SEMINAR PROPOSAL TUGAS AKHIR
ANALISIS PENAMBAHAN WATER GLASS DAN LITERIT TERHADAP NILAI CBR DAN PERMEABILITAS TANAH LEMPUNG
Disusun Oleh :
DEDY HARDIANTO 45 12 041 022
JURUSAN SIPIL FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS BOSOWA MAKASSAR 2019
v
ANALISIS PENAMBAHAN WATERGLASS DAN LATERIT TERHADAP NILAI CBR DAN PERMEABILITAS TANAH LEMPUNG
Oleh : DEDY HARDIANTO ABSTRAK
Tanah lempung yang mempunyai daya dukung dan kuat geser yang rendah perlu distabilisasi agar memenuhi syarat teknis untuk dijadikan sebagai tanah dasar.
Salah satu stabilisasi tanah yang biasa dilakukan yaitu dengan menambahkan bahan kimia pada tanah. Bahan kimia yang biasa digunakan berupa semen, fly ash, kapur dan lainnya. Dalam penelitian ini digunakan penambahan waterglass dan laterit.
Dalam penelitian ini akan dibahas tanah lempung dengan penambahan dua bahan campuran bahan tambah yakni waterglass 3% ditambahkan fariasi laterit.
Adapun parameter yang ditambahkan waterglass dan laterit diuji untuk mengetahui sifat-sifat teknis dalam percobaan ini adalah CBR dan permeabilitas.
Hasil untuk penelitian tanah asli menunjukan bahwa sampel tanah untuk klasifikasi tanah lempung anorganik dengan tingkat plastisitas tinggi (CH) dengan nilai indeks plastisitas sebesar 9,24%.dan hasil pengujian kompaksi diperoleh berat volume kering(Ƴd) sebesar 3,86 kg/cm³ dan kadar air optimum (Wopt) sebesar 27,64%, Untuk uji CBR diperoleh,CBR tanpa rendaman 5,01% , CBR rendaman 2,22% dan permeabilitas koefisien 0,0059 cm/dtk. Untuk hasil penelitian tanah lempung yang telah distabilisasi waterglass dan laterit diperoleh nilai terbesar CBR (tanpa rendaman) pada penambahan 3% waterglass dan 12% laterit 11,60%, CBR (rendaman) pada penambahan 3% waterglass dan 12% laterit 10,40% dan nilai permeabilitas koefisien (K) 0,0002 cm/dtk.
vi
KATA PENGANTAR
Dengan penuh kerendahan hati penulis panjatkan puji dan syukur kehadirat Tuhan yang Maha Kuasa oleh karena anugerah, kemurahan dan kasih setia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini yang merupakan salah satu persyaratan akademik guna menyelesaikan studi pada jurusan Sipil Fakultas Teknik Universitas Bosowa Makassar.
Dalam tulisan ini penulis menyajikan pokok bahasan menyangkut masalah dibidang tanah sebagai tanah dasar, dengan judul :
“ ANALISIS PENAMBAHAN WATERGLASS DAN LATERIT TERHADAP NILAI CBR DAN PERMEABILITAS TANAH LEMPUNG ”
Penulis ingin menyampaikan rasa terima kasih yang tak terhingga kepada semua pihak yang membantu kelancaran penulisan skripsiini, baik berupa dorongan moril maupun materil. Karena penulis yakin tanpa bantuan dan dukungan tersebut, sulit rasanya penulis untuk menyelesaikan penulisan skripsi ini.
1. Bapak Dr. Ridwan, S.T.,M.si. Selaku dekan Fakultas Teknik Universitas Bosowa Makassar
2. Ibu Nurhadijah , S.T., M.T. Selaku Ketua Jurusan Sipil Fakultas Teknik Universitas Bosowa Makassar
3. Bapak Ir. Fauzy Lebang, M.T. selaku Dosen Pembimbing I, yang senantiasa meluangkan waktunya untuk membimbing dan membantu
vi
penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini, sekaligus sebagai Kepala Laboratorium Mekanika Tanah.
4. Eka Yuniarto, ST.,MT. Selaku Dosen Pembimbing II, yang senantiasa meluangkan waktunya untuk membimbing dan membantu penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini
5. Bapak Ir H. Syahrul Sariman, M.T. Selaku Kepala Laboratorium Mekanika Tanah Universitas Bosowa Makassar.
6. Bapak Hasrullah, S.T. Selaku Asisten Laboratorium yang selalu meluangkan waktunya untuk membimbing dan memberikan masukan sehubungan dengan penelitian ini.
7. Seluruh staf Dosen jurusan Sipil Universitas Bosowa Makassar.
8. Kedua orang tua yang telah memberi bantuan moral dan materil yang tak terhitung jumlahnya serta doa-doanya yang tiada henti untuk kesuksesan dan kebahagiaan penulis.
9. Rekan-rekan Mahasiswa jurusan Sipil Fakultas Teknik Universitas Bosowa Makassar, Khususnya angkatan 2012 yang telah menjadi keluarga baru bagi penulis “saudara tak sedarah” senantiasa membagi kebahagian hingga penulisan skripsi ini.
10. Semua rekan-rekan seperjuangan di Laboratorium Teknik Sipil Universitas Bosowa Makassar yang telah banyak membantu, memberikan semangat dan dukungan dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini, semoga Tuhan senantiasa menyertai mereka.
vi
Menyadari akan keterbatasan penulis sebagai manusia yang tidak luput dari kesalahan, maka penulis meminta maaf apabila terdapat kesalahan pada penyusunan laporan Tugas Akhir ini.Penulis menyadari bahwa penulisan Tugas Akhir ini masih jauh dari kesempurnaan. Oleh karena itu penulis dengan senang hati menerima kritik dan saran guna perbaikan penulisan Tugas Akhir ini.
Akhir kata, penulis menghaturkan doa kepada Tuhan Yang Maha Kuasa semoga kita semua selalu dituntun dan dilindungi-Nya, kiranya damai, kasih dan berkat-Nya selalu mengalir dan kita rasakan dalam kehidupan kita sehari – hari, Amin.
Salam Sejahtera Bagi Kita Semua
Makassar, 2019
PENULIS
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL... i
LEMBAR PENGAJUAN ... ii
LEMBAR PENGESAHAN ... iii
SURAT PERNYATAAN KEASLIAN ... iv
ABSTRAK ... v
KATA PENGANTAR ... vi
DAFTAR ISI ... vii
DAFTAR GAMBAR ... viii
DAFTAR TABEL ... ix
DAFTAR NOTASI ... x
BAB I PENDAHULUAN ... I - 1 1.1. Latar Belakang ... I - 1 1.2. Tujuan dan Manfaat ... I - 3 1.3. Ruang lingkup dan batasan masalah ... I – 3
1.3.1. Ruang Lingkup ... I – 3 1.3.2. Batasan Masalah ... I – 3 1.4. Gambar umum penulisa ... I – 4 1.4.1. Jenis Penelitian ... I – 4 1.4.2. Tempat dan Waktu Penelitian ... I – 4
1.4.2.1. Tempat ... I – 4 1.4.2.2. Waktu Penelitian ... I – 4 1.5. Sistematika Penulisan ... I - 5 BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... II-1
2.1. Pengertian Tanah Lempung ... II-1 2.1.1. Karakteristik tanah lempung………. II- 2 2.1.2. Susunan tanah lempung……… II - 5 2.2. Klasifikasi Tanah ... II-6
2.2.1. Restorasi sifat fisik tanah ... II-9 2.3. Stabilisasi tanah ... II-10
2.3.1. Defenisi stabilisai tanah ... II-10 2.3.2. Stabilisasi statis ... II-11 2.3.3. Stabilisasi mekanis ………. II- 11 2.3.4. Stabilisai dengan bahan tambah ……… II –12 2.3.5. Stabilisasi dengan Waterglass ... II –12 2.3.6. Stabilisasi dengan Trass ... II –14 2.4. Analisis sifat mekanis tanah ... II-15
2.4.1. Permaebilitas tanah ... II-15 2.4.2. CBR ... ... II-18 2.4.3. Penelitian terdahulu ... II-19 BAB III METODE PENELITIAN ... III-1
3.1. Diagram alur Penelitian ... III-2 3.2. Variabel penelitian ... III-2
3.3. Notasi sampel ………... III- 2 3.4. Pengujian sampel ……… III- 5
3.4.1. Metode analisis ... III-5
BAB IV ANALISIS DAN PEMBAHASAN ... IV-1 4.1. Rekapitulasi Hasil Pemeriksaan Sifat Tanah Asli ... IV-1 4.1.1. Sifat Fisis Tanah ... IV-1 4.2. Sifat Mekanika Tanah ... IV-11
4.2.1. PengujianCBR( California Bearing Ratio ) ... IV-11 4.2.2. CBR Tanpa Rendaman ( Unsoaked ) ... IV-11 4.2.3. CBR Rendaman ( Soaked ) ... IV-14 4.2.4. Pengujian Free Swell (uji pengembangan) ... IV-18 4.3. Hasil Pengujian Permeabilitas ... IV-20 4.4. Pembahasan ... IV-21
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... V-1 5.1. Kesimpulan ... V-1 5.2. Saran ... V-2 DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
1. Data Hasil Pengujian Laboratorium 2. Foto Dokumentasi Penelitian
VIII
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Segitiga Tekstur Tanah ... II-9 Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian ... III-1 Gambar 4.1 Grafik hasil uji hubungan antara pukulan dengan kadar air
... IV-3 Gambar 4.2 Grafik hasil uji Analisa Saringan ... IV-7 Gambar 4.3 Grafik Pembagian Butir Analisa Hidrometer dan Analisa
Saringan ... IV-8 Gambar 4.4 Grafik hasil uji hubungan antara persentasi butiran lempung
dan aktifitas ... IV-18 Gambar 4.5 Grafik hasil uji hubungan antara persentasi butiran lempung
dan aktifitas……….IV -10 Gambar 4.6 Grafik hasil uji kompaksi hubungan kadar air dan berat
volume tanah kering………..IV-10 Gambar 4.7 Grafik Gabungan Hasil Uji CBR Tanpa Rendaman …..IV-12 Gambar 4.8 Grafik Perbandingan Nilai CBR Tanpa Rendaman Dengan
Variasi Trass dan Water Glass……….IV-13 Gambar 4.8 Grafik Gabungan Hasil Uji CBR Rendaman ………IV- 15 Gambar 4.9 Grafik Perbandingan Nilai CBR Rendaman Dengan Variasi
Trass dan Water Glass……….VI-15 Gambar 4.10 Grafik Perbandingan Nilai CBR Rendaman dan Tanpa
Rendaman Dengan Variasi Trass dan Water Glass….VI-16 Gambar 4.11 Grafik Hubungan Antara Waktu Perendaman Dengan
Swelling………..VI-19’
Gambar4.12 Grafik hubungan antara variasi Trass dan Water Glass dengan koefisien permaebilitas………..VI-20
IX
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Berat Jenis mineral Tanah Lempung.... ... II-5 Tabel 2.2 Sistem Klasifikasi Tanah Unified... ... II-7 Tabel 2.3 Proporsi Fraksi menurut Kelas Tekstur Tanah... . II-7 Tabel 2.4 Proporsi Fraksi menurut Kelas Tekstur Tanah... II-10 Tabel 3.1 Jumlah Sampel Pengujian CBR ... III-2 Tabel 3.2 Jumlah Sampel Pengujian Permeabilitas… III-3 Tabel 3.3 Kebutuhan Material Pengujian CBR & Permeabilitas III-3 Tabel 3.4 Notasi Sampel CBR………III-4 Tabel 3.5 Notasi Sampel Permeabilitas……….III-4 Tabel 4.1 Rekapitulasi Hasil Pemeriksaan Karakteristik
Tanah Asli ... IV-1 Tabel 4.2 Pengujian Kadar Air Tanah Asli...IV-2 Tabel 4.3 Berat Jenis Dari Beberapa Jenis Tanah ... IV-3 Tabel 4.4 Hasil Uji Batas Plastis ( Plastic Limits, PL ) ... IV-4 Tabel 4.5 Batasan Mengenai PI, Sifat, Macam Tanah Dan Cohesi.IV-5 Tabel 4.6 Hasil Pengujian Analisis Saringan Tanah ... IV-6 Tabel 4.7 Hasil Pengujian Analisis Hidrometer Tanah ... IV-7 Tabel 4.8 Hubungan Mineral Tanah dengan Aktifitas……….IV-9 Tabel 4.9 Kelompok Aktivitas Tanah dan Nilai Swelling………….IV-9 Tabel 4.10 Hasil Pengujian CBR tanpa Rendaman (Unsoaked)…IV-11 Tabel 4.11 Hasil Pengujian CBR Rendaman (Soaked)………..IV-14
IX
Tabel 4.12 Hasil Nilai Rata-Rata Uji Pengembangan………..IV-18
X
DAFTAR NOTASI
A Luas penampang
ASP Abu Sekam Padi
ASTM American Society for Testing and Material
AASHTO American Association of State Highway and Transportation Officials
C Cohesi
Clay Lempung
FA Fly Ash
Gs Berat Jenis
IP Indeks Plastis
LL Batas Cair
MMD Kadar air maksimum
OMC Kadar air optimum
PL Batas Plastis
qu Kuat Tekan Bebas
Slit Lanau
Subgrade Tanah Dasar Swelling Pengembangan
USCS Unified Soil Classification System
Va Volume udara
Vs Volume butiran padat
Vw Volume air
X
W Kadar air
Wopt Kadar Air Optomum
Ws Berat butiran padat
Ww Berat air
b Berat volume basah
d Berat volume kering
s Berat isi butir
w berat isi air
K Kofisien
I - 1 BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang
Tanah merupakan material bangunan yang sangat penting karena tanah berfungsi untuk mendukung semua beban bangunan yang ada di atasnya, tanah menjadi komponen yang sangat diperhatikan dalam perencanaan konstruksi. Untuk itu, dalam perencanaan suatu konstruksi harus dilakukan penyelidikan terhadap karakteristik dan kekuatan tanah terutama sifat-sifat tanah yang mempengaruhi kekuatan dukungan tanah dalam menahan beban konstruksi yang ada diatasnya. Maka dari itu, diperlukannya perbaikan tanah guna untuk meningkatkan daya dukung tanah, salah satunya adalah dengan stabilisasi perbaikan tanah secara kimiawi. Salah satu parameter yang dapat diketahui apakah tanah tersebut daya dukungnya baik atau tidak ,bisa dilihat dari nilai kuat tekan tanah. Kuat tekan dapat diketahui dengan pengujian CBR ( California Bearing Ratio ).
Ikatan antara butiran yang relatif lemah dapat disebabkan oleh karbonat, zar organik, atau oksida-oksida yang mengendap di antara partikel-partikel. Ruang di antara partikel-partikel dapat berisi air, udara, ataupun keduanya.Ukuran dari setiap butiran tanah sangat bervariasi dan sifat fisik dari tanah sangat tergantung dari faktor – faktor ukuran, bentuk dan komposisi kimia dari butiran. Tanah pada umumnya terdiri dari kerikil ( gravel ) , pasir ( sand ), lanau ( silt ) atau lempung ( clays ). Jenis ini
I - 2
sangat tergantung pada pertikel – partikel yang paling dominan pada tanah tersebut.
Batu bata merah merupakan batu yang dibuat untuk keperluan konstruksi seperti pembuatan dinding dan tembok. Bahan dasar pembuatan batu bata merah ini bersifat plastis. Tanah liat sebagai bahan dasar pembuatan batu bata merah mengalami proses pembakaran dengan temperatur tinggi diatas 800oC hingga mengeras seperti batu (Wulandari, 2011 dalam Esentia, 2014).
Serbuk bata merah tergolong dalam artificial pozzolan yang mudah didapatkan dan harganya relatif murah di Indonesia. Bahan ini bersifat higroskopis (menyerap air) sehingga memiliki nilai viskositas tinggi pada beton segar. Serbuk bata merah merupakan pozolan aktif yang bereaksi dengan kapur bebas untuk membentuk tobermorite, yang merupakan massa padat didalam beton. Kandungan kimiawi serbuk bata merah yang menunjukkan semua varian serbuk bata merah memiliki akumulasi kandungan SiO2, Al2O3, dan Fe2O3 lebih dari 70%, sehingga tergolong sebagai pozolan aktif.penduduk untuk pembuatan batako.(rembang.dosen.unimus.ac.id/?page_id85)
Waterglass adalah suatu bahan senyawa alkali kuat berbentuk cairan kental yang tidak berwarna, dan memiliki massa yang kental yang hanya tinggal dilarutkan dalam air (baik air dingin maupun air panas).Dalam penggunaan waterglss industry tekstil sendiri sangat bervariasi.
(anakgeoteknik.blogspot.co.id)
I - 3
Dari uraian tersebut diatas menjadi latar belakang untuk mengadakan penelitian di laboratorium dan menuliskannya dalam bentuk tugas akhir yang berjudul,
“ANALISIS PENAMBAHAN WATER GLASS DAN LATERIT TERHADAP NILAI CBR DAN PERMEABILITAS TANAH LEMPUNG”
1.2. Rumusan Masalah
Dengan uraian singkat yang telah kami paparkan. Maka permasalahan yang dirumuskan dalam penelitian adalah:
• Bagaimana pengaruh persentase CBR tanah lempung dengan variasi bahan tambah water glass dan laterit ?
• Berapa nilai – nilai yang terkandung pada tanah asli dan tanah yang di variasikan dengan bahan tambah water glass dan laterit pada pengujian CBR dan permeabilitas ?
1.3. Tujuan dan Manfaat
Tujuan :
1. Untuk mengetahui pengaruhnya penambahan water glass dan laterit pada tanah lempung.
2. Menganalisa nilai CBR rendamaan dan tanpa rendaman, dan Menganalisa hasil pengujian permeabilitas sebelum dan sesudah divariasi dengan bahan tambah.
Manfaat :
Manfaat yang diharapkan dalam penelitian ini yaitu dengan penggunaan water glass dan laterit pada tanah lempung dapat
I - 4
merubah struktur tanah lempung serta memenuhi syarat sebagai bahan lapis tanah dasar
1.4 Ruang Lingkup dan Batasan Masalah 1.4.1 Ruang Lingkup
a. Melakukan pengujian karakteristik / sifat – sifat fisis tanah lempung.
b. Melakukan pengujian sifat – sifat mekanis ( CBR dan permeabilitas ) tanah lempung
c. Menambahkan trass dan waterglass dengan variasi .
d. Pengujian sifat fisis dan mekanis ( CBR dan permeabilitas ).
1.4.2 Batasan Masalah
Penulisan tugas akhir ini dibatasi pada hal – hal sebagai berikut : a. Jenis tanah yang digunakan yaitu tanah lempung
b. Bahan tambah yang digunakan water glass 3% dan laterit dengan variasi 3%, 6%, 9%, dan 12%.
c. Pengujian terbatas pada pengujian fisis dan mekanis (CBR dan Permeabilitas.
d. Tidak menguji karakteristik pada bahan tambah.
I - 5 1.5. Gambaran Umum Penulisan 1.5.1. Metode dan Teknik Penulisan
Metode yang digunakan dalam penulisan ini adalah metode deskriptip yaitu dengan cara menulis mengumpulkan data yang berhubungan dengan objek penulisan dan menganalisa data tersebut sebagaimna mestinya. Sedangkan teknik penulisan yang digunakan peneliti dalam penulisan ini adalah studi pustaka yaitu dengan membaca dan mengkaji literatur –literatur yang bekaitan dengan tulisan ini.
1.5.2. Metode Pengolahan dan Analisa Data
Metode pengolahan yang dilakukan yaitu dengan penelitian laboratorium dan menganalisis data dengan metode AASHTO, USCS.
1.6. Sistematika Penulisan
Untuk memudahkan pembahasan dalam penelitian ini, maka sistematika penulisan penelitian disusun dalam lima bab. Adapun sistematika penulisan penelitian adalah sebagai berikut :
I. BAB I PENDAHULUAN
Menguraikan tentang latar belakang masalah, manfaat dan tujuan penelitian, ruang lingkup dan batasan masalah, gambaran umum penulisan serta sistematika penulisan.
II. BAB II TINJAUAN PUSTAKA
Menyajikan teori-teori yang digunakan sebagai landasan untuk menganalisis dan membahas permasalahan penelitian.
I - 6
III. BAB III METEODOLOGI PENELITIAN
Menjelaskan mengenai langkah-langkah atas prosedur pengaujian dan pengolaan data hasil penelitian.
IV. BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
Menyajikan data-data hasil penelitian di laboratorium, analisis data, hasil analisis data dan pembahasannya.
V. BAB V PENUTUP
Menyajikan kesimpulan dan saran.
II - 1 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Pengertian Tanah Lempung
Tanah lempung dan mineral lempung adalah tanah yang memiliki partikel-partikel mineral tertentu yang “menghasilkan sifat-sifat plastis pada tanah bila dicampur dengna air” (Grim, 1953). Partikel-partikel tanah berukuran yang lebih kecil dari 2 mikron (=2µ), atau <5 mikron menurut sistem klasifikasi yang lain, disebut saja sebagai partikel berukuran lempung daripada disebut lempung saja. Partikel-partikel dari mineral lempung umumnya berukuran koloid (<1µ) dan ukuran 2µ merupakan batas atas (paling besar) dari ukuran partikel mineral lempung.
Untuk menentukan jenis lempung tidak cukup hanya dilihat dari ukuran butirannya saja tetapi perlu diketahui mineral yang terkandung didalamnya. ASTM D-653 memberikan batasan bahwa secara fisik ukuran lempung adalah partikel yang berukuran antara 0,002 mm sampai 0,005 mm.
Sifat-sifat yang dimiliki tanah lempung (Hardiyatmo, 1999) adalah sebagai berikut:
1. Ukuran butir halus, kurang dari 0,002 mm 2. Permeabilitas rendah
3. Kenaikan air kapiler tinggi 4. Bersifat sangat kohesif
II - 2 5. Kadar kembang susut yang tinggi 6. Proses konsolidasi lambat.
2.1.1 Karakteristik Tanah Lempung
Proses kimiawi menghasilkan perubahan pada susunan mineral batuan asalnya. Salah satu penyebabnya adalah air yang mengandung asam atau alkali, oksigen dan karbondioksida ( Hardiyatmo,2012,hal. 1).
Lempung adalah istilah yang dipakai untuk menyatakan tanah yang berbutir halus yang sifatnya yaitu memiliki sifat kohesi, plastisitas tinggi, tidak memperlihatkan sifat dilatasi, umumnya berwarna coklat muda dan tidak mengandung jumlah bahan kasar yang berarti. Sifat kohesi
menunjukkan kenyataan bahwa bagian-bagian itu melekat satu sama lainnya, sedangkan plastisitas adalah sifat yang memungkinkan bentuk bahan itu dirubah-rubah tanpa perubahan isi atau tanpa kembali ke bentuk aslinya dan tanpa terjadi retakan-retakan atau terpecah-pecah.
Suatu tanah yang mengandung 30% pasir, 40% butiran-butiran ukuran lanau dan 30% butiran-butiran ukuran lempung, pada kemungkinannya akan bersifat sebagai lempung dan diberi istilah lempung. Mineral lempung terbentuk dari pelapukan akibat reaksi kimia yang menghasilkan susunan kelompok partikel berukuran kaloid dengan diameter butir lebih kecil dari 0,002 mm ( Hardiyatmo, 2012, hal. 24).
Partikel lempung berbentuk seperti lembaran yang mempunyai permukaan khusus karena itu tanah lempung mempunyai sifat sangat
II - 3
dipengaruhi oleh gaya-gaya permukaan. Secara umum mineral lempung terdiri atas kelompok-kelompok (montmorillonite, illite dan kaolinite).
Kemungkinan tanah mengembang sangat tergantung pada jenis, jumlah kandungan mineralnya, kemudahan bertukarnya ion-ionnya dan kandungan elekstrolit serta tatanan struktur lapisan mineral tanahnya.
Tanah-tanah yang mengandung montmorillonite sangat mudah mengembang oleh tambahan kadar air, ion pemisahnya berupa ion H2O, yang sangat mudah lepas, mineral ini dapat dikatakan sangat tidak stabil.
Pada kondisi tergenang, air dengan mudah masuk kedalam sela antar lapisan ini sehingga mineral mengembang pada waktu mengering, air diantara lapisan juga mengering sehingga mineral menyusut sehingga dapat merusak struktur ringan dan perkerasan jalan raya.
Illite adalah lempung dengan ikatan-ikatan dengan ion kalium (K+) lebih lemah daripada ikatan hidrogen yang mengikat satuan kristal kaolinite dan mempunyai sifat dapat mengembang, tapi jauh lebih kuat daripada ikatan ionik yang membentuk kristal montmorillonite . Aktifitas illite lebih tinggi daripada Kaolinite.
Struktur satuan Kaolinite dapat tersusun menjadi 70 – 100 lembaran atau lebih dengan ikatan hidrogen dan gaya Van Der Waals pada permukaan kontaknya yang menghasilkan kekuatan dan kestabilan yang tinggi terhadap pengembangan (swelling). Kaolinite membentuk tanah yang stabil karena strukturnya yang terikat teguh mampu menahan molekul-molekul air sehingga tidak masuk kedalamnya.
II - 4
Partikel lempung umumnya bermuatan negatif pada ujung-ujungnya dan akan berusaha menetralkan dirinya dengan menarik kation-kation yang berada disekelilingnya sehingga akan selalu terselimuti oleh molekul air yang merupakan partikel dipolar (kutub yang satu bermuatan positif {+}
sementara kutub lainnya bermuatan negatif {-}). Mekanisme tertariknya molekul air oleh partikel lempung dibagi atas tiga cara (Lambe,1960:
dalam Hardiyatmo,2012, hal.32) yaitu :
1. Kutub positif dan molekul air akan tertarik ke permukaan partikel lempung
2. Kation bebas di dalam air tertarik oleh partikel lempung, kation tersebut juga tertarik oleh molekul air pada kutub negatifnya.
3. Akibat pemakaian bersama dari ion hidrogen oleh air dan lempung.
Tabel II-1. Berat Jenis mineral Tanah Lempung Jenis Mineral Berat Jenis (GS)
Kaolinite 2,6
Illite 2,8
Montmorilonite 2,65 – 2,8
Halloysite 2,0 – 2,55
Chlorite 2,6 – 2,9
( Braja.M.Das,1998.Jilid 1, hal.16)
II - 5 2.1.2. Susunan Tanah Lempung
Pelapukan tanah akibat reaksi kimia menghasilkan susunan kelompok pertikel berukuran koloid dengan diameter butiran lebih kecil dari 0,002 mm, yang disebut mineral lempung. Pertikel lempung berbentuk seperti lembaran yang mempunyai permukaaan khusus, sehingga lempung mempunyai sifat yang dipengaruhi oleh gaya – gaya permukaan.
Terdapt kira –kira 15 macam mineral yang diklasifikasikan sebagai mineral lempung (Kerr, 1959). Diantaranya terdiri dari kelompok- kelompok: montmorillonite,illite, kaolinite, dan polygorskite. Terdapat pula kelompok lain,misalnya: chlorite, vermiculite, dan halloysite.
1. Kaolinite merupakan mineral dari kelompok kaolin, terdiri dari susunan satu lembar silika tetrahedra dengan satu lembar aluminium oktahedra, dengan satuan susunan setebal 7,2 Ao (1 angstrom (Ao ) = 10-10 m).
2. Halloysite hampir sama dengan kaolinite, tetapi kesatuan yang berurutan lebih acak ikatannya dan dapat dipisahkan oleh lapisan tunggal molekul air.
3. Montomorillonite, disebut juga smectite, adalah mineral lempung yang dibentuk oleh dua lembar silika dan satu lembar aluminium (gibbsite).
4. Illite adalah bentuk mineral lempung lempung yang terdiri dari mineral- mineral kelompokillite. Bentuk susunan dasarnya terdiri dari sebuah lembaran aluminium oktahedra yang terikat diantara dua lembar silika tetrahedra.
II - 6 2.2 Klasifikasi Tanah
Analisis ukuran butiran merupakan bagian yang penting dari sebagian besar klasifikasi tanah. Klasifikasi tanah adalah suatu sistem pengaturan beberpa jenis tanah yang berbeda tetapi mempunyai sifat yang serupa ke dalam kelompok dan sub kelompok berdasarkan pemakaiannya.
Tabel II-2 Sistem Klasifikasi Tanah Unified
II - 7
Klasifikasi Umum
Bahan-bahan berbutir (35% atau kurang lolos No.20)
Bahan-bahan lanau- lempung (Lebih dari 35% lolos No. 200) Klasifikasi
kelompok
A-1 A-3 A-2 A-4 A-5 A-6 A-7
A-1a A-1b A-2-4 A-2-5 A-2-6 A-2-7
A-7-5 A-7-6
Analisis saringan:
Persen lolos:
No.10 maks.50
No. 40 maks.30 maks.50 maks.51
No. 200 maks.15 maks.25 maks.10 maks.35 maks.35 maks.35 maks.35 min.36 min.36 min.36 min.36 Karakteristik
maks. 6 N.P.
fraksi yang
lolos No. 40
Batas cair: maks.40 maks.41 maks.40 maks.41 maks.41 maks.41 maks.40 min.41
Indeks Plastisitas maks.10 maks.10 maks.11 min.10 maks.10 maks.10 min.11 min.11
Indeks Kelompok 0 0 0 maks.4 maks.8 maks.12 maks.16 maks.20
Jenis-jenis bahan pendukung utama
Fragmen batu, kerikil, dan pasir
Pasir Halus
Kerikil dan pasir berlanau
atau berlempung
Tanah berlanau
Tanah berlempung
Tingkatan umum
sebagai tanah Sangat baik sampai baik sedang sampai
buruk
Sumber : ( Braja.M.Das,1998. Jilid 1,hal.6
II-8
Tabel II-4: Proporsi Fraksi menurut Kelas Tekstur Tanah
Kelas Tekstur Tanah
Proporsi (%) fraksi tanah
Pasir Debu Liat
1. Pasir (Sandy) 85 15 10
2. Pasir Berlempung (Loam Sandy)
70-90 30 15
3. Lempung Berpasir (Sandy Loam)
40-87,5 50 20
4. Lempung (Loam) 22,5-52,5 30-50 10-30
5. Lempung Liat Berpasir (Sandy-Clay-Loam)
45-80 30 20-37,5
6. Lempung Liat berdebu (Sandy-silt loam)
20 40-70 27,5-40
7. Lempung Berliat (Clay Loam) 20-45 15-52,5 27,5-40 8. Lempung Berdebu (Silty
Loam)
47,5 50-87,5 27,5
9. Debu (Silt) 20 80 12,5
10. Liat Berpasir (Sandy-Clay) 45-62,5 20 37,5-57,5 11. Liat Berdebu (Silty-Clay) 20 40-60 40-60
12. Liat (Clay) 45 40 40
Pustaka:-SegitigaTekstur,
Http://Mbojo.Wordpress.Com/2007/08/15/Segitiga-Tekstur/
II-9 2.2.1 Restorasi Sifat Fisik Tanah
Restorasi adalah tindakan perbaikan kondisi sifat fisik tanah yang dapat dilakukan diantaranya adalah :
Apabila tanah kompak maka perlu dilakukan ripping (penggemburan) sehingga tanah menjadi remah, atau juga dapat dengan menambahkanTerabric.
Adanya genangan akan menghambat pertumbuhan tanaman, akar tanaman menjadi busuk dan mati sehingga diperlukan pembuatan drainage sehinggatanaman tidak tergenang.
Upaya perbaikan terhadap sifat tanah adalah dalam pemantapan agregattanah yang memiliki tekstur lepas dengan menggunakan polimer organik.Polyacrilamide (PAM) berberat molekul tinggi dan bermuatan negatif sedangmampu memantapkan permukaan tanah, menurunkan run- of dan erosi.Rehabilitasi tanah terdegradasi dapat ditinjau dari sifat tanah yang mengalamipenurunan dan diupayakan dilakukan perbaikan dengan menggunakan amelioran.Bentuk degradasi tanah yang terpenting di kawasan Asia antara lain adalah erositanah, degradasi sifat kimia berupa penurunan bahan organik tanah dan pencucianunsur hara (Firmansyah, 2003)
II-10 2.3 Stabilitas Tanah
2.3.1 Defenisi Stabilisasi Tanah
Stabilisasi Tanah merupakan usaha perbaikan tanah yang memungkinkan untuk memperbaiki tanah yang mempunyai daya dukung rendah menjadi lebih baik. Cara stabilisasi tanah dapat dilakukan dengan mekanis yaitu menggunakan alat-alat mekanis seperti mesin gilas dan kimia dengan cara mencampurkan dengan menambah bahan pencampur (additive) seperti semen, kapur, karikil, dan tanah granuler.
Apabila suatu tanah yang terdapat dilapangan bersifat sangat lepas atau sangat mudah tertekan atau apabila ia mempunyai indesk konsistensi yang tidak baik. Permeabilitas yang terlalu tinggi atau sifat lain yang tidak diinginkan sehingga tidak sesuai untuk suatu konstuksi bangunan maka tanah tersebut harus distabilisasikan.
Stabilisasi dapat terdiri dari salah satu tindakan berikut : 2 Meningkatkan kerapatan tanah.
3 Menambah material yangtidak aktif sehingga meningkatkan kohesi dan /atau tahanan gesek yang timbul.
4 Menambah bahan untuk menyebabkan perubahan-perubahan kimiawi atau fisis tanah.
5 Menurunkan muka air tanah (drainase tanah).
6 Mengganti tanah yang buruk.
Setiap perubahan sifat fisis atau teknik pada masa tanah akan membutuhkan penyelidikan atas alternative- alternative ekonomis seperti
II-11
relokasi tempat pembangunan atau menggunakan lokasi bangunan alternatif. Sekarang sebahagian besar lokasi bangunan didaerah perkotaan telah digunakan sehingga lokasi alternative mungkin tidak akan praktis. Akhir-akhir ini tempat seperti bekas penimbunan sampah, rawa- rawa, teluk dan semak telah dipakai sebagai lokasi konstruksi dan gejala ini terlihat cenderung berlangsung terus dan bahkan mungkin banyak terjadi. Penyelesaian yang secara ekonomis menguntungkan merupakan suatu tantangan bagi para insiyur geoteknik.
2.3.2 Stabilisasi Statis
Stabilisasi statis dapat digunakan untuk meningkatkan kerapatan tanah yang dapat dicapai dengan menurunkan muka air tanah, menambah tekanan antar butir menyebabkan penurunan dan mungkin juga mengubah kadar air dari tanah “lunak”untuk memperoleh kekuatan yang cukup. Perubahan kerapatan yang kecil saja seperti yang diakibatkan oleh penurunan muka air tanah, sering kali sudah cukup untuk mendapatkan massa tanah yang stabil. Tetapi menurunkan muka air tanah mungkin tidak dapat diterima dari segi lingkungan.
2.3.3 Stabilitas mekanis
Stabilitas Mekanis atau stabilitas mekanikal dilakukan dengan mencampur atau mengaduk dua macam tanah atau lebih yang bergradasi berbeda untuk memperoleh material yang memenuhi syarat kekuatan tertentu.Pencampuran tanah ini dapat di lakukan dilokasi proyek,dipabrik atau ditempat pengambilan bahan timbunan (borrow area ).
II-12
Bahan-tambah ( additives) adalah bahan hasil olahanan pabrik yang ditambahkan ke dalam tanah dengan perbandingan yang tepat akan 2.3.4 Stabilitas dengan Bahan Tambah
memperbaiki sifat sifat teknis tanah, seperti : kekuatan ,tekstur , kemudahan dikerjakan ( workability ) dan plastisitas .Contoh contoh bahan bahan tambah adalah : kapur , trass , abu terbang ( Fly Ash ) , water glass dan lain lain. Stabilitas tanah dengan menggunakan bahan tambah atau sering disebut stabilisasi kimiawi bertujuan untuk memperbaiki sifat sifat teknis , dengan cara mencampur tanah denganmenggunakan bahan tambah perbandingan tertentu. Perbandingan campuran tergantung pada kualits campuran yang dinginkan .Jika pencampuran hanya dimaksudkan untuk merubah gradasi dan plastisitas tanah dan kemudahan di kerjakan maka hanya memerlukan bahan tambah sedikit .Namun ,bila stabilitas dimaksudkan untuk merubah tanah agar mempunyai kekuatan tinggi , maka diperlukan bahan tambah yang lebih banyak .Material yang telah di campur dengan bahan tambah ini harus dihamparkan dan dipadatkan dengan baik .
2.3.4.1 Stabilisasi dengan water glass
Water glass merupakan nama lain dari sodium silicate. Pada jaman Phoenisia purba, para pedagang menemukan bahan ini secara tidak sengaja, dimana pada saat mereka memasak makanan. Periuk yang digunkan untuk memasak secara tidak sengaja diletakkan pada suatu
II-13
trona di pantai. Hal ini menyebabkan penyatuan antara pasir dan alkali.
Sodium silicate yang ditemukan secara tidak sengaja ini mampu menarik perhatian masyarakat pada saat itu, karena mempunyai sifat yang mengkilap jika terkena cahaya.
Kegunaan utama dari water glass adalah sebagai bahan baku utama pada industri silica gel, dan dipergunakan secara luas untuk industri adhesive (perekat), dan pelapisan. Kegunaan lain dari water glass dapat ditemui pada industri detergent, dimana water glass digunakan sebagai bahan anti soil-redeposition. Pada industri petroleum, water glass dapat digunakan sebagai pemecah emulsi atau dapat juga digunakan untuk pencegah korosi.
Water glass atau sodium silikat adalah garam yang larut dalam air dengan komposisi sodium metasilikat (Na2SiO3).atau Na2SiO3 9H2O).
Dalam bentuk padat terlihat seperti gelas, larut dalam air panas dan meleleh pada temperatur 1018° C.
Bahan ini, hubungannya dengan stabilisasi adalah dapat meningkatkan kekuatan dan mengurangi permeabilitas tanah. Karena dengan wujudnya yang berupa cairan maka pori tanah dapat terisi dengan mengikatnya menjadi lebih kuat. Walaupun pada suhu kamar, wujudnya berupa gel tetapi dengan penambahan air yang sesuai maka pergerakan untuk masuk ke dalam pori tanah menjadi lebih mudah.
II-14 2.3.4.2 Stabilisasi dengan Laterit
Batu bata merah merupakan batu yang dibuat untuk keperluan konstruksi seperti pembuatan dinding dan tembok. Bahan dasar pembuatan batu bata merah ini bersifat plastis. Tanah liat sebagai bahan dasar pembuatan batu bata merah mengalami proses pembakaran dengan temperatur tinggi diatas 800oC hingga mengeras seperti batu (Wulandari, 2011 dalam Esentia, 2014).
Serbuk bata merah tergolong dalam artificial pozzolan yang mudah didapatkan dan harganya relatif murah di Indonesia. Bahan ini bersifat higroskopis (menyerap air) sehingga memiliki nilai viskositas tinggi pada beton segar. Serbuk bata merah merupakan pozolan aktif yang bereaksi dengan kapur bebas untuk membentuk tobermorite, yang merupakan massa padat didalam beton. Kandungan kimiawi serbuk bata merah yang menunjukkan semua varian serbuk bata merah memiliki akumulasi kandungan SiO2, Al2O3, dan Fe2O3 lebih dari 70%, sehingga tergolong sebagai pozolan aktif.
2.3.5 Analisis Sifat Mekanis Tanah 2.3.5.1 Permeabilitas Tanah
Permeabilitas adalah kemampuan bahan yang berpori untuk melewatkan aliran ( rembesan ) dari fluida ( air / minyak ) melalui rongga pori – porinya. Jamulya dan Suratman Woro Suprodjo (1983), mengemukakan bahwa permeabilitas adalah cepat lambatnya air
II-15
merembes ke dalam tanah baik melalui pori makro maupun pori mikro baik ke arah horizontal maupun vertikal. Tanah adalah kumpulan partikel padat dengan rongga yang saling berhubungan. Rongga ini memungkinkan air dapat mengalir di dalam partikel melalui rongga dari satu titik yang lebih tinggi ke titik yang lebih rendah. Sifat tanah yang memungkinkan air melewatinya pada berbagai laju alir tertentu disebut permeabilitas tanah.
Sifat ini berasal dari sifat alami granuler tanah, meskipun dapat dipengaruhi oleh faktor lain (seperti air terikat di tanah liat). Jadi, tanah yang berbeda akan memiliki permeabilitas yang berbeda.
Koefisien permeabilitas terutama tergantung pada ukuran rata-rata pori yang dipengaruhi oleh distribusi ukuran partikel, bentuk partikel dan struktur tanah. Secara garis besar, makin kecil ukuran partikel, makin kecil pula ukuran pori dan makin rendah koefisien permeabilitasnya. Berarti suatu lapisan tanah berbutir kasar yang mengandung butiran-butiran halus memiliki harga k yang lebih rendah dan pada tanah ini koefisien permeabilitas merupakan fungsi angka pori. Kalau tanahnya berlapis-lapis permeabilitas untuk aliran sejajar lebih besar dari pada permeabilitas untuk aliran tegak lurus. Lapisan permeabilitas lempung yang bercelah lebih besar dari pada lempung yang tidak bercelah (unfissured) (Hakim, 1982).
II-16
Gambar 2.4. Perkiraan koefisien permeabilitas dan karakteristik
drainase ( Sumber : Merrit, 1976 )
Menurut N.Suharta dan B. H Prasetyo (2008) faktor-faktor yang mempengaruhi permeabilitas adalah sebagai berikut:
1. Tekstur tanah
Tekstur tanah adalah perbandingan antara pasir, liat, dan debu yang menyusun suatu tanah. Tekstur sangat berppengaruh pada permeabilitas. Apabila teksturnya pasir maka permeabilitas tinggi, karena pasir mempunyai pori-pori makro. Sehingga pergerakan air dan zat-zat tertentu bergerak dengan cepat.
2. Struktur tanah
Struktur tanah adalah agregasi butiran primer menjadi butiran sekunder yang dipisahkan oleh bidang belah alami. Tanah yang mempunyai struktur mantap maka permeabilitasnya rendah, karena mempunyai pori-pori yang kecil. Sedangkan tanah yang berstruktur lemah, mempunyai pori besar sehingga permeabilitanya tinggi.(Semakin kekanan semakin rendah)
II-17 3. Porositas
Permeabilitas tergantung pada ukuran pori-pori yang dipengaruhi oleh ukuran partikel, bentuk partikel, dan struktur tanah. Semakin kecil ukuran partikel, maka semakin rendah permeabilitas.
4. Viskositas cairan
Viskositas merupakan kekentalandari suatu cairan. Semakin tinggi viskositas, maka koefisien permeabilitas tanahnya akan semakin kecil.
5. Gravitas
Gaya gravitasi berpengaruh pada kemampuan tanah untuk mengikat air. Semakin kuat gaya gravitasinya, maka semakin tinggi permeabilitanya.
6. BI dan BJ
Jika BI tinggi, maka kepadatan tanah juga tinggi, sehingga permeabilitasnya lambat atau rendah
Ada empat macam pengujian untuk menentukan koefisien pemeabilitas di laboratorium :
a) Uji tinggi energy tetap ( constant – head ) b) Uji tinggi energy turun ( falling – head )
c) Penentuan secara tidak langsung dari uji konsolidasi d) Penetuan secara tidak langsung dari uji kapiler horizontal.
II-18
2.3.5.2 CBR ( California Bearing Ratio ) Tanah
CBR hingga saat ini digunakan secara luas sebagai evaluasi daya dukung subgrade atau tanah dasar, serta sebagai standar dalam perencanaan perkerasan fleksibel. Secara definisi CBR adalah suatu perbandingan antara beban percobaan dengan beban standar dan dinyatakan dalam presentase.
2.3.6 Penelitian Terdahulu
Tanah daerah Tanon, Sragen dari hasil penelitian (Wiqoyah, 2003) adalah tanah lempung. Tanah lempung ini berukuran 94.13% lolos saringan Nomor 200. batas cair (LL) = 88.03%, dan indeks plastisitas (IP)
= 49.44%. Menurut sistem klasifikasi sesuai aturan USCS (Unified Soil Classification System) tanah tersebut digolongkan sebagai tanah butiran halus. Tanah lempung dengan indeks plastisitas tinggi mempunyai kuat dukung yang rendah bila digunakan sebagai dasar pondasi jalan raya, sehingga perlu adanya stabilisasi.
Stabilisasi tanah merupakan perbaikan tanah yang memungkinkan tanah tersebut menjadi lebih baik yang dapat dilakukan dengan cara pemadatan dengan alat-alat mekanis. Dapat juga dilakukan dengan menambahkan bahan pencampur (additive), misalnya bahan pencampur kimiawi seperti semen, kapur, kerikil untuk tanah kohesif, dan lain sebagainya. Stabilisasi tanah Tanon pernah dilakukan pada penelitian terdahulu ( Handoyo, 2007) yang berjudul pengaruh trass sebagai bahan stabilisasi terhadap kuat dukung tanah lempung dengan perendaman dan
II-19
perawatan 3 hari, dengan variasi tras 0%, 2,5%, 5%. Data hasil penelitian pada penambahan tras 5% sebagai berikut : Dengan perawatan selama 3 hari uji specific gravity mengalami penurunan dari 2,61 menjadi 2,242, uji Atterberg limits berupa batas cair mengalami penurunan dari 88,03%
menjadi 72,30%, batas plastis mengalami kenaikan dari 33,58% menjadi 42,08%, batas susut mengalami kenaikan dari 10,73% menjadi 24,991%
dan indeks plastisitas mengalami penurunan dari 49,44% menjadi 30,22%, gradasi lolos saringan No. 200 mengalami penurunan dari 94,13% menjadi 85,65%, uji standard Proctor mendapatkan berat isi kering maksimum mengalami peningkatan dari 1,257 gr/cm3 menjadi 1,285 gr/cm3 dan kadar air optimum mengalami penurunan dari 34,8%
menjadi 26%. Uji CBR Unsoaked dengan waktu perawatan selama 3 hari mengalami penurunan dari 7,94% menjadi 4,373%, nilai CBR Soaked mengalami kenaikan dari 0,96% menjadi 2,505%.
Berdasarkan hasil penelitian terdahulu sebagaimana tersebut di atas maka perlu diadakan penelitian lebih lanjut untuk mengetahui sifat fisis dan mekanis tanah lempung Desa Jono, Tanon, Sragen. Dalam penelitian ini digunakan abu sekam padi sebagai bahan stabilisasi. Stabilisasi tanah dasar dalam hal ini merupakan penanganan perbaikan tanah yang memungkinkan untuk menjadikan tanah dasar tersebut lebih baik bagi konstruksi jalan. Penambahan abu sekam padi pada penelitian ini bersifat pozzolan yang sangat reaktif karena mengandung silica 87,19 % sampai dengan 90,17 % (Junaidi, 2007). Unsur silika ini sangat menguntungkan
II-20
karena pada kondisi yang sesuai dapat bereaksi dengan kapur, sehingga akan didapatkan seberapa besar pengaruh abu sekam padi terhadap sifat fisis tanah serta nilai kuat dukung tanah (CBR).
Penelitian terdahulu yang menjadi bahan pertimbangan dan acuan penelitian ini adalah skripsi dengan judul Studi Korelasi Uji Permeabilitas Skala Lapangan dan Uji Permeabilitas Skala Laboratorium Pada Tanah Timbunan Tubuh Embung Di Desa Banjar Rejo Kabupaten Pringsewu, oleh Ketut Purne (2010). Pada penelitian terdahulu terdapat kesamaan metode pengujian permeabilitas yang
digunakan yaitu untuk metode di lapangan menggunkan metode Sumur Uji dan untuk metode di laboratorium menggunkan metode Falling Head, tanah yang digunakan berbeda.
Pada penelitian terdahulu hasil pengujian permeabilitas di lap nilai k lapangan yang berkisar antara 9 x10-6 – 1,3 x10-4 cm/d sebesar 3,4 x10 5 cm/dt, sedangkan dari pengujian permeabilitas diperoleh nilai k laboratorium yang berkisar antara 3 x10-6 – 3,3 x rata-rata sebesar 1,1 x10-5 cm/dt.(Permeabilitas) Pada penelitian ini akan dilakukan pengujian terhadap tanah dasar dan cara penanggulangannya pada kerusakan perkerasan jalan, maka akan dilakukan beberapa cara penanggulangan berdasarkan penelitian terdahulu terkait dengan peningkatan daya dukung tanah dasar. Adapun penelitian yang menjadikan landasan dasar dilakukannya penelitian ini yaitu:
II-21
a. Analisis Daya Dukung Tanah Lempung yang Distabilisasi dengan Kapur
b. dan Pasir (Risman 2011). Pada penelitian ini dengan menambahkan kapur dan pasir didapat hasil nilai CBR yang mulai meningkat pada persentase 10%.
Pengaruh Penggunaan Semen sebagai Bahan Stabilisasi pada Tanah Lempung Daerah Lambung Sakti terhadap Nilai CBR Tanah (Andriani, Rina Yuliet, dan Franki Leo Fernandes 2012) . Pada penelitian ini dengan menambahkan semen didapat hasil nilai CBR yang meningkat pada persentase 5%.
c. Studi Stabilisasi Tanah Ekspansif dengan Penambahan Pasir untuk
d. Tanah Dasar Konstruksi Jalan (Sutikno dan Denny Yatmadi 2010).
Pada penelitian ini dengan menambahkan pasir sebagai bahan stabilisasi didapat hasil nilai CBR yang meningkat pada persentase 10%.
Pemanfaatan Campuran Pasir dan semen sebagai Bahan Stabilisasi Tanah Lempung Tanon Sragen (Muh. Abduh 2013). Pada penelitian ini dengan penambahan pasir dan semen didapat nilai CBR yang mengalami peningkatan terbesar pada persentase pasir 30% dan semen 15%.Pada penelitian ini akan dilakukan pengujian dari sampel tanah dengan penambahan persentase yaitu pasir sebesar 15% dan penambahan variasi semen sebesar 2,5% ; 5 %; 7,5% dan 10%. (CBR)
III - 1 BAB III
METODE PENELITIAN 3.1. Diagram Alur Penelitian
Gambar 3.1. Diagram Alur Penelitian Mulai
Persiapan Bahan
Tanah Lempung
Laterit
Water Glass
Pengujian Tanah Lempung
Data Hasil
Selesai Karakteristik Tanah
Lempung Tidak
Analisis dan Evaluasi Ya
Kesimpulan
Pencampuran Tanah Lempung dengan Variasi Laterit dan Water Glass
Pengujian Hasil Campuran
SifatFisik
Sifat Mekanik ( CBR Rendaman dan CBR tanpa Rendaman )
Sifat Mekanik ( Permeabilitas ) Studi Literatur
III - 2 3.2. Variabel Penelitian
Peneltian dilakukan terhadap tanah yang seluruhnya merupakan tanah terganggu( undisturb ) yaitu tanah lempung. Untuk mengetahui pegaruh Trass dan Water Glass terhadap sifat fisik dan mekanis tanah lempung, dilakukan pekerjaan / pengujian di laboratorium kampus universitas bosowa makassar.
3.3. Notasi Sampel
Tabel 3.1 Jumlah Sampel Pengujian CBR
No Jenis Percobaan Komposisi campuran Kode
Sampel
Jumlah Sampel (Buah)
Total Sampel
1
Kompaksi
Tanah Asli
K0
5
5
(Standar Praktor Test )
2 CBR Rendaman
Tanah Asli
C0
3
15 Tanah + 3 % Water Glass + 3 % Laterit C1 3
Tanah + 3 % Water Glass + 6 % Laterit C2 3 Tanah + 3 % Water Glass + 9% Laterit C3 3 Tanah + 3 % Water Glass + 12 % Laterit C4 3
3 Permeabilitas
Tanah Asli
P0
3 Tanah + 3 % Water Glass + 3 % Laterit P1 3 15 Tanah + 3 % Water Glass + 6 % Laterit P2 3 Tanah + 3 % Water Glass + 9 % Laterit P3 3 Tanah + 3 % Water Glass + 12 % Laterit P4 3
Total Benda Uji 35
III - 3
Tabel 3.2 Jumlah Sampel Pengujian Permeabilitas
No Jenis Percobaan Komposisi campuran Kode
Sampel
Jumlah Sampel (Buah)
Total Sampel
1
Kompaksi
Tanah Asli K0 5
(Standar Praktor Test ) 5
2 Permeabilitas
Tanah Asli C0 3
15
Tanah + 3 % Water Glass + 3 % Laterit P2 3 Tanah + 3 % Water Glass + 6 % Laterit P3 3 Tanah + 3 % Water Glass + 9 % Laterit P4 3 Tanah + 3 % Water Glass + 12 % Laterit P5 3
Total Benda Uji 20
III - 4
Tabel 3.3 Kebutuhan Material Pengujian CBR & Permeabilitas
No Jenis Percobaan Komposisi campuran
Berat Material
Berat Campuran
(gr) Tanah
(gr)
Water Glass (gr)
Laterit (gr)
1
Kompaksi (Standar Praktor Test)
Tanah Asli 2000 0 0 2000
2 CBR Rendaman
Tanah Asli 5000 0 0 5000
Tanah + 3 % Water Glass + 3 % Laterit 4700 150 150 5000 Tanah + 3 % Water Glass + 6 % Laterit 4550 150 300 5000 Tanah + 3 % Water Glass + 9% Laterit 4400 150 450 5000 Tanah + 3 % Water Glass + 12 % Laterit 4250 150 600 5000
3 CBR Tanpa Rendaman
Tanah Asli 5000 0 0 5000
Tanah + 3 % Water Glass + 3 % Laterit 4700 150 150 5000 Tanah + 3 % Water Glass + 6 % Laterit 4550 150 300 5000 Tanah + 3 % Water Glass + 9% Laterit 4400 150 450 5000 Tanah + 3 % Water Glass + 12 % Laterit 4250 150 600 5000
Tanah Asli 500 0 0 500
Tanah + 3 % Water Glass + 3 % Laterit 470 15 15 500 4 Permeabilitas Tanah + 3 % Water Glass + 6 % Laterit 455 15 30 500 Tanah + 3 % Water Glass + 9% Laterit 440 15 45 500 Tanah + 3 % Water Glass + 12 % Laterit 425 15 60 500
Total Benda Uji 54500
III - 5 Tabel 3.4 Notasi Sampel CBR
NO
Tanah Lempumg + Waterglass 97% + 3%
Laterit (Abu Bata Merah)
Berat Total Campuran (gr)
Persentase (%)
Berat (Gr)
Persentase (%)
Berat (Gr)
Berat (%)
0 A B C D E
1 100% 4700 0 0 500
2 98% 4550 3 150 500
3 94% 4400 6 300 500
4 90% 4250 9 450 500
5 86% 4700 12 600 500
Tabel 3.5 Notasi Sampel Permeabilitas
NO
Tanah Lempumg + Waterglass 97% + 3%
Laterit (Abu Bata Merah)
Berat Total Campuran (gr)
Persentase (%)
Berat (Gr)
Persentase (%)
Berat (Gr)
Berat (%)
0 A B C D E
1 100% 470 0 0 500
2 98% 455 2 15 500
3 94% 440 6 30 500
4 90% 425 10 45 500
5 86% 470 14 60 500
III - 6 3.4. PengujianSampel
Pengujian yang dilakukan dibagi menjadi 2 bagian pengujian yaitu pengujian untuk tanah asli dan tanah yang distabilisasi.Pengujian dilakukan di laboratorium Mekanika Tanah Universitas Bosowa mengikuti Standart ASTM, AASHTO, SNI, dan USCS sebagai berikut :
3.4.1 Metode Analisis
Pada analisa data yang digunakan yaitu analisis terhadap data hasil uji di laboratorium sebagai berikut :
a. Analisis Tanah Asli
1. Analisis distribusi butiran terhadap tanah yaitu melakukan analisis hasil pengujian tanah di laboratorium dan klasifikasinya menurut klasifikasi tanah serta menggolongkannya menurut jenis mineral tanah.
2. Analisis kadar air dan berat jenis tanah lempung terhadap penggunaan lapisan tanah dasar.
3. Analisis hasil pemadatan ( Uji Proctor )
4. Analisis hasil pemadatan tanah asli dilakukan guna mengetahui nilai kadar air optimum terhadap peningkatan kepadatan tanah.
b. Analisis Tanah yang distabilisasi
1. Nilai CBR tanpa rendaman terhadap variasi trass dan waterglass
III - 7
2. Nilai CBR rendaman terhadap variasi trass dan waterglass 3. Nilai koefisien rembesan terhadap variasi trass dan waterglass.
IV-1 BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Rekapitulasi Hasil Pemeriksaan Sifat Tanah Asli
Berdasarkan hasil pengujian di laboratorium diperoleh data-data karakteristik tanah lempung sebagai berikut:
Tabal 4.1. Rekapitulasi Hasil Pemeriksaan Karakteristik Tanah
Parameter Hasil
Pemeriksaan kadar air 35,02 Pengujian analisa saringan
#4 (4,75 mm) 100,00 %
#10 (2,00 mm) 99,01 %
#16 (0,85 mm) 83,01 %
#40 (0,43 mm) 78,47 %
#60 (0,25 mm) 71,78 %
#80 (0,18 mm) 67,57 %
#100 (0,15 mm) 58,42 %
#200 (0,075 mm) 42,08 %
Pengujian berat jenis 2,687 gr/cm³ pengujian batas-batas atterberg
1. Batas Cair 58,83 %
2. Batas Plastis 49,59 %
3. Batas Susut 3.95 %
4. Indeks Plastisitas 9.24 %
5. Activity 0.41
Pengujian kompaksi
kadar air optimum 27,64 %
d 1,325 kg/cm³
(sumber : Hasil Pengujian Laboratorium Universitas Bosowa, 2017)
4.1.1. Sifat Fisis Tanah
Hasil pemeriksaan sifat fisik tanah di perlukan untuk mengetahui jenis tanah yang digunakan dalam penelitian ini. Berdasarkan dari beberapa pengujian yang telah dilakukan pada penelitian ini yang terdiri dari :
IV-2 a. Kadar Air
Pengujian ini dimaksudkan untuk menetukan kadar air sampel tanah yaitu perbandingan berat air yang terkandung dalam tanah dengan berat kering tanah tersebut. Hasil dari pengujian kdar air dapat dilihar pada Tabel berikut ini :
Tabel 4.2.Pengujian Kadar Air Tanah Asli
No. Cawang 1 2
Berat Cawang, W1 gram 8,7 9 Berat Cawang + Tanah Basah,W2 gram 74,3 70,8 Berat Cawang + Tanah Kering,W3 gram 59,7 52,7 Berat Tanah Kering, Ws=W3-W1 gram 51,0 43,7 Berat Air, Ww=W2-W3 gram 14,6 18,1 Kadar Air, w=(Ww/Ws)*100 % 28,6 41,4
Rata-rata % 35,023
(sumber : Hasil Pengujian Laboratorium Universitas Bosowa, 2017)
b. Berat Jenis (Gs)
Pemeriksaan ini diaksudkan untuk menentukan berat jenis tanah yang lolos saringan No 40 dengan menggunakan labu ukur. Tujuan penggunaan ini untuk menentukan berat jenis suatu sampel, berat jenis tanah adalah nilai perbandingan berat butiran tanah dengan berat air destilasi di udara dengan volume yang sama pada temperatur tertentu.
Dari hasil pengujian berat spesifikasi diperoleh Gs = 2,687 , tanah tersebut termasuk Lempung Anorganik yang mempuyai nilai berat jenis antara 2,68 – 2,75.
IV-3
Tabel 4.3.Berat Jenis Dari Beberapa Jenis Tanah
(Sumber : Hardiyatmo,1992)
c. Pengujan Batas-batas Atterberg
Pengujian Batas Cair (liquit limit, LL)
Pengujian batas cair bertujuan untuk menentukan batas cair tanah dan untuk mengetahui jenis serta sifat-sifat tanah dari bagian tanah yang mempunyai ukuran butir lolos saringan no. 40. Hasil pengujian dari batas cair dapat diliat pada gambar 4.1 sebagai berukut :
(Sumber : Hasil pengujian laboratorium Universitas Bosowa, 2017)
Gambar 4.1 Grafik hasil uji hubungan antara pukulan dengan kadar air
55,07246377 57,68595041
60,49004594 63,56466877
45 47 49 51 5355 57 59 61 6365
10
Kadar Air (%)
Jumlah Ketukan
20 30 50
30
40
Berat jenis Gs Macam tanah
2,65 - 2,68 2,65 - 2,68 2,62 - 2,68 2,58 - 2,65 2,68-2,75
1,37 1,25-1,80
Kerikil Pasir
Lanau tak organik Lempung organik Lempung anorganik Humus
Gambut
25
IV-4
Berdasarkan gambar 4.1 dari hasil praktikum didapat pada ketukan ke 25 pengujin batas cair kadar air rata sebesar 58,83 %. Jadi batas cair (LL) tanah asli.
Y = -10,03ln(x) + 91,12 x = jumlah ketukan. Jadi Batas Cair (LL) = -10,03 Ln(25) + 91,12 = 58,83%.
Pengujian Batas Plastis ( Plastis Limit, PL)
Pengujian batas plastis bertujuan untuk menentukan kadar air tanah pada kondisi plastis. Hasil dari pengujian batas plastis dapat dilihat pada Tabel 4.4.
.Tabel 4.4Hasil Uji Batas Plastis ( Plastic Limits, PL )
No. Test - Batas Cair
Batas Plastis
Jumlah Pukulan - - 30 20 10
No. Cantainer - 1A 2A 3A 4A A1 A2
Berat Tanah Basah + Container (W1) Gram 57,65 57,40 65,95 64,70 32,30 28,80 Berat Tanah Kering + Container (W2) Gram 40,55 39,95 46,20 44,55 29,50 26,00 Berat Container (W3) Gram 9,50 9,70 13,55 12,85 24,00 20,20 Berat Air (Ww=W1-W2) Gram 17,10 17,45 19,75 20,15 2,80 2,80 Berat Tanah Kering, (Wd=W2-W3) Gram 31,05 30,25 32,65 31,70 5,50 5,80 Kadar Air, (Ww/Wd x 100%) % 55,07 57,69 60,49 63,56 50,91 49,59
Kadar Air Rata-rata % 55,07 57,69 60,49 63,56 49,59
(Sumber : Hasil pengujian laboratorium Universitas Bosowa, 2017)
Dari pengujian batas cair dan batas plastis maka hasil maka diperoleh hasil sebagai :
Batas cair (LL) = 58,83%, Batas Plastis (PL) = 49,59%
Indeks Plastisitas (IP) = LL – PL
= 9,24%
IV-5
Pengujian Batas Susut ( Shirinkage Limit, SL)
Dari hasil pengujian batas susut diperoleh nilai (SL) = 3,95%
Pengujian Indeks Plastis ( Indeks Plasticity, IP)
Berdasarkan rumus IP = LL – PL , diperoleh indeks plastisitas (IP)
= 9,24 %. Tanah yang mempunyai nilai IP 7-17, masuk kategori lempung dengan sifat plastisitas sedang.
Tabel 4.5 Batasan Mengenai PI, Sifat, Macam Tanah Dan Cohesi
(Sumber : Hardianto, H.C, 1992,Mekanik a Tanah 1, Hal 34)
d. Analisa Gradasi Butiran
Pengujian analisa saringan bertujuan untuk mengetahui persentase ukuran butiran tanah dan susunan butiran tanah (gradasi) dari suatu jenis tanah yang tertahan di atas saringan No. 200. Pengujian ini dilakukan secara mekanis, yaitu sampel tanah diguncang dengan kecepatan tertentu di atas sebuah susunan ayakan, kemudian masing – masing tanah yang tertahan di atas saringan ditimbang beratnya dan digambarkan di dalam satu grafik logaritmik hubungan antara diameter butir (mm) dengan persentase lolos.
PI (%) Sifat Macam tanah Keterangan
0 Non Plastis Pasir Non Cohesi
<7 Plastisitas
rendah Lanau Cohesi
sebagian 7 - 17 Plastisitas
sedang
Lempung
berlanau Cohesi
>7 Plastisitas tinggi Lempung Cohesi
IV-6
Dari hasil pengujian hidrometer berdasarkan kurva lengkungnya diperoleh sebagian besar ukuran butir tanah adalah fraksi lanau yaitu sebesar 64,58%, sedangkan lempung sebesar 21,88%.
Peninjauan klasifikasi tanah yang mempunyai ukuran butir lebih kecil dari 0,075 mm, tidak didasarkan secara langsung pada gradasinya, sehingga penetuan klasifikasinya lebih didasarkan pada batas – batas attrerbergnya.
Hasil pengujian analisis butiran tanah asli tercantum pada tabel berikut:
Tabel 4.6 Hasil Pengujian Analisis Saringan Tanah
Saringan Diameter Berat Tertahan Berat Komulatif Persen (%)
No. (mm) (gram) (gram) Tertahan Lolos
4 4,75 0 0 0 100
10 2,00 0.4 0.4 0.99 99.01
18 0,85 6.1 6.5 16.09 83.91
40 0,43 2.2 8.7 21.53 78.47
60 0,25 2.7 11.4 28.22 71.78
80 0,18 1.7 13.1 32.43 67.57
100 0,15 3.7 16.8 41.58 58.42
200 0,075 6.6 23.4 57.92 42.08
Pan - 17.0 40 100,00 0,00
(Sumber : Hasil Pengujian Laboratorium Universitas Bosowa, 2017)
