vi
ABSTRAK
Hendo Winata (02120060013)
PERBAIKAN KARAKTERISTIK CAMPURAN SEMEN DENGAN SEKAM PADI DAN LEMPUNG
(xvii + 90 halaman: 23 gambar; 22 tabel; 10 lampiran)
Hasil penelitian studi eksperimental peningkatan kekuatan tanah dengan campuran sebelumnya dan penelitian stabilisasi tanah dengan campuran semen dan sekam padi menunjukan bahwa tanah yang distabilisasi menghasilkan peningkatan nilai daya dukung tanah, untuk melengkapi hasil penelitian tersebut maka penelitian ini melakukan stabilisasi tanah dengan bahan pencampur berupa semen, lempung (Clay),dan abu sekam padi. Semen yang digunakan dalam penelitian itu adalah semen biasa atau yang sering kita sebut dengan Portland Composite. Sedangkan abu sekam padi yang digunakan adalah serbuk sekam padi yang terlah dibakar pada suhu 250° dan lolos dari saringan 200. Pencampuran tersebut diperuntukan untuk memperbaiki index properties dan meningkatkan daya dukung dari campuran semen. Campuran Lempung diperuntukan untuk memperbaiki dari segi plastisitas campuran semen dan abu sekam padi yang mempunyai sifat getas. Pengujian daya dukung tanah dilakukan dengan uji CBR ,Unconfined dan Triaxial sesuai ASTM, dan untuk index property tanah dilakukan uji Grain Size dan Attreberg. Pencampuran yang dilakukan semen sebesar 4% sekam padi 3%, semen 4% sekam padi 3% lempung 3% dan semen 4% dari berat tanah dan dengan proses water curing method. Pada proses water curing method (dengan perendaman), setelah proses pemadatan, benda uji akan direndam. Hasil yang diharapkan adalah peningkatan daya dukung tanah, dan memperbaiki index property dari tanah asli, serta meningkatkan plastisitas tanah.
Kata Kunci: Perbaikan Tanah, CBR, Unconfined,Triaxial, Semen, Sekam Padi, Lempung, index property, dan Attreberg.
vii
ABSTRACT
Hendo (02120060013)
CHARACTERISTICS OF MIXED CEMENT TREATMENT WITH RICE AND CLAY Husk
(xvii + 90 pages: 23 pictures; 22 tables; 10 appendices)
The results of experimental studies with a mixture of soil strength improvement and research before soil stabilization with cement and rice husk mixture showed that the soil is stabilized value of soil bearing capacity, to complement the results of such research, this study was stabilize the soil by mixing materials such as cement, clay (Clay), and rice husk ash. Cement which used in cement research, it is common or what we often call the Portland Composites. While the rice husk ash which used is a superbly rice husk powder burned at a temperature of 250 ° and 200 through a sieve. Mixing is intended to improve the index properties and increase the carrying capacity of the cement mixture. Clay mixture is intended to improve the terms of plasticity cement mixing and rice husk ash which has a brittle nature. Testing of soil bearing capacity tests conducted by the CBR, unconfined and Triaxial according to ASTM, and to test the soil property index Grain Size and Attreberg. Cement mixing carried out at 4% 3% rice husk, rice husk cement 4% 3% 3% clay and cement 4% of the weight of soil and water with the process of curing method. In the process of water curing method (by immersion), after the process of compaction, the specimens will be immersed. The expected result is the increasing of soil bearing capacity, and fixing the index property of the original soil, and increasing soil plasticity.
Key Words: Soil Improvement, CBR, Unconfined, Cement, rice husk ash, clay, index property, and Attreberg.
viii
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur kami panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala berkat yang telah diberikan-Nya selama pelaksanaan Tugas Akhir ini, sehingga Tugas Akhir ini dapat diselesaikan dengan baik dan tepat waktu.
Tugas Akhir dengan judul “PERBAIKAN KARAKTERISTIK TANAH
CAMPURAN SEMEN DENGAN SEKAM PADI DAN LEMPUNG” ini
ditujukan untuk memenuhi sebagian persyaratan akademik guna memperoleh gelar Sarjana Teknik Sipil Strata Satu Universitas Pelita Harapan, Karawaci.
Penulis menyadari bahwa tanpa bimbingan, bantuan, dan doa dari berbagai pihak, Tugas Akhir ini tidak akan dapat diselesaikan tepat pada waktunya. Oleh karena itu, penulis ingin mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada semua pihak yang telah membantu dalam proses pengerjaan Tugas Akhir ini, yaitu kepada:
1. Ibu Dr. Ir. Felia Srinaga, MAUD, selaku Dekan Fakultas Desain dan Teknik Perencanaan.
2. Bapak Dr.-Ing. Jack Widjajakusuma, selaku Kepala Jurusan Teknik Sipil dan Pembimbing Tugas Akhir yang telah banyak memberikan bimbingan dan masukan kepada penulis.
3. Ibu Ir. Nurindahsih Setionegoro M.Sc., selaku Co Dosen Pembimbing yang telah banyak memberikan bimbingan dan masukan kepada penulis.
4. Ibu Merry Natalia, ST., M.Sc. Eng., selaku Kepala Laboratorium Mekanika Tanah yang telah memberikan ijin dan masukan kepada penulis.
ix 5. Bapak Pana Hutapea, selaku petugas Laboratorium Mekanika Tanah yang
telah meluangkan waktunya untuk membantu penulis dalam melakukan penelitian.
6. Rully, selaku mahasiswa teknik sipil UPH angkatan 2008 yang telah meluangkan waktunya untuk menemani penulis dalam melakukan penelitian. 7. Ardika, selaku mahasiswa teknik sipil UPH angkatan 2008 yang telah
meluangkan waktunya untuk menemani penulis dalam melakukan penelitian. 8. Semua dosen yang telah mengajar penulis selama berkuliah di Universitas
Pelita Harapan.
9. Staf Karyawan Fakultas Desain dan Teknik Perencanaan yang telah membantu penulis dalam kegiatan administratif.
10. Staf Karyawan perpustakaan yang telah membantu penulis hingga lulus kuliah.
11. Orang Tua dan kakak yang telah memberikan dukungan moril, doa dan kasih saying.
12. Semua pihak lain yang tidak dapat disebutkan satu per satu.
Akhir kata, penulis juga menyadari bahwa mungkin masih terdapat banyak kekurangan dalam Tugas Akhir ini. Oleh sebab itu, kritik dan saran dari pembaca akan sangat bermanfaat bagi penulis. Semoga Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi semua pihak yang membacanya.
Karawaci, Juni 2010
x
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL
PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR PERSETUJUAN DOSEN PEMBIMBING
PERSETUJUAN TIM PENGUJI TUGAS AKHIR
ABSTRAK vi
ABSTRACT vii
KATA PENGANTAR viii
DAFTAR ISI x
DAFTAR GAMBAR xiii
DAFTAR TABEL xv
DAFTAR LAMPIRAN xvii
BAB I PENDAHULUAN 1
1.1. Latar Belakang 1
1.2. Perumusan Masalah 3
1.3. Maksud dan Tujuan Penelitian 4
1.4. Sistematika Penulisan 5
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 7
2.1. Stabilisasi Tanah 7
2.1.1. Komponen-Komponen Stabilisasi dengan Penambahan Semen 9
2.1.1.1. Tanah 9
2.1.1.1.1. Sistem Klasifikasi Tanah Berdasarkan AASHTO 10 2.1.1.1.2. Sistem Klasifikasi Tanah Berdasarkan Unified 13
2.1.1.2. Semen 17
2.1.1.3. Abu Sekam Padi 18
2.1.1.4. Tanah Lempung 19
2.1.1.5. Air 24
2.1.2. Campuran Tanah dengan Semen 26
xi 2.1.4.Campuran Tanah dengan Semen dan Lempung 28
2.2. Pengujian Karakteristik Tanah 29
2.2.1. Karakteristik Fisik (Index Properties) 29
2.2.2. Angka-Angka Konsistensi Atterberg 30
2.2.3. Karakteristik Mekanik (Mechanical Properties) 31
2.2.3.1. Uji Kekerasan Tanah 32
2.2.3.1.1. CBR Lapangan (CBR Inplace atau Field Inplace) 33 2.2.3.1.2. CBR Lapangan Rendaman (Undisturbed Soaked CBR) 33
2.2.3.1.3. CBR Laboratorium 34
2.2.3.2. Uji Kuat Geser Tanah 35
BAB III METODE PENELITIAN 38
3.1. Skematik Penelitian 38
3.2. Prosedur Pengujian di Laboratorium 40
3.2.1. Prosedur Penentuan Kadar dan Pencampuran Semen, Abu Sekam
padi, dan Lempung 40
3.2.2. Prosedur Penentuan Berat Jenis Tanah 41
3.2.3.Prosedur Melakukan Sieve Analysis 44
3.2.4. Prosedur Melakukan Hydrometer Analysis 46 3.2.5. Prosedur Menentukan Batas Cair (Liquid Limit) 49 3.2.6. Prosedur Menentukan Batas Plastis (Plastic Limit) 51
3.2.7. Prosedur Melakukan Pengujian CBR 53
3.2.8. Prosedur Melakukan Pengujian Unconfined Compression Test 55 3.2.9. Prosedur Melakukan Pengujian Triaxial Compression Test 57
BAB IV ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN 60
4.1. Pengujian Karakteristik Mekanis Tanah 60
4.2. Pengujian CBR (California Bearing Ratio) 60 4.3. Pengujian Kuat Tekan Satu Sumbu (Unconfined Compression Test) 65 4.4. Pengujian Kuat Tekan Triaxial UU (UU Triaxial Test)) 71
4.5. Pengujian Berat Jenis 80
4.6. Pengujian Batas Cair 81
4.7. Pengujian Batas Platis 82
xii
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 88
5.1. Kesimpulan 88
5.2. Saran 89
viii
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1.Komponen Tanah 10
Gambar 2.2.Nilai – nilai batas Atterberg untuk subkelompok A-4, A-5,A-6, A-7 11 Gambar 2.3. Grafik Aktivitas Mineral Lempung (PI vs C) 20 Gambar 2.4. Hubungan Antara Presentasi Lempung dan Aktivitas 21
Gambar 2.5. Reaksi Kimia Semen 27
Gambar 2.6. Batas konsistensi Tanah 31
Gambar 2.7. Perbandingan Grafik CBR Soaked dan CBR Unsoaked 34
Gambar 2.8. Peralatan Triaxial 36
Gambar 2.9. Peralatan Unconfined 37
Gambar 3.1. Bagan Alir Tahapan dalam Penelitian 39
Gambar 4.1. Grafik CBR 62
Gambar 4.2. Grafik Hubungan Nilai CBR dengan Lama Perendaman 64
Gambar 4.3. Grafik Uji Tekan Satu Sumbu 67
Gambar 4.4. Lingkaran Mohr (Unconfined) 68
Gambar 4.5. Grafik Hubungan Nilai Unconfined dengan Jumlah Kadar Semen 70
Gambar 4.6. Grafik Triaxial 75
Gambar 4.7. Lingkaran Mohr 76
Gambar 4.8. Grafik Hubungan Nilai C dengan Lama Perendaman 78 Gambar 4.9. Grafik Hubungan Nilai φ dengan Lama Perendaman 79
Gambar 4.10. Grafik Batas Cair 82
Gambar 4.11. Grafik Grain Size (Tanah Asli) 84
Gambar 4.12. Grafik Grain Size (Tanah Campuran) 86 Gambar 4.13. Grafik Grain Size (Tanah Seluruh Campuran) 87
ix
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1.Tabel Klasifikasi AASHTO 12
Tabel2.2. Tabel Klasifikasi Unified 14
Tabel2.3. Potensi Pengembangan 24
Tabel2.4. Potensi Pengembangan 24
Tabel2.5. Sifat Tanah Lempung 24
Tabel2.6. Tabel kebutuhan volume semen efektif 27
Tabel 4.20. Hasil Pemeriksaan Kadar Air pada CBR 60 Tabel 4.21. Hasil Pemeriksaan Berat Isi pada CBR 61
Tabel 4.22. Hasil Pembacaan CBR 61
Tabel 4.23. Hasil Perhitungan NilaiCBR 63
Tabel 4.24. Hasil Pembacaan Nilai Kuat Tekan Satu Sumbu 66 Tabel 4.25. Hasil Perhitungan Nilai Kuat Tekan dan Kuat Geser Unconfined 69
Tabel 4.26. Hasil Pembacaan triaxial 72
Tabel 4.27. Hasil Pembacaan triaxial 73
Tabel 4.28. Hasil Pembacaan triaxial 74
Tabel 4.29. Hasil Perhitungan Nilai C dan φ pada triaxial 77 Tabel 4.30. Hasil Pemeriksaan Berat Jenis Tanah 80
Tabel 4.31. Hasil Pemeriksaan Batas Cair Tanah 81
Tabel 4.32. Hasil Pemeriksaan Batas Plastis Tanah 83
Tabel 4.33. Hasil Atterberg 83
Tabel 4.34. Hasil Pemeriksaan Sieve Analysis 85
vii
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran A. Data Pengujian CBR A-1
Lampiran B. Data Pengujian Kuat Tekan Satu Sumbu B-1
Lampiran C. Data Pengujian Triaxial C
Lampiran D. Tabel Hubungan Nilai CT dengan Temperatur D Lampiran E. Tabel Hubungan Nilai L dengan Original Hydrometer Reading E Lampiran F. Tabel Hubungan Nilai K dengan Temperatur dan Berat Jenis Tanah F
Lampiran G. Perhitungan Berat Jenis Tanah G
Lampiran H. Atterberg H-1
Lampiran I. Grain Size I-1
