4. HASIL DAN ANALISA

(1)

4. HASIL DAN ANALISA

4.1 Pendahuluan

Tanah yang digunakan pada penelitian ini diuji kekuatannya melalui tes CBR. Untuk pembangunan jalan yang akan dilakukan, nilai dalam tes CBR tersebut menunjukkan indikator dalam menilai kekuatan tanah. CBR yang dilakukan dalam kondisi perendaman (Soaked). Kondisi perendaman (Soaked) ini dipilih karena disamakan seperti keadaan aslinya yaitu di lapangan tanah yang akan mengalami kondisi perendaman (Soaked) dimana air bisa masuk ke dalam tanah.

4.2. California Bearing Ratio Soaked ( CBR Soaked ) 4.2.1. CBR Campuran Fly Ash Halus

Tinggi tanah campuran yang dipakai ± 17 cm dengan berat bersih ± 4.345 gram. Campuran tanah liat yang dipakai adalah garam 2% dengan Fly Ash 20%, 30%, dan 40%. Curing Time yang dipakai 7 hari, 14 hari, 28 hari, dan 56 hari.

Hasil CBR pada penetrasi 0,254 cm dapat dilihat pada Gambar 4.1 dan CBR penetrasi 0,508 cm dapat dilihat pada Gambar 4.2.

CBR penetrasi 0,1"

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6

1 2 3

CBR (%)

t asli 7 hari 14 hari 28 hari 56 hari

Gambar 4.1 CBR dengan penetrasi 0,1”

(2)

CBR penetrasi 0,2"

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6

1 2 3

CBR (%)

t asli 7 hari 14 hari 28 hari 56 hari

Gambar 4.2 CBR dengan penetrasi 0,2”

Keterangan:

1 : Tanah Asli + 20% Fly Ash + 2% Garam 2 : Tanah Asli + 30% Fly Ash + 2% Garam 3 : Tanah Asli + 40% Fly Ash + 2% Garam

Dari hasil tersebut terlihat adanya peningkatan hasil CBR dari tanah asli.

Peningkatan nilai CBR terjadi karena Fly Ash halus memenuhi ruang bagian pori pada tanah liat sehingga tanah menjadi lebih padat. Peningkatan pada CBR penetrasi 0,254 cm dapat dilihat pada Gambar 4.3 dan peningkatan CBR pada penetrasi 0,508 cm dapat dilihat pada Gambar 4.4. Dari gambar tersebut dapat dilihat pula perkiraan peningkatan nilai CBR pada selang waktu selanjutnya.

Peningkatan CBR tanah dengan campuran Fly Ash 40% kemungkinan besar akan terus meningkat seiring dengan waktu. Berbeda dengan campuran Fly Ash 20%

yang peningkatannya tidak signifikan.

(3)

Grafik Peningkatan Nilai CBR pada Penetrasi 0,1"

0.0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 12.0 14.0 16.0 18.0 20.0

0 7 14 21 28 35 42 49 56 63

Curing Time (hari)

Peningkatan (kali)

20%

30%

40%

Gambar 4.3 Gambar peningkatan Nilai CBR pada Penetrasi 0,1”

Grafik Peningkatan Nilai CBR pada Penetrasi 0,2"

0.0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 12.0 14.0 16.0 18.0 20.0

0 7 14 21 28 35 42 49 56 63

Peningkatan (kali)

20%

30%

40%

Gambar 4.4 Gambar peningkatan Nilai CBR pada Penetrasi 0,2”

Keterangan:

20% : Tanah Asli + 20% Fly Ash + 2% Garam 30% : Tanah Asli + 30% Fly Ash + 2% Garam 40% : Tanah Asli + 40% Fly Ash + 2% Garam

(4)

Peningkatan CBR dihitung cara sebagai berikut:

(CBR tanah campuran – CBR tanah asli) / CBR tanah asli

4.2.2. Perbandingan CBR Fly Ash dan Bottom Ash

Pengujian perbandingan penggunaan campuran tanah dengan Fly Ash dibandingkan dengan Bottom Ash dilakukan pada campuran 30%. Hasilnya dapat dilihat pada Gambar 4.5.

CBR Fly Ash Vs Bottom Ash

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1

0,254 cm 0,508 cm 0,254 cm 0,508 cm

14 hari 28 hari

CBR penetrasi (%)

fly ash bottom ash

Gambar 4.5 CBR Fly Ash dibandingkan dengan CBR Bottom Ash

Dari Gambar 4.5 terlihat nilai CBR tanah dengan campuran Bottom Ash lebih rendah dari Fly Ash. Hal ini terjadi karena butiran Bottom Ash lebih besar daripada Fly Ash, sehingga menyebabkan campuran tanah tersebut kurang padat jika dibandingkan dengan campuran yang menggunakan Fly Ash halus.

4.2.3. Perbandingan CBR Laboratorium dan CBR Lapangan

CBR lapangan dibuat dengan mencampur tanah di sebuah bak besar dengan diameter ± 63.5 cm. Tujuan dari pembuatan CBR lapangan adalah sebagai perbandingan nilai CBR laboratorium. CBR lapangan adalah simulasi dari keadaan di lapangan yang dibuat dalam sebuah bak besar dan pada permukaan

(5)

bak besar diberi air. Pengujian CBR dilakukan setiap ± 3 hari sekali. Perbedaan hasil CBR 20% dapat dilihat di Gambar 4.7 dan Gambar 4.8, perbedaan hasil CBR 30% dapat dilihat di Gambar 4.9 dan Gambar 4.10, dan perbedaan hasil CBR 40% dapat dilihat di Gambar 4.11 dan Gambar 4.12. Dari gambar – gambar tersebut terlihat bahwa hasil pengujian CBR lapangan lebih kecil daripada hasil test CBR laboratorium.

CBR penetrasi (%) = ( beban test / beban standard test ) x 100%

Beban standard test CBR 0,254 cm = 3000 lbs Beban standard test CBR 0,508 cm = 4500 lbs

CBR Benda Uji 20% Penetrasi 0.1"

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6

0 10 20 30 40 50 60

Nilai CBR (%)

Benda Uji 1 Benda Uji 2 Benda Uji 3 CBR Lapangan

Gambar 4.7 CBR Benda Uji 20% Penetrasi 0,1”

(6)

CBR Benda Uji 20% Penetrasi 0,2"

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6

0 10 20 30 40 50 60

Nilai CBR (%) Benda Uji 1

Benda Uji 2 Benda Uji 3 CBR Lapangan

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2

0 10 20 30 40 50 60

Nilai CBR (%)

(7)

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4

0 10 20 30 40 50 60

Nilai CBR (%)

Pada CBR lapangan 30 % memiliki hasil yang sedikit berbeda dari yang lain.

Perbedaan antara CBR laboratorium dengan CBR lapangan terlihat lebih besar.

Hal ini dikarenakan CBR lapangan 30% menggunakan Bottom Ash. Diameter Bottom Ash lebih besar dari Fly Ash sehingga bila dicampur dengan tanah liat rongga tanah liat akan lebih besar dibandingkan dengan dicampur Fly Ash. Hal tersebut menyebabkan kepadatan tanah berkurang

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6

0 10 20 30 40 50 60

Nilai CBR (%)

(8)

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6

0 10 20 30 40 50 60

Nilai CBR (%)

Secara umum hasil CBR lapangan lebih turun dari pada CBR laboratorium. Hal ini dikarenakan pada saat pengujian CBR lapangan, air di atas baskom tidak dibuang. Sedangkan pada pengujian CBR laboratorium, air yang ada di atas permukaan mold sudah terlebih dahulu dibuang, serta mold tersebut dibiarkan selama 15 menit sebelum pengujian CBR.

4.3. UC Test (Unconfined Compression Test)

Sampel tanah campuran yang digunakan sama dengan yang digunakan dalam test CBR. Sampel berupa tanah campuran yang dipotong dengan trimmer berdimensi D=3,8 cm dan H=7,6 cm. Waktu curing sama dengan pengujian CBR yaitu 7, 14, 28, 56 hari. Hasil UC Test seperti terlihat pada Gambar 4.13. Pada penelitian ini tanah asli tidak dapat diuji dengan menggunakan UC Test. Hal ini dikarenakan, tanah asli terlalu lunak. Jadi tanah diuji dengan menggunakan Vane Test.

Peningkatan nilai Su dihitung dengan cara:

(Su tanah campuran-Su tanah asli) / Su tanah asli

(9)

Grafik Peningkatan Su

0 50 100 150 200 250

0 7 14 21 28 35 42 49 56 63

waktu setting (hari)

peningkatan (kali)

20%

30%

40%

Gambar 4.14 Gambar peningkatan Su

Peningkatan pada UC test sangat besar jika dibandingkan peningkatan pada CBR test. Pada UC test proses curing tidak direndam dengan air, tetapi kadar air tersebut dipertahankan dengan cara dimasukkan ke dalam wadah yang kedap udara. Air pada proses curing CBR test juga menyebabkan larutnya sedikit Fly Ash dan garam yang menyebabkan kekuatannya turut menurun.

4.4. Permeability

Pengujian Permeability ini menggunakan metode Falling Head. Tinggi tanah campuran yang dipakai ± 5 cm dengan luas penampang benda uji 28,26 cm² dan diameter selang benda uji 5 mm. Nilai koefisien permeabilty dapat dilihat pada Gambar 4.15.

(10)

GRAFIK KOEFISIEN PERMEABILITY

0,000E+00 2,000E-07 4,000E-07 6,000E-07 8,000E-07 1,000E-06 1,200E-06

koefisien cm / dtk

asli 20% 30% 40%

Gambar 4.15 Gambar koefisien Permeability

Dari hasil tersebut terlihat bahwa tanah campuran Fly Ash 30% lebih besar koefisien Permeabilitynya dibandingkan tanah campuran yang lain. Hal tersebut berarti tanah campuran 30% merupakan campuran Fly Ash yang optimum untuk Permeability tanah. Pengujian Permeability ini adalah untuk mendapatkan komposisi tanah yang memiliki daya rembesan kecil sehingga mampu menahan air yang terdapat di dalam tanah.

Berikut adalah rumus koefisien permeabilitas:

2,303 log 1 2

aL h

k= ×At h

4.5 Liquid Limit

Percobaan Liquid Limit dilakukan dengan alat casagrande. Kondisi tanah campuran yang dipakai ada oven dan non oven. Tanah oven adalah tanah campuran yang dimasukkan ke dalam oven sampai mengering total, kemudian ditumbuk hingga lolos ayakan nomer 30. Tanah non oven adalah tanah campuran yang setelah dipakai CBR test digunakan untuk diperiksa LL nya. Percobaan non oven hanya dilakukan pada tanah yang memiliki curing 56 hari. Hasil percobaan dapat dilihat pada Gambar 4.16.

(11)

LL tanah liat campuran

75,72 73,47

52,85 52,12

51,60 52,04

51,03 50,70

51,65 50,33

49,86 51,28 50,18

48,70 74,61

0,00 10,00 20,00 30,00 40,00 50,00 60,00 70,00 80,00

56hari 56hari 28 hari 14 hari 7 hari non oven oven

WL %

20%

30%

40%

Gambar 4.16 Perbandingan LL tanah campuran

LL pada persentase 20% Fly Ash lebih besar dari pada persentase 40%. Hal ini dikarenakan campuran yang lebih banyak tersebut mengurangi sifat tanah liat.

Dari hasil tersbut terlihat tidak adanya perbedaan signifikan baik dibedakan per hari atau dibedakan per persentase. Perbedaan yang sangat besar terjadi diantara LL oven dan non oven. Hal ini dikarenakan adanya reaksi garam yang masih mengikat pada tanah yang masih basah serta pada tanah oven bahan organic telah terbakar pada saat di oven.

4.6 Plastic Limit

Percobaan dilakukan setelah tanah di oven, kemudian ditumbuk hingga lolos saringan no 40. Hasil PL dapat dilihat di Gambar 4.17

Plastic Limit

26,77 24,49

26,

29 29,95

27,96 31,45 27,

96 33,52

33,17 32,1038,

24

31,67

0,00 5,00 10,00 15,00 20,00 25,00 30,00 35,00 40,00 45,00

7 hari 14 hari 28 hari 56 hari

PL %

20%

30%

40%

Gambar 4.17 Grafik Plastic Limit

(12)

Dari grafik tersebut terlihat bahwa pada campuran tanah pada kadar Fly Ash 30%

berada di bawah campuran yang lain. Bila dihitung nilai PI maka campuran Fly Ash 30% adalah yang paling optimum jika ditinjau dari kadar getas pada nilai PI, seperti terlihat pada Gambar 4.18

0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 30.00 35.00 40.00

0 10 20 30 40 50 60

WAKTU CURING (HARI)

PLASTICITY INDEX (%)

20%

30%

40%

Gambar 4.18 Plasticity Index

Keterangan:

Kadar (%) Waktu Curing (hari)

0 7 14 28 56

20 34.70 24.51 21.70 20.59 19.68 30 34.70 25.69 22.36 20.67 20.01 40 34.70 22.41 18.18 17.19 13.36