Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui nilai indeks sifat akibat penambahan PC 2% dan variasi kadar abu vulkanik 2%-24% pada tanah lempung, kemudian menentukan nilai kuat tekan maksimum dengan melakukan uji tekan bebas. Kemudian nilai kuat tekannya sebesar 1,34 kg/cm2 dan Berdasarkan klasifikasi USCS sampel tanah termasuk dalam tipe (CL), sedangkan berdasarkan klasifikasi AASHTO sampel tanah termasuk dalam tipe A-7-6 (17). . Setelah dilakukan stabilisasi tanah dengan berbagai variasi, diperoleh stabilisasi paling optimal terjadi pada variasi campuran 2% PC + 24%.
Seluruh dosen program studi Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Sumatera Utara yang telah memberikan banyak ilmu kepada penulis mengenai industri konstruksi. Batas Plastisitas PL (%) 𝑟𝑓 Kuat geser (kg/cm2) 𝜎1 Tegangan utama (kg/cm2) 𝑞𝑢 Kuat tekan tak terkekang tanah.
PENDAHULUAN
LATAR BELAKANG
Silika (SiO2) merupakan unsur penyusun utama dalam pembentukan semen, sehingga dapat dikatakan abu vulkanik mempunyai sifat pozzolan. Dari beberapa penelitian, penulis ingin membandingkan stabilisasi tanah lempung menggunakan semen dan abu vulkanik dengan penelitian sebelumnya mengenai semen dan abu gunung vulkanik dengan membandingkan beberapa aspek yang terlibat dan bertujuan untuk mengetahui persamaan dan perbedaan aspek-aspek tersebut. Untuk mengetahui tingkat efektif persentase penambahan semen dan abu vulkanik terhadap daya dukung tanah.
PEMBATASAN PENELITIAN
SISTEMATIKA PENULISAN
PENDAHULUAN
TINJAUAN PUSTAKA
METODOLOGI PENELITIAN
PENGOLAHAN DAN ANALISA DATA
KESIMPULAN DAN SARAN
TINJAUAN UMUM .1 Tanah .1 Tanah
- Sifat-sifat fisik tanah .1 Angka Pori (Void Ratio) .1 Angka Pori (Void Ratio)
- Porositas (Porocity)
- Berat Volume Basah
- Berat Volume Kering
- Berat Jenis (Specific Gravity)
- Derajat Kejenuhan (Degree of Saturation)
- Batas Cair (Liquid Limit)
- Batas Plastis (Plastic Limit)
- Batas Susut (Shrinkage Limit)
- Indeks Plastisitas (Plasticity Index)
- Klasifikasi tanah sistem AASHTO
- Sifat-Sifat Mekanis Tanah
- Pemadatan Tanah (Compaction)
- Pengujian Unconfined Compression Test (UCT)
- Sensitifitas Tanah Lempung
Kadar air (w) disebut juga kadar air, diartikan sebagai perbandingan antara berat air dengan berat butiran padat terhadap volume tanah yang diteliti. Pada awal tahun 1900-an, seorang ilmuwan Swedia bernama Atterberg mengembangkan metode untuk menjelaskan sifat konsistensi tanah granular pada kadar air yang berbeda. Kadar air dinyatakan dalam persentase, dimana peralihan dari wujud padat ke wujud semi padat ditetapkan sebagai batas penyusutan.
Kadar air tempat terjadinya peralihan dari wujud semi padat ke plastis disebut batas plastis, dan dari wujud plastis ke cair disebut batas cair. Batas cair adalah kadar air tanah pada saat tanah berada antara keadaan plastis dan keadaan cair. Batas plastis dapat didefinisikan sebagai kadar air tanah pada saat tanah berada di antara zona semi padat dan zona plastis.
Jika tanah mempunyai julat kandungan air plastik yang kecil, keadaan ini dipanggil tanah tanpa lemak. Paras air semula jadi bumi adalah berhubung dengan kedudukan plastik dan cecair, yang boleh ditakrifkan oleh indeks kecairan. Indeks kecairan ialah perbandingan antara perbezaan antara paras air asal dan had keplastikan untuk indeks keplastikan.
Pada tanah yang dilakukan uji pemadatan akan terbentuk grafik hubungan antara berat volume kering dan kadar air. Kemudian dari grafik hubungan kadar air dengan berat volume kering ditentukan massa jenis maksimum dan kadar air optimum. Kerentanan didefinisikan sebagai perbandingan antara kuat geser tak terdrainase dalam keadaan tidak terganggu dengan kuat geser tak terdrainase suatu tanah yang telah berubah dari bentuk semula, dengan kadar air yang sama.
Bahan-Bahan Penelitian .1 Tanah Lempung .1 Tanah Lempung
- Defenisi Tanah Lempung
- Jenis Mineral Lempung
- Sifat Tanah Lempung
- Umum
- Semen Portland .1 Umum .1 Umum
- Hidrasi Semen
- Jenis-jenis Semen Portland
- Abu Gunung Vulkanik
Semen portland merupakan bahan perekat hidrolik yang terbuat dari klinker abrasif yang kandungan utamanya adalah kalsium silikat dan satu atau dua bentuk kalsium sulfat sebagai bahan tambahan. Semen portland jenis ini digunakan pada konstruksi umum jika tidak diperlukan sifat khusus seperti ketahanan terhadap sulfat, panas hidrasi yang rendah, kekuatan awal yang tinggi dan lain sebagainya. Semen Portland digiling lebih halus dan mengandung lebih banyak trikalsium silikat (C3S) dibandingkan semen Portland biasa.
Semen jenis ini mempunyai perkembangan kekuatan awal yang tinggi dan kuat tekan jangka panjang yang juga lebih tinggi dibandingkan semen portland biasa. Secara umum komposisi abu vulkanik terdiri dari silika dan kuarsa, sehingga abu vulkanik tergolong bahan pozzolan. Abu vulkanik yang berasal dari gunung berapi mengandung beberapa mineral yang sangat penting bagi tanah.
Secara umum, abu vulkanik yang diperoleh dari letusan gunung berapi meningkatkan kesuburan kawasan sekitar gunung berapi. Manfaat abu vulkanik yang terbawa aliran udara dan air akan diserap oleh tanah. Berbeda jenis tufa, abu vulkanik keluar dan bercampur dengan pasir dan tanah di sekitar pegunungan.
Berdasarkan penelitian terhadap abu vulkanik yang digunakan diperoleh hasil seperti terlihat pada Tabel 2.9.
Stabilisasi Tanah
- Proses kimia pada stabilisasi tanah dengan semen
- Stabilisasi Tanah Dengan Abu Gunung Vulkanik
Stabilisasi tanah dengan semen merupakan campuran tanah hancur, semen dan air, yang kemudian dipadatkan dan menghasilkan material baru yaitu tanah dan semen yang sifat deformasi, kekuatan, ketahanan terhadap air, cuaca dan lain sebagainya dapat disesuaikan dengan kebutuhan. perkerasan jalan, pondasi bangunan dan jalan, aliran sungai, dan lain-lain. (Kezdi, 1979). Reaksi antara silika (SiO2) dan alumina halus (Al2O3) terdapat pada tanah lempung dengan kandungan mineral reaktif, sehingga dapat bereaksi dengan semen dan air. Hasil reaksinya adalah terbentuknya kalsium silikat hidrat seperti: tobermorit, kalsium aluminat hidrat 4CaO.Al2O3.12H2O dan gehlenit hidrat 2CaO.Al2O3.SiO2.6H2O yang tidak larut dalam air.
Pembentukan senyawa-senyawa ini berlangsung lambat dan membuat tanah lebih kuat, padat, dan stabil. Jadi, semen yang biasa digunakan untuk semen stabilisasi tanah adalah semen portland biasa atau dikenal dengan semen tipe I. Dalam penelitian ini abu vulkanik yang penulis gunakan adalah abu vulkanik yang berasal dari aktivitas vulkanik Gunung Sinabung di.
Stabilisasi elektrokimia abu vulkanik adalah pencampuran tanah asli dengan abu vulkanik, dengan tujuan mengubah sifat-sifat tanah yang buruk, seperti mengembang dan menyusut, menjadi tanah yang mudah dipadatkan dan stabil secara permanen. Data penelitian penulis menunjukkan bahwa unsur silika (SiO2) merupakan unsur yang dominan (paling umum). Dengan demikian, abu vulkanik Gunung Sinabung mempunyai sifat pozzolan yaitu sifat yang semakin lama semakin meningkat, sehingga bila bahan ini bereaksi dengan aluminium oksida (Al2O3) dan CaO pada tanah liat organik maka akan mengeras.
PROGRAM PENELITIAN
- Benda Uji untuk Pengujian Berat Spesifik dan Analisa Saringan
- Tanah Asli
- Tanah yang Telah Distabilisasi
Sampel tanah yang digunakan dalam penelitian ini diambil dari Jalan Besar Suka Jadi, Serdang Berdagai, Sumatera Utara. Tabung ditekan sedalam 50 cm, kemudian diangkat hingga terisi penuh tanah dan ditutup dengan plastik untuk menjaga kandungan air aslinya. Semen yang digunakan adalah Semen Portland Tipe I, merek dagang Holcim (PPC/Portland Pozzolan Cement).
Abu vulkanik yang digunakan merupakan abu yang diperoleh dari Desa Tiganderket, Kabupaten Karo, Sumatera Utara. Pembuatan benda uji dibagi menjadi beberapa jenis menurut masing-masing pengujian dengan kadar semen dan abu yang tetap untuk semua pengujian. 44 Pada uji berat jenis tanah dibuat 3 sampel dan untuk uji analisis ayakan dibuat 1 sampel.
Kemudian tanah ditimbang sebanyak 500 gram untuk satu benda uji dan dimasukkan ke dalam plastik. Kemudian, serupa dengan uji Atterberg, tanah dimasukkan ke dalam plastik dan dicampur dengan semen, abu vulkanik, dan air. Pengujian yang dilakukan terbagi menjadi 2 bagian yaitu pengujian tanah dan pengujian abu vulkanik, pengujian tersebut adalah sebagai berikut.
PENDAHULUAN
PENGUJIAN SIFAT FISIKTANAH .1 Pengujian Sifat Fisik Tanah Asli .1 Pengujian Sifat Fisik Tanah Asli
- Pengujian Sifat Fisik Tanah dengan Bahan Stabilisator Tabel 4.3 Data Hasil Uji Atterberg Limit
- Batas Plastis (PlasticLimit)
Dari data diatas, berdasarkan sistem klasifikasi AASHTO diperoleh data berupa persentase tanah yang lolos saringan No. 200 sebesar 36,29% dan nilai batas cair sebesar 50,49%, maka sampel tanah tersebut memenuhi syarat minimal kualifikasi. No.200 sebesar 36%, mempunyai batas cair ≥ 41 dan indeks plastisitas > 11 sehingga tanah sampel dapat diklasifikasikan sebagai tanah tipe A-7-6.
Berdasarkan sistem klasifikasi USCS diperoleh data berupa nilai Indeks Plastisitas sebesar 30,30% dan nilai Batas Cair sebesar 45,49%, sehingga dilakukan plot pada grafik penentuan klasifikasi tanah yaitu seperti pada Gambar 4.1. Gambar 4.5 menunjukkan bahwa batas cair cenderung menurun akibat penambahan bahan penstabil semen dan abu gunung vulkanik. Pada tanah asli nilai batas cairnya mencapai 50,49%, sedangkan nilai batas cair terendahnya adalah 37,46% dengan penambahan semen 2% dan abu gunung vulkanik 24%.
Hal ini dikarenakan tanah mengalami proses sementasi oleh semen dan gas gunung vulkanik sehingga tanah menjadi butiran yang lebih besar sehingga menurunkan gaya tarik menarik antar partikel dalam tanah.
Indeks Plastisitas (Plasticity Index)
Penurunan nilai Batas Cair yang lebih signifikan dibandingkan dengan penurunan yang terjadi pada Batas Plastis sehingga menyebabkan terjadinya penurunan Indeks Plastisitas.
Pengujian Pemadatan Tanah (Compaction)
Pengujian Pemadatan Tanah (Compaction) dengan Bahan Stabilisator
- Kadar Air Maksimum Campuran
Dari hasil uji pemadatan tanah yang dilakukan terhadap tanah asli diperoleh nilai berat kering tanah sebesar 1,60 gr/cm³. Hal ini disebabkan adanya semen dan abu gunung vulkanik yang berfungsi sebagai pengisi dan mengisi rongga antar butiran tanah sehingga mencegah masuknya air. Hasil kadar air optimal dari percobaan yang dilakukan ditunjukkan pada Tabel 4.4. Diketahui nilai kadar air optimal tanah asli sebesar 20,73% dan Gambar 4.9 menunjukkan bahwa nilai kadar air optimal cenderung meningkat karena adanya serapan bahan penstabil.
Rajah 4.11 menunjukkan perbandingan kekuatan mampatan tanah (qu) antara tanah asal dan tanah reform dan Rajah 4.12 menunjukkan nilai kekuatan mampatan tanah (qu) yang diperolehi dalam setiap variasi campuran.
Wopt (%)
KESIMPULAN
Berdasarkan klasifikasi USCS, sampel tanah tersebut termasuk dalam jenis CL (Clay – Low Plasticity), yaitu tanah liat organik yang mempunyai plastisitas rendah hingga sedang. Dari hasil uji Berat Jenis tanah diperoleh nilai berat jenis tanah sebesar 2,65 dan berat jenis abu vulkanik sebesar 2,62. Dari uji Atterberg pada tanah asli diperoleh nilai batas cair sebesar 50,49% dan indeks plastisitas (IP) sebesar 22,14%.
Berdasarkan hasil percobaan yang dilakukan diketahui bahwa dengan penambahan 2% PC + 24% AGV mempunyai indeks plastisitas (IP) terendah yaitu 11,83%. Hasil uji Proctor Standard menghasilkan nilai kadar air tanah optimum sebesar 20,28% dan berat kering maksimum sebesar 1,345 gr/cm³, sedangkan hasil percobaan memperoleh nilai kepadatan maksimum sebesar 1,60 gr/cm³ dengan variasi 2%. PC + 24% AGV dengan waktu penyembuhan 14 hari. Dari uji pemadatan bebas yang dilakukan pada tanah asli diperoleh nilai kuat tekan tanah (qu) sebesar 1,34 kg/cm², sedangkan pada tanah hasil reformasi nilai kuat tekan tanah (qu. 62) sebesar 0,51 kg/cm².
Dari pengujian yang dilakukan, penambahan campuran semen Portland tipe 1 dan abu vulkanik Gunung Sinabung memberikan pengaruh yang nyata terhadap stabilisasi tanah liat dengan uji kuat tekan yang dilakukan, namun penambahan campuran tersebut tidak menjamin bahwa nilai kekuatan pada cetakan (qu) akan selalu meningkat. Dibutuhkan waktu yang lama dan fasilitas pengujian yang lebih banyak untuk melihat penurunan daya dukung tanah dengan menggunakan bahan penstabil.
SARAN
Analisis Pengaruh Substitusi Abu Tandan Sawit dan Gypsum Terhadap Nilai CBR pada Tanah Lempung Lunak.
DAFTAR RIWAYAT HIDUP
