• Tidak ada hasil yang ditemukan

Pengaruh Penggunaan Kapur (CaO) dan Abu Vulkanik Sebagai Bahan Stabilisasi Pada Tanah Lempung Ditinjau dari Nilai CBR dan Pengujian Kuat Tekan Bebas (Unconfined Compression Test)

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2017

Membagikan "Pengaruh Penggunaan Kapur (CaO) dan Abu Vulkanik Sebagai Bahan Stabilisasi Pada Tanah Lempung Ditinjau dari Nilai CBR dan Pengujian Kuat Tekan Bebas (Unconfined Compression Test)"

Copied!
19
0
0

Teks penuh

(1)

TUGAS AKHIR

PENGARUH PENGGUNAAN KAPUR (CaO) DAN ABU VULKANIK SEBAGAI BAHAN STABILISASI PADA TANAH LEMPUNG DITINJAU

DARI NILAI CBR DAN PENGUJIAN KUAT TEKAN BEBAS (UNCONFINED COMPRESSION TEST)

Diajukan untuk melengkapi tugas tugas dan memenuhi syarat untuk menjadi Sarjana

Disusun Oleh :

TRI ALBY SOFYAN 13 0404 106

BIDANG STUDI GEOTEKNIK DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN

(2)

i ABSTRAK

Kondisi tanah di Indonesia sangat bervariasi ditinjau dari segi kemampuan

dukungnya. Tanah merupakan salah satu material yang memegang peranan penting

dalam konstruksi atau pondasi, sehingga diperlukan tanah dengan sifat-sifat teknik

yang memadai. Dalam kenyataanya sering dijumpai sifat tanah yang tidak memadai

misalnya kompresibilitas, permeabilitas, maupun plastisitasnya.

Pada penelitian ini akan dibahas untuk mengetahui sifat fisis, sifat teknis, kuat

tekan bebas (UCT), nilai CBR (california bearing ratio), dan stabilisasi pada tanah

lempung dengan penambahan kapur dan abu vulkanik sebagai bahan stabilisator.

Kombinasi campurannya adalah 2%, 4%, 6%, 8% kapur dan abu vulkanik 2% sampai

dengan 24%.

Dari penelitian ini diperoleh bahwa sampel tanah memiliki kadar air 34,43%;

berat jenis 2,65; batas cair 47,33%; dan indeks plastisitas 29,88%. Berdasarkan

klasifikasi USCS, sampel tanah tersebut termasuk dalam jenis (CL) yaitu lempung

anorganik dengan plastisitas rendah sampai sedang. Berdasarkan klasifikasi

AASHTO, sampel tanah tersebut termasuk dalam jenis A-7-6. Hasil nilai CBR tidak

terendam untuk tanah asli sebesar 6,29%. Sedangkan nilai CBR tidak terendam untuk

semua variasi yang paling optimum berada pada variasi campuran 8% kapur dan 4%

abu gunung vulkanik dimana nilai CBR 10,12%. Nilai kuat tekan bebas (UCT) untuk

tanah asli sebesar 1,42 kg/cm2. Sedangkan nilai kuat tekan bebas (UCT) untuk semua

variasi yang paling optimum berada pada variasi campuran 8% kapur dan 4% abu

gunung vulkanik dimana nilai kuat tekan bebas 3,28 kg/cm2.

(3)

KATA PENGANTAR

Alhamdulilah, segala puji dan syukur saya panjatkan kehadiran Allah SWT

atas berkat, dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini

dengan judul “Pengaruh Penggunaan Kapur (CaO) dan Abu Vulkanik Sebagai

Bahan Stabilisasi Pada Tanah Lempung Ditinjau dari Nilai CBR dan Pengujian Kuat Tekan Bebas (Unconfined Compression Test)”. Tugas Akhir ini disusun untuk diajukan sebagai syarat dalam ujian sarjana Teknik Sipil, Bidang

Studi Geoteknik pada Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.

Saya menyadari bahwa dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini tidak terlepas

dari bimbingan, bantuan dan dukungan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, saya

ingin mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :

1. Kedua orang tua saya yang tercinta, kepada Ayah saya H. Sudirman dan

kepada Mama saya Hj. Ria Tarwiyah yang telah sabar dalam merawat,

mendidik, menjaga, mendoakan saya hingga sampai saat ini. Semoga Allah

Swt selalu melimpahkan kesehatan dan rezeki bagi orang tua saya yang

tiada putus-putusnya.

2. Kakak, abang, dan adikku yaitu Suci Anugrah Sari, Robbi Ramadhan dan

M. Sandy Fajar atas doa, dukungan dan bantuan semangat dalam

mengerjakan Tugas Akhir ini.

3. Ibu Ika Puji Hastuty, S.T, M.T., sebagai dosen pembimbing yang telah

memberi bimbingan, arahan, saran, serta motivasi kepada Penulis untuk

(4)

4. Bapak Prof. Dr. Ir. Roesyanto, MSCE, dan Bapak Ir. Rudi Iskandar, M.T

sebagai Dosen Pembanding dan Penguji yang telah memberikan masukan

dalam pengerjaan Tugas Akhir ini.

5. Ibu Ika Puji Hastuty, S.T, M.T., sebagai Kepala Laboratorium Mekanika

Tanah Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera

Utara.

6. Seluruh Bapak dan Ibu Dosen Pengajar Departemen Teknik Sipil Fakultas

Teknik Universitas Sumatera Utara yang telah memberikan pengajaran

kepada Penulis selama menempuh masa studi.

7. Seluruh Staf Pegawai Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas

Sumatera Utara.

8. Para Asisten Laboratorium Mekanika Tanah USU yang telah membantu dan

memberikan penjelasan dalam pengerjaan Tugas Akhir ini terkhusus

Prasetyo Ramadhan, Ade Indra Utama Lubis, M. Novratama Limbong,

Juanda Andika Siregar dan Yayang Haslika Dasopang yang selalu

membantu dan tidak pernah bosan mengajari saya.

9. Sahabat – sahabat saya yang terdiri dari Juanda, Novra, Syawali, Herru,

Fachruji, Fadel, Firman, Alif, Wawan, Akbar, Anugrah, dan Zharfan yang

selalu memberi dukungan dan semangat dalam keadaan apapun, yang

menjadi tempat bercerita, tertawa bersama selama kuliah di Teknik Sipil

USU.

10. Teman kelompok Tugas Akhir M. Novratama Limbong dan Dini Safitri

Andari yang selalu bersemangat dan menghibur saat mengerjakan Tugas

(5)

11. Rekan-rekan seperjuangan Stambuk 2013, Utama, Alfred, Rio, Paccuk,

Ary, Lintong dan yang lainnya yang tidak dapat disebutkan satu persatu

namanya yang telah memberi dukungan serta semangat.

12. Adik-adik Stambuk 2015, Agung, Farid, Alya, Ayudita, Rekky, dan Yossi

yang telah membantu dalam pengerjaan Tugas Akhir ini.

13. Adik-adik Stambuk 2016, Okta, Muammar, dan yang lainnya yang telah

membantu dalam pengerjaan Tugas Akhir ini

14. Seluruh teman-teman sub-jurusan geoteknik yang tidak dapat disebutkan

satu persatu atas doa, semangat, dukungan, serta motivasi yang diberikan

15. Desy Jayanti Saragih atas bantuan, doa dan dukungan motivasi yang

diberikan selama pengerjaan tugas akhir.

Saya menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih banyak kekurangan yang

disebabkan keterbatasan pengetahuan dan kurangnya pemahaman saya. Oleh

karena itu, saya mengharapkan saran dan kritik yang membangun dari para

pembaca.

Akhir kata, saya mengucapkan terima kasih dan semoga Tugas Akhir ini

dapat bermanfaat bagi para pembaca.

Medan, September 2017

Tri Alby Sofyan

(6)

v

Daftar Lampiran ... xvii

BAB I PENDAHULUAN ... 1

1.5 Sistematika penelitian ... 6

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 8

2.1 Tinjauan Umum ... 8

2.1.1 Tanah ... 8

2.1.2 Sifat-sifat Fisik Tanah ... 10

2.1.2.1 Kadar Air (Water Content)... 10

2.1.2.2 Berat Jenis (Specific Gravity) ... 10

2.1.2.3 Derajat Kejenuhan (S) ... 11

(7)

vi

2.1.2.4.1 Batas Cair (Liquid Limit) ... 13

2.1.2.4.2 Batas Plastis (Plastic Limit) ... 15

2.1.2.4.3 Indeks Plastisitas (Plasiticity index) ... 15

2.1.2.4.4 Indeks Kecairan (Liquidity Index) ... 16

2.1.2.5 Gradasi Ukuran Butiran ... 17

2.1.3 Sistem Klasifikasi Tanah ... 20

2.1.3.1 Sistem Klasifikasi Unified Soil Classification System (USCS) ... 21

2.1.3.2 Sistem Klasifikasi AASHTO ... 25

2.1.3.3 Sistem Tanah Berdasarkan Tingkat Ekspansive ... 26

2.1.4 Sifat-sifat Mekanis Tanah ... 29

2.1.4.1 Pemadatan Tanah (Compaction) ... 29

2.1.4.2 Pengujian Caifornia Bearing Ratio (CBR) .. 33

2.1.4.3 Penguian Uji Tekan Bebas (Unconfined Compression Test) ... 35

2.1.4.4 Sensivitas Tanah Lempung ... 39

2.2 Bahan-bahan Penelitian ... 43

2.2.1 Tanah Lempung (clay) ... 43

2.2.1.1 Definisi Lempung... 43

2.2.1.2 Lempung dan Mineral Penyusunnya ... 45

(8)

vii

2.2.2 Kapur ... 55

2.2.3 Abu Gunung Vulkanik (AGV) ... 57

2.2.3.1 Umum ... 57

2.3 Stabilitas Tanah ... 59

2.3.1 Stabilitas Tanah dengan Kapur ... 61

2.3.2 Stabilats Tanah dengan Abu Gunung Vulkanik ... 62

BAB III METODOLOGI PENELITIAN ... 63

3.1 Program Penelitian ... 63

3.2 Pekerjaan Persiapan ... 63

3.3 Pembuatan Benda Uji ... 64

3.3.1 Benda Uji untuk Pengujian Water Content ... 65

3.3.2 Benda Uji untuk Pengujian Berat Spesifik dan Analisa Saringan ... 65

3.3.3 Benda Uji untuk Pengujian Batas-batas Atterberg .. 65

3.3.4 Benda Uji untuk Pengujian compaction ... 65

3.3.5 Benda Uji untuk Pengujian Unconfined Compression Test ... 66

3.3.6 Benda Uji untuk Pengujian CBR Laboratorium ... 66

3.4 Pelaksanaan Pengujian ... 68

3.4.1 Tanah ... 68

3.4.1.1Tanah Asli ... 68

3.4.1.2Tanah yang Telah Distabilisasi ... 69

3.4.2 Kapur ... 69

(9)

viii

3.5 Analisis Data Laboratorium ... 70

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ... 72

4.1 Pendahuluan ... 72

4.2 Pengujian Sifat Fisik Tanah ... 72

4.2.1 Pengujian Sifat Fisik Tanah Asli ... 72

4.2.2 Pengujian Sifat Fisik kapur dan Abu Gunung Vulkanik ... 80

4.2.3 Pengujian Sifat Fisik Tanah dengan Bahan Stablilisator ... 82

4.2.3.1Batas Cair (liquid Limit) ... 85

4.2.3.2Batas Plastis (Plastic Limit) ... 86

4.2.3.3Indeks Plastisitas (Plasticity Indeks) ... 87

4.3 Pengujian Sifat Mekanis Tanah ... 88

4.3.1 Pengujian Pemadatan Tanah Asli (Compaction) ... 88

4.3.2 Pengujian Pemadatan Tanah (Compaction) dengan Bahan Stabilisator ... 89

4.3.2.1Berat Isi Kering Maksimum (γd maks) ... 92

4.3.2.2Kadar Air Optimum (Wopt ) ... 94

4.3.3 Pengujian CBR (California Bearing Ratio) ... 95

4.3.4 Pengujian Kuat Tekan Bebas (Unconfined Compression Test) ... 99

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 106

5.1 Kesimpulan ... 106

(10)

ix Daftar Pustaka ... xviii

(11)

x DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Elemen Tanah Dalam Keadaan Tanah Asli dan Tiga

Fase Elemen Tanah 9

Gambar 2.2 Batas-batas Atterberg 13

Gambar 2.3 Alat Uji Batas Cair 14

Gambar 2.4 Kurva Pada Penentuan Batas Cair Tanah Lempung 14

Gambar 2.5 Hubungan Antara WP, WL dan WN Dalam Menghitung

LI atau IL 16

Gambar 2.6 Ayakan Untuk Pengujian Sieve Analysis 18

Gambar 2.7 Alat Hidrometer Jenis ASTM 152H 19

Gambar 2.8 Klasifikasi Tanah Sistem Unified 24

Gambar 2.9 Klasifikasi Tanah Sistem AASHTO 26

Gambar 2.10 Klasifikasi Tanah berdasarkan tingkat ekspansif menurut

Prof. Seed 26

Gambar 2.11 Klasifikasi Tanah berdasarkan tingkat ekspansif

menurut Prof. William 27

Gambar 2.12 Hubungan Antara Kadar Air dan Berat Isi Kering Tanah 32

Gambar 2.13 Skema Uji Tekan Bebas 36

Gambar 2.14 Keruntuhan Geser Kondisi Air Termampatkan qu Di

(12)

xi

Gambar 2.15 Grafik Sensitifitas Tanah Asli dan Tanah Remoulded 39

Gambar 2.16 Kuat Tekan Tanah Asli dan Tanah Remoulded 40

Gambar 2.17 Struktur Atom Mineral Lempung, silica tetrahedra,

silica sheet, aluminium oktahedra, lembaran oktahedra

(gibbsite) dan lembaran silika – gibbsite 46

Gambar 2.18 Diagram sistematik kolinite dan Struktur atom

kaolinite 48

Gambar 2.19 Diagram skematik struktur montmorrilonite dan

Struktur atom montmorrilonite 49

Gambar 2.20 Diagram Skematik Struktur Illite 51

Gambar 2.21 Sifat Dipolar Molekul Air 54

Gambar 2.22 Tarik Menarik Molekul Dipolar Pada Lapisan Ganda 55

Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian 71

Gambar 4.1 Plot Grafik Klasifikasi USCS 74

Gambar 4.2 Grafik Analisa Saringan Tanah Asli 75

Gambar 4.3 Grafik Batas Cair (Liquid Limit), Atterberg Limit 75

Gambar 4.4 Klasifikasi Tanah berdasarkan tingkat ekspansif

menurut Prof. Seed 76

Gambar 4.5 Klasifikasi Tanah berdasarkan tingkat ekspansif

(13)

xii

Gambar 4.6 Grafik Analisa Saringan Kapur 81

Gambar 4.7 Grafik Analisa Saringan Abu Gunung Vulkanik 82

Gambar 4.8 Grafik Hubungan Antara Nilai Batas Cair (LL) dengan

Variasi Campuran Kapur dan Abu Gunung Vulkanik 85

Gambar 4.9 Grafik Hubungan Antara Nilai Batas plastis (PL)

dengan Variasi Campuran Kapur dan Abu Gunung

Vulkanik 86

Gambar 4.10 Grafik Hubungan Antara Nilai Indeks Plastisitas (IP)

dengan Variasi Campuran Kapur Abu Gunung

Vulkanik 87

Gambar 4.11 Kurva Kepadatan Tanah Asli 89

Gambar 4.12 Grafik Hubungan Antara Berat Isi Kering Maksimum

(Γd Maks) Tanah dengan Variasi Campuran Kapur dan

Abu Gunung Vulkanik 93

Gambar 4.13 Grafik Hubungan Antara Kadar Air Optimum Tanah

(Wopt ) dengan Variasi Campuran Kapur dan Abu

Gunung Vulkanik 95

Gambar 4.14 Grafik Hubungan Nilai CBR dengan Variasi Persentase

(14)

xiii Gambar 4.15 Grafik Hubungan Antara Nilai Kuat Tekan Tanah (qu)

dengan Regangan (Strain) yang Diberikan Pada Sampel

Tanah Asli dan Remoulded 103

Gambar 4.16 Grafik Grafik Kuat Tekan dengan Berbagai Variasi

(15)

xiv DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Berat Jenis Tanah 11

Tabel 2.2 Derajat Kejenuhan dan Kondisi Tanah 12

Tabel 2.3 Indeks Plastisitas Tanah 16

Tabel 2.4 Simbol Klasifikasi Tanah Sistem USCS 23

Tabel 2.5 Klasifikasi tanah Ekspansif Berdasarkan Indeks Plastisitas

dan Batas 28

Tabel 2.6 Klasifikasi berdasarkan Indeks Plastisitas 28

Tabel 2.7 Klasifikasi Tanah Ekspansif Berdasarkan Persentasi Lolos

Ayakan No. 200, Batas Cair, dan SPT 28

Tabel 2.8 Klasifikasi Potensial Pengembangan Menurut Snethen. 29

Tabel 2.9 Pengujian Pemadatan Proctor 31

Tabel 2.10 Hubungan Konsistensi Dengan Kuat Tekan Bebas Tanah

Lempung 38

Tabel 2.11 Sensitivitas Lempung 41

Tabel 2.12 Aktivitas Tanah Lempung 53

Tabel 2.13 Komposisi Kimia Kapur 56

Tabel 2.14 Komposisi Kimia Abu Vulkanik 59

Tabel 4.1 Data Uji Sifat Fisik Tanah 73

Tabel 4.2 Klasifikasi tanah Ekspansif Berdasarkan Indeks Plastisitas

dan Batas Susut 78

Tabel 4.3 Klasifikasi berdasarkan Indeks Plastisitas 78

Tabel 4.4 Klasifikasi Tanah Ekspansif Berdasarkan Persentasi Lolos

(16)

xv

Tabel 4.5 Klasifikasi Potensial Pengembangan Menurut Snethen. 79

Tabel 4.6 Data Uji Sifat Fisik Kapur 80

Tabel 4.7 Data Uji Sifat Fisik Abu Gunung Vulkanik 81

Tabel 4.8 Data Uji Hasil Uji Atterberg Limit 83

Tabel 4.9 Data Hasil Uji Pemadatan Tanah Asli 89

Tabel 4.10 Data Hasil Uji Pemadatan Tanah dengan Bahan Stabilisator 90

Tabel 4.11 Data Hasil CBR dengan Berbagai Variasi Penambahan

Kapur dan Abu Gunung Vulkanik 96

Tabel 4.12 Data Hasil Uji Kuat Tekan Bebas dengan Berbagai Variasi

Penambahan Kapur dan Abu Gunung Vulkanik 100

(17)
(18)

xvi

�� Kohesi (kg/cm2)

Ø Sudut geser tanah (0)

�� Tegangan runtuh (kg/cm2)

St Sensitivitas

ε Regangan axial(%)

∆L Perubahan panjang (cm)

Lo Panjang mula-mula (cm)

A Luas rata-rata pada setiap saat (cm2)

Ao Luas mula-mula (cm2)

σ Tegangan (kg/cm2)

P Beban (kg)

k Faktor kalibrasi proving ring

(19)

xvii DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran-1, Data Uji Laboratorium, Kadar Air dan Berat Jenis

Lampiran-2, Data Uji Laboratorium, Analisa Saringan

Lampiran-3, Data Uji Laboratorium, Atterberg Limit

Lampiran-4, Data Uji Laboratorium, Compaction Test

Lampiran-5, Data Uji Laboratorium, CBR Laboratorium Test

Lampiran-6, Data Uji Laboratorium, Unconfined Compression Test

Lampiran-7, Data Komposisi Kimia Kapur

Lampiran-8, Data Komposisi Kimia Abu Gunung Vulkanik

Referensi

Dokumen terkait

Cephalic tetanus adalah bentuk tetanus lokal yang lebih jarang terjadi dengan manifestasi klinis adalah trismus dan disfungsi satu atau lebih nervus cranialis dengan

Berdasarkan hasil pengamatan diatas,membuktikan bahwa laju difusi zat terlarut keluar sel meltntasi membran selektif permeabel dipengaruhi oleh jumlah zat terlarut

Hasil analisis data sampai pada kesimpulan, bahwa penyingkapan diri lebih sering dilakukan ketika berkaitan dengan hal-hal yang memang lazim di dalam perbincangan

Leterature an Introduction to Reading and Writing.. New Jersey: Pretience

 Bentuk talus : koloni senobium bergerak.  Bentuk kloroplas

Dan yang menarik bahwa I ndonesia juga termasuk dalam indeks yang dikeluarkan oleh lembaga komunitas LGBT dunia ini yaitu memiliki 1 majalah cetak (GAYa Nusantara) yang

The point of this character make these choices are usually lead the story to the climactic moment, and the effect or implication of this choice usually represents the conclusion

Segala tindakan redaksi Okezone.com dalam menerjemahkan baik pada judul, lead, paragraf pertama, tubuh berita dan penutup dan akhirnya pada keseluruhan teks dalam upaya mencapai