasi tanah ... II- 7 Table 3.1 Notasi Sampel ... III- 2 Tabel 3.2 Proporsi campura ... III- 3 Tabel 4.1 Rekapitulasi hasil pemeriksaan karakteristik tanah asli ... IV- 1 Table 4.2 Hasil pengujian kuat tekan bebas ... IV- 5 Table 4.3 Hasil pengujian kuat geser langsung ... IV- 7
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Sistem pengujian kuat tekan bebas ... II- 15 Gambar 4.1 Grafik peningkatan nilai qu ... IV- 6 Gambar 4.2 Grafik peningkatan nilai kohesi ... IV- 7 Gambar 4.3 Grafik peningkatan nilai sudut geser ... IV- 8 Gambar 4.4 Grafik peningkatan nilai kuat geser ... IV- 8
DAFTAR NOTASI
A Luas penampang
ASTM American Society for Testing and Material
AASHTO American Association of State Highway and Transportation Officials
C Cohesi
Clay Lempung
Gs Berat Jenis
IP Indeks Plastis
LL Batas Cair
MMD Kadar air maksimum
OMC Kadar air optimum
PL Batas Plastis
PPC Portland Posoland Cement
qu Kuat Tekan Bebas
S Semen
Slit Lanau
Soil Cement Tanah Semen
Subgrade Tanah Dasar
Swelling Pengembangan
USCS Unified Soil Classification System
Va Volume udara
Vs Volume butiran padat
Vw Volume air
W Kadar air
Wopt Kadar Air Optomum
Ws Berat butiran padat
Ww Berat air
b Berat volume basah
d Berat volume kering
s Berat isi butir
w berat isi air
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 Dokumentasi Pengujian Lampiran 2 Pemeriksaan Kadar Air Lampiran 3 Pemeriksaan Berat Jenis Lampiran 4 Pemeriksaan Analisa Saringan Lampiran 5 Pemeriksaan Hidrometer
Lampiran 6 Pemeriksaan Atterberg (LL & PL) Lampiran 7 Pemeriksaan Batas Susut
Lampiran 8 Pemeriksaan Kompaksi Lampiran 9 Kuat Tekan Bebas Lampiran 10 Kuat Geser Langsung
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Tanah merupakan material dasar yang sangat penting dalam bidang kontsruksi, sebab pada tanah inilah suatu kontsruksi bertumpu. Namun, tidak semua tanah baik digunakan dalam bidang konstruksi, karena ada beberapa jenis tanah dasar yang bermasalah baik dari segi daya dukung tanahnya maupun dari segi penurunan (deformasi) tanahnya. Salah satu jenis tanah yang bermasalah ialah tanah lempung ekspansif. Tanah lempung ekspansif adalah tanah yang memiliki sifat kembang susut yang besar dan prilakunya sangat dipengaruhi oleh air.
Pembangunan jalan di atas tanah akan menghadapi beberapa masalah geoteknik. Salah satunya adalah perubahan volume akibat fluktuasi kadar air yang cukup besar sehingga seringkali menyebabkan kerusakan-kerusakan pada struktur di atasnya.
Masalah seperti ini seringkali dijumpai di lapangan, umumnya terjadi pada lapisan perkerasan terutama jika lapisan tanah dasar tergolong kedalam jenis tanah pasir, tanah lempung dan tanah Ekspansif yang terkenal memiliki sifat kembang-susut yang tinggi. Usaha-usaha untuk memperbaiki sifat tanah yang mengandung sifat kembang susut tinggi telah banyak dilakukan dengan metode stabilisasi tanah. Stabilisasi dapat dilakukan dengan meningkatkan kerapatan tanah sehingga nilai kohesi tanah atau sudut geser meningkat, menambah bahan yang menyebabkan
perubahan kimiawi atau fisis tanah, dan menurunkan muka air tanah.
Usaha stabilisasi tanah yang biasa dilakukan pada tanah expansif adalah dengan memvariasikan bahan tambahan pada tanah sehingga terjadi reaksi kimia yang mengakibatkan ikatan antara butir-butir tanah tersebut menjadi kompak. Salah satu proses penambahan bahan kimia ke dalam tanah yaitu dengan menambahkan semen. Pada penelitian ini digunakan semen pcc sebagai bahan stabilisasi dan melihat berapa besar pengaruh campuran semen ppc terhadap kuat tekan bebas dan geser langsung pada tanah ekspansif.
Semen merupakan stabilizing agents yang baik sekali, karena kemampuannya mengeras dan mengikat butir-butir agregat sangat bermanfaat sebagai usaha untuk mendapatkan massa tanah yang kokoh dan tahan terhadap deformasi. Semen dapat bereaksi dengan hampir semua 3 jenis tanah, dari jenis tanah kasar non kohesif sampai tanah yang sangat plastis. Semen juga dapat membantu meningkatkan kekuatan tanah.
Maka dari itu, pada penelitian ini diharapan semen ppc dapat meningkatkan daya dukun pada tanah yang memiliki daya dukung yang rendah khususnya pada tanah ekspansif.
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang tersebut maka dapat diambil masalah yaitu :
a. Bagaimana pengaruh penambahan semen ppc pada kuat tekan bebas setelah divariasi?
b. Berapa kadar semen maksimum kuat tekan bebas dan kuat geser langsung?
1.3 Tujuan dan Manfaat penelitian 1.3.1 Tujuan
a. Tujuan dari penelitian ini yaitu untuk mengetahui pengaruh pencampuran tanah ekspansif dengan berbagai kadar semen ppc dengan presentase pencampuran sebesar 3%, 6% 9%, 12% 15% pada kuat tekan bebas dan kuat geser langsung.
b. Untuk mengetahui kadar semen ppc optimum pada stabilisasi tanah ekspansif.
1.3.2. Manfaat Penelitian
a. Manfaat dari penelitian ini dapat memberikan suatu wawasan tentang pengaruh nilai kuat tekan bebas dan kuat geser langsung yang telah distabilisasi dengan semen ppc.
b. Dapat memberikan alternative lain dalam penggunaan bahan tambah untuk stabilisasi tanah ekspansif dengan menggunakan semen ppc.
1.4 Pokok Bahasan dan Batasan Masalah 1.4.1 Pokok Bahasan
a. Melakukan pengujian karakteristik / sifat – sifat fisik tanah ekspansif.
b. Melakukan pengujian sifat – sifat mekanik ( kuat geser dan kuat tekan bebas ) tanah ekspansif
c. Menambahkan semen dengan berbagai variasi.
d. Pengujian sifat fisik dan mekanik ( kuat geser dan kuat tekan bebas ).
1.4.2 Batasan Masalah
Penulisan tugas akhir ini dibatasi pada hal – hal sebagai berikut :
a. Pengujian ini dilakukan di laboratorium mekanika Tanah kampus Universitas Bosowa Makassar
b. Jenis tanah yang digunakan yaitu tanah ekspansif sesuai hasil pengujian
c. Semen yang digunakan adalah semen ppc d. Pengujian dengan Kuat tekan bebas e. Pengujian dengan kuat geser langsung 1.5 SISTEMATIKA PENULISAN
Untuk memudahkan pembahasan dalam penelitian ini, maka sistematika penulisan penelitian disusun dalam lima bab. Adapun sistematika penulisan penelitian adalah sebagai berikut:
I. BAB I PENDAHULUAN
Menguraikan tentang latar belakang masalah, rumusan masalah, maksud dan tujuan penelitian, pokok bahasan dan batasan masalah serta sistematika penulisan.
II. BAB II TINJAUAN PUSTAKA
Menyajikan teori-teori yang digunakan sebagai landasan untuk menganalisis dan membahas permasalahan penelitian.
III. BAB III METODE PENELITIAN
Menjelaskan mengenai langkah-langkah atas prosedur pengambilan dan pengolaan data hasil penelitian.
IV. BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
Menyajikan data-data hasil penelitian di laboratorium, analisis data, hasil analisis data dan pembahasannya.
V. BAB V PENUTUP
Menyajikan kesimpulan dan saran.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Tanah
Kesepakatan dan berbeda dengan definisi yang digunakan oleh seorang ahli geologi, ahli ilmu tanah, ataupun orang awam. Seorang insinyur sipil menganggap tanah termasuk semua bahan, organik dan anorganik, yang ada di atas lapisan batuan tetap (Dunn dkk., 1980).
Tanah adalah himpunan mineral, bahan organik, dan endapan- endapan yang relatif lepas (loose), yang terletak di atas batuan dasar (bedrock). Ikatan antara butiran yang relatif lemah dapat disebabkan oleh karbonat, zat organik, atau oksida-oksida yang mengendap diantara partikel-partikel. Ruang diantara partikelpartikel dapat berisi air, udara, ataupun keduanya. Proses pelapukan batuan atau proses geologi lainnya yang terjadi di dekat permukaan bumi membentuk tanah (Hardiyatmo, 1995).
Tanah (soil) adalah kumpulan (agregat) butiran mineral alami yang bisa dipisahkan oleh suatu cara mekanik bila agregat termaksud diaduk dalam air, sedangkan batuan (rock) merupakan agregat mineral yang satu sama lainnya diikat oleh gaya-gaya kohesif yang permanen dan kuat (Terzaghi dan Peck, 1967).
2.1.1. Tanah Ekspansif
Tanah lempung ekspansif adalah tanah yang mempunyai potensi kembang yang besar. Apabila terjadi peningkatan kadar air tanah akan
mengembang disertai dengan peningkatan tekanan air pori dan timbulnya tekanan pengembangan dan sebaliknya apabila kadar air berkurang akan terjadi penyusutan.
Beberapa mineral yang biasa terdapat pada tanah ekspansif adalah montmorilonite, kaolinite, dan illite. Dari hasil penelitian sebelumnya memberikan konfirmasi bahwa masalah terbesar terjadi pada tanah ekspansif dengan kandungan montmorilonite tinggi seperti terlihat pada table berikut ini :
Tabel 2.1. Hubungan Mineral Tanah dengan Aktifitas
Mineral Aktifitas
Kaolinite 0,33 – 0,46
Illite 0,9
Montmorillonite (Ca) 1,5
Montmorillonite (Na) 7,2
Sumber : FH.Chen : "Foundation on Expansive Soil"
Sifat-sifat fisis tanah yang mempengaruhi pengembangan tanah ekspansif diantaranya yaitu (CHEN, 1975) : Kadar Air ; Kepadatan Kering (Dry Density) dan Indeks Properties.
Adanya korelasi yang baik untuk menunjukkan sifat tanah ekspansif berdasarkan dari persentase tanah lempung, batas cair dan tahanan penurunan di lapangan seperti yang terlihat pada Tabel 2.
Tabel 2.2. : Hubungan % Lolos Saringan no. 200 terhadap Potensi Pengembangan
Data Laboratorium dan Lapangan
Kemungkinan Pengembangan
% total Perubahan
Volume
Tekanan Pengembangan
(ksf)
Potensi Pengembangan
%Lolos no.
200
Batas Cair
%
Tahanan Penurunan
Standar (blow/ft)
>95 >60 >30 >10 >20 Sangat tinggi 60-95 40-
60
20- 30 3 - 10 5 - 20 Tinggi
30-60 30-40 10-20 1-5 3-5 Sedang
<30 <30 <10 <1 1 Rendah
Sumber : Chen,FH. "Foundation on Expansive Soil"
Tabel 2 di atas digunakan untuk memprediksi kemungkinan perubahan volume pada tanah ekspansif.
Tabel 2.3 : Hubungan Indeks Plastisitas dengan Tingkat Pengembangan
% Koloid IP Batas
Susut
Kemungkinan Pengembangan
(% Perubahan Volume
Tingkat Pengembangan
>28 >35 >11 >39 Sangat tinggi
20-31 25-41 7-12 39-50 Tinggi
13- 23 15- 28 10- 16 50- 63 Sedang
<15 <18 <15 <63 Rendah
Sumber : Chen,FH. "Foundation on Expansive Soil"
Ada beberapa cara untuk mengetahui apakah tanah tersebut termasuk kategori tanah ekspansif dan seberapa besar potensial pengembangan, di antaranya (CHEN, 1975) :
1. Identifikasi Mineralogi dengan cara difraksi sinar-X ; analisa diferensial termal ; analisa kimia dan Mikroskop Elektron.
2. Cara Tidak Langsung
Tanah ekspansif dapat diidentifikasi berdasarkan nilai indeks plastisitas seperti erlihat pada table berikut ini
Tabel 2.4 : Hubungan antara Indeks Plastisitas terhadap Potensial Pengembangan
Indeks Plastisitas (%) Potensial Pengembangan
0 - 15 Rendah
15- 35 Sedang
20-55 Tinggi
>55 Sangat tinggi
Sumber : FH. Chen “Foundation on Expansive Soil”
3. Cara Langsung
Pengukuran pengembangan tanah ekspansif dengan cara langsung dapat dilakukan dengan menggunakan atat konsolidasi satu dimensi.
untuk mengetahui angka prosentase pengembangan. Untuk
mengetahui tingkat pengembangan suatu tanah ekspansif dapat dilihat pada Tabel 5.
Tabel 2.5 : Hubungan Persentase Pengembangan terhadap Tingkat Pengembangan
Presentase Pengembangan Tingkat Pengembangan
>100% Kritis
50%- 100% Batas
>50% Aman
Sumber : FH. Chen “Foundation on Expansive Soil”
2.1.2 Sistem Klasifikasi Tanah
Sistem Klasifikasi Tanah adalah suatu sistem penggolongan yang sistematis dari jenis–jenis tanah yang mempunyai sifat–sifat yang sama ke dalam kelompok–kelompok dan sub kelompok berdasarkan pemakaiannya (Das,1995).
Sistem klasifikasi tanah dibuat pada dasarnya untuk memberikan informasi tentang karakteristik dan sifat-sifat fisis tanah. Karena variasi sifat dan perilaku tanah yang begitu beragam, sistem klasifikasi secara umum mengelompokan tanah ke dalam kategori yang umum dimana tanah memiliki kesamaan sifat fisis. Klasifikasi tanah juga berguna untuk studi yang lebih terperinci mengenai keadaan tanah tersebut serta kebutuhan akan pengujian untuk menentukan sifat teknis tanah seperti
karakteristik pemadatan, kekuatan tanah, berat isi dan sebagainya (Bowles, 1989).
Sistem klasifikasi bukan merupakan sistem identifikasi untuk menentukan sifat-sifat mekanis dan geoteknis tanah. Karenanya, klasifikasi tanah bukanlah satu-satunya cara yang digunakan sebagai dasar untuk perencanaan dan perancangan konstruksi.Adapun sistem klasifikasi tanah yang telah umum digunakan adalah :
2.1.2.1 Sistem AASHTO (American Association Of State Highway and Transporting Official)
Sistem ini pertama kali diperkenalkan oleh Hoentogler dan Terzaghi, yang akhirnya diambil oleh Bureau Of Public Roads. Pengklasifikasian sistem ini berdasarkan kriteria ukuran butir dan plastisitas. Maka dalam mengklasifikasikan tanah membutuhkan pengujian analisis ukuran butiran, pengujian batas cair dan batas palstis. Sistem ini membedakan tanah dalam 8 ( delapan ) kelompok yang diberi nama dari A-1 sampai A-8. A-8 adalah kelompok tanah organik yang bersifat tidak stabil sebagai bahan lapisan struktur jalan raya, maka pada revisi terakhir oleh AASHTO diabaikan (Sukirman, 1992).
Table 2.6 Klasfikasi tanah untuk tanah dasar jalan raya, AASHTO
Table 2.7 Klasifikasi tanah
Keterangan :
1. Persen lolos saringan No. 200 ≤ 35%, 2. Persen lolos saringan No. 200 > 35%, 3. Tanah yang lolos saringan No. 40, 4. Untuk A-7-5, PI ≤ LL – 30,
5. Untuk A-7-6, PI > LL – 30.
2.1.2.2 Sistem USCS
Sistem USCS (Unified Soil Classification System) diperkenalkan oleh Cassagrande pada tahun 1942, kemudian disempurnakan lagi tahun 1952 atas kerjasama Unified States Bureau of Reclamation. Saat ini sistem USCS banyak dipakai oleh para ahli Rekayasa Teknik Sipil. Sistem Unified membagi tanah dalam 2 kelompok, yaitu tanah berbutir kasar dan tanah berbutir halus.
a. Tanah berbutir itu tanah kerikil dan pasir yang kurang dari
50% berat total contoh tanah lolos saringan No.200. Simbol kelompok ini adalah G (untuk tanah berkerikil) dan S (untuk tanah berpasir). Selain itu juga dinyatakan gradasi tanah dengan simbol W (untuk tanah bergradasi baik) dan P (untuk tanah bergradasi buruk).
b. Tanah berbutir halus, yaitu tanah yang lebih dari 50% berat contoh tanahnya lolos dari saringan No.200, simbol kelompok ini adalah C (untuk lempung anorganik, clay) dan O (untuk lanau organik), plastias dinyatakan dalam L (rendah) dan H (tinggi).agar dapat mengklasifikasikan tanah, dibutuhkan data kadar air tanah asli, batas
cair (LL), batas plastis (PL), dan indeks plastisitas (PI), serta berat jenis (Gs). Data-data tersebut didapatkan dari pengujian:
a. Kadar Air
b. Berat Jenis (Specific Gravity)
c. Konsistensi Tanah (Atterberg Limits) d. Analisa Ukuran Butir
Sedangkan untuk mengetahui sifat dan perilaku tanah, sebelum dan sesudah ditambah abu marmer, didapatkan dari pengujian :
a. Pemadatan (Proctor Standar)
b. Kuat Tekan Bebas (Unconfined Compresion Test) c. California Bearing Ratio
d. Swelling 2.2 Stabilisasi Tanah
Stabilisasi tanah merupakan usaha perbaikan daya dukung (mutu) tanah yang tidak atau kurang baik. Dapat juga dikatakan bahwa stabilisasi tanah ialah usaha meningkatkan daya dukung (mutu) tanah yang sudah tergolong baik. Apabila suatu tanah yang terdapat di lapangan bersifat sangat lepas atau sangat mudah tertekan dan apabila ia mempunyai indeks konsistensi yang tidak sesuai, permeabilitasnya yang terlalu tinggi, atau sifat lain yang tidak sesuai untuk suatu proyek pembangunan, maka tanah tersebut harus distabilisasikan sehingga dapat memenuhi syarat- syarat teknis yang diperlukan. Tujuan utama yang akan dicapai dari stabilisasi tanah itu sendiri adalah meningkatkan kemampuan daya
dukung tanah dalam menahan beban serta untuk meningkatkan kestabilan tanah. Stabilisasi tanah dapat berupa suatu pekerjaan atau gabungan – gabungan pekerjaan berikut :
a. Secara dinamis yaitu pemadatan tanah dengan alat pemadat.
b. Perbaikan gradasi dengan cara menambah tanah pada fraksi tertentu yang dianggap kurang, sehingga tercapai gradasi yang rapat. Fraksi yang kurang biasanya adalah fraksi yang berbutir kasar, cara yang dilakukan adalah mencampur tanah dengan fraksi butir kasar seperti pasir, dan kerikil atau pasir saja.
c. Stabilisasi kimiawi, yaitu menambahkan bahan kimia tertentu, sehingga terjadi reaksi kimia. Bahan yang biasanya digunakan antara lain portland semen, kapur tohor, atau bahan kimia lainnya.
Stabilisasi ini dilakukan dengan dua cara yaitu : mencampur tanah dengan bahan kimia kemudian diaduk dan dipadatkan atau memasukkan bahan kimia kedalam tanah (grouting) sehingga bahan kimia bereaksi dengan tanah.
d. Pembongkaran dan penggantian tanah yang jelek. Tanah yang jelek mengandung bahan organik sehingga akan terjadi pembusukan di dalamnya. Selain itu apabila terkena tanah tersebut diberi beban maka akan mengalami penurunan yang tidak sama. Perbaikan tanah untuk jenis ini dilakukan dengan mengganti tanah jelek tersebut dengan tanah berkualitas baik, misalnya dengan tanah yang memiliki
CBR yang lebih sesuai dengan spesifikasi yang diinginkan.Menurut Bowles (1986) stabilisasi dapat berupa :
1. Meningkatkan kerapatan tanah.
2. Menambah material yang tidak aktif sehingga meningkatkan kohesi dan/atau tahan gesek yang timbul.
3. Menambah material untuk menyebabkan perubahan- perubahan kimiawi dan fisik dari material tanah.
4. Menurunkan muka air tanah.
5. Mengganti tanah yang buruk.
2.2.2 Semen PPC
Semen ppc Adalah suatu semen hidrolis yang terdiri dari campuran yang homogen antara semen portland dengan pozolan halus, yang di produksi dengan menggiling klinker semen portland dan pozolan bersama-sama, atau mencampur secara merata bubuk semen portland dengan bubuk pozolan, atau gabungan antara menggiling dan mencampur, dimana kadar pozolan 6 % sampai dengan 40 % massa semen portland pozolan. 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.
2.2.2.1 Sifat dan karakteristik Portland Pozzolan
Menurut Neville (1998), sifat pozzolan adalah sifat yang dimiliki bahan-bahan yang mengandung senyawa silika dan alumina. Sebenarnya bahan tersebut tidak memiliki sifat seperti semen. Namun apabila bahan tersebut digiling hingga halus dan dicampur dengan klinker di finish mill untuk membentuk semen dan kemudian semen tersebut bereaksi dengan air maka akan membentuk senyawa CSH dan CAH. Sehingga bahan pozzolan tersebut akan mempunyai sifat seperti semen. Reaksinya yaitu senyawa silika dan alumina akan mengikat senyawa Ca(OH)2 untuk membentuk senyawa CSH dan CAH.
Bahan pozzolan terbagi menjadi 2 yaitu pozzolan alam dan
pozzolan buatan. Bahan pozzolan alam contohnya yaitu trass, sedangkan bahan pozzolan buatan contohnya yaitu fly ash.
2.3 Uji Geser Langsung (Direct Shear Strength)
Kekuatan geser tanah (soil shear strength) dapat di definisikan sebagai kemampuan maksimum tanah untuk bertahan terhadap usaha perubahan bentuk pada kondisi tekanan (pressure) dan kelembapan tertentu (Head, 1982). Kekuatan geser dapat diukur dilapangan maupun dilaboratorium. Pengukuran dilapangan antara lain dapat dilakukan menggunakan vane shear, plate load dan test penetrasi. Pengukuran dilaboratorium meliputi penggunaan miniatur vane shear, direct shear, triaxial compression dan unconfined compression (sallberg, 1965).
Kekuatan geser tanah ditentukan untuk mengukur kemampuan tanah menahan tekanan tanpa terjadi keruntuhan. Seperti material teknik lainnya, tanah mengalami penyusutan volume jika menderita tekananmerata disekelilingnya. Apabila menerima tegangan geser, tanah akan mengalami distorsi dan apabila distorsi yang terjadi cukup besar, maka partikel-partikelnya akan terpeleset satu sama lain dan tanah akan dikatakan gagal dalam geser. Dalam hampir semua jenis tanah daya dukungnya terhadap tegangan tarik sangat kecil atau bahkan tidak mampu sama sekali.
Tanah tidak berkohesi, kekuatan gesernya hanya terletak pada gesekan antara butir tanah saja (c = 0), sedangkan pada tanah berkohesi dalam kondisi jenuh, maka ø = 0 dan S = c. Parameter kuat geser tanah diperlukan untuk analisa-analisa daya dukung tanah (bearing capacity), tegangan tanah terhadap dinding penahan (earth preassure) dan kestabilan lereng (slope stability).
Kuat geser tanah adalah gaya perlawanan yang dilakukan oleh butir- butir tanah terhadap desakan atau tarikan. Dengan dasar seperti ini, bila tanah mengalami pembebanan akan ditahan oleh :
• Kohesi tanah yang tergantung pada jenis tanah dan pemadatannya, tetapi tidak tergantung dari tegangan vertikal yang bekerja pada gesernya
• Gesekan antara butir-butir tanah yang besarnya berbanding lurus dengan tegangan vertikal pada bidang gesernya
Oleh karena itu kekuatan geser tanah dapat diukur dengan rumus : τ = c + (σ − u)tanϕ
Keterangan :
: Kekuatan geser tanah σ: Tegangan normal total c : Kohesi tanah efektif,
φ : Sudut perlawanan geser efektif 2.4 Kuat Tekan bebas
Uji kuat tekan bebas merupakan uji kekuatan pada tanah dalam kondisi bebas. Kuat tekan bebas (𝑞𝑢) adalah besarnya beban aksial persatuan luas pada saat benda uji mengalami keruntuhan atau pada saat reganagan aksial mencapai 15%. Percobaan unconfined terutama dilakukan pada tanah lempung (clay) atau lanau (silt). Bila lempung mempunyai derajat kejenuhan 100%, maka kekuatan gesernya dapat ditentukan langsung dari nilai kekuatan unconfined
σ
σ3 = 0 σ3 = 0
σ
Gambar 1 Sistem pengujian kuat tekan bebas Contoh
tanah
Pada pengujian kuat tekan bebas, tegangan penyekap σ3 adalah nol. Tegangan aksial dilakukan terhadap benda uji secara relatif cepat samapai tanah mengalami keruntuhan. Pada titik keruntuhan, harga tegangan total utama kecil (total minor principal stress) adalah nol dan tegangan total utama besar adalah σ1 (Braja M. Das, 1998). Pengujian ini hanya cocok untuk jenis tanah lempung jenuh, di mana pada pembebanan cepat, air tidak sempat mengalir ke luar dari benda ujinya. Pada lempung jenuh, tekanan air pori dalam benda uji pada awal pengujian negative (tegangan kapiler). Pada saat keruntuhannya, karena σ3 =0 maka :
𝜎1 = ∆3 + ∆𝜎𝑓= ∆𝜎𝑓= 𝑞𝑢
Dengan adalah kuat tekan bebas (unconfined compression strength) pada pengujian tekan bebas. Secara teoritis, nilai dari pada lempung jenuh seahrusnya sama seperti yang diperoleh dari pengujian- pengujian triaksial unconsolidated-undrained dengan benda uji yang sama. Jadi,
𝑆𝑢 = 𝐶𝑢 = 𝑞𝑢 2
Di mana 𝑆𝑢𝑎𝑡𝑎𝑢𝐶𝑢adalah kuat geser undrained dari tanahnya 2.5. Penelitian Terdahulu
1. Endang Widorowati Hartosukma 2005, dalam tesis yang berjudul
“Perilaku Tanah Lempung Ekspansif Karangawen Demak Akibat Penambahan Semen dan Fly Ash sebagai Stabilizing Agents ”.
Penelitian dilakukan pada tiga kombinasi tanah,semen dan fly ash dengan variasi waktu pemeraman 0,4 dan 7 hari.Porsentase
penambahan stabilizing agents adalah 2%PC + 2%FA + 2%PC + 2%FA + 2%PC + 6%FA. Pada uji Triaxial baik UU maupun CU bertambahnya posentase fly ash akan menaikkan nilai kohesi dan sudut geser. Sedangkan bertambahnya waktu pemeraman akan berpengaruh menaikkan nilai kohesi dan sudut geser.
2. Bretyndah Kezia Lumikis, S. Monintja, S. Balamba, A. N. Sarajar 2013, dalam jurnal yang berjudul “ Korelasi Antara Tegangan Geser Dan Nilai Cbr Pada Tanah Lempung Ekspansif Dengan Bahan Campuran Semen “ Variasi campuran 0, 4, 6, 8, dan 10%. Dari hasil uji pemadatan dengan proctor standart didapatkan nilai γdmax = 1,202 kg/cm3 dan ωopt = 41,19%. Penambahan semen meningkatkan nilai CBR dan tegangan geser tanah dimana nilai maksimumnya terjadi pada penambahan campuran semen 10%, nilai CBR tanah asli sebesar 0,390% meningkat menjadi 1,115% dan nilai sudut geser dalam tanah asli sebesar ϕ = 12,48° meningkat menjadi ϕ = 36,00°
Nilai kohesi tanah mencapai maksimal pada campuran semen 4%
yaitu sebesar 3,41 t/m².Dengan demikian terjadi peningkatan tegangan geser tanah.
3. Lis Ayu Widari. Said Jalalul Akbar, Hamzani, Ardiansyah Putra Bulang 2016, dalam jurnal berjudul “Pengaruh Penggunaan Semen Sebagai Bahan Stabilisasi Tanah Lunak Desa Matang Panyang Terhadap Kuat Geser “. Penelitian terhadap pemeriksaan sifat–sifat fisis dan mekanis tanah dengan penambahan semen, yaitu 0%, 3%,
6%, 9% terhadap berat kering tanah. Menurut AASTHO tanah digolongkan ke dalam jenis tanah A-7-6 yaitu jenis tanah berlempung dan berdasarkan sistem klasifikasi USCS tergolong ke dalam jenis tanah lempung plastisitas rendah (CL).Kadar air optimum tanah asli (ω optimum) 20% dan kepadatan kering ( γ dmax) 1,517gram/cm³.
Dari hasil pengujian direct shear kuat geser maksimum terjadi pada kadar semen 9% yaitu sebesar (c) 0,70kg/cm², (Ø) 49,62°.
Sedangkan pada uji triaksial kuat geser maksimum terjadi pada kadar semen 6% yaitu sebesar (Ø) 40° (c) 4,519 kg/cm².
BAB III
METODE PENELITIAN
3.1. Diagram Alur Penelitian
Gambar 3.1. Diagram Alur Penelitian Mulai
Persiapan Bahan
• Tanah Lempung Ekspansif
• Semen PPC
•
Pengujian Tanah Ekspansif
Data Hasil
Selesai Karakteristik Tanah
Ekspansif Tidak
Ya
Pencampuran Tanah Ekspansif dengan semen ppc
Pengujian Hasil Campuran
• Sifat Mekanik ( Kuat Geser dan Kuat tekan bebas )
Analisis
Kesimpulan Studi Literatur
3.2. Variabel Penelitian
Variabel yang digunakan pada penelitian ini adalah sebagai berikut : 1. Variabel bebas adalah variabel yang dipelajari pengaruhnya
terhadap variabel terikat. Variabel bebas penelitian ini adalah penambahan presentase semen ppc.
2. Variabel Terikat variabel yang keadaannya akibat variabel bebas.
Variabel terikat pada penelitian ini adalah besarnya nilai kuat tekan bebas dan nilai kohesi, sudut geser langsung terhadap tanah ekspansif.
3.3. Notasi sample dan Proporsi Campuran untuk kuat tekan bebas dan kuat geser langsung
3.3.1. Notasi sample
Tabel 3.1 Notasi Sampel
No Jenis Percobaan Komposisi Campuran Kode Jumlah
Total Sampel Sampel Sampel (Buah)
1
Kompaksi Tanah Asli K0 5
(Standart Proktor 5
Test)
2 Kuat Geser Langsung
Tanah Asli GL0 3
18
Tanah + 3%semen pcc GL3 3
Tanah + 6%semen pcc GL6 3
Tanah + 9%semen pcc GL9 3
Tanah + 12%semen pcc GL12 3
Tanah + 15%semen pcc GL15 3
3 Kuat Tekan Bebas
Tanah Asli KT0 2
12
Tanah + 3%semen pcc KT3 2
Tanah + 6%semen pcc KT6 2
Tanah + 9%semen pcc KT9 2
Tanah + 12%semen pcc KT12 2
Tanah + 15%semen pcc KT15 2
Total Benda Uji 35
Sumber : Hasil pengujian laboratorium Universitas Bosowa, 2017
3.3.2. Proporsi Campuran
Tabel 3.2 Proporsi campuran
No
Tanah Ekspansif Semen PPC Berat Total (g)
Presentase Berat (g)
Presentas e
Berat (g) 1000
1 100% 1000 0% 0% 1000
2 97% 970 3% 30% 1000
3 94% 940 6% 60% 1000
4 91% 910 9% 90% 1000
5 88% 880 12% 120% 1000
6 85% 850 15% 150% 1000
Sumber : Hasil pengujian laboratorium Universitas Bosowa, 2017 3.4. Penyiapan Sampel
a. Siapkan contoh tanah yang dikeringkan di luar ruangan tanpa terkena sinar matahari langsung
b. Ambil contoh tanah yang lolos saringan No. 4 (4,75mm) untuk melakukan pengujian analisa saringan dan kompaksi
c. Ambil contoh tanah yang lolos saringan No. 40 untuk melakukan pengujian berat jenis dan Batas Atterberg
d. Ambil contoh tanah yang lolos saringan No, 200 untuk melakukan pengujian Hidrometer
e. Ambil contoh tanah secukupnya untuk pengujian kadar air awal sesuau SNI 1965: 2008
f. Ambil contoh tanah yang lolos saringan No. 40 untuk melakukan pengujian kuat tekan bebas dan kuat geser langsung
3.5. Pengujian Sampel
Pengujian yang dilakukan dibagi menjadi 2 bagian, pengujian untuk tanah asli dan tanah yang distabilisasi. Pengujian di lakukan di Laboratorium Mekanika Tanah Universitas Bosowa mengikuti Standart ASTM, AASHTO, SNI, dan USCS sebagai berikut :
1. Pengujian karakteristik dasar tanah (Tanah asli)
Penujian ini dilakukan untuk mengetahui sifat-sifat fisis tanah yang akan digunakan untuk memperoleh jenis tanah, pengujian yang akan digunakan antara lain :
a. Batas cair ( liquid limit, LL ), sesuai dengan SNI 03-1967-1990.
b. Batas Plastis ( plastic limit, PL ) dan indeks plastisitas ( plasticity index, PI ), sesuai dengan SNI 03-1966-2008.
c. Berat Jenis tanah sesuai dengan SNI 03-1964-2008.
d. Pengujian hidrometer sesuai dengan SNI 3423-1994.
e. Kadar air sesuai dengan SNI 1965: 2008.
f. Analisa saringan sesuai dengan SNI 3423-2008.
g. Uji pemadatan ringan atau pemadatan berat, jika diperlukan, untuk mendapatkan kadar air optimum dan kepadatan kering maksimum yang sesuai dengan SNI 03-1742-1989
2. Pengujian karakteristik mekanik Tanah
Persentase bahan yang digunakan untuk stabilasi dalam pengujian ini yaitu 0%, 3%, 6%, 9% dan 12%,pengujian yang dimaksud antara lain : a. Uji kuat tanah dengan uji kuat tekan bebas sesuai dengan SNI 3638-2009 untuk mengetahui kekuatan tekan bebas (qu) dan kadar air.
b. Uji kuat geser langsung untuk mengetahui nilai kohesi dan nilai sudut geser.sesuai dengan ASTM D 3080, AASTHO T236.
3.6 Metode Analisis
Pada analisa data yang digunakan yaitu analisis terhadap data hasil uji di laboratorium dengan langkah – langkah sebagai berikut :
a. Analisis distribusi butiran terhadap tanah yaitu melakukan analisis hasil pengujian tanah di laboratorium dan klasifikasinya menurut klasifikasi tanah serta menggolongkan nya menurut jenis mineral tanah.
b. Analisis hasil pemadatan ( Uji Proctor )
Analsis hasil pemadatan tanah asli dilakukan guna mengetahui nilai kadar air optimum terhadap peningkatan kepadatan tanah.
c. Analisis hasil kuat tekan bebas tanah asli dan variasi campuran semen ppc terhadap peningkatan nilai kohesi (C) dan tekan bebas.
d. Analisis hasil kuat geser langsung tanah asli dan variasi campuran semen ppc terhadap peningkatan nilai kohesi dan sudut geser langsung.
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1. Karakteristik Tanah Asli
Tabel 4.1 Rekapitulasi hasil pemeriksaan karakteristik tanah asli
Sumber : Hasil pengujian laboratorium Universitas Bosowa, 2017
4.2 Hasil Pemeriksaan Karakteristik fisik tanah asli 4.2.1. Kadar Air Tanah
Pengujian kadar air bertujuan untuk menentukan kadar air sampel tanah. Hasil dari pengujian kadar air diperoleh nilai sebesar 33,34%.
4.2.2. Pengujian Berat Jenis
Dari hasil pengujian berat jenis rata-rata sebesar 2,696. Dari nilai berat jenis tersebut. maka dapat diketahui tipe tanah dengan berat jenis antara 2,68 – 2,75 masuk kategori type tanah Lempung Anorganik.
No.
1 Kadar air gr/cm³
2 Berat jenis gr/cm³
3 Batas-batas atterberg :
Batas cair, LL %
Batas plastis, PL %
Indeks plastisitas, PI %
Batas susut, SL %
Aktivitas
4 Distribusi ukuran butir :
Lolos saringan 200 (0,075 mm) %
Lanau %
Lempung %
6 Pemadatan standard proctor :
Berat volume kering maksimum kg/cm³
Kadar air optimum %
Parameter Hasil
33.34
30.05 2.696
59.33 60.26 30.21
87,33 7.26 1.31
1.489 27.24 28
4.2.3. Pengujian Analisa butiran tanah lempung ekspansif
Uji analisis butiran terbagi menjadi 2 bagian pengujian, yaitu uji analisis saringan dan uji analisis hidrometer. Analisis saringan untuk menentukan distribusi ukuran butir-butir untuk tanah yang mengandung butir tanah tertahan saringan no.200. sedangkan uji Analisis hidrometer berperan dalam menentukan distribusi ukuran butir untuk tanah yang mengandung butir tanah lolos # no. 200.
Dari hasil pengujian gradasi yang dilakukan dengan Analisa saringan basah diperoleh hasil, tanah tersebut lebih dari 87,33 lolos saringan no 200.
Sehingga didapat fraksi pasir sebesar 12.67%Berdasarkan persen lolos saringan no. 200 tanah terebut masuk dalam golongan tanah lempung dengan kadar ekspansif yang sagat tinggi.
Dari hasil pengujian hidrometer berdasarkan kurva lengkungnya diperoleh sebagian besar ukuran butir tanah adalah fraksi lanau yaitu sebesar 59,33%, sedangkan lempung sebesar 28,00%.
Peninjauan klasifikasi tanah yang mempunyai ukuran butir lebih kecil dari 0,075 mm, tidak didasarkan secara langsung pada gradasinya, sehingga penentuan klasifikasinya lebih didasarkan pada batas-batas atterberg.
4.2.4. Pengujian batas – batas Atterberg a) Pengujian batas cair (LL)
Pengujian batas cair bertujuan untuk menentukan batas cair tanah dan untuk mengetahui jenis serta sifat-sifat tanah dari bagian tanah yang mempunyai ukuran butir lolos saringan no.40. dari grafik hubungan
jumlah ketukan dan kadar air diperoleh nilai batas cair (LL) 60,26%, maka tanah tersebut masuk dalam kategori tanah lempung ekspansif dengan plastisitas yang tinggi (LL>40%).
b) Pengujian batas Plastis (PL)
Dari hasil pengujian laboratorium diperoleh nilai batas plastis (PL) = 30,05%
c) Indeks Plastisitas (Pl)
Berdasarkan rumus PI = LL – PL diperoleh nilai indeks platisitas (PI) = 30,21% .Tanah yang mempunyai nilai PI > 17 masuk kategori lempung dengan sifat plastisitas tinggi.
d) Batas susut (SL )
Dari hasil pengujian batas susut diperoleh nilai batas susut = 7,26%. Berdasarkan teori Altmeyer (1995) tergolong tanah lempung ekspansif critical dimana SL< 12%.
e) Aktivitas Tanah Berbutir Halus
Berdasarkan nilai Indeks Plastisitas (PI) = 30,21 %, dengan pesentase ukuran lempung <0,002 mm C = 28,00%, maka nilai aktivitas (A) = 1,31. Dengan diperolehnya nilai aktivitas A>1,25 maka tanah tersebut digolongkan aktif dengan sifat ekspansif.
4.2.5. Pengujian Kompaksi (Pemdatan)
Dari pengujian pemadatan standar (Proctor Test) diperoleh Wopt = 27,24% dan dry = 1,489 g/cm2
4.3. Klasifikasi Tanah
4.3.1. AASHTO ( America Association of State Highway and Transportation Official )
Berdasarkan analisa basah, persentase bagian tanah yang lolos saringan no.200 adalah lebih besar 50% (>35%). Sehingga tanah diklasifikasikan dalam kelompok : (A-4; A-5; A-6; A-7).
Batas cair (LL) = 60,26%. Untuk tanah dengan batas cairnya lebih besar dari 40% maka tanah tersebut masuk dalam kelompok A-5 dan A-7 (A-7- 5; A-7-6).
Indeks plastisitas (PI) = 30,21%. Untuk kelompok A-5 nilai PI maksimum sebesar 10% sedangkan kelompok A-7 minimum 12%, maka tanah dikelompokkan ke dalam kelompok A-7 (A-7-5; A-7-6).
Sedangkan nilai Batas Plastis (PL) = 30,05%, untuk kelompok A-7- 5 nilai PL>30% sedangkan untuk kelompok A-7-6 nilai PL < 30% sehingga tanah dikelompokkan kedalam A-7-5 termasuk dalam klasifikasi tanah lempung.
4.3.2. USCS (Unified Soil Classification System)
Dari analisa saringan basah didapatkan tanah lolos saringan no.200 lebih besar dari 50% sehingga masuk dalam klasifikasi tanah berbutir halus.
Batas cair (LL) = 60,26% dan indeks plastisitas (PI) = 30,21%. Dari bagan plastisitas, klasifikasi tanah masuk dalam range CH (di atas gari A,
PI = 0,73 (LL-20)), dimana CH adalah simbol lempung tak organik dengan plastisitas tinggi, lempung gemuk (fat clays).
4.4. Hasil pengujian Tanah Ekspansif yang distabilisasi dengan semen ppc
4.4.1. Kuat Tekan Bebas
Pemeriksaan dimaksudkan untuk menentukan kekuatan tekan bebas contoh tanah yang bersifat kohesif dalam keadaan asli maupun buatan. Hasil pengujian sebagai berikut
Table 4.2 Hasil pengujian kuat tekan bebas Tanah Ekspansif yang distabilisasi dengan semen ppc
Sampel Kode Sampel Qu Rata-rata
Tanah Asli KT0 0.260
Tanah Ekspansif + Semen ppc 3%
KT3 0.498
Tanah Ekspansif + Semen ppc 6%
KT6 0.683
Tanah Ekspansif + Semen ppc 9%
KT9 0.868
Tanah Ekspansif + Semen ppc 12%
KT12 0.928
Tanah Ekspansif + Semen ppc 15%
KT15 0.844
(sumber: hasil pengujian laboratorium universitas bosowa 2017
Perbandingan nilai qu rata-rata pada pengujian kuat tekan bebas dengan campuran semen ppc dapat dilihat pada grafik di bawah ini :
(sumber: hasil pengujian laboratorium universitas bosowa 2017) Gambar 4.1 Grafik hubungan kuat tekan bebas dan kadar air
Dari hasil penelitian pada table 4.1 diatas dapat dilihat penambahan semen meningkatkan nilai kuat tekan (qu), dimana nilai maksimumnya terjadi pada penambahan campuran semen 12%. Nilai kuat tekan tanah asli sebesar 0.260 Kg/Cm² meningkat menjadi 0.928 Kg/Cm². Sedangkan untuk kadar air tanah, penambahan semen ppc dapat mengurangi kadar air tanah, nilai kadar air tanah paling rendah dapat dilihat pada pencampuran Semen ppc 12%, dimana nilai kadar air tanah asli sebesar 25.663 turun menjadi 20,629.
4.4.2. Kuat Geser Langsung
Pemeriksaan dimaksudkan untuk menentukan nilai kuat geser tanah, contoh tanah yang bersifat kohesif dalam keadaan asli maupun buatan.
Hasil pengujian tanah ekspansif yang distabilisasi dengan semen ppc sebagai berikut :
Table 4.3 Hasil pengujian kuat geser langsung tanah ekspansif yang distabilisasi semen ppc
Sampel Kohesi (c) Sudut geser
dalam (ᵩ) Kuat geser
Tanah Asli 0.3396 21,17 0.6899
Tanah Ekspansif
+ Semen ppc 3% 0.3750 22.90 0.7571
Tanah Ekspansif
+ Semen ppc 6% 0.4316 24.59 0.8455
Tanah Ekspansif
+ Semen ppc 9% 0.4811 29.39 0.9906
Tanah Ekspansif + Semen ppc
12% 0.5448 32.36 1.1179
Tanah Ekspansif + Semen ppc
15% 0.5094 29.39 1.0189
(sumber: hasil pengujian laboratorium universitas bosowa 2017 Perbandingan nilai kohesi (c) pada pengujian kuat geser langsung dengan campuran semen ppc dapat dilihat pada grafik di bawah ini :
(sumber: hasil pengujian laboratorium universitas bosowa 2017) Gambar 4.2 Grafik peningkatan kohesi
Perbandingan nilai sudut geser pada pengujian kuat geser langsung dengan campuran semen ppc dapat dilihat pada grafik di bawah ini :
(sumber: hasil pengujian laboratorium universitas bosowa 2017) Gambar 4.3 Grafik peningkatan sudut geser
Perbandingan nilai kuat geser geser pada pengujian kuat geser langsung dengan campuran semen ppc dapat dilihat pada grafik di bawah ini :
(sumber: hasil pengujian laboratorium universitas bosowa 2017) Gambar 4.4 Grafik peningkatan kuat geser langsung
Dari hasil pengujian kuat geser langsung dapat dilihat pada table 4.3 diatas, penambahan semen meningkatkan nilai kohesi, sudut geser dalam dan kuat geser tanah dimana nilai maksimumnya terjadi pada penambahan campuran semen 12%, nilai kohesi tanah asli sebesar 0,3396 ͨ meningkat menjadi 0,5448 ͨ, nilai sudut geser dalam tanah asli sebesar ϕ 21.17 meningkat menjadi ϕ 32.36 dan nilai kuat geser tanah asli sebesar 0.6899 ͭ meningkat menjadi 1.1179 ͭ . Dengan demikian terjadi peningkatan pada kohesi, sudut geser dalam dan kuat geser.
(sumber: hasil pengujian laboratorium universitas bosowa 2017) Gambar 4.5 Grafik Hubungan nilai qu dan kuat geser
Dari hasil pengujian kuat geser langsung dan kuat tekan bebas dapat dilihat pada table 4.5 diatas, penambahan semen meningkatkan nilai kuat geser dan kuat tekan bebas (qu) tanah dimana nilai maksimumnya terjadi pada penambahan campuran semen 12%, nilai kuat
geser sebesar 0.6899 ͭ meningkat menjadi 1.1179t sedangkan untuk nilai kuat tekan asli sebesar 0,260qu meningkat menjadi 0,928qu. Dengan demikian terjadi peningkatan pada kuat tekan dalam dan kuat geser.
BAB V PENUTUP 5.1. Kesimpulan
` Setelah dilakukan penelitian dilaboratorium, maka saya menarik beberapa kesimpulan tentang perilaku sampel tanah ekspansif yang distabilisasi dengan semen PPC antara lain berikut:
1. Dari hasil pengujian karakteristik diperoleh nilai indeks plastisitas sebesar 30,21%, nilai aktifitas sebesar 1,51. Berdasarkan klasifikas tanah AASHTO dan USCS, tergolong mineral montmorillonite (Ca) maka tanah tersebut adalah tanah ekspansif
2. Penambahan kadar semen PPC pada tanah ekspansif cenderung dapat meningkatkan kepadatan tanah, dengan nilai qu optimum sebesar 0,928.
Namun pada penembahan 15% terjadi penurunan.
3. Penambahan semen PPC dengan presentase 3%, 6%, 9% dan 12% cenderung dapat meningkatkan nilai kohesi, sudut geser dan kuat geser pada tanah ekspansif. Namun pada penambahan 15% terjadi penurunan.
5.2. Saran
1. Perlu ada penelitian tentang semen PPC yang dicampur dengan bahan zat adiktif lain
2. Hasil dari penelitian ini diharapkan dapat digunakan sebagai salah satu referensi masalah stabilisasi tanah lempung ekspansif.
DAFTAR PUSTAKA
Endang Widorowati Hartosukma 2005, Perilaku Tanah Lempung
Ekspansif Karangawen Demak Akibat Penambahan Semen dan Fly Ash sebagai Stabilizing Agents. Program pasca sarjana.
Universitas Diponegoro, semarang.
Ahmad Balla, 2016, Pengaruh Kadar Abu Ampas Tebu Terhadap Pengembangan Dan Nilai Cbr Tanah Ekspansif, Fakultas Teknik Universitas Bosowa, Makassar.
Bretyndah Kezia Lumikis, S. Monintja, S. Balamba, A. N. Sarajar 2013, Korelasi antara tegangan geser dan nilai cbr pada tanah lempung ekspansif dengan bahan campuran semen. Sam ratulangi university, manado.
AASTHO, 1978, Method of sampling and testing, Part II.
Bowles, Joseph E, 1986, Ahlih Bahasa Ir. Johan Kalena Putra Edisi Kedua, Sifat-Sifat Fisis Geoteknis Tanah, Erlangga, Jakarta.
Penuntun Praktikum Mekanika Tanah Laboratorium Mekanika Tanah Jurusan Sipil Fakultas Teknik Bosowa 2012
Asis, Muh. Anshar M., 2012, Stabilisasi Tanah Ekspansif Dengan Menggunakan Campuran Serbuk Arang Kayu Dan Semen, Fakultas Teknik Universitas Bosowa, Makassar.
.
DOKUMENTASI PENELITIAN
PENGUJIAN BERAT JENIS
PENGUJIAN ANALISA SARINGAN
PENGUJIAN ATTERBERG LIMIT
Batas Susut
PENGUJIAN KOMPAKSI
PENIMBANGAN SAMPEL KOMPAKSI
PROSES PENGUJIAN
PENGUJIAN KUAT TEKAN BEBAS
PEMBUATAN SAMPEL
