Pengaruh elektroosmosis pada tanah tanon ditinjau dari parameter konsolidasi tanah dengan penambahan abu ampas tebu AWAL

(1)

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

i

PENGARUH ELEKTROOSMOSIS PADA TANAH TANON

DITINJAU DARI PARAMETER KONSOLIDASI TANAH

DENGAN PENAMBAHAN ABU AMPAS TEBU

The Influence of Electroosmosis at Tanon Soil Observed from Parameter of Soil Consolidation with the Adding Bagasse Ash

Skripsi

Disusun sebagai salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana Teknik pada Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik

Universitas Sebelas Maret Surakarta

Disusun oleh :

NUR SAHID KUSRIYANTO

I 1113065

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

(2)

commit to user

IJMBAR

PERSETUJTIAI\T

PENGART]H

ELEKTR(X)SMOSIS

PADA

TANAI{ TAI{ON

DITINJAU DARI PARAMETER KONSOLIDASI

TANAH

DENGAI\T

PENAMBAHAN

ABU AMPAS TEBU

rIre Influence of Electroosnnsis at Tarnn Soil obsemedfrom paraneter _of_soil

Consolidatiin with the Adding Bagasse Ash

Dizusun oleh:

NTIR SAHII} KUSRTYA}TTO

I

111065

Telah disetujui untuk dipertahankan dihadapan Tim Penguji Pendadaran Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret

Dosen Pembimbing

I

w

Dr. Niken Silmi Sujandari.ST. MT

(3)

commit to user

PENGESAHAN

SKRIPSI

PENGARUH

ELEKTROOSMOSIS

PAI}A TANAH

TAI\ON

DITINJAU DARI

PARAMETER

KONSQLIDASI

TANAH

DENGAFI

PENAMBAHAN ABU AMPAS TEBU

Ihe Influence of Electroosmosis at Tarcn Soil Obsemedfrom Pmnteter of Soil

Consoliduion with Adding Bagasse Ash

Disusun Oleh

I\TUR SAHII} KUSRTYANTO

r 1113065

Telah dipertatrankan dihadapan Tim Penguji Pendadaran Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta pada :

Hari

: Selasa

Tanggal

: 09 Februari 2016

Tim Penguji

Nama/lrllP

Tanda Tangan

...D-

t

l. Dr. Niken Silmi Sujandari,ST,

MT

X4

2. Raden l{arya Dananjaya H. I, ST, M.Eng NrP. r98s09t7 201404

I $al

3. h. Noegroho Djarwanti, MT NIP. 19561

ll2

198403 2 007

4. Dr. Bambang Setiawan, ST, MT NrP. 19690717 t997A2l 001

istudi Teknik Sipil [,NS

; DEA

NrP. 196810071995021001

iii

Dr. Niken Silmi Sujandari,ST,

MT

prg' ,

Nrp. 1e6e0e03

tee7022001

...1...1...

/4 44

r-"'=:i

:"fl

-,7_ \ ,.2

(4)

commit to user

iv

Motto

“Lakukan semua dengan keyakinan yang positif.”(Penulis)

“Perbaiki jadwal sholatmu, agar alloh mengatur jadwal hidupmu.” (Penulis)

“ Kesuksesan berawal dari mimpi .” ( Penulis )

“ Berusaha dan berdoa adalah langkah terbaik dalam mencapai suatu keberhasilan.

Berusaha tanpa berdoa adalah kesombongan.

Berdoa tanpa berusaha adalah mustahil.” (Penulis)

“Bahwa tiada yang orang dapatkan, kecuali yang ia usahakan, Dan bahwa usahanya akan kelihatan nantinya. (Q.S. An Najm ayat 39-40)

KARYA INI KU PERSEMBAHKAN UNTUK

ALLAH SWT, Dengan rendah hati, sebuah karya kecilku ini kupersembahkan :

1. Keluarga

Terima kasih Bapak, Ibu, Kakak ku dan adek ku atas doanya, tetesan air mata, keringat dan biaya yang tak sedikit engkau berikan sehingga aku dapat menyelesaikan tugas akhir ini.

2. Teman Teknik Sipil Transfer 2013

Terimakasih atas doannya dan dukungan kalian semua ,

3. Kekasihku

Terima kasih atas dukungannya selama ini, kamu penyemangat hidupku.

4. Teman-teman Menwa UNS

Terimakasih rekan-rekan ku PGP XXVI selalu memberi doa nya dan dukungannya dal

(5)

commit to user

v

ABSTRAK

NUR SAHID KUSRIYANTO, 2016,Pengaruh Elektroosmosis Pada Tanah Tanon

Ditinjau Dari Parameter Konsolidasi Tanah Dengan Penambahan Abu Ampas

Tebu. Skripsi Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret

Surakarta.

Perbedaan penurunan muka tanah dapat mengakibatkan struktur kontruksi diatasnya

menjadi tidak stabil atau rusak. Permasalahan yang diakibatkan penurunan tanah seperti

terlihat di daerah Tanon, Sragen, antara lain pada musim hujan bersifat lembek dan

daya dukung menjadi rendah, retak-retak pada dinding rumah, jalan bergelombang serta

penurunan badan jalan. Penelitian ini bertujuan mengetahui pengaruh elektroosmosis

pada tanah Tanon ditinjau dari parameter Indeks kemampatan (Cc), koefesien

konsolidasi (Cv), mengetahui pengaruh variasi beda potensial dan mengetahui waktu

optimum kinerja elektroosmosis.

Metode elektroosmosis merupakan metode drainase menggunakan listrik arus searah

yang bertujuan mengurangi kandungan air dalam tanah. Pada pengujian ini

menggunakan model fisik berbentuk box kaca berukuran 40 × 30 × 15 cm dan

lempengan tembaga sebagai penghantar arus listrik. Sampel model dialiri listrik searah

(DC) dengan beda potensial 0; 4,5; 9 dan 12 volt serta dilakukan penerapan tanpa

preloading dan dengan preloading. Bahan tambah yang digunakan adalah abu ampas tebu sebanyak 10% dari berat sampel tanah.

Hasil dari analisis menunjukan tanpa elektroosmosis nilai Cc sebesar 0,262 dan Cv

sebesar 0,060. Sedangkan dengan metode elektroosmosis Nilai Cc pada tegangan 4,5

volt; 9 volt dan 12 volt berturut-turut 0,209; 0,203; 0,198 dan Nilai Cv pada tegangan

4,5 volt; 9 volt dan 12 volt berturut-turut 0,064; 0,065; 0,067. Pada metode

elektroosmosis dengan penambahan abu ampas tebu dapat digunakan untuk perbaikan

tanah lempung .

(6)

commit to user

vi

ABSTRACT

NUR SAHID KUSRIYANTO, 2016, The Influence of Electroosmosis at Tanon Soil

Observed from Parameter of Soil Consolidation with the Adding Bagasse Ash. Thesis

of Civil Engineering Department, Sebelas Maret University.

Differences of land’s surface descent can impact the construction structure above to be unstable or damaged. Problems effected by land descent as seen in Tanon, Sragen are muddied soil in wet season which makes a low support power, cracked in house wall, wavy road, and road’s descent. This researched is proposed to find out the impact of electroosmosis to clay soil in Tanon observed from parameter of blockage index (Cc),

consolidation coefficient (Cv), to find out the variation impact of voltage, and to find

out the optimum time of electroosmosis work.

Electroosmosis method is a drainage method using direct current electricity to decrease water content in soil. In this trial, the physical model used is a 40 × 30 × 15 cm glass box and copper plate as the electricity conductor. The model sample is electrified with direct current flow (DC) with voltages 0; 4,5; 9 and 12 volt. Application of without and with preloading is also done. Additional material used is 10% ashes of sugar cane dregs from soil sample’s weight.

Result of the analysis shows that without electro-osmosis, the Cc is 0.262 and the Cc is

0,060. Whereas with electroosmosis method, Cc is 0,209 for 4,5 volt; 0,203 for 9 volt;

and 0,198 for 12 volt and the Cc is 0,064 for 4,5 volt; 0,065 for 9 volt; and 0,067 for 12

volt. In electro-osmosis method, the addition of ashes from sugar cane dregs can be used to repair the clay soil.

(7)

commit to user

vii

KATA PENGANTAR

Bismillahirrohmaanirrohiim.

Assalaamu‘alaikum Warokhmatullahi Wabarokaatuh.

Segala puji bagi Allah SWT dan syukur atas limpahan karunia serta rahmat Nya

sehingga Skripsi ini dapat terselesaikan. Penyusunan Skripsi ini dengan judul Pengaruh

Elektroosmosis Pada Tanah Tanon Ditinjau Dari Paremeter Konsolidasi Tanah Dengan

Penambahan Abu Ampas Tebu. Dalam penyusunan skripsi ini, penulis memperoleh

banyak bantuan dari berbagai pihak. Penulis mengucapkan terima kasih kepada :

1. Dr. Niken Silmi Surjandari, ST, MT selaku Dosen Pembimbing I dan Raden

Harya Dananjaya H. I, ST, M.Eng selaku Dosen Pembimbing II.

2. Ir. Noegroho Djarwanti, MT dan Dr. Bambang Setiawan, ST, MT selaku

Penguji.

3. Rekan-rekan yang telah membantu penyusunan Skripsi ini yang tidak dapat

disebutkan satu persatu yang selalu berdoa dan memberikan motivasi.

Penulis menyadari bahawa skripsi ini masih terdapat banyak kekurangan. Oleh karena

itu penulis mengaharpkan kritik dan saran yang membangun agar skirpsi ini dapat lebih

baik lagi. Akhir kata penulis berharap skripsi ini dapat memberikan wawasan dan

pengetahuan kepada para pembaca pada umumnya dan pada penulis khususnya.

Wassalaamu’alaikum Warokhmatullahi Wabarokaatuh.

Surakarta, Februari 2016

Penulis

(8)

commit to user

viii

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ... i

HALAMAN PERSETUJUAN ... ii

HALAMAN PENGESAHAN ... iii

MOTTO DAN PERSEMBAHAN ... iv

ABSTRAK ... v

ABSTRACT ... vi

KATA PENGANTAR ... vii

DAFTAR ISI ... viii

DAFTAR TABEL ... x

DAFTAR GAMBAR ... xi

BAB 1 PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang ... 1

1.2. Rumusan Masalah ... 2

1.3. Batasan Masalah ... 2

1.4. Tujuan Penelitian ... 3

1.5. Manfaat Penelitian ... 3

BAB 2 LANDASAN TEORI 2.1. Tinjauan Pustaka ... 4

2.2. Landasan Teori ... 7

2.2.1. Tanah Lempung ... 7

2.2.2. Abu Ampas Tebu ... 8

2.2.3. Elektroosmosis ... 9

2.2.4. Preloading ... 11

2.2.5. Konsolidasi... 12

BAB 3 METODE PENELITIAN 3.1. Uraian Umum ... 17

3.2. Alat dan Bahan ... 18

3.2.1. Alat ... 18

3.2.2. Bahan ... 19

(9)

commit to user

ix

3.4 Uji Klasifikasi Tanah ... 21

3.5 Pengujian Abu Ampas Tebu ... 21

3.6. Pengujian Utama ... 22

3.6.1. Model fisik Elektroosmosis ... 22

3.6.2. Penjenuhan sampel ... 22

3.6.3. Variasi beda potensial ... 2

3.6.4. Preloading ... 24

3.6.5 Pengujian konsolidasi ... 25

3.6.6. Analisis dan pembahasan ... 25

3.6.7. Prosedur kerja penelitian ... 26

BAB 4 HASIL DAN ANALISIS 4.1. Hasil Uji Klasifikasi Tanah ... 27

4.1.1. Tanah Tanon ... 27

4.1.2. Abu Ampas Tebu ... 29

4.2. Pengujian Utama ... 30

4.2.1.Hubungan (Cc) dengan variasi dengan beda potensial ... 30

4.2.2.Hubungan (Sc) dengan variasi dengan beda potensial ... 31

4.2.3.Hubungan (Cv) dengan variasi dengan beda potensial ... 33

4.2.4. Hubungan (t) dengan variasi dengan beda potensial ... 36

4.2.5.Hubungan Volume air yang keluar dengan beda potensial 41 BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan ... 43

5.2. Saran... 43

(10)

commit to user

x

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1. Road Map Penelitian ... 5

Tabel 2.2. Hubungan Derajat Konsolidasi (U) dengan Faktor Waktu (Tv)…16

Tabel 3.1. Matrik Penelitian……….24

Tabel 4.1. Komposisi kimia abu ampas tebu di Lab MIPA UNS…………..30

Tabel 4.2. Rekapitulasi Indeks Kemampatan (Cc) dengan variasi beda

potensial...30

Tabel 4.3. Rekapitulasi besarnya Penurunan (Sc) dengan variasi beda

potensial...32

Tabel 4.4. Rekapitulasi Koefesien Konsolidasi (Cv) dengan variasi beda

potensial...34

Tabel 4.5. Rekapitulasi waktu penurunan (t) dengan beda potensial...36

Tabel 4.6. Rekapitulasi Indeks Kemampatan (Cc) riset dengan penambahan

AAT tanpa elektroosmosis, Adib (2013)...39

Tabel 4.7. Rekapitulasi besarnya Penurunan (Sc) riset dengan penambahan

Tabel 4.8. Rekapitulasi Koefesien Konsolidasi (Cv) riset dengan penambahan

Tabel 4.9. Rekapitulasi Waktu Penurunan (t) riset dengan penambahan AAT

tanpa elektroosmosis, Adib (2013)...40

(11)

commit to user

xi

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Proses Elektroosmosis (Mitchell, 1993)...9

Gambar 2.2. Model Helmholtz-Smuluchoweski untuk fenomena Elektroosmosis ( Mitchell, 1993...10

Gambar 2.3. Grafik hubungan angka pori (e) dan Skala log (p’)...14

Gambar 2.4. Metode akar waktu (Talyor,1942)...15

Gambar 3.1. Model fisik Elektroosmosis...18

Gambar 3.2.a Volmeter...19

Gambar 3.2.b. Stopwatch...19

Gambar 3.2.c. Kabel dan penjepit...19

Gambar 3.2.d. Adaptor...19

Gambar 3.3.a Kaca...20

Gambar 3.3.b. Tembaga...20

Gambar 3.3.c. Mika...20

Gambar 3.4. Model Preloading...24

Gambar 3.5. Mould...25

Gambar 3.6. Diagram alir metode penelitian...26

Gambar 4.1. Kurva distribusi ukuran butiran...27

Gambar 4.2. Grafik Casagrande...28

Gambar 4.3. Hasil uji XRD tanah Tanon (Adib, 2013)...29

Gambar 4.4. Hubungan Indeks Kemampatan (Cc) dengan variasi beda potensial...31

Gambar 4.5. Hubungan besarnya Penurunan (Sc) dengan variasi beda potensial...32

Gambar 4.6. Hubungan Koefesien Konsolidasi (Cv) posisi anoda dengan variasi beda potensial...34

Gambar 4.7. Hubungan Koefesien Konsolidasi (Cv) posisi tengah dengan variasi beda potensial...35

Gambar 4.8. Hubungan Koefesien Konsolidasi (Cv) posisi katoda dengan variasi beda potensial...35

(12)

commit to user

xii

Gambar 4.10. Hubungan waktu Penurunan (t) posisi tengah dengan variasi beda

potensial...37

Gambar 4.11 Hubungan waktu Penurunan (t) posisi katoda dengan variasi beda

potensial...37

Gambar 4.12. Gambar hubungan volume air yang keluar dengan variasi beda

potensial...41

Gambar 4.13. Gambar hubungan volume air yang keluar komulatif dengan