BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Tinjauan Umum 2.1 1. Tanah Tanah dapat didefenisikan sebagai akumulasi partikel mineral yang tidak mempunyai atau lemah ikatan antar partikelnya, yang terbentuk karena pelapukan dari batuan (R.F.Craig, 1989).Di antara partikel-partikel tanah terdapat ruang kosong yang disebut pori-pori (void space)yang bersisi air dan/atau udara. Tanah memiliki media pengangkut berupa gaya gravitasi, angin, air, dan gletsyer. Pada saat berpindah tempat , ukuran dan bentuk partikel dapat berubah dan terbagi dalam beberapa rentang ukuran. Proses penghancuran dalam pembentukan tanah dari batuan terjadi secara fisis atau kimiawi. Proses fisis antara lain berupa erosi akibat tiupan angin, pengikisan oleh air dan gletsyer, atau perpecahan akibat pembekuan dan pencairan es dalam batuan. Tanah yang terjadi akibat penghancuran tersebut mempunyai komposisi yang sama dengan batuan asalnya. Proses pelapukan kimiawi sedikit berbeda. Proses kimiawi menghasilkan perubahan pada susunan mineral batuan asalnya. Proses ini akan banyak berhubungan dengan proses-proses kimia yang menyebabkan butir pada batuan yang tadinya menyatu menjadi terlepas-lepas. Salah

8 Universitas Sumatera Utara

satunya sumbernya adalah cairan kimia yang berasal dari tumpukan sampah atau kotoran hewan bisa memicu proses pelapukan. Segumpal tanah terdiri atas dua atau tiga bagian.Dalam tanah yang kering, hanya ada dua bagian, yaitu butir-butir tanah dan pori-pori udara. Dalam tanah yang jenuh juga terdapat dua bagian, yaitu bagian padat atau butiran dan air pori. Dalam keadaan tidak jenuh, tanah terdiri dari tiga bagian, yaitu bagian padat (butiran), pori pori udara, dan air pori. Bagian-bagian tanah dapat digambarkan dalam bentuk diagram fase, seperti ditunjukkan Gambar 2.1.

Gambar 2.1 Tiga Fase Elemen Tanah Dalam hal ini: V

= Isi (Volume)

(cm3)

Va

= Isi udara (Volume of air)

(cm3)

Vw

= Isi air (Volume of water)

(cm3)

Vv

= Isi pori/rongga (Volume of void)

(cm3)


Vs

= Isi butir-butir padat (Volume of solid)

(cm3)

W

= Berat (Weight)

(gr)

Wa

= Berat udara (Weight of air)

(gr)

Ww

= Berat air (Weight of water)

(gr)

Ws

= Berat butir-butir padat (Weight of solid)

(gr)

Dari Gambar 2.1 diatas maka dapat diperoleh persamaan-persamaan untuk menghitung volume (V) dan berat tanah (W) sebagai berikut: V = Vs + Vv = Vs + Vw + Va

(2.1)

Jika diasumsikan bahwa udara tidak memiliki berat, maka berat total contoh tanah (W) dapat dinyatakan dengan: W = Ws + Ww

(2.2)

2.1.2. Sifat-Sifat Fisik Tanah 2.1.2.1. Kadar Air (Water Content) Kadar air (W) merupakan perbandingan antara berat air (Ww) dengan berat butiran padat (Ws) dalam tanah tersebut, dinyatakan dalam persen. W(%) =

Ww Ws

x 100

(2.3)

Dimana: W

= Kadar air

(%)


Ww

= Berat air

(gr)

Ws

= Berat butiran

(gr)

2.1.2.2. Angka Pori (Void Ratio) Angka pori (e) merupakan perbandingan antara volume rongga (Vv) dengan volume butiran (Vs), biasanya dinyatakan dalam desimal. e=

Vv

(2.4)

Vs

Dimana: e

= angka pori

Vv

= volume rongga

(cm3)

Vs

= volume butiran

(cm3)

2.1.2.3 Porositas (Porocity) Porositas (n) merupakan perbandingan antara volume rongga (Vv) dengan volume total (V). Nilai n dapat dinyatakan dalam persen atau desimal. n=

Vv

(2.5)

V

Dimana: n

= porositas

Vv

= volume rongga

(cm3)

V

= volume total

(cm3)


2.1.2.4. Berat Volume Basah (Unit Weight) Berat volume lembab atau basah (γb ) merupakan perbandingan antara berat

butiran tanah termasuk air dan udara(W) dengan volume tanah (V). γb =

W V

(2.6)

Dimana: γb

= Berat volume basah (gr/cm3)

W

= berat butiran tanah (gr)

V

= volume total tanah (cm3)

dengan W = Ww + Ws + Wv ( Wv = berat udara = 0 ). Bila ruang udara terisi oleh air seluruhnya (Va = 0), maka tanah menjadi jenuh. 2.1.2.5. Berat Volume Kering (Dry Unit Weight) Berat volume kering (γd ) merupakan perbandingan antara berat butiran (Ws)

dengan volume total (V) tanah. γd =

Ws V

(2.7)

Dimana: γd

Ws V

= berat volume kering (gr/cm3) = berat butiran tanah (gr) = volume total tanah (cm3) 12 Universitas Sumatera Utara

2.1.2.6. Berat Volume Butiran Padat (Soil Volume Weight) Berat volume butiran padat (γs ) merupakan perbandingan antara berat

butiran tanah (Ws ) dengan volume butiran tanah padat (Vs ). γs =

Ws

(2.8)

Vs

Dimana: γs

Ws Vs

= berat volume padat (gr/cm3) = berat butiran tanah (gr) = volume total padat (cm3)

2.1.2.7 Berat Jenis (Specific Gravity) Berat jenis tanah (Gs) merupakan perbandingan antara berat volume butiran padat (γs ) dengan berat volume air (γw ) pada temperature 4º.Nilai suatu berat jenis tanah tidak bersatuan (tidak berdimensi). Gs =

γs

(2.9)

γw

Dimana: Gs

= berat jenis

γs

= berat volume padat (gr/cm3)

γw

= berat volume air

(gr/cm3)


Nilai-nilai berat jenis dari berbagai jenis tanah dapat dilihat dalam Tabel 2.1 berikut ini: Tabel 2.1 Berat Jenis Tanah Macam Tanah

Berat Jenis

Kerikil

2,65 – 2,68

Pasir

2,65 – 2,68

Lanau tak organic

2,62 – 2,68

Lempung organic

2, 58 – 2,65

Lempung tak organic

2,68 – 2,75

Humus

1,37

Gambut

1,25 – 1,80

(Sumber: Mekanika Tanah Jilid I, Hardiyatmo, 2002) 2.1.2.8. Derajat Kejenuhan Derajat kejenuhan (S) merupakan perbandingan volume air (Vw) dengan volume total rongga pori tanah (Vv), biasanya dinyatakan dalam persen. S(%) =

Vw Vv

x100

(2.10)

Dimana: S

= derajat kejenuhan

Vw

= volume air

(cm3)

Vv

= volume total rongga pori tanah

(cm3)


Bila tanah dalam keadaan jenuh air, maka S=1. Derajat kejenuhan dan kondisi tanah dapat dilihat pada Tabel 2.2 berikut: Tabel 2.2 Derajat Kejenuhan dan Kondisi Tanah Keadaan Tanah

Derajat Kejenuhan

Tanah kering

0

Tanah agak lembab

> 0 – 0,25

Tanah lembab

0,26 – 0,50

Tanah sangat lembab

0,51 – 0,75

Tanah basah

0,76 – 0,99

Tanah jenuh

1

(Sumber: Mekanika Tanah Jilid I, Hardiyatmo, 2002)

2.1.3. Uji Klasifikasi Tanah Ada beberapa pengujian yang dapat kita lakukan untuk mengklasifikasikan tanah.Diantaranya adalah uji batas-batas atterberg, analisa ukuran butir, dan analisis hidrometer. 2.1.3.1. Batas-Batas Atterberg Batas-batas Atterberg digunakan untukmengklasifikasikan jenis tanahuntuk mengetahuiengineering tanahberbutir

propertiesdanengineeringbehaviortanahberbutirhalus.Pada

halushalyang

palingpenting

adalahsifatplastisitasnya.Plastisitas

disebabkanolehadanyapartikelminerallempungdalam

tanahyangdapatdidefinisikan

sebagaikemampuantanahdalammenyesuaikanperubahanbentuk

padavolumeyang


konstan tanpa adanya retak ataupunremuk. Plastisitas

suatu

tanah

bergantung

padakadar

airsehingga

tanahmemungkinkan menjadi berbentukcair, plastis, semi padat atau padat. Konsistensi suatu

tanah bergantung pada gaya tarik antara partikel mineral

lempungnya. Atterberg (1911) memberikan carauntuk menggambarkan batas-batas konsistensi dari tanah

berbutir halus dengan mempertimbangkan kandungan

kadar airnya. Batas-batastersebut adalah batas cair, batasplastis dan batas susut. Batas- batas Atterberg dapatdigambarkan seperti dalamGambar 2.2 .

Gambar 2.2 Batas-Batas Atterberg 1. Batas cair (Liquid Limit) Batascair(liquidlimit)

merupakankadarairtanahpadabatasantarakeadaan

cairdankeadaanplastisyaknibatasatasdaridaerahplastis.

Batascairditentukan

dari

pengujian Cassagrande (1948), yakni dengan menggunakan cawan yang telah dibentuk sedemikian rupa yang telah berisisampeltanah yang telah dibelah olehgroovingtooldandilakukandenganpemukulansampeldenganjumlahdua

sampel

dengan pukulan diatas 25 pukulan dan dua sampel dengan pukulan dibawah 25 pukulan sampai tanah yang telah dibelah tersebut menyatu. Hal ini dimaksudkan


agar

mendapatkan

persamaan

sehingga

didapatkan

nilaikadarairpada25kalipukulan.Batascairmemilikibatasnilaiantara0– 1000,akantetapikebanyakantanahmemilikinilaibatascairkurangdari100

(Holtz

danKovacs, 1981). Alat pengujian untuk batas cair dapat dilihat pada Gambar 2.3 berikut:

Gambar 2.3 Cawan Casagrande dan Grooving Tool (Das, 2002) 17 Universitas Sumatera Utara

2. Batas Plastis (Plastic Limit) Batasplastis(plasticlimit)merupakankadarairtanah

padakedudukanantara

daerahplastisdansemipadat,yaitupersentasekadarairdi manatanahdengandiametersilinder3,2

mmmulaimengalamiretak-retakketika

digulung. 3. Batas Susut (Shrinkage Limit) Batas susut (shrinkage limit) merupakan kadar air tanah pada kedudukan antara daerah semi padat dan padat, yaitu persentase kadar air di mana pengurangan kadar air selanjutnya mengakibatkan perubahan volume tanahnya. Percobaan batas susut dilaksanakan dalam laboratorium dengan cawan porselin diameter 44,4 mm dengan tinggi 12,7 mm. Bagian dalam cawan dilapisi oleh pelumas dan diisi dengan tanah jenuh sempurna yang kemudian dikeringkan dalam oven. Volume ditentukan dengan mencelupkannya dalam air raksa. Batas susut dapat dinyatakan dalam berikut: SL = �

(m 1 −m 2 ) m2

−

(v 1 −v 2 )γ w m2

� x 100 %

(2.11)

Dimana: m1

m2

v1

v2

γw

= berat tanah basah dalam cawan percobaan (gr) = berat tanah kering oven

(gr)

= volume tanah basah dalam cawan

(cm3)

= volume tanah kering oven

(cm3)

= berat jenis air

(gr/cm3)


4. Indeks Plastisitas (Plasticity Index) Indeks

Plastisitas(plasticityindex) adalahselisih

batas

cairdan batas

plastis.Adapunrumusandalammenghitung besarannilaiindeksplastisitasadalah sesuai dengan persamaan2.12 , sepertiyangditunjukkan pada rumusan dibawah. PI=LL -PL

(2.12)

Dimana: PI

= indeks plastisitas

LL

= batas cair

PL

= batas plastis Indeksplastisitasmerupakanintervalkadarair

plastis.

Karenaitu,

indeks

plastisitas

dimanatanahmasih

menunjukkan

sifat

tanahtersebut.Jikatanahmempunyaiintervalkadarairdaerahplastisyang

bersifat

keplastisitasan kecil,

maka

keadaaninidisebutdengantanahkurus,kebalikannya jikatanah mempunyai interval kadar air daerah plastisyang besar disebuttanahgemuk. Klasifikasi jenis tanah berdasarkan indeks plastisitasnya dilihat pada Tabel 2.3


Tabel 2.3 Indeks Plastisitas Tanah PI

Tingkat Plastisitas

Jenis Tanah

Kohesi

0

Non – Plastis

Pasir

Non – Kohesif

<7

Plastisitas Rendah

Lanau

Kohesif Sebagian

7 – 17

Plastisitas Sedang

Lempung Berlanau

Kohesif

> 17

Plastisitas Tinggi

Lempung

Kohesif

(Sumber: Mekanika Tanah Jilid I, Hardiyatmo, 2002) 2.1.3.2. Gradasi Ukuran Butir Sifat-sifat jenis tanah tertentu banyak tergantung pada ukurannya. Besarnya butiran juga merupakan dasar untuk klasifikasi atau pemberian nama pada macam tanah. Besar butiran tanah biasanya digambarkan dalam grafik yaitu merupakan grafik lengkung (Grading Curve) atau grafik lengkung pembagi butir (Partial Size Distribution Cueve). Suatu tanah yang mempunyai kurva distribusi ukuran butir yang hampir vertikal (semua partikel dengan ukuran yang hampir sama) disebut tanah yang uniform (Uniformly Graded). Apabila kurva membentang pada daerah yang agak besar, tanah disebut bergradasi baik.Berikut ini adalah gambar alat yang digunakan untuk pengujian analisa saringan (Sieve Analysis).


Gambar 2.4 Ayakan Untuk Pengujian Sieve Analysis (Das, 1998) 2.1.3.3. Analisa Hidrometer Analisa hidrometer didasarkan pada prinsip sedimentasi (pengendapan) butirbutir tanah dalam air. Bila suatu contoh tanah dilarutkan dalam air, partikel-partikel tanah akan mengendap dengan kecepatan yang berbeda-beda tergantung pada bentuk, ukuran, dan beratnya (Das, 1998). Analisa hidrometer juga digunakan untuk memperpanjang kurva distribusi analisa saringan dan untuk memperkirakan ukuranukuran yang butirannya lebih kecil dari ayakan No.200.Analisa hidrometer tidak secara langsung digunakan dalam system klasifikasi tanah. Detail dari uji ini dapat ditemukan di ASTM D422 (Bowles, 1984). Berikut ini adalah gambar alat yang digunakan untuk pengujian analisa hidrometer (Hydrometer Analysis) 21 Universitas Sumatera Utara

Gambar 2.5 Alat Hidrometer Jenis ASTM 152H (Das, 1998)

2.1.4. Sistem Klasifikasi Tanah 2.1.4.1. Klarifikasi Berdasarkan Tekstur / Ukuran Butir Tanah Seperti diketahui bahwa di alam ini tanah terdiri dari susunan butir-butir antara lain: pasir, lumpur, dan lempung yang persentasenya berlainan. Klasifikasi tekstur ini dikembangkan oleh departemen pertanian Amerika Serikat (U.S. Departement of Agriculture) dan deskripsi batas-batas susunan butir tanah di bawah system U.S.D.A. Kemudian dikembangkan lebih lanjut dan digunakan untuk pekerjaan jalan raya yang lebih dikenal dengan klasifikasi tanah berdasarkan persentase susunan butir tanah oleh U.S. Public Roads Administration. Diagram klasifikasi tekstur dapat dilihat pada gambar di bawah ini:


Gambar 2.6 Diagram Klasifikasi Tekstur

Gambar 2.6 Diagram Klasifikasi Tekstur 2.1.4.2. Klasifikasi Sistem Kesatuan Tanah (Unified Soil Classification System) Sistem klasifikasi berdasarkan hasil-hasil percobaan laboratorium yang paling banyak dipakai secara meluas adalah sistem klasifikasi kesatuan tanah.Percobaan laboratorium yang dipakai adalah analisis ukuran butir dan batasbatas Atterberg.Semua tanah diberi dua huruf penunjuk berdasarkan hasil-hasil percobaan ini. Ada dua golongan besar tanah-tanah yang berbutir kasar, < 50% melalui ayakan No.200 dan tanah-tanah berbutir halus > 50% melalui ayakan No.200.Sistem ini pada awalnya dikembangkan untuk pembangunan lapangan terbang, diuraikan oleh Casagrande (1948). Ia telah dipakai sejak tahun 1942 , tetapi diubah sedikit 23 Universitas Sumatera Utara

pada tahun 1952 agar dapat terpakai pada konstruksi bendungan dan konstruksikonstruksi lainnya. Simbol-simbol yang digunakan untuk mengklasifikasikan tanah dengan sistem unified ini adalah sebagai berikut: Huruf pertama:

Huruf kedua:

G

= kerikil (Gravel)

W

= bergradasi baik (Well graded)

S

= pasir (Sand)

P

= bergradasi buruk (Poor graded)

W & P dari lengkung gradasi M

= kelanauan (Muddy)

C

= kelempungan (Clayey)

dari diagram plaastisitas M

= lanau (Mud)

L

= batas cair rendah (Low LL)

C

= lempung (Clay)

H

= bataas cair tinggi (High LL)

O

= organik (Organic)


Gambar 2.7 Klasifikasi Tanah Sistem Unified 2.1.4.3 Klasifikasi Sistem AASHTO (AASHTO Classification System) Klasifikasi tanah sistem ini dikembangkan pada tahun 1929 oleh Public Road Administration Classification System.Dalam sistem klasifikasi AASHTO ini, tanah diklasifikasikan dalam 7 kelompok besar yaitu A-1 sampai dengan A-7. Tanah-tanah


yang diklasifikasikan dalam kelompok A-1, A-2, dan A-3 adalah tanah-tanah berbutir kasar dimana 35% atau kurang butir-butir tersebut melalui ayakan No.200. Sedangkan tanah-tanah yang diklasifikasikan dalam kelompok A-4, A-5, A-6, dan A-7 adalah tanah dimana butir-butirnya 35% atau lebih melalui ayakan No.200. Pada umumnya tanah ini adalah lumpur dan lempung.

Gambar 2.8 Klasifikasi Tanah Sistem AASHTO

2.1.5. Sifat-Sifat Mekanis Tanah 2.1.5.1. Pemadatan Tanah (Compaction) Pemadatan (compaction) merupakan proses naiknya kerapatan tanah dengan memperkecil jarak antar partikel sehingga terjadi reduksi volume udara: tidak terjadi perubahan volume air yang cukup berarti pada tanah ini. Pada dasarnya pemadatan merupakan usaha mempertinggi kepadatan tanah dengan pemakaian energi mekanis 26 Universitas Sumatera Utara

untuk menghasilkan pemampatan partikel.Energi pemadatan di lapangan dapat diperoleh dari mesin gilas, alat-alat pemadatan getaran dan dari benda-benda berat yang dijatuhkan.Di dalam laboratorium digunakan alat-alat pemadatan tanah untuk percobaan. Derajat kepadatan yang dapat dicapai tergantung tiga faktor yang saling berhubungan, yaitu kadar air selama pemadatan, volume dan jenis tanah dan jenis beban pemadat yang digunakan (Krebs dan Walker, dalam Budi Satrio 1998). Ada 2 macam percobaan di laboratorium yang biasa dipakai untuk menentukan kadar air optimum (Optimum Moisture Content = O.M.C) dan berat isi kering maksimum (Maximum Dry Density= γd ). Percobaan-percobaan tersebut ialah percobaan pemadatan standar (Standart Compaction Test) dan percobaan pemadatan modifikasi (Modified Compaction Test). Pada tanah yang mengalami pengujian pemadatan akan terbentuk grafik hubungan berat volume kering dengan kadar air. Kemudian dari grafik hubungan antara kadar air dan berat volume kering ditentukan kepadatan maksimum dan kadar air optimum.

Gambar 2.9 Hubungan Antara Kadar Air dan Berat Isi Kering Tanah 2.1.5.2. Pengujian Uji Tekan Bebas (Unconfined Compression Test)


Pengujian uji tekan bebas ini dimaksudkan untuk menentukan besarnya kekuatan tekan bebas contoh tanah dan batuan yang bersifat kohesif dalam keadaan asli maupun buatan (remoulded). Yang dimaksud dengan kekuatan tekan bebas adalah beban aksial persatuan luas pada saat benda uji mengalami keruntuhan pada saat

regangan

axialnya

mencapai

20%.Bilamaksudpengujianadalah

menentukanparameterkuatgeser tanah,pengujian ini tanah

untuk

hanya cocok untuk jenis

lempung

jenuh,

dimana

padapembebanancepat,airtidaksempatmengalirkeluardaribendauji. Berikut ini adalah gambar skematik dari prinsip pembebanan pada uji tekan bebas:

Gambar 2.10 Skema Uji Tekan Bebas Teganganaksialyangditerapkandiatasbendaujiberangsur-angsurditambah sampaibendaujimengalamikeruntuhan.Padasaatkeruntuhannya,karenaσ3=0,maka: τf =

σ1 2

=

qu 2

= cu

(2.13)

Dimana: τf

= kuat geser

(kg/cm2) 28 Universitas Sumatera Utara

σ1

= tegangan utama

(kg/cm2)

qu

= kuat tekan bebas tanah

(kg/cm2)

cu

= kohesi

(kg/cm2)

Gambar 2.11 menunjukkan lingkaran Mohr untuk pengujian Unconfined Compression Test (UCT).

Gambar 2.11 Keruntuhan Geser Kondisi Air Termampatkan qu Di Atas Sebagai Kekuatan Tanah Kondisi Tak Tersekap (Das, 2008)

Tabel 2.4 Hubungan Konsistensi Dengan Kuat Tekan Bebas Tanah Lempung Konsistensi

qu (kN/m2)

Lempung keras

> 400

Lempung sangat kaku

200 – 400

Lempung kaku

100 – 200

Lempung sedang

50 – 100

Lempung lunak

25 – 50

Lempung sangat lunak

< 25

* Faktor konversi : 1 lb/in2 = 6.894,8 N/m2 29 Universitas Sumatera Utara

(Sumber: Mekanika Tanah Jilid I, Hardiyatmo, 2002) Dalam praktek untuk mengusahakan agar kuat geser undrained yang diperoleh dari hasil uji tekan bebas mendekati sama dengan hasil uji triaksial pada kondisi keruntuhan, beberapa hal harus dipenuhi, antara lain (Holtz dan Kovacs, 1981): 1. Benda uji harus 100% jenuh, kalau tidak, akan terjadi desakan udara di dalam ruang pori yang menyebabkan angka pori (e) berkurang sehingga kekuatan benda uji bertambah. 2. Benda uji tidak boleh mengandung retakan atau kerusakan yang lain. Dengan kata lain benda uji harus utuh dan merupakan lempung homogen. 3. Tanah harus terdiri dari butiran sangat halus. Hal ini berarti bahwa penentuan kuat geser tanah dari uji tekan bebas hanya cocok untuk tanah lempung. 4. Proses pengujian harus berlangsung dengan cepat sampai contoh tanah mencapai keruntuhan. Jika waktu yang dibutuhkan dalam pengujian terlalu lama, penguapan dan pengeringan benda uji akan menambah tekanan kekang dan dapat menghasilkan kuat geser yang lebih tinggi. Waktu yang cocok biasanya sekitar 5 sampai 15 menit. 2.1.5.3 Teori Keruntuhan Mohr-Coulomb Teorikeruntuhanberfungsiuntuk normaldantegangan

mengujihubunganantarategangan gesertanah,dimanakeruntuhan(failure)adalah

ketidakmampuanelementanahuntukmenahanbeban akibatpembebanan.Keruntuhanjugadapat didefenisikansebagaikeadaandimanatanahtidakdapat menahanreganganyangbesardan ataupenurunankeadaanreganganyangsangat cepat. 30 Universitas Sumatera Utara

Padasekitartahun1776, Coulombmemperkenalkanhubunganlinearyang terjadi antara tegangan normal dan tegangan geser. τf = c + tan∅

(2.14)

Dimana: (kg/cm2)

c

= kohesi

Ø

= sudut geser internal ( º)

Gambar 2.12 Grafik Hubungan Tegangan Normal dan TeganganGeser

2.2. Bahan-Bahan Penelitian 2.2.1. Tanah Lempung 2.1.2.1 Defenisi Lempung Tanah lempung merupakan tanah dengan ukuran mikrokopis sampai dengan sub-mikroskopis (tidak dapat dilihat dengan jelas hanya dengan mikroskopis biasa) yang berbentuk lempengan-lempengan pipih dan merupakan partikel-partikel dari mika, mineral-mineral lempung (clay mineral), dan mineral-mineral sangat halus lain. Dari segi material (bukan ukurannya), yang disebut tanah lempung (mineral 31 Universitas Sumatera Utara

lempung) adalah tanah yang mempunyai partikel-partikel mineral tertentu yang “menghasilkan sifat-sifat plastis pada tanah bila dicampur dengan air” (Grim, 1953). Dalam klasifikasi tanah secara umum, partikel tanah lempung memiliki diameter 2µm atau sekitar 0,002 mm (USDA, AASHTO, USCS).Di beberapa kasus partikel berukuran antara 0,002 mm sampai 0,005 mm masih digolongkan sebagai partikel lempung (ASTM-D-653). Sifat-sifat yang dimiliki 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 5. Kadar kembang susut yang tinggi 6. Proses konsolidasi lambat 2.1.2.2. Lempung dan Mineral Penyusunnya Mineral

lempung merupakansenyawasilikat

yangkompleksyang terdiri

darialuminium,magnesium danbesi.Duaunitdasardariminerallempungadalah silika tetrahedradan aluminium oktahedra. Setiap unittetrahedra terdiri dari empatatom oksigenyangmengelilingisatuatom

silikondanunitoktahedraterdiri

darienamgugusionhidroksil(OH)yangmengelilingiatomaluminium(Das, 2008). Satuan struktur dasar dari mineral lempung terdiri dari silika tetrahedron dan aluminium octahedron.Satuan-satuan dasar tersebut bersatu membentuk struktur lembaran dan jenis-jenis mineral lempung tersebut tergantung dari komposisi susunan satuan struktur dasar atau tumpuan lembaran serta macam ikatan antara


masing-masing lembaran. Unit-unitsilikatetrahedraberkombinasimembentuklembaransilika(silicasheet) dan unit-unit oktahedraberkombinasi membentuk lembaran oktahedra (gibbsite sheet).

Bilalembaransilikaituditumpukdiataslembaranoktahedra,atom-atomoksigen

tersebut akan menggantikan posisi ion hidroksil pada oktahedra untuk memenuhi keseimbangan muatan mereka.

(a)

(b)

(c)

(d)

(e) Gambar 2.13StrukturAtomMineral Lempung (a )silicatetrahedra; (b)silica sheet ; ( c )aluminium oktahedra ; (d ) lembaran oktahedra (gibbsite) ; ( e )lembaran silika – gibbsite (Das, 2008). 33 Universitas Sumatera Utara

Lempung terdiri dari berbagai mineral penyusun, antara lain mineral lempung (kaolinite, montmorillonite, dan illite group) dan mineral-mineral lain dengan ukuran sesuai dengan batasan yang ada (mika group, serpentinite group) 1. Kaolinite Kaolinite adalahhasil pelapukan sulfat atau air yang mengandung karbonatpadatemperatursedang.

Dimanakaolinitemurniumumnya

berwarnaputih,putihkelabu,kekuning-kuningan Mineralkaoliniteberwujudseperti

ataukecoklat-coklatan. lempengan-lempengantipisdengan

diameter1000Åsampai20000Ådanketebalandari100Åsampai1000

Å

denganluasanspesifikperunit massa±15m2/gr. Silikatetrahedramerupakanbagiandasar daristrukturkaoliniteyangdigabungdengansatu lembaranaluminaoktahedran(gibbsite) danmembentuksatuunitdasar terlihatpada

dengantebalsekitar

Gambar2.14a.Hubunganantarunit

7,2Å

(1Å=10-10m)sepertiyang

dasarditentukanolehikatanhidrogen

dan gaya bervalensi sekunder. Kedua lembaran terikat bersama-sama, sedemikian rupa sehingga ujung dari lembaran silika dan satu dari lapisan lembaran oktahedra membentuk sebuah lapisan tunggal. Dalam kombinasi lembaran silika dan aluminium, keduanya terikat oleh ikatan hidrogen (Gambar 2.14b). Pada keadaan tertentu, partikel

kaolinite mungkin lebih dari seratus tumpukan yang sukar

dipisahkan. Karena itu, mineral ini stabil dan air tidak dapat masuk di antara lempengannya untuk menghasilkan pengembangan atau penyusutan pada sel satuannya. Mineral kaolinite memiliki rumus kimia sebagai berikut:


(OH)8Al4Si4O10 Gambar struktur kaolinite dapat dilihat pada Gambar 2.14

Gambar 2.14 (a) Diagram skematik struktur kaolinite (Lambe, 1953) (b) Struktur atom kaolinite (Grim, 1959) 2. Montmorillonite Montmorillonite adalah nama yang diberikan pada mineral lempung yang ditemukan di Montmorillon, Perancis pada tahun 1847. Montrnorillonite, disebut juga dengan smectite, adalah mineral yang dibentuk oleh dua lembaran silika dan satu lembaran aluminium (gibbsite) (Gambar 2.15a). Lembaran oktahedra terletak di antara dua lembaran silika dengan ujung tetrahedra tercampur dengan hidroksil dari lembaran oktahedra untuk membentuk satu lapisan tunggal (Gambar 2.15b).


Gambar 2.15 (a) Diagram skematik struktur montmorrilonite (Lambe, 1953) (b) Struktur atom montmorrilonite (Grim, 1959) Mineral montmorillonite memiliki rumus kimia sebagai berikut: (OH)4Si8Al4O20 . nH2O Dimana: nH2O adalah banyaknya lembaran yang terabsorbsi air. Mineral montmorillonite juga disebut mineral dua banding satu (2:1) karena satuan susunan kristalnya terbentuk dari susunan dua lempeng silika tetrahedra mengapit satu lempeng aluminium oktahedral ditengahnya. Dalam lembaran oktahedra terdapat substitusi parsial aluminium oleh magnesium. Karena adanya gaya ikatan van der Waals yang lemah di antara ujung lembaran silika dan terdapat kekurangan muatan negatif dalam lembaran oktahedra, air dan ion-ion yang berpindah-pindah dapat masuk dan memisahkan lapisannya. Jadi, kristal montmorillonite sangat kecil, tapi pada waktu tertentu mempunyai gaya tarik yang kuat terhadap air. Tanah-tanah yangmengandung montmorillonite sangat 36 Universitas Sumatera Utara

mudah mengembang oleh tambahan kadar air, yang selanjutnya tekanan pengembangannya dapat merusak struktur ringan dan perkerasan jalan raya. 3. Illite Illite adalah bentuk mineral lempung yang terdiri dari mineral-mineral kelompok illite.Bentuk susunan dasarnya terdiri dari sebuah lembaran aluminium oktahedra yang terikat di antara dua lembaran silika tetrahedra.Dalam lembaran oktahedra, terdapat substitusi parsial aluminium oleh magnesium dan besi, dan dalam lembaran tetrahedra terdapat pula substitusi silikon oleh aluminium (Gambar 2.16).Lembaran-lembaran terikat besama-sama oleh ikatan lemah ion-ion kalium yang terdapat di antara lembaran-lembarannya. Ikatan-ikatan dengan ion kalium (K+) lebih lemah daripada ikatan hidrogen yang mengikat satuan kristal kaolinite, tapi lebih kuat daripada ikatan ionik yang membentuk kristal montmorillonite. Susunan Illite tidak mengembang oleh gerakan air di antara lembaran-lembarannya. Mineral illite memiliki rumus kimia sebagai berikut: (OH)4Ky(Si8-y . Aly)(Al4. Mg6 .Fe4 . Fe6)O20 Dimana y adalah antara 1 dan 1,5. Illite memiliki formasi struktur satuan kristal, tebal dan komposisi yang hampir sama dengan montmorillonite. Perbedaannya ada pada : 

Kalium (K) berfungsi sebagai pengikat antar unit kristal sekaligus sebagai penyeimbang muatan.



Terdapat ± 20% pergantian silikon (Si) oleh aluminium(Al) pada lempeng tetrahedral.



Struktur mineral illite tidak mengembang sebagaimana montmorillonite. 37 Universitas Sumatera Utara

Gambar struktur kaolinite dapat dilihat pada Gambar 2.16

Gambar 2.16 Diagram Skematik Struktur Illite ( Lambe, 1953 ) 2.2.1.3. Sifat Umum Lempung Bowles (1984) menyatakan beberapa sifat umum mineral lempung antara lain: 1. Hidrasi. Partikel mineral selalu mengalami hidrasi, hal ini dikarenakan lempung biasanya bermuatan negatif, yaitu partikel dikelilingi oleh lapisan-lapisan molekul air yang disebut sebagai air terabsorbsi. Lapisan ini umumnya memiliki tebal dua molekul.Oleh karena itu disebut sebagai lapisan difusi ganda atau lapisan ganda. 2. Aktivitas Hasil pengujianindex properties dapat digunakan untuk mengidentifikasi tanahekspansif.Hardiyatmo(2006)

merujukpadaSkempton(1953)


mendefinisikanaktivitastanah

lempungsebagaiperbandinganantaraIndeks

Plastisitas(IP)denganprosentase butiranyanglebihkecildari0,002mmyangdinotasikandenganhurufC,disederhanakandal ampersamaan: PI

A = fraksitanahlempung

(2.15)

Dimana untuknilai A >1,25 ekspansif.

Pada

nilai1,25
tanah

<0,75

digolongkan

tanah

digolongkan

aktif dan

bersifat

normalsedangkan

tanahdengannilaiA <0,75 digolongkantidak aktif. Nilai- nilai khas dari aktivitas dapat dilihat pada Tabel 2.5 Tabel 2.5 Aktivitas Tanah Lempung Minerologi Tanah Lempung

Nilai Aktivitas

Kaolinite

0,4–0,5

Illite

0,5–1,0

Montmorillonite

1,0–7,0

(Sumber: Sifat-Sifat Fisis dan Geoteknis Tanah (Mekanika Tanah), Bowles, 1984) 3. Flokulasi dan Disperse Flokulasimerupakanperistiwa

penggumpalanpartikellempung

didalam

larutanair akibatminerallempung umumnyamempunyaipH>7. Flokulasilarutandapat dinetralisir sedangkan

denganmenambahkanbahan-bahan

yangmengandungasam

(ionH+),

penambahanbahan-bahanalkaliakanmempercepatflokulasi.Untuk

menghindari flokulasi larutan air dapat ditambahkan zatasam. Lempung yang baru saja terflokulasi dapat dengan mudah didispersikan kembali ke dalam larutan dengan 39 Universitas Sumatera Utara

menggoncangnya, menandakan bahwa tarikan antar partikel jauh lebih kecil dari gaya goncangan. Apabila lempung tersebut telah didiamkan beberapa waktu dispersi tidak dapat tercapai dengan mudah, yang menunjukkan adanya gejala tiksotropik, dimana kekuatan didapatkan dari lamanya waktu. Sebagai contoh, tiang pancang yang dipancang ke dalam lempung lunak yang jenuh akan membentuk kembali struktur tanah di dalam suatu zona di sekitar tiang tersebut. Kapasitas beban awal biasanya sangat rendah, tetapi sesudah 30 hari atau lebih, beban desain akan dapat terbentuk akibat adanya adhesi antara lempung dan tiang (R.F.Craig, Mekanika Tanah). 4. Pengaruh Zat Cair Faseairyang

beradadi

dalamstrukturtanah

lempungadalahairyang

murnisecarakimiawi.Pada

pengujiandilaboratoriumuntuk

ASTMmenentukanbahwa

airsuling

tidak

batasAtterberg,

ditambahkansesuaidengankeperluan.

Pemakaianairsulingyang

relatifbebasiondapatmembuathasilyangcukup

berbedadariapayangdidapatkandari

tanahdi

lapangandenganairyang

telah

terkontaminasi.Air yangberfungsi sebagai penentu sifat plastisitas dari lempung. Satu

molekulair

memilikimuatan

positif

danmuatannegatifpada

ujungyang

berbeda(dipolar).Fenomenahanyaterjadipadaairyangmolekulnyadipolar dantidakterjadipadacairanyangtidakdipolarsepertikarbontetrakolrida (Ccl4)yangjikadicampurlempungtidakakanterjadiapapun. Sifat dipolar air dapat dilihat pada Gambar 2.17 berikut

Gambar 2.17 Sifat Dipolar Molekul Air (Das, 2008) 40 Universitas Sumatera Utara

Terdapat 3 mekanisme yang menyebabkan molekul air dipolar dapat tertarik oleh permukaan partikel lempung secara elektrik: 1. Tarikan antar permukaan negatif dan partikel lempung dengan ujung positif dipolar. 2. Tarikan antara kation-kation dalam lapisan ganda dengan muatan negatif dari ujung dipolar. Kation-kation ini tertarik oleh permukaan partikel lempung yang bermuatan negatif. 3. Andil atom-atom hidrogen dalam molekul air,yaitu ikatan hidrogen antara atom oksigen dalam partikel lempung dan atom oksigen dalam molekulmolekul air (hydrogen bonding).

Mekanisme 1

Mekanisme 2

Mekanisme 3

Gambar 2.18 Tarik Menarik Molekul Dipolar Pada Lapisan Ganda Air biasanya tidak banyak mempengaruhi kekuatan tanah kohesif. Sebagai contoh, kuat geser tanah pasir mendekati sama pada kondisi kering maupun jenuh air. Tetapi, jika air berada pada lapisan pasir yang tidak padat, beban dinamis seperti gempa bumi dan getaran lainnya sangat mempengaruhi kuat gesernya. Sebaliknya, tanah butiran halus khususnya tanah lempung akan banyak dipengaruhi oleh air. Karena pada tanah berbutir halus, luas permukaan spesifik menjadi lebih besar, variasi kadar air akan mempengaruhi plastisitas tanahnya.


2.2.2. Semen 2.2.2.1. Umum Semen(cement)

adalahhasilindustridaripaduanbahanbaku:batu

kapur/gampingsebagaibahanutamadanlempung/tanah

liatataubahan

pengganti

lainnyadenganhasil akhirberupa padatanberbentuk bubuk/bulk,tanpa memandang prosespembuatannya,yang mengerasatau membatu pada pencampurandenganair. Dalam

pengertianumum,semenadalahsuatu

binder

(perekat),suatuzatyangdapat

menetapkandanmengeraskandenganbebas,dandapatmengikatmateriallain. Semenyangdigunakandalam konstruksi digolongkankedalamsemen hidrolik dan

semennon-hidrolik.Semenhidrolik

adalahsemenyangmemilikikemampuanuntukmengikat danmengerasdidalamair.Contoh

semenhidrolik

antaralainsemen

portland,semenpozzolan,semenalumina,sementerak,semenalam

dan

lain-lain.

Sedangkan semennonhidrolikadalahsemenyangtidak memilikikemampuan untuk mengikatdanmengerasdidalam air, akantetapidapatmengerasdiudara. Contoh utama dari semen non hidrolik adalah kapur. Penguatan danpengerasan semen hidrolik disebabkan adanya pembentukan airyang

mengandung

senyawa-senyawa,

pembentukan

antarakomponensemendenganair.Reaksidanhasil kepadahidrasidanhidratsecaraberturut-turut. dengansegera,suatupengerasandapatdiamati

sebagaihasil

reaksi

permulaantahap

mengarah

Sebagaihasildarireaksiawal padaawalnya

danakanbertambahseiringberjalannyawaktu.Setelahmencapaitahap inidiarahkanpada

reaksi

dengansangatkecil tertentu,

pengerasan.Penggabunganlebihlanjut

titik disebut

penguatan setelahmulai tahap pengerasan. 42 Universitas Sumatera Utara

Jenis-jenis semen: 1. SemenAbuatausemenPortlandadalahbubuk/bulkberwarnaabukebirudibentukdaribahanutama tinggiyangdiolahdalam

batu

kapur/gamping

biruan,

berkadar

tanuryangbersuhudanbertekanantinggi

kalsium Semenini

biasadigunakansebagaiperekatuntukmemplester.Semeniniberdasarkan prosentasekandunganpenyusunannyaterdiridari5tipe,yaitutipeIsampai tipe V. 2. SemenPutih(graycement)adalahsemenyanglebihmurnidarisemenabu

dan

digunakanuntuk pekerjaan penyelesaian(finishing), seperti sebagaifiller ataupengisi.

Semenjenisinidibuatdaribahanutamakalsit(calcite)

limestone

murni. 3. OilWell

Cementatausemensumurminyakadalahsemenkhususyang

digunakandalam

prosespengeboranminyakbumiataugasalam,baikdidarat

maupun di lepas pantai. 4. Mixed&FlyAshCementadalahcampuransemenabudenganPozzolan buatan(fly ash).Pozzolanbuatan(flyash)merupakanhasilsampingandari pembakaranbatubarayangmengandungamorphoussilica,aluminium besioksida

danoksidalainnyadalam

oksida,

variasijumlah.Semeninidigunakan

sebagaicampuran untukmembuat beton, sehingga menjadi lebih keras. 2.2.2.2. Semen Portland Semen Portland (sering disebut sebagai OPC, dari Ordinary Portland Cement) adalah jenis yang paling umum dari semen dalam penggunaan umum di seluruh dunia karena merupakan bahan dasar beton, plesteran semen, dan sebagian besar non-nat khusus. Ini adalah bubuk halus yang diproduksi dengan menggiling klinker semen Portland (lebih dari 90%), jumlah terbatas kalsium sulfat (yang


mengontrol waktu yang ditetapkan) dan sampai 5% bagian kecil sebagaimana diizinkan oleh berbagai standar. 2.2.2.3 Jenis-Jenis Semen Portland Dalam perkembangannya, semen Portland dibagi dalam beberapa jenis sesuaidengankebutuhanpemakaiansemenyangdisebabkanoleh

kondisi

lokasimaupunkondisi tertentuyangdibutuhkanpadapelaksanaankonstruksi. Jenis-jenis Semen Portland itu antara lain: 1. Semen Portland Tipe I Semen portland tipe I dipakai untuk keperluan konstruksi umum yang tidak memerlukan persyaratan khusus terhadap panas hidrasi dan kekuatan tekan awal. Cocok dipakai pada tanah dan air yang mengandung sulfat 0,0% – 0,10% dan dapat digunakan untuk bangunan rumah pemukiman, gedung-gedung bertingkat, perkerasan jalan, struktur rel, dan lain-lain. 2. Semen Portland Tipe II Semen portland tipe II digunakan untuk konstruksi bangunan dari beton massa yang memerlukan ketahanan sulfat (Pada lokasi tanah dan air yang mengandung sulfat antara 0,10% – 0,20%) dan panas hidrasi sedang, misalnya bangunan dipinggir laut, bangunan dibekas tanah rawa, saluran irigasi, beton massa untuk dam-dam dan landasan jembatan. 3. Semen Portland Tipe III Semen portland tipe III digunakan untuk konstruksi bangunan yang memerlukan kekuatan tekan awal tinggi pada fase permulaan setelah pengikatan


terjadi, misalnya untuk pembuatan jalan beton, bangunan-bangunan tingkat tinggi, bangunan-bangunan dalam air yang tidak memerlukan ketahanan terhadap serangan sulfat. 4. Semen Portland Tipe IV Semen portland tipe IV digunakan untuk keperluan konstruksi yang memerlukan jumlah dan kenaikan panas harus diminimalkan. Oleh karena itu semen jenis ini akan memperoleh tingkat kuat beton dengan lebih lambat ketimbang Portland tipe I. Tipe semen seperti ini digunakan untuk struktur beton masif seperti dam gravitasi besar yang mana kenaikan temperatur akibat panas yang dihasilkan selama proses curing merupakan faktor kritis. 5. Semen Portland Tipe V Semen portland tipe V dipakai untuk konstruksi bangunan-bangunan pada tanah/ air yang mengandung sulfat melebihi 0,20% dan sangat cocok untuk instalasi pengolahan limbah pabrik, konstruksi dalam air, jembatan, terowongan, pelabuhan, dan pembangkit tenaga nuklir. PersyaratankomposisikimiasemenPortlandmenurutASTMDesignationC150-92, seperti terlhat padaTabel. 2.6


Tabel 2.6 Persyaratan Standart Komposisi Kimia Semen Portland

(Sumber: ASTM Standard On Stabilization With Admixture, 1992) 2.2.3. Limbah Kalsium Karbida (CCR)

Kalsium karbida atau karbit adalah sebuah senyawa kimia dengan rumus kimia CaC2. Senyawa murninya tidak berwarna, tapi kalsium karbida yang biasanya digunakan warnanya adalah abu-abu atau coklat dengan kandungan CaC2 hanya sekitar 80-85% (sisanya adalah CaO, Ca3P2, CaS, Ca3N2, SiC, dll.). Penggunaan utamanya dalam industri adalah untuk pembuatan asetilena dan kalsium sianamida.

Karbit digunakan dalam proses las karbit dan juga dapat mempercepat pematangan buah.

Persamaan reaksi Kalsium Karbida dengan air adalah: CaC2 + 2 H2O → C2H2 + Ca(OH)2


Karena itu 1 gram CaC2 menghasilkan 349ml asetilen. Pada proses las karbit, asetilen yang dihasilkan kemudian dibakar untuk menghasilkan panas yang diperlukan dalam pengelasan. Limbah kalsium karbit adalah bahan sisa dari industri pengolahan gas asitilena (acetylene).Limbah karbit yang digunakan pada percobaan ini diperoleh dari industri bengkel las karbit di Jl. Sei Serayu, Kecamatan Medan Baru, Sumatera Utara.Limbah karbit mengandung sekitar 60% unsur kalsium. Komposisi kimia limbah karbit antara lain yaitu 1,48 % SiO2, 59,98 % CaO, 0,09% Fe2O3, 9,07 % Al2O3, 0,67 % MgO dan 28,71% unsur lain (Benny Santoso, Indriyo Harsoyo dalam Novita, 2010). Tabel 2.7 Hasil Pengujian Analisis Kimia Limbah Karbit No

Parameter

Hasil

Satuan

Metode

1

Silika Oksida (SiO2)

3,8169

%

Gravimetri

2

Besi Oksida (Fe2O3)

0,0007

%

Spektrofotometri

3

Aluminium Oksida (Al2O3)

3,1151

%

Gravimetri

4

Kalsium Oksida (CaO)

0,0093

%

Titrimetri

(Sumber: Laboratorium Kimia Analitik Fakultas MIPA USU)

2.3. Stabilitas Tanah 2.3.1. Konsep Umum Stabilitas Tanah Bowles (1984) mengemukakan bahwa ketika tanah di lapangan bersifat sangat lepas atau sangat mudah tertekan atau pun memiliki indeks konsistensi yang tidak stabil, permeabilitas yang cukup tinggi, atau memiliki sifat-sifat lain yang tidak diinginkan yang membuatnya tidak sesuai untuk digunakan di dalam suatu proyek 47 Universitas Sumatera Utara

konstruksi, maka tanah tersebut perlu dilakukan usaha stabilisasi tanah. Stabilisasi

tanahmerupakansuatuupayauntukmemperkuat

menambahkankapasitasdukung persyaratandan

tanahagar

memiliki

mutu

tanah

yang

baik.

atau

tersebutsesuai

dengan

Tanahlempungmerupakam

salahsatujenistanahyangseringdilakukan prosesstabilisasi.Halinidisebabkansifatlunakplastisdankohesif lempungdisaatbasah.Sehingga pengaruhair

dan

padatanah

menyebabkanperubahanvolumeyangbesar

menyebabkantanahmengembang

danmenyusutdalam

karena jangka

waktuyang relatif cepat. Sifat inilahyang menjadi alasan perlunya dilakukan proses stabilisasi agar sifat tersebut diperbaiki sehingga dapat meningkatkan daya dukung tanah tersebut. Stabilisasi dapat berupa tindakan-tindakan sebagai berikut: a. Menambah kepadatan tanah b. Menambah material yang tidak aktif, sehingga mempertinggi kohesi dan/atau tahan geser yang timbul c. Menambah material agar dapat mengadakan perubahan-perubahan alami dan kimiawi material tanah d. Merendahkan permukaan air tanah e. Mengganti tanah-tanah yang buruk Stabilisasi

memiliki3(tiga)cara

yaitu:mekanis,fisis

danpenambahan

campuran(admixture)seperti caradenganmenggunakan lapisan tambahpada tanah (misalnyageogrid

atau

geotekstil),melakukanpemadatandan

pemampatan

dilapangansertadapatjugadenganmelakukanmemompaanairtanahsehingga mengalamipenurunan.

Stabilisatoryang

sering

digunakan

yakni

airtanah semen, 48

Universitas Sumatera Utara

kapur,abusekam padi,abucangkak sawit,abuampastebu,flyash,bitumendan bahanbahan

lainnya.Kelebihan

stabilisasidenganmenggunakanbahan

tambahan

(admixture)adalah sebagai berikut: a. Meningkatkan kekuatan b. Mengurangideformabilitas c. Menjaga stabilitas volume d. Mengurangipermeabilitas e. Mengurangierodibilitas f. Meningkatkan durabilitas Dalam analisa stabilisasi tanah lempung ini, penulis akan melakukan usaha perbaikan tanah lempung dengan menggunakan campuran atau bahan tambahan (admixtures) berupa limbah karbit dan semen dengan variasi kadar campuran yang berbeda-beda. 2.3.2. Stabilitas Tanah Dengan Semen Stabilisasi tanah dengan semen adalah salah satu alternatif perbaikan tanah dengan menambah bahan aditif.Stabilisasi tanah dengan semen diartikan sebagai pencampuran antara tanah yang telah dihancurkan, semen dan air, yang kemudian dipadatkan sehingga menghasilkan suatu material baru disebut Tanah – Semen dimana kekuatan, karakteristik deformasi, daya tahan terhadap air, cuaca dan sebagainya dapat disesuikan dengan kebutuhan untuk perkerasan jalan, pondasi bagunan dan jalan, aliran sungai dan lain-lain. Semen tidak hanya mengisi pori-pori tanah, tetapi juga menempel pada bidang-bidang kontak antara butir-butir tanah dan berfungsi sebagai bahan pengikat yang kuat (Kezdi, 1979).


Selain bisa menaikkan kekuatan dan mengurangi deformability, stabilitas tanah dengan semen juga dapat mengurangi permeabilitas tanah (Masyhur, 2002).Bermacam-macam semen yang dapat digunakan untuk stabilitas tanah. Tetapi semen portland tipe I adalah tipe semen yang paling umum digunakan untuk stabilisasi ini. 2.3.3. Stabilisasi Tanah Dengan Karbit Dengan bertambah majunya pembangunan di negara kita, terutama di sektor industri, timbul suatu masalah yaitu: pembuangan sisa-sisa atau limbah industri yang tidak terpakai, dalam hal ini merupakan sisa-sisa produksi gas tabung asetilin yang memakai bahan baku karbit. Limbah pembakaran karbit tersebut akan dimanfaatkan untuk stabilisasi tanah dengan tujuan untuk meningkatkan daya dukung tanah asli. Mengacu pada pengetesan kadar unsur kimia yang dikandung limbah karbit di Laboratorium Kimia Industri Teknologi 10 Nopember Surabaya, diketahui bahwa kadar CaO yang terkandung di dalamnya hampir sama dengan kapur, di mana unsur CaO tersebut memberikan perbaikan terhadap sifat-sifat tanah terutama tanah yang diameter butirannya halus yaitu: jenis tanah lempung, karena bagian tanah yang halus (fined grained soil) memberikan respons yang baik tanah yang mempunyai clay content (< 2M > 10 % dan P.I.> 10).


BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Recommend Documents