BAB I
PENDAHULUAN
1.1 UMUM
Tanah merupakan material dasar yang sangat penting sebagai tempat
berdirinya suatu struktur atau konstruksi, baik itu konstruksi bangunan maupun
konstruksi jalan. Namun, tidak semua tanah baik digunakan dalam bidang
konstruksi, karena terdapat beberapa jenis tanah dasar yang bermasalah baik dari
segi daya dukung tanahnya maupun segi penurunan (deformasi) tanahnya. Oleh
karena itu diperlukan upaya untuk memperbaiki kondisi tanah sebelum
dilakukannya proses konstruksi dengan menambah stabilitas tanah itu sendiri.
Tanah lempung (clay) merupakan salah satu jenis tanah yang bersifat
kohesif dan plastis yang sering digunakan pada proses stabilitasi. Hal ini
disebabkan tanah lempung sangat keras dalam kondisi kering dan bersifat plastis
pada kadar air sedang, namun ketika kadar air tinggi tanah lempung akan bersifat
lengket (kohesif) dan sangat lunak, sehingga menyebabkan perubahan volume
yang besar karena pengaruh air dan menyebabkan tanah mengembang dan
menyusut dalam jangka waktu yang relatif cepat. Sifat inilah yang menjadi alasan
perlunya dilakukan proses stabilisasi guna memperbaiki sifat-sifat teknis tanah
sehingga dapat meningkatkan daya dukung tanah tersebut.
Stabilisasi tanah adalah pencampuran tanah dengan bahan tertentu, guna
memperbaiki sifat-sifat teknis tanah tertentu agar memenuhi syarat teknis tertentu
Proses stabilisasi tanah terbagi atas 3 cara, yaitu :
1. Mekanis
Stabilisasi secara mekanik adalah densifikasi tanah dengan kekuatan eksternal
(external forces), antara lain dengan pemadatan (compaction) dan drainase
vertikal (vertical drainage). Pemadatan dapat dilakukan dengan berbagai jenis
peralatan mekanis seperti: mesin gilas (roller), benda berat yang dijatuhkan,
ledakan, tekanan statis, getaran (vibration), dan sebagainya.
2. Fisis
Stabilisasi secara fisis antara lain dengan perbaikan gradasi tanah, dimana butiran
tanah ditambahkan pada tanah yang bergradasi kurang baik (poor graded)
sehingga mencapai gradasi yang baik (weel graded). Stabilisasi dengan cara fisis
ini umunya dilakukan dengan cara mencampur berbagai jenis tanah, dan gradasi
dari tanah campuran tersebut juga harus sesuai dengan spesifikasi yang telah
ditentukan.
3.Kimiawi (Modification by Admixture)
Stabilisasi secara kimiawi dilakukan dengan cara menambahkan bahan kimia
tertentu sehingga terjadi reaksi kimia. Bahan kimia tersebut dapat berupa Portland
Cement (PC), kapur, gypsum, abu terbang (fly ash), semen aspal, sodium dan
kalsium klorida, ataupun limbah pabrik kertas dan bahan-bahan limbah lainnya
yang memungkinkan untuk digunakan seperti abu sekam padi, abu ampas tebu,
1.2 LATAR BELAKANG
Tanah mempunyai peranan penting dalam suatu pekerjaan konstruksi, baik
dijadikan bahan konstruksi maupun kuat dukung beban. Seluruh bangunan sipil
berkaitan erat dengan tanah, karena tanah dapat digunakan sebagai bahan
bangunan dan sebagai tempat bangunan dapat berdiri. Seperti diketahui dalam
setiap pelaksanaan pembangunan, penyelidikan terhadap tanah adalah langkah
awal yang harus dilakukan, guna mengetahui apakah tanah di lokasi pembangunan
telah memenuhi persyaratan perencanaan yaitu stabilitas, deformasi dan
kepadatan.
Tanah lunak adalah tanah yang jika tidak dikenali dan diselidiki secara
berhati-hati dapat menyebabkan masalah ketidakstabilan dan penurunan jangka
panjang yang tidak dapat ditolerir; tanah tersebut mempunyai kuat geser yang
rendah dan kompresibilitas yang tinggi. (Panduan Geoteknik 1 Proses
Pembentukkan dan Sifat-Sifat Dasar Tanah Lunak, 2002).
Tanah lunak terbagi menjadi dua, yaitu tanah lempung dan tanah gambut.
Tanah yang diteliti ini tergolong tanah lempung. Tanah lempung (clay) dengan
indeks plastisitas tinggi sering dijumpai dalam pekerjaan konstruksi di lapangan,
jenis tanah tersebut mempunyai kapasitas dukung yang rendah, dimana akan
terjadi pengembangan (swelling) volume apabila pori terisi air dan akan menyusut
(shrinkage) dalam kondisi kering. Hal ini sangat berbahaya karena tanah menjadi
tidak stabil. Tanah yang tidak stabil tidak akan mampu mendukung suatu
konstruksi pondasi bangunan dan akan mengakibatkan keruntuhan total pada
Untuk mengatasi masalah pada tanah lunak tersebut, perlu dilakukan
upaya perbaikan tanah melalui usaha stabilisasi tanah. Stabilisasi yang dilakukan
dalam penelitian ini adalah secara kimiawi yaitu dengan menambahkan bahan
pencampur (stabilizing agents) pada tanah yang akan distabilisasi yaitu abu
vulkanik dan abu ampas tebu.
Abu vulkanik merupakan material alami yang berasal dari aktivitas
gunung berapi. Abu vulkanik selain dapat merusak lingkungan di sekitarnya,
ternyata mempunyai manfaat yang menguntungkan. Kebanyakan masyarakat
memanfaatkan abu tersebut sebagai pupuk, seperti halnya masyarakat di
Kabupaten Karo. Untuk di daerah lain, seperti di daerah Gunung Merapi, Gunung
Galunggung, Gunung Kelud dan yang lainnya masyarakat di sekitar gunung
tersebut pun memanfaatkan abu vulkanik hanya sebagai pupuk untuk pertanian
mereka. Hal ini disebabkan karena pengetahuan masyarakat sekitar tentang abu
vulkanik hanya sebatas sebagai pupuk. Padahal abu vulkanik memiliki kandungan
silika yang tinggi. Komposisi abu vukanik terdiri atas Alumunium sebagai Al2O3,
Magnesium sebagai MgO, Silika dan Kuarsa. Kandungan SiO2 merupakan unsur
penyusun utama dalam pembentukan semen, dengan demikian abu vulkanik
memiliki sifat sifat pozolanitik. Sifat pozolanitik memiliki perilaku mengikat
mineral lain yang ada di lempung sehingga menjadi semakin keras dalam jangka
waktu tertentu.
Abu ampas tebu adalah limbah dari pabrik gula hasil penggilingan tebu
yang umumnya sudah tidak.digunakan lagi dan menjadi bahan buangan yang tidak
begitu dimanfaatkan. Abu ampas tebu memiliki unsur SiO2, Al2O3, Fe2O3, CaO,
permukaan butiran lempung yang memiliki ion positif seperti ion hydrogen (H+),
ion sodium (Na+), dan ion kalium (K+) dan air yang berpolarisasi, semuanya
melekat pada permukaan butiran lempung. Jadi, permukaan butiran lempung tadi
kehilangan kekuatan tolaknya (repulsion force), dan terjadilah kohesi pada butiran
itu sehingga berakibat kenaikan kekuatan konsistensi tanah tersebut.
Berdasarkan kondisi tersebut, maka dicoba untuk melakukan penelitian
untuk memanfaatkan limbah tersebut menjadi bahan yang bermanfaat, dalam hal
ini sebagai bahan stabilisasi tanah lempung.
Penelitian mengenai stabilisasi pada tanah lempung telah banyak
dilakukan sebelumnya sebagai upaya untuk melakukan perbaikan pada tanah.
Campuran bahan yang digunakan pun bermacam-macam antara lain: kapur,
semen, abu terbang (fly ash), bubuk batu merah, abu sekam padi, dan bahan
lainnya. Hasilnya menunjukkan perbaikan pada kondisi tanah lempung baik sifat
fisis maupun sifat mekanisnya.
1.3 TUJUAN DAN MANFAAT
1.3.1 Tujuan
Adapun tujuan penulisan Tugas Akhir ini adalah:
1. Mengetahui sifat fisik (index properties) dari tanah asli.
2. Mengetahui pengaruh penambahan abu vulkanik Gunung Sinabung dan
abu ampas tebu terhadap stabilitas tanah.
3. Mencari campuran yang optimal yang memberikan nilai kuat tekan bebas
(UCT) dan CBR terbesar dari tanah lempung yang distabilisasi dengan abu
1.3.2 Manfaat
Penelitian ini diharapkan bermanfaat untuk:
1. Pihak-pihak atau mahasiswa yang akan membahas hal yang serupa.
2. Pihak-pihak yang membutuhkan informasi dan mempelajari hal yang
dibahas dalam laporan Tugas Akhir.
3. Mengurangi dan memanfaatkan limbah abu vulkanik dan limbah ampas
tebu.
1.4 PEMBATASAN MASALAH
Batasan-batasan dalam penelitian ini antara lain :
1. Tanah yang digunakan dalam pengujian ini adalah tanah
lempungPatumbak, Deli Serdang.
2. Bahan stabilitas yang digunakan adalah abu vulkanik Gunung Sinabung
yang telah lolos saringan no.200.
3. Bahan stabilitas lainnya adalah abu ampas tebu.
4. Diambil sebanyak 15 (lima belas) sampel tanah, dimana 1 (satu) digunakan
sampel tanpa campuran atau tanah asli, 1 (satu) sampel lagi dengan
tambahan abu vulkanik tanpa abu ampas tebu, dan 13 (tiga belas)
digunakan sampel dengan campuran abu vulkanik – abu ampas tebu
dengan variasi kadar yang berbeda yaitu 4% AGV + 2% AAT, 4% AGV
+ 3% AAT, 4% AGV + 4% AAT, 4% AGV + 5% AAT, 4% AGV + 6%
AAT, 4% AGV + 7% AAT, 4% AGV + 8% AAT, 4% AGV + 9% AAT,
4% AGV + 10% AAT, 4% AGV + 11% AAT, 4% AGV + 12% AAT, 4%
5. Uji index properties tanah asli untuk mengetahui sifat fisis tanah yang
dilakukan pada awal penelitian, meliputi:
Uji kadar air
Uji berat jenis tanah
Uji nilai Atterberg (batas-batas konsistensi)
Uji distribusi butiran atau analisa saringan
6. Pengujian untuk engineering properties tanah asli dilakukan dengan uji
Proctor Standard, uji kuat tekan bebas (Unconfined Compression Test)
dan uji CBR laboratorium.
7. Pengujian yang dilakukan terhadap benda uji yang telah diberi campuran
bahan stabilisator mencakup pengujian Atterberg, pengujian Pemadatan
Tanah, pengujian Kuat Tekan Bebas (Unconfined Compression Test) dan
pengujian CBR laboratorium.
8. Penelitian ini murni dilakukan untuk penelitian tugas akhir saja. Tidak ada
kaitannya dengan biaya sehingga tidak memiliki nilai ekonomis.
1.5 SISTEMATIKA PENULISAN
Rancangan sistematika penulisan secara keseluruhan pada tugas akhir ini
terdiri dari 5 (lima) bab, uraian masing-masing bab adalah sebagai berikut:
Bab I: Pendahuluan
Bab ini berisi tentang latar belakang penulisan, tujuan dan manfaat,
pembatasan masalah, dan sistematika penulisan laporan.
Bab ini mencakup teori dasar, rumus dan segala sesuatu yang
berhubungan dengan topik yang dibahas.
Bab III: Metodologi Penelitian
Bab ini membahas tentang penjabaran keseluruhan proses yang
dilakukan selama penelitian berlangsung sampai selesai. Diantaranya bagaimana
proses pengujian sampel dilakukan di laboratorium dan bagaimana mendapatkan
data dari hasil pengujian.
Bab IV: Hasil dan Pembahasan
Bab ini berisi tentang pembahasan atau hasil data-data yang
dikumpulkan. Hasil data-data yang terkumpul tersebut kemudian di analisa
sehingga diperoleh hasil atau tujuan akhir dari penelitian ini.
Bab V : Kesimpulan dan Saran
Bab ini berisi penjabaran mengenai hasil akhir penelitian dan saran-saran
