PENGARUH PENAMBAHAN SILICA FUME PADA NILAI KUAT GESER DAN SWELLING TANAH LEMPUNG EKSPANSIF: di Lokasi Proyek Jababeka Cikarang.

(1)

DAFTAR ISI

BAB II TANAH LEMPUNG EKSPANSIF DAN SILICA FUME 2.1 Tanah ... 8

2.2 Deskripsi Tanah Mengembang ... 10

2.3 Deskripsi Tanah Lempung Ekspansif ... 12

2.4 Karakteristik Fisik Tanah Lempung Ekspansif ... 15

2.5 Silica Fume ... 20

2.6 Kuat Geser Tanah ... 22

2.7 California Bearing Ratio ... 23

BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Lokasi dan Sample Penelitian ... 24

3.2 Metode Penelitian... 25

3.3 Alur Kerja Penelitian Laboratorium... 26

3.4 Uraian Langkah-Langkah Penelitian... 27

3.4.1 Pengambilan Tanah Asli (Undisturb) ... 29

3.4.2 Pengambilan Tanah (Disturb) ... 29

3.4.3 Pengujian Mineral ... 29

(2)

3.4.5 Proses Pengujian ... 31

BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN 4.1 Pengambilan Sampel Tanah ... 35

4.2 Identifikasi Sampel Uji Lapangan ... 36

4.3 Identifikasi Mineral ... 38

4.4 Identifikasi Sampel Uji Laboratorium ... 38

4.4.1 Index Properties Test... 38

4.4.1.7 Potensi Pengembangan (Swelling Potential) . 47 4.4.2 Pengujian Trial Mix... 47

4.4.2.1 Pengujian Kompaksi ... 47

4.4.2.2 Pengujian Triakxial UU ... 62

4.4.2.2.1 Analisis Regresi Triaxial UU ... 66

4.4.2.3 Uji California Bearing Ratio (CBR) ... 73

(3)

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

(4)

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1. Tingkat keaktifan lempung ... 11

Tabel 2.2. Tingkat keaktifan berbagai jenis lempung ... 11

Tabel 2.3. Hubungan antara plasticity index dengan swelling potential ... 17

Tabel 2.4. Hubungan antara potensi pengembangan dan shrinkage limit ... 18

Tabel 2.5. Expansive soil classification based on plasticity & shrinkage index ... 18

Tabel 2.6. Klasifikasi Nilai CBR ... 23

Tabel 3.1. Sika Fume Product Data Sheet ... 30

Tabel 4.1. Hasil Pengujian Berat Isi Tanah ... 39

Tabel 4.2. Hasil Pengujian Kadar Air Alami Tanah ... 40

Tabel 4.3. Hasil Pengujian Berat Jenis Tanah... 41

Tabel 4.4. Hasil Pengujian Batas Cair ... 42

Tabel 4.5. Hasil Pengujian Berat Plastis ... 43

Tabel 4.6. Hasil Pengujian Hidrometer ... 45

Tabel 4.7. Resume Hasil Laboratorium ... 47

Tabel 4.8. Spesifikasi Uji Kompaksi Campuran 0%... 48

Tabel 4.9. Hasil Pengujian Kompaksi 0% Campuran ... 48

Tabel 4.20. Resume Hasil Pengujian Kompaksi ... 60

Tabel 4.21. Resume Hasil Pengujian Triaxial UU ... 62

Tabel 4.22. Resume Hasil Pengujian Triaxial UU Terendam ... 64

(5)

Tabel 4.24. Peningkatan Campuran Pada Uji Triaxial UU Terendam ... 72

Tabel 4.25. Resume Swelling Test ... 73

Tabel 4.26. Hasil Uji CBR Tanah Asli Unsoaked ... 74

Tabel 4.27. Hasil Uji CBR Tanah Asli Ssoaked ... 75

Tabel 4.28. Resume Hasil Uji CBR ... 76

Tabel 4.29. Klasifikasi Nilai CBR Terhadap Campuran ... 77

(6)

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1. Penyebaran tanah ekspansif di Pulau jawa, daerah yang dilingkari dengan warna merah diindikasikan memiliki

potensi tanah ekspansif ... 2

Gambar 1.2. Peta Lokasi Penelitian ... 4

Gambar 1.3. Peta Lokasi Penelitian (Satelit) ... 4

Gambar 2.1. Diagram fase tanah (Das, 1994) ... 9

Gambar 2.5. Bangunan didirikan pada tanah ekspansif keadaan kering... 14

Gambar 2.6. Bangunan didirikan pada tanah ekspansif keadaan basah ... 14

Gambar 2.7. Atterberg Limit ... 16

Gambar 2.8. Bubuk Silica Fume Berwarna Abu-Abu ... 20

Gambar 2.9. Perbandingan Berbagai Macam Jenis Bahan ... 21

Gambar 3.1. Skema Alur Penelitian Laboratorium ... 26

Gambar 3.2. Rusaknya Bangunan ... 27

Gambar 3.3. Tanah Pada Saat Hujan ... 28

Gambar 4.1. Tanah di Lokasi Penelitian ... 28

Gambar 4.2. Proses Pengambilan Sampel Tanah ... 36

Gambar 4.3. Sampel Uji ... 37

Gambar 4.4. Grafik Cassagrande Plasticity Chart ... 44

Gambar 4.5. Grafik Distribusi Ukuran Butir ... 46

(7)

Gambar 4.12. Grafik Pengaruh Kadar Silica Fume vs Berat Isi Kering

Maksimum ... 60

Gambar 4.13. Grafik Pengaruh Kadar Silica Fume vs Kadar Air Optimum .. 60

Gambar 4.15. Grafik Pengaruh Kadar Silica Fume vs Sudut Geser Dalam .... 63

Gambar 4.16. Grafik Pengaruh Kadar Silica Fume vs Kuat Geser, Su ... 63

Gambar 4.17. Grafik Pengaruh Kadar Silica Fume vs Kohesi, Cu

Gambar 4.20. Hasil Regresi Silica Fume vs Kohesi Dengan Curve Expert .... 66

Gambar 4.21. Hasil Regresi Silica Fume vs Sudut Geser Dalam Dengan Curve Expert ... 67

Gambar 4.22. Hasil Regresi Silica Fume vs Kuat Geser Dengan Curve Expert... 68

Gambar 4.23. Hasil Regresi Silica Fume vs Kohesi Dengan Curve Expert .... 69

Gambar 4.24. Hasil Regresi Silica Fume vs Sudut Geser Dalam Dengan Curve Expert ... 70

Gambar 4.25. Hasil Regresi Silica Fume vs Kuat Geser Dengan Curve Expert... 71

Gambar 4.26. Grafik Pengaruh Kadar Silica Fume vs Swelling Rata-Rata... 73

Gambar 4.27. Grafik Pengaruh Kadar Silica Fume vs Tekanan Pengembangan ... 74

Gambar 4.28. Grafik CBR Design Tanah Asli Unsoaked ... 75

Gambar 4.29. Grafik CBR Design Tanah Asli Soaked ... 76

Gambar 4.30. Grafik CBR Design Unsoaked ... 77

Gambar 4.31. Grafik CBR Design Soaked ... 77

(8)

DAFTAR LAMPIRAN

(9)

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Tanah merupakan sarana dimana suatu bangunan sipil didirikan baik bangunan gedung, jalan, maupun bangunan keairan, karakteristik tanah di negeri kita yaitu Indonesia memiliki berbagai macam jenis tanah untuk tiap wilayahnya. Keanekaragaman itu menjadikan beranekaragam pula sifat-sifat tanahnya, bila sifat tanah itu buruk seperti kuat gesernya yang rendah tentu saja sangat merugikan bagi kegiatan konstruksi.

Berbagai cara digunakan untuk memperbaiki kekuatan dari tanah lempung ekspansif, diantaranya dengan penambahan bahan kimia (stabilitasi secara kimiawi).

Dalam penelitian ini digunakan tanah lempung ekspansif, dimana tanah ini memiliki sifat dan karakteristik sangat peka terhadap kadar air, tanah lempung ekspansif banyak dijumpai di daerah seperti:

1) Ruas jalan Tol Jakarta-Cikampek, propinsi Jawa Barat;

2) Ruas jalan Jatibarang-Karangampel, propinsi Jawa Barat;

3) Ruas jalan Semarang-Kudus, Demak-Godong, propinsi Jawa Tengah; 4) Ruas jalan Semarang –Purwodadi, propinsi Jawa Tengah;

5) Ruas jalan Wirosari–Cepu, propinsi Jawa Tengah; 6) Ruas jalan Yogyakarta-Wates, propinsi Yogyakarta;

7) Ruas jalan Bojonegoro-Babat-Lamongan-Gresik-Surabaya, propinsi Jawa Timur;

8) Ruas jalan Ngawi-Caruban, propinsi Jawa Timur.

(Sumber: Pedoman Konstruksi Bangunan, Penanganan tanah ekspansif untuk

(10)

2

Gissa Ari Pratama, 2015

Gambar 1.1. Penyebaran tanah ekspansif di Pulau jawa, daerah yang dilingkari dengan warna merah diindikasikan memiliki potensi tanah ekspansif (Sumber: Pedoman Konstruksi Bangunan, Penanganan tanah ekspansif untuk

konstruksi jalan, Pd T-10-2005-B, Departemen Pekerjaan Umum, hlm. 59)

Tanah ekspansif di Pulau Jawa menempati dataran rendah sampai daerah perbukitan bergelombang rendah yang dapat berupa endapan alluvium atau endapan vulkanik, meliputi formasi aluvium, formasi Notopuro dan endapan gunung api. Tanah ekspansif ini didominasi oleh jenis tanah lempung lanauan atau lanau lempungan berwarna abu-abu sampai hitam, mineral lempung tanah ekspansif pada umumnya terdiri dari montmorillonite, illite, kaolinite. Lokasi penyebaran tanah ekspansif di Pulau Jawa ditunjukkan pada (Gambar 2.1) di atas.

(Sumber: Pedoman Konstruksi Bangunan, Penanganan tanah ekspansif untuk

konstruksi jalan, Pd T-10-2005-B, Departemen Pekerjaan Umum, hlm. 59)

Karena tanah lempung ekspansif ini walaupun sudah dipadatkan secara

maksimum, tetapi air akan tetap mudah masuk ke dalam pori-pori tanah lempung karena seperti yang telah di sebutkan sebelumnya tanah lempung ini mempunyai sifat peka terhadap air. Sehingga hal ini dapat menyebabkan kekuatan geser tanah lempung ekspansif menjadi turun.

(11)

3

dengan perbandingan yang berbeda sehingga dapat dilihat seberapa besar pengaruh silica fume terhadap tanah lempung ekspansif pada proses uji kuat geser Triaksial UU.

1.2 Indentifikasi Masalah

Adapun identifikasi masalah dalam tugas akhir ini adalah:

1. Tanah lempung ekspansif merupakan tanah yang tidak stabil karena sifat kembang dan susut (shrinkage and swelling) tinggi, ketika kering bersifat keras juga menyusut tetapi ketika kadar airnya meningkat maka akan mengembang dan tanahnya melunak.

2. Karena sifat yang tidak stabil tersebut, tanah lempung ekspansif dapat merusak bangunan diatasnya seperti rumah, gedung, atau jalan, sehingga dibutuhkan treatment.

1.3 Lokasi Penelitian

Lokasi penelitian tugas akhir ini dilakukan di Laboratorium Mekanika Tanah Jurusan Pendidikan Teknik Sipil, Fakultas Pendidikan Teknologi dan Kejuruan, Universitas Pendidikan Indonesia dengan pengambilan sampel tanah di PT. Sekisui Plastics Indonesia, Jl. Science Timur 2 Blok B1-F, Kawasan Industri

(12)

4

Gambar 1.2. Peta Lokasi penelitian

(Sumber: Google Maps, diambil pada tanggal 8-Mei-2014)

Gambar 1.3. Peta Lokasi penelitian (Satelit)

(13)

5

1.4 Perumusan dan Batasan Masalah

Pengujian hanya dibatasi untuk tanah lempung ekspansif yang berada pada daerah PT. Sekisui Plastics Indonesia, Jl. Science Timur 2 Blok B1-F, Kawasan Industri Jababeka Tahap V, Cikarang, Bekasi dengan dilakukan uji Triaxial UU untuk mengetahui kekuatan geser tanah dan California Bearing Ratio (CBR) untuk mengetahui besar swelling tanah tersebut, dimana sampel tanah yang diambil dalam keadaan terganggu (disturbed). Pengujian ini dilakukan penambahan material silica fume pada kadar tertentu untuk mengetahui apakah silica fume dapat direkomendasikan untuk bahan perbaikan tanah bermasalah

seperti tanah lempung ekspansif.

Perumusan masalahnya sebagai berikut:

1. Bagaimana karakteristik lempung ekspansif pada lokasi proyek PT. Sekisui Plastics Indonesia, Jl. Science Timur 2 Blok B1-F, Kawasan Industri Jababeka Tahap V, Cikarang, Bekasi ?

2. Bagaimana pengaruh silica fume sebagai campuran untuk meningkatkan kuat geser tanah ekspansif di lokasi proyek ?

3. Bagaimana pengaruh silica fume terhadap besaran swelling tanah lempung ekspansif di lokasi proyek ?

4. Bagaimana pengaruh silica fume terhadap nilai CBR tanah

lempung ekspansif di lokasi proyek ?

Batasan penelitian sebagai berikut:

1. Pengambilan sampel tanah ini di lokasi proyek pembangunan pabrik PT. Sekisui Plastics Indonesia, Jl. Science Timur 2 Blok B1-F, Kawasan Industri Jababeka Tahap V, Cikarang, Bekasi. Lokasi sampel ditentukan atas rekomendasi dari PT. Teratama Petrosoil Geoteknika Utama, selaku pelaksana pekerjaan Soil Test Investigation di lokasi tersebut.

(14)

6

3. Material bahan pencampur berupa silica fume yang digunakan merk Sika Fume oleh PT. Sika Indonesia.

4. Waktu curing yang digunakan 14 hari. Waktu curing ditentukan berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh Ishlah Habibi, Universitas Indonesia yang berjudul (Pengaruh Waktu Pemeraman Terhadap Kuat Geser Tanah Ekspansif Daerah Cikarang, Jawa

Barat yang Distabilisasi dengan Semen, Pasir, dan Kapur) dan

juga berdasarkan buku pedoman perencanaan stabilisasi tanah dengan bahan serbuk pengikat (SNI 03-3437-1994).

5. Nilai kuat geser yang ingin diketahui didapat dari uji Triaxial UU dengan sample tanah disturbed.

6. Besaran swelling didapat dari uji California Bearing Ratio (CBR) dengan sample tanah disturbed.

1.5 Tujuan Penelitian

Tujuan penelitiannya sebagai berikut:

1. Mengetahui karakteristik lempung ekspansif pada lokasi proyek PT. Sekisui Plastics Indonesia, Jl. Science Timur 2 Blok B1-F, Kawasan Industri Jababeka Tahap V, Cikarang, Bekasi.

2. Mengetahui pengaruh silica fume sebagai campuran untuk

meningkatkan kuat geser tanah ekspansif di lokasi proyek.

3. Mengetahui pengaruh silica fume terhadap besaran swelling tanah lempung ekspansif di lokasi proyek.

4. Mengetahui pengaruh silica fume terhadap nilai CBR tanah lempung ekspansif di lokasi proyek.

1.6 Manfaat Penelitian

Hasil penelitian ini diharapkan mempunyai manfaat sebagai berikut:

1. Bagi pengembangan keilmuan Teknik Sipil khususnya dalam bidang Geoteknik.

(15)

7

1.7 Sistematika Penulisan

Sistematika penulisan Tugas Akhir ini sebagai berikut:

1. BAB I Pendahuluan

Berisi tentang latar belakang, identifikasi masalah, lokasi penelitian, perumusan dan batasan masalah, tujuan penelitian manfaat penelitian, dan sistematika penulisan.

2. BAB II Kajian Pustaka

Berisi tentang dasar-dasar teori mengenai klasifikasi tanah, bahan tambahan yaitu silica fume.

3. BAB III Metodologi Penelitian

Berisi tentang prosedur pengujian yang dilakukan di laboratorium menggunakan standar yang berlaku

4. BAB IV Hasil Penelitian dan Pembahasan

Berisi tentang data-data karakteristik tanah lempung ekspansif daerah yang diteliti, perbandingan nilai kuat geser tanah lempung ekspansif tanpa dan dengan penambahan silica fume, serta perbandingan swelling tanah lempung ekspansif tanpa dan dengan penambahan silica

fume.

5. BAB V Kesimpulan dan Saran

(16)

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Lokasi dan Sample Penelitian

Metodologi penelitian tugas akhir ini bersifat eksperimen (research) yang dilakukan di Laboratorium Mekanika Tanah Universitas Pendidikan Indonesia dengan cara memperbaiki sampel tanah yang diambil dari lapangan dengan menggunakan bahan aditif berupa silica fume. Lokasi yang akan dijadikan penelitian adalah daerah PT. Sekisui Plastics Indonesia, Jl. Science Timur 2 Blok B1-F, Kawasan Industri Jababeka Tahap V, Cikarang, Bekasi

Penelitian dimulai dengan mengambil sampel tanah dilapangan secara disturbed lalu dibawa ke laboratorium untuk diuji, kandungan mineral tanah diuji

untuk mengetahui kadar mineral penyebab tanah ekspansif seperti mineral montmorillonite dan diuji pula sifat fisiknya, kemudian dilakukan treatment terhadap tanah menggunakan bahan aditif berupa silica fume, mix design

dilakukan dengan berbagai persentase bahan untuk mencari persentase perbaikan yang dinilai mengalami peningkatan kualitas paling baik.

Sampel penilitian ialah benda uji yang berukuran tinggi 3” (76mm) dan

diameter 3/2” (38mm) dengan kedua permukaan diratakan untuk uji Triaxial UU,

serta 0,78” (20mm) untuk uji California Bearing Ratio (CBR), terdiri dari benda uji tanah ekspansif normal dan Benda uji dengan penggunaan silica fume. Pengujian dilakukan dengan variasi sebagai berikut

1. Tanah lempung ekspansif tanpa penambahan bahan 2. Tanah lempung ekspansif + silica fume

 Silica fume 1%

(17)

25

3.2 Metode Penelitian

Metode penelitian yang digunakan dalam percobaan ini adalah metode eksperimen. Eksperimen yang dilakukan adalah dengan menambahkan silica fume pada tanah lempung ekspansif. Kemudian akan membandingkan aspek kuat geser tanah dan tingkat swelling, antara tanah lempung ekspansif tanpa tambahan bahan yang bertindak sebagai kelompok kontrol dengan tanah lempung ekspansif dengan silica fume sebagai kelompok eksperimen.

(18)

26

3.3 Alur Kerja Penelitian Laboratorium

Gambar 3.1. Skema alur penelitian laboratorium

ENGINEERING PROPERTIES

1. KOMPAKSI 2. TRIAXIAL UU

3. CBR UNSOAKED & SWELLING

KESIMPULAN

PENAMBAHAN SILICA FUME DENGAN KADAR:

1%, 2%, 5%, 10%, 20%

PENGOLAHAN DATA DAN HASIL PENELITIAN

1. PERSENTASE PENINGKATAN NILAI KUAT GESER 2. PRESENTASE PENINGKATAN NILAI CBR

(19)

27

3.4 Uraian Langkah-Langkah Penelitian

Pada lokasi penelitian yaitu di PT. Sekisui Plastics Indonesia, Jl. Science Timur 2 Blok B1-F, Kawasan Industri Jababeka Tahap V, Cikarang, Bekasi akan dibangun kompleks perumahan baru. Pada daerah Cikarang-Bekasi memiliki banyak perumahan tetapi kurang diminati masyarakat karena banyak dijumpai keretakan pada dinding bangunan, penurunan bangunan yang disebabkan oleh settlement tanah sehingga mengakibatkan rendahnya nilai jual perumahan

tersebut.

Gambar 3.2. Rusaknya bangunan

(Sumber: Dokumentasi penulis, Perumahan Taman Persada Bekasi, Jalan Raya

Cibarusah, Bekasi 17520, Jawa Barat, 14-April-2014)

Setelah mendapatkan informasi dari berbagai sumber misalnya peta persebaran tanah ekspansif (Pedoman Konstruksi Bangunan, Penanganan tanah ekspansif untuk konstruksi jalan, Pd T-10-2005-B, Departemen Pekerjaan Umum)

(20)

28

Gambar 3.3. Tanah pada saat hujan

(Sumber: Dokumentasi penulis, Perumahan Taman Persada Bekasi, Jalan Raya

Cibarusah, Bekasi 17520, Jawa Barat, 14-April-2014)

Untuk mengidentifikasi jenis tanah di lingkungan tersebut apakah benar tanah ekspansif maka akan dilakukan pengujian awal berupa pengujian kandungan mineral di Pusat Penelitian dan Pengembangan Teknologi Mineral dan Batubara (Tekmira) Kementrian Energi dan Sumber Daya Mineral, Jl. Jend. Sudirman No.

623 dan pengujian indeks plastisitas untuk mengetahui potensi swelling, dikatakan berpotensi swelling tinggi menurut Chen, 1988 (Tabel 2.3) adalah dengan nilai

Plasticity Index (IP) 20-55 %, menurut After Raman, 1967 (Tabel 2.5) adalah

dengan nilai Plasticity Index (IP) 23-32 %, sehingga diambil kesimpulan tanah berpotensi mengembang (swelling) tinggi atau tanah lempung ekspansif memiliki nilai Plasticity Index (IP) diatas 20 %.

Pengambilan sampel tanah awal di daerah PT. Sekisui Plastics Indonesia, Jl. Science Timur 2 Blok B1-F, Kawasan Industri Jababeka Tahap V, Cikarang,

Bekasi dilakukan dengan cara menggali terlebih daluhu sedalam 50cm

(21)

29

3.4.1 Pengambilan Tanah Asli (Undisturb)

Sampel tanah asli (Undisturb) diambil untuk digunakan dalam pengujian awal berupa pengecekan kandungan mineral tanah lempung. Dalam pengambilan sampel tanah asli tidak boleh mengalami perubahan sifat mekanis dari tanah tersebut, pengambilan sampel tanah dilakukan pada kedalaman -0,5 meter dari muka tanah asli. Agar tanah tersebut tidak mengalami perubahan sifat mekanisnya, pengambilan sampel tanah menggunakan tabung berbentuk silinder dengan diameter tertentu, setelah tabung diangkat harus ditutup rapat dengan plastic agar tidak mengurangi kadar airnya akibat penguapan, dasar pengambilan sampel menggunakan bor tangan (Hand Auger Boring) adalah ASTM D1452-09.

3.4.2 Pengambilan Tanah (Disturbed)

Pada sampel tanah disturbed tidak perlu ada upaya melindungi sifat asli dari tanah tersebut, untuk menyimpan dan membawa tanah dari lokasi penelitian ke laboratorium dapat menggunakan kantong plastik besar (trashbag), karung

beras, atau tempat lainnya yang memungkinkan.

3.4.3 Pengujian Mineral

Untuk memastikan jenis tanah di lokasi penelitian termasuk tanah lempung

ekspansif dilakukan pengujian kandungan mineral, pada tanah lempung ekspansif kandungan mineral montmorinollite berpengaruh terhadap keaktifan tanah seperti pada (Tabel 2.2) yang menyebabkan fenomena swelling.

3.4.4 Pemilihan Material Aditif

(22)

30

A major mineral is missing in many soils and most soil tests do not even monitor it’s presence is silicon, this mineral can increase stress resistance, boost photosynthesis and chlorophyll content, improve drought resistance, soil fertility

and prevent lodging. (nutria-tech.com.au, 2010). Dampak lingkungan akibat

penggunaan material silika mempunyai efek positif dikutip dari nutria-tech.com.au seperti meningkatkan kuat tekan, meningkatkan proses fotosintesis bagi tanaman, mengurangi potensi kekeringan pada tanah, meningkatkan kesuburan tanah.

Bahan silica bereaksi dengan calcium hydroxide dan calcium silicate gels (CaSiO3.H2O) yang ada pada tanah. Reaksi kimia silica fume dengan tanah lempung:

Ca2+ + OH- + silica  calcium silicate hydrate

Silica Fume yang dipakai merk Sika Fume oleh PT. Sika Indonesia dengan

kandungan kimia seperti pada (Tabel 3.1)

Tabel 3.1. Sika Fume Product Data Sheet

Chemical Percentage

(23)

31

3.4.5 Proses Pengujian

Pengujian dilakukan dengan cara mencampurkan (adukan) tanah lempung ekspansif dengan bahan tambahan berjenis pozzolan yaitu silica fume dengan perbandingan sebesar 0%, 1%, 2%, 5%, 10%, 20%, secara trial sehingga persentase masih dapat berubah, pengambilan persentase tersebut dimaksudkan untuk mengetahui presentase terbaik dari campuran tanah dengan silica fume 1%, 2%, 5%, 10%, 20%, terhadap peningkatan nilai kuat geser dan penurunan swelling.

Perbandingan persentase penambahan silica fume sebesar 5%, 10%, 20%, berdasarkan penelitian terdahulu (Effect of Silica Fume Addition on the Bahavior of Silty-Clayey Soils, Dr. Adel A. Al-Azzawi, Khalida A. Daud, Muhammed A.

Abdul Sattar, Journal of Engineering and Development, Vol. 16, No. 1, March

2012 ISSN 1813-7822, Baghdad, Iraq) menunjukan bahwa kadar silica fume 5%,

10%, 15%, dapat mengurangi swelling sebesar 18%, 48%, 87%.

Sebelum dilakukan pengujian tanah yang sudah dicampur dengan silica fume dilakukan proses curing (pemeraman) selama 14 hari. Berdasarkan

penelitian (Pengaruh pemeraman terhadap nilai CBR tanah mengembang yang distabilisasi dengan fly ash, Surta Ria N. Panjaitan, Institut Teknologi Medan)

dari hasil penelitian yang dilakukan bahwa tanah mengembang yang distabilisasi dengan fly ash dapat menurunkan plastis indeks, potensi pengembangan dan menaikan nilai CBR yang cukup signifikan pada penambahan fly ash 15% dengan waktu pemeraman antara 4 sampai dengan 7 hari.

Pada penelitian (Pengaruh Stabilisasi Tanah Lempung Ekspansif Dengan Fly Ash Terhadap Nilai Daya Dukung CBR, Tri Sulistyowati, Universitas

Mataram) hasil penelitian menunjukan bahwa persentase yang paling efektif

untuk stabilisasi adalah fly ash dengan kadar 15% dan masa peram selama 7 – 14 hari.

Pada penelitian (Pengaruh Waktu Pemeraman Terhadap Kuat Geser Tanah Ekspansif Daerah Cikarang, Jawa Barat yang Distabilisasi dengan Semen,

(24)

32

menunjukan jenis tanah pada daerah tersebut berjenis tanah lempung anorganik dengan plastisitas tinggi (CH), percobaan unconfined baik campuran pasir dan semen maupun pasir dan kapur setelah pemeraman menunjukan kenaikan qu, semakin lama waktu pemeraman semakin besar nilai kenaikan qu nya yang ditandai dengan masa pemeraman 14 hari adalah yang terbaik.

3.4.6 Pengujian dan Hasil Akhir

Penelitian yang akan dilakukan yaitu ingin mengetahui seberapa besar persentase peningkatan kuat geser dari uji Triaxial UU, dan penurunan swelling dari uji CBR, yang hasilnya dalam bentuk grafik antara kadar silica fume (%) dengan kuat geser tanah (kg/cm2) untuk uji Triaxial UU, grafik antara kadar silica fume (%) dengan swelling percentage (%) untuk uji CBR.

3.5 Pengujian Laboratorium

3.5.1 Uji Berat Isi dan Kadar Air Tanah

Percobaan ini dilakukan untuk mengukur berat isi dengan menggunakan uji ring gamma dan kadar air alami tanah. Besaran-besaran lain yang dapat

diturunkan adalah angka pori (e), porositas (n), dan derajat kejenuhan (Sr). Besaran yang diperoleh dapat digunakan untuk korelasi empiris dengan sifat-sifat

teknis tanah.

3.5.2 Uji Berat Jenis Tanah

(25)

33

3.5.3 Uji Batas Batas Atterberg

Percobaan ini mencakup penentuan batas-batas Atterberg yang meliputi Batas Susut, Batas Plastis, dan Batas Cair.

Maksud dari Uji Batas - Batas Atterberg adalah untuk menentukan angka-angka konsistensi Atterberg, yaitu :

 Batas Susut/ Shringkage Limit (wS)

 Batas Plastis/ Plastic Limit (wP)

 Batas Cair/ Liquid Limit (wL)

3.5.4 Uji Hidrometer

Metode ini mencakup penentuan dari distribusi ukuran butir tanah yang lolos saringan No. 200, Analisis hidrometer adalah metode untuk menghitung distribusi ukuran butir tanah berdasarkan sedimentasi tanah dalam air, kadang disebut juga uji sedimentasi. Analisis hidrometer ini bertujuan untuk mengetahui pembagian ukuran butir tanah yang berbutir halus. Manfaat hasil uji ini adalah

untuk perbandingan dengan sifat tanah yang ditentukan dari uji batas-batas Atterberg dan untuk menentukan aktivitas tanah.

3.5.5 Uji Kompaksi

Tujuan uji kompaksi adalah untuk mendapatkan kadar air optimum dan berat isi kering maksimum pada suatu proses pemadatan. Kepadatan tanah

biasanya dinilai dengan menentukan berat isi keringnya (dry).

(26)

34

Tanah sebagai material bangunan pada konstruksi-konstruksi tanggul, bendungan tanah, dasar jalan, harus dipadatkan untuk memperbaiki sifat-sifat dari tanah yang dapat memberi akibat buruk pada konstruksi.

Perubahan-perubahan yang terjadi bila tanah dipadatkan adalah :

1. Volume udara dalam pori-pori tanah berkurang sehingga tanah menjadi lebih padat.

2. Kekuatan geser dan daya dukung tanah meningkat. 3. Kompresibilitas tanah berkurang.

4. Permeabilitas tanah berkurang. 5. Lebih tahan terhadap erosi.

3.5.6 Uji Triaxial UU

Maksud uji triaxial UU adalah untuk mengetahui kekuatan geser tanah;

yaitu c (kohesi) dan  (sudut geser dalam), dalam tegangan total ataupun efektif yang mendekati keadaan aslinya di lapangan.

Tujuannya adalah untuk digunakan dalam analisis kestabilan jangka

pendek (short term stability analysis)

3.5.7 Uji California Bearing Ratio (CBR)

Percobaan ini mencakup pengukuran nilai CBR di laboratorium untuk tanah yang dipadatkan berdasarkan uji kompaksi.

Tujuan Percobaan ini adalah untuk menilai kekuatan tanah dasar yang dikompaksi di laboratorium yang akan digunakan dalam perencanaan tebal perkerasan.

3.5.8 Kesimpulan Penelitian

(27)

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1Kesimpulan

Daerah industri Jababeka, Cikarang memiliki masalah pada tanah dikarenakan kandungan mineral Ca-montmoronollite yang menyebabkan tanah di area Jababeka menjadi ekspansif, jenis tanah ekspansif dikenal bermasalah pada keilmuan geoteknik karena dapat merusak bangunan sipil diatas tanah ekspansif. Salah satu cara untuk memperbaiki tanah ekspansif dengan mencampur bahan kimia atau lebih dikenal istilah stabilisasi kimiawi.

Silica fume sebagai bahan pozzolan mendasari penilitian untuk perbaikan

tanah ekspansif sehingga didapatkan kesimpulan sebagai berikut:

1. Hasil pengujian pada tanah lempung ekspansif di lokasi proyek PT. Sekisui Plastics Indonesia, Jl. Science Timur 2 Blok B1-F, Kawasan Industri Jababeka Tahap V. berjenis Clay High Plasticity (CH) dengan Plasticity Index 66,85%. Berdasarkan uji-uji identifikasi tersebut serta

beberapa kriteria tanah menurut After Raman (1967), dan Chen (1988), menunjukan bahwa tanah yang diteliti merupakan tanah lempung

ekspansif dengan swelling potential “very high”, dan mempunyai nilai aktivitas 1,26 sehingga dikatagorikan “aktif”. Dengan kadar air ketika pengambilan sampel sebesar 33,883%, Specific Gravity 2,49, berat isi tanah (γn) 1,68gr/cm3, berat isi kering (γdry) 1,24gr/cm3, persentase clay 52,8% dan silt 47,2%.

2. Nilai kuat geser pada kondisi tanah terkompaksi dengan kadar air optimum meningkat pada campuran silica fume 2,83% sebesar 181,30% dibandingkan dengan nilai kuat geser tanah asli, sedangkan pada kondisi tanah terendam air meningkat pada campuran silica fume 4,85% sebesar 40,28%.

3. Penurunan swelling sebesar 45,13% pada campuran silica fume 4,71% 4. Nilai CBR design pada kondisi unsoaked meningkat dari 32% menjadi

(28)

81

PENGARUH PENAMBAHAN SILICA FUME PADA NILAI KUAT GESER DAN SWELLING TANAH LEMPUNG EKSPANSIF “DI LOKASI PROYEK JABABEKA CIKARANG”

terjadi peningkatan nilai CBR design yang cukup signifikan sehingga CBR Design tetap di kategori “very poor”

Dikarenakan silica fume adalah bahan pozzolan berjenis pozzolanic (will not gain strength when mixed with water) sehingga silica fume hanya berfungsi

sebagai property enhancer untuk meningkatkan kohesi dan sudut geser dalam (internal friction angle) pada tanah lempung, berbeda dengan pozzolan berjenis

cementitious (will gain strength when mixed with water) dimana waktu curing

cukup berperan pada bahan yang berjenis cementitious.

5.2Saran

Dari penelitian ini peneliti memberikan beberapa saran, diantaranya sebagai berikut:

1. Untuk pengambilan sample tanah lempung yang berjenis ekspansif disarankan ketika dalam keadaan kering atau pada saat musim kemarau, karena jika pada konsisi basah atau musim penghujan tanah lempung

ekspansif menjadi lembek sehingga mempersulit pengambilan sample. 2. Untuk penelitian lebih lanjut disarankan mencampur silica fume dengan

material lain yang bersifat cementitious, agar daya ikatnya lebih kuat. 3. Dikarenakan silica fume kurang berpengaruh terhadap nilai CBR design

soaked, disarankan silica fume dicampur dengan bahan pengikat lain

diharapkan mampu mendapatkan nilai CBR design soaked lebih baik lagi. 4. Untuk penelitian lebih lanjut disarankan mencoba mengganti material

(29)

DAFTAR PUSTAKA

Aspari, Lius Tono, Gautama, Sutikno, (2004). Pengaruh Penambahan Semen Portland dan Silica Fume Terhadap Sifat Tanah Ekspansif, Skripsi, Petra

Christian University

Azzawi, A.A., Daud, K.A., Abdul, M.A., (2012). Journal of Effect of Silica Fume Addition on the Behavior of Silty-Clayey Soils, Baghdad, Iraq

Fadhila, R, (2013). Peningkatan Daya Dukung Tanah Lempung Ekspansif Dengan Fly-Ash Sebagai Subgrade Ruas Jalan Cibarusah Cikarang Jawa Barat,

Skripsi, Universitas Pendidikan Indonesia, Bandung

Dermawan, H, (2013). Modul Praktikum Mekanika Tanah, Laboratorium Mekanika Tanah FPTK UPI, Bandung

Habibi, I, (2012). Pengaruh waktu pemeraman terhadap kuat geser tanah ekspansif daerah Cikarang, Jawa Barat yang distabilitasi dengan semen,

pasir, dan kapur, Skripsi, Universitas Indonesia, Jakarta

Irawan, I, (2013). Pengaruh Silica Fume Terhadap Beton Mutu Tinggi Self Compacting Concrete, Skripsi, Universitas Pendidikan Indonesia,

Bandung

Makusa, G.P, (2012). Soil Stabilization Methods and Materials, Departement of

Civil, Enviromental and Natural Resources Engineering, Luleå University of Technology, Sweden

Muhadi, (2013). Karakteristik Deformasi Tanah Lempung Lunak di Desa Rawahurip Kecamatan Pangenan Kabupaten Cirebon Yang Diperbaiki

Dengan Menggunakan Semen, Skripsi, Universitas Pendidikan Indonesia,

(30)

Murthy, V.N.S, (2006). Geotechnical Engineering Principles and Practices of Soil Mechanics and Foundation Engineering, Marcel Dekker, Inc, New

York

Nelson, JD, Miller, DJ, (1992). Expansive Soils Problems and Practice in Foundation and Pavement Engineering, John Wiley & Sons, Inc, Canada

Nutri Tech. (2010). Silica The Hidden Cost of Chemical. [Online].

Tersedia: http://www.nutri-tech.com.au/blog/2010/06/silica-the-hidden-cost-of-chemical/ [Diakses 20 Maret 2014]

Okvitasari, DC, (2013). Upaya Peningkatan Mutu Clay Shale Sebagai Bahan Timbunan Jalan Dengan Limbah Marme, Skripsi, Universitas Pendidikan

Indonesia, Bandung

Panjaitan, S.R.N, (2010), Pengaruh Pemeraman Terhadap Nilai CBR Tanah Mengembang Yang Distabilisasi Dengan Fly Ash, Skripsi, Institut

Teknologi Medan, Medan

Pedoman Kimpraswil, (2002), Panduan Geoteknik 1 Proses Pembentukan dan Sifat-Sifat Dasar Tanak Lunak Pt T-8-2002-B, Departemen Pemukiman

dan Prasarana Wilayah

Pedoman Konstruksi Bangunan, (1994), Perencanaan Stabilisasi Tanah Dengan Bahan Serbuk Pengikat Untuk Konstruksi Jalan (SNI 03-3437-1994),

Departemen Pekerjaan Umum

Pedoman Konstruksi Bangunan, (2005), Penanganan Tanah Ekspansif Untuk Konstruksi Jalan Pd T-10-2005-B, Departemen Pekerjaan Umum

Purnomo, T, (2009). Analisis Pengaruh Stabilitasi Tanah Butir Halus Dengan Pasir Kali Krasak Terhadap Kuat Geser dan Kapasitas Dukung Tanah

Pada Pondasi Dangkal Berdasarkan Metode Meyerhof (1963) ,Skripsi,

(31)

Rahman, Aidil, (2014), Pengaruh Penambahan Serat Sabut Kelapa Terhadap Stabilitas Lempung Ekspansif di Lokasi Proyek Jababeka – Bekasi,

Skripsi, Universitas Pendidikan Indonesia, Bandung.

Sika Fume, (2005), Technical Data Sheet Edition 2, 2005 Identification No. 02 01

01 05 000 0 000019 Version No. 0010, SikaFume, PT. Sika Indonesia,

Bogor

Sika Fume, (2012), Product Data Sheet Edition 2012-05-1, SikaFume, Sika

Singapore Pte Ltd, Singapore

Silica Fume Association, (2005), Silica Fume User’s Manual FHWA-IF-05-016, Federal Highway Administration, U.S. Department of Transportation

Sulistyowati, T, (2006). Jurnal Pengaruh Stabilitasi Tanah Lempung Ekspansif Dengan Fly Ash Terhadap Nilai Daya Dukung CBR, Universitas Mataram

Sunggono, KH, (2012). Mekanika Tanah, Nova, Bandung

Takaendengan, PP, Sumampouw JR, Ticoh, JH, Monintja S, (2013). Jurnal Pengaruh Stabilisasi Semen Terhadap Swelling Lempung Ekspansif,

Universitas Sam Ratulangi

UPI, (2014). Pedoman Penulisan Karya Ilmiah, Bandung: Terbatas Untuk Lingkungan UPI.

Wikipedia, T. (2014). Silica Fume. [Online].

Tersedia: http://en.wikipedia.org/wiki/Silica_fume [Diakses 15 Maret 2014]

Youtube. (2014). Animation of Expansive Soils [Online].

Tersedia: www.youtube.com/watch?v=4Du9pfYv3G [Diakses 20 Maret 2014]

(32)

Tersedia: www.youtube.com%2Fwatch%3Fv%3DACpuYED9WkU [Diakses 04 Maret 2014]

Zeniadi, R.P.M, (2014). Pengaruh Pencampuran Pasir Terhadap Karakteristik Tanah Swelling Clay di Lokasi Proyek Jababeka – Bekasi, Skripsi,