perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
BAB 4 HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
4.1. Pengujian Pendahuluan
Pengujian pendahuluan dilakukan untuk mengetahui klasifikasi tanah gambut Rawa Pening yang akan digunakan sebagai sampel pengujian. Hasil pengujian pendahuluan yang didapat antara lain: kadar air tanah asli, specific gravity, bulk density, kadar abu, dan kadar bahan organik.Rekapitulasi hasil pemeriksaan karakteristik tanah gambut Rawa Pening dapat dilihat pada Tabel 4.1. Tabel 4.1. Karakteristik tanah gambut Rawa Pening No
Pengujian
Nilai
1
Kadar air tanah asli
630.75%
2
Specific gravity
3
Bulk density
4
Kadar abu
43.13%
5
Kadar organik
57.87%
1.694 0.0103 N/cm3
Tanah gambut menurut ASTM D4427 dapat diketahui dengan melakukan pengujian fiber content, ash content, acidity, absorbency, dan botanical composition. Pemeriksaan klasifikasi tanah pada penelitian ini ditinjau dari uji ash contentdanabsorbency seperti terlihat pada Tabel 4.2 Pengujian yang lain tidak dapat dilakukan karena keterbatasan alat dan media yang diperlukan. Nilai absorbency dapat diperoleh dari pengujian kadar air tanah gambut asli (Rakhman, 2002). Berdasar ASTM D 2974, maka nilai kadar organik dapat dihitung sebagai berikut: Kadar organik (%)
= 100 – kadar abu = 100 – 43.13% = 57.87 % commit to user
24
25 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Tabel 4.2. Klasifikasi gambut Rawa Pening berdasar ASTM D4427 No 1.
2
Pengujian
Klasifikasi
Kadar abu
Daya serap
Batasan
Hasil Uji
Rendah
< 5%
-
Sedang
5% - 15%
-
Tinggi
> 15%
43.13 %
Rendah
< 300%
-
Sedang
300 – 800%
630.75 %
Tinggi
800-1500%
-
Ekstrim
>1500%
-
Tabel 4.2 menunjukkan tanah gambut Rawa Pening termasuk tanah gambut dengan kadar abu yang tinggi dan memiliki daya serap sedang. Berdasarkan perhitungan kadar organik yang dimiliki sebesar 57.87%, termasuk dalam jenis tanah organik karena kadar organiknya >30%.
4.2. Pengujian Proctor
Pengujian Proctor bertujuan untuk mengetahui nilai wopt yang akan digunakan dalam pembuatan benda uji penelitian.Hasil dan perhitungan pengujian Proctor selengkapnya dapat dilihat di Lampiran B,untuk rekapitulasinya terlihat pada Tabel 4.3. Tabel 4.3.Rekapitulasi hasil pengujian Proctor No
Variasi penambahan bata merah
1 2 3 4 5 6 7 8
0% 3% 5% 7% 9% 11% 13% 15%
wopt (%) 262 229 108 79 67 47 67 144
γb (N/cm3) 0.7929 0.9281 0.8126 0.8034 0.8976 0.8641 0.9454 1.3188
γd (N/cm3) 0.2190 0.2821 0.3907 0.4488 0.5374 0.5878 0.5661 0.5405
Tabel 4.3menunjukkan hubungan penambahan bata merah dengan nilai berat isi commit to user kering (γd) seperti terlihat pada Gambar 4.1.
26 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
0.7 0.6
γd (N/cm3)
0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0%
3%
5%
7%
9%
11%
13%
15%
Variasi penambahan bata merah Gambar 4.1. Hubungan persentase (%) penambahan bata merah dengan γd
Hasil pengujian modified Proctor di laboratorium dengan penambahan bata merah pada tanah gambut, menunjukkan terjadi perubahan pada nilai berat isi kering (γd). Semakin besar persentase (%) penambahan bata merah semakin meningkat pula nilai berat isi kering (γd) tanah gambut tersebut, namun kembali menurun pada penambahan 13 % dan 15% seperti terlihat pada Gambar 4.1. Hal serupa juga terjadi pada nilai kadar air optimum (wopt), namun bedanya nilai wopt berbanding terbalik dengan yang terjadi pada nilai γdyang cenderung meningkat. Nilai wopt tanah gambut yang dicampur dengan bata merah, semakin besar persentase (%) penambahnya identik semakin menurun hingga penambahan 11%, kemudian meningkat lagi pada penambahan 13%, dan 15 % seperti terlihat pada Tabel 4.3.
4.3. Pengujian Konsolidasi dan Penurunan Yang Terjadi Pengujian konsolidasi dilakukan dengan pembacaan pada dial odometer dan dicatat tiap waktu tertentu. Contoh perhitungan pada variasi penambahan bata merah 0% dapat dilihat sebagai berikut: commit to user
27 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
1. Tinggi efektif benda uji (Hs) Wd
= 13.68 gram
= 0.134 N
A
= ¼ ×3.14×6×6
= 28.26cm2
Gs
= 1.694
Hs
=
Î ×
= 0.286 cm
2. Angka pori (e)
Menghitung nilai angka pori (e) dengan rumus 2.7 seperti terlihat pada Tabel 4.4, untuk nilai angka pori asli (e0) dapat dihitung dengan rumus 2.5. H0
= 2.00 cm
Hs
= 0.286 cm
e0
=
= 6.000
Tabel 4.4. Perhitungan nilai angka pori (e) Dial akhir Pembebanan (N/cm2)
D
∆H (cm-3) 1
−
0
1129.0
0
4.905
986.5
142.5
9.81
948.0
19.62
∆H (cm) 2
1
−
1000 0
∆e 2
∆Ò Ò
e
0
− ∆
0
6.000
0.143
0.499
5.502
181.0
0.181
0.634
5.367
884.0
245.0
0.245
0.858
5.143
39.24
797.5
331.5
0.332
1.160
4.840
78.48
690.0
439.0
0.439
1.537
4.464
156.96
565.0
564.0
0.564
1.974
4.026
78.48
602.0
527.0
0.527
1.845
4.156
3. Mencari nilai Cv Nilai Cvyang digunakan adalah rata-rata dari hasil perhitungan tiap pembebanan. Langkah-langkah untuk menghitungnya sebagai berikut: a. Mencari nilai t90dari grafik hubungan √Ϣ.156 dengan penurunan yang terjadi pada tiap pembebanan (lihat Lampiran C) commit to user b. Menghitung nilai Cvdengan rumus 2.9(Lihat Tabel 4.5)
28 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Tabel 4.5. Perhitungan nilai Cv
Pembebanan (N/cm2)
Hm
√t90
(cm)
(menit)
t90
1 (Ò − ∆Ò ) Dari grafik 2
Cv (cm2/det)
590 × 60
0.848 × Ò 590
0.929
0.589
20.792
0.035
9.81
0.910
0.582
20.316
0.035
19.62
0.878
0.745
33.316
0.020
39.24
0.834
0.597
21.383
0.028
78.48
0.781
0.456
12.455
0.041
156.96
0.718
0.604
21.876
0.020
0.737
0.575
19.838 Cv Rata-rata
0.023 0.029
4.905
78.48
2
4. Mencari nilai Cc Indeks kompresi (Cc) adalah kemiringan dari bagian garis lurus grafike-log p’ (Hardiyatmo,2007),padaujiini terdapat di pembebanan 39.24 N, 78.48 N, dan 156.96 N. Nilai Cc.Langkah-langkah untuk menghitungnya sebagai berikut: a. Hasil pengamatan uji konsolidasi di plot pada grafik hubungan log p dengan angka pori (e) seperti terlihat pada gambar 4.2.
5.700 5.500 5.300 5.100
e
4.900 4.700 4.500 4.300 4.100 3.900 1
10
100
p' (N/cm2)
to user Gambar 4.2. Grafik commit hubungan log p dengan angka pori (e)
1000
29 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
b. Menghitung nilai Cc Gambar 4.2 menunjukkan hubungan nilai angka pori dan pembebanan pada variasi penambahan 0% bata merah, sehingga nilai Cc dapat dihitung dengan rumus 2.12. e1=4.840 e2 = 4.026 p1 = 39.24 N p2 = 156.96 N
=
>48 (
)
=0.234
5. Menghitung besarpenurunan (Sc) Besarnya penurunan yang terjadi dapat dihitung dari hubungan tinggi benda uji, nilai Cc, angka pori, dan pembebanan yang diberikan pada pengujian konsolidasi sesuai rumus 2.13. =
= 0.562 cm
= 0.234
Ò 1+
1 + 6.000
log (2)
6. Rekapitulasi
Hasil perhitungan pengujian konsolidasi sampel tanah gambut + bata merah 0%, didapat hasil sebagai berikut: Nilai Cv
=0.035 cm/det2
Nilai Cc
= 0.234
Besar penurunan (Sc)
= 0.161 cm
Hasil pengujian konsolidasi dan perhitungan semua variasi penambahan bata merah selengkapnya dapat dilihat di Lampiran C,rekapitulasi hasil perhitungannya dapat dilihat pada Tabel 4.6. commit to user
30 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Tabel 4.6. Rekapitulasi hasil perhitungan konsolidasi dan penurunan yang terjadi No
Variasi penambahan bata merah
Cv (cm2/det)
Cc
Sc (cm)
GS
e
1 2 3 4 5 6 7 8
0% 3% 5% 7% 9% 11% 13% 15%
0.0288 0.0322 0.0325 0.0347 0.0345 0.0351 0.0350 0.0336
0.2335 0.2104 0.1803 0.1837 0.1492 0.1136 0.1138 0.1142
0.5624 0.5001 0.4212 0.3907 0.3041 0.2121 0.2191 0.2281
13.68 13.84 13.96 15.44 15.88 17.42 16.51 15.58
1.694 1.689 1.670 1.657 1.622 1.603 1.576 1.554
Tabel 4.6menggambarkan hubungan antara variasi penambahan bata merah dengan nilai Cv(lihat Gambar 4.3), Cc(lihat Gambar 4.4), Sc(lihat Gambar 4.5), Gs (lihat Gambar 4.6), dane(lihat Gambar 4.7).
Cv(cm2/detik)
0.037 0.035 0.033 0.031 0.029 0.027 0.025 0%
3%
5%
7%
9%
11%
13%
15%
Variasi penambahan bata merah Gambar 4.3. Hubungan penambahan bata merah dengan nilai Cv
0.25
Cc
0.20 0.15 0.10 0.05 0.00 0%
3%
5%
7%
9%
11%
13%
15%
Variasi penambahan bata merah Gambar 4.4. Hubungan penambahan bata merah dengan nilai Cc
commit to user
31 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
0.60
Sc (cm)
0.50 0.40 0.30 0.20 0.10 0.00 0%
3%
5%
7%
9%
11%
13%
15%
Variasi penambahan bata merah Gambar 4.5. Hubungan persentase (%) penambahan bata merah dengan nilai Sc
1.75 1.70
Gs
1.65 1.60 1.55 1.50 1.45 0%
3%
5%
7%
9%
11%
13%
15%
Variasi penambahan bata merah Gambar 4.6. Hubungan persentase (%) penambahan bata merah dengan nilai Gs
6.50 6.00 5.50
e
5.00 4.50 4.00 3.50 3.00 0%
3%
5%
7%
9%
11%
13%
15%
Variasi penambahan bata merah Gambar 4.7. Hubungan persentase (%) penambahan bata merah dengan nilai e
commit to user
32 digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
Konsolidasi adalah proses berkurangnya volume tanah, hal ini terlihat dengan penurunan elevasi yang terjadi pada permukaan tanah setelah diberi pembebanan dalam waktu tertentu. Tanah gambut yang dicampur dengan bata merah mengalami reaksi kimia dengan perubahan fisik menjadi lebih keras. Aluminia dan silikat yang terkandung dalam bata merah merupakan salah satu senyawa yang terkandung dalam pozzolanyang bersifat dapat mengeras dalam beberapa jam dan mengeluarkan sejumlah panas (Rakhman, 2002). Pada penelitian ini bata merah juga dapat berfungsi sebagai filler dalam campuran gambut dan bata merah, karena dapat mengisi pori yang terdapat pada tanah gambut, sehingga mampu menurunkan nilai angka pori. Semakin kecil nilai pori suatu tanah maka semakin kecil pula tanah tersebut mengalami penurunan ketika diberi pembebanan. Berdasar senyawa yang terkandung dan fungsi sebagai filler dalam campuran seperti terlihat pada Gambar 4.6 dan Gambar 4.7,mencampur tanah gambut dengan bata merah mampu meningkatkan nilai Cv dan menurunkan nilai Cc seperti terlihat pada Gambar 4.3 dan Gambar 4.4. Gambar 4.3 hingga Gambar 4.7menunjukkan perubahan nilai parameter konsolidasi (Cv dan Cc) berbanding lurus dengan besarnya penurunan yang terjadi (Sc), hal ini juga selaras dengan perubahan yang dialami pada nilai berat isi kering (lihat Gambar 4.1), dan angka pori (lihat Gambar 4.7). Nilai-nilai tersebut mengalami kenaikan hingga persentase penambahan bata merah 11%, kemudian kembali menurun pada penambahan bata merah 13% dan 15%, sedangkan berat jenis menurun secara konsisten (lihat Gambar 4.6).
commit to user
