INDEKS PLASTISITAS PADA TANAH LEMPUNG DENGAN PENAMBAHAN ADDITIVE ROAD BOND EN-1 DI BUKIT SEMARANG BARU (BSB) Garup Lambang Goro Jurusan Teknik Sipil Politeknik Negeri Semarang Abstract One of thrifty effort on road construction is optimizing in using on site material as a road layer foundation. But the matter was often difficult because the material is an expansive clay (Highly swell-shrinkage). For reduce the expansive value of clay, using additive have been conducted, ones is Roadbond EN-1. To obtain additive influence in clay in Indonesia, it needs to conduct a study about one of soil parameters related to shrinkage value i.e. plasticity index (PI) where higher PI of clay will be more expansive. The study have conducted in 3 type of clay in Bukit Semarang Baru (BSB) shows that in red-clay (Bukit Jati Sari), PI reduce 10,6%. In brown-clay (Graha Taman Nirwana) did not occur of PI reducing (0%) while in silt-sandy-clay (Graha Taman Pelangi) occurred PI increased about 11,7%. Keywords: additive road bond en-, plasticity index PENDAHULUAN Tingkat plastisitas tanah diukur sebagai sebuah parameter yang disebut indeks plastisitas (plasticity index disingkat PI). Nilai PI merupakan pengurangan nilai batas cair (liquid limit disingkat LL) dengan nilai batas plastis (plastic limit disingkat PL). LL merupakan batas kadar air, yaitu jika tanah mengalami kenaikan kadar air, maka tanah akan bersifat seperti cairan. Batas cair ditentukan sebagai kadar air tanah sehingga sebuah alur standar pada sampel akan tertutup sepanjang ½ inch pada 25 ketukan pada alat batas cair (Gambar 1).
Gambar 1. Alat Casagrande (Uji Batas cair/ Liquid Limit) PL adalah batas kadar air tanah yang merupakan transisi antara tahap plastis dan semi padat. Batas plastis ditentukan dengan
mengukur kadar air tanah, yaitu tanah mengalami retakan saat dilinting-linting sampai diameter 1/8 inch (3.2 mm). Semakin tinggi nilai PI suatu tanah lempung, maka akan semakin bersifat expansive, artinya sangat mudah terpengaruh oleh kadar air. Dengan demikian, tanah akan sangat mengembang jika kadar air tinggi (jenuh air) dan akan sangat menyusut jika kadar air rendah (kering). Jenis tanah expansive ini sangat tidak menguntungkan bagi konstruksi terutama pada konstruksi jalan sehingga perlu diganti dengan urugan pilihan yang lebih stabil terhadap perubahan kadar air atau yang PI-nya rendah. Upaya optimalisasi penggunaan tanah setempat sebagai pondasi jalan dapat menghemat biaya konstruksi, tetapi kadangkadang hal ini tidak menguntungkan jika tanah setempat adalah lempung dengan nilai PI tinggi. Penggunaan bahan tambah untuk memperbaiki sifat-sifat lempung sudah banyak dipakai di dunia konstruksi jalan, salah satunya adalah Roadbond EN-1. Menurut LTS Engineering and Management sebagai authorized distributor, Roadbond EN 1 mempunyai keuntungan berikut, yaitu: a. meningkatkan daya dukung jalan, daya tahan tanah, dan kekuatan tanah terus;
INDEKS PLASTISITAS PADA TANAH LEMPUNG DENGAN ….. ( Garup Lambang Goro )
17
b. mudah diterapkan dengan peralatan berat yang biasa digunakan untuk pembuatan jalan; c. menyelesaikan instalasi pencampuran dan pemadatan larutan EN 1 dengan tanah setempat dengan cepat dan jalan dapat dibuka untuk lalu lintas setelah instalasi selesai; d. menghentikan kondisi berdebu dengan mengikat partikel-partikel debu pada jalan; e. mempermudah penjadwalan kerja konstruksi jalan di musim hujan; f. menggunakan material setempat tanpa perlu mengimpor agregat yang mahal dan mengurangi pembiayaan pemeliharaan jalan; g. meningkatkan efektivitas semen Portland dan fly ash pada penggunaan perkerasan aspal yang didaur ulang dengan metode Full-Depth Reclamation (FDR); h. tidak ada dampak lingkungan (Department Transportasi Amerika Serikat, Laporan terakhir FHWA. FHWA: July 1992 FHWA-FLP-92-011). Guna mengetahui pengaruh bahan tambah tersebut pada tanah lempung di Indonesia perlu dilakukan studi terhadap salah satu parameter tanah yang berhubungan dengan nilai kembangsusut, yaitu semakin tinggi indeks plastisitas, maka lempung akan semakin expansive. Sehubungan dengan akan dibangunnya Konstruksi Badan Jalan perumahan Bukit Semarang Baru (BSB) perlu dilakukan studi mengenai pengaruh bahan tambah roadbond EN-1 terhadap beberapa jenis tanah di kawasan tersebut. Lokasi lapangan yang digunakan untuk penelitian, antara lain Bukit Jati Sari, Graha Taman Nirwana, dan Graha Taman Pelangi. Ketiga lokasi memiliki perbedaan jenis lempung secara visual. Secara visual tanah di Bukit Jati Sari adalah lempung kemerahan, tanah di Graha Taman Nirwana adalah lempung kecoklatan, dan tanah di Graha Taman Pelangi adalah lempung lanau kepasiran. Tujuan penelitian ini adalah untuk mendapatkan informasi mengenai pengaruh penambahan bahan tambah 18
roadbond EN-1 terhadap parameter indeks plastisitas pada konstruksi badan jalan di ketiga lokasi tersebut sehingga dapat diambil tindakan perlu tidaknya menggunakan bahan tambah roadbond EN-1. METODE PENELITIAN Lingkup pekerjaan yang dilakukan pada penelitian ini meliputi pekerjaan lapangan. Pengambilan contoh tanah terganggu (disturb sample) dengan menggunakan hand bore. Identifikasi dilakukan secara visual dan selanjutnya tanah diuji di laboratorium. Lokasi pengambilan sampel adalah Bukit Jati Sari selanjutnya dinamakan sampel Jati Sari, Graha Taman Nirwana selanjutnya dinamakan sampel Nirwana, dan Graha Taman Pelangi selanjutnya dinamakan sampel Pelangi. Penelitian kedua adalah pekerjaan laboratorium , yang terdiri dari pengujian berikut. a. Uji indeks properties tanah, antara lain kadar air dan specific gravity (Gs) Indeks properties yang perlu dicari meliputi kadar air dan berat jenis (specific gravity, Gs). Uji kadar air dan Gs sangat dibutuhkan untuk pengolahan data pada uji-uji selanjutnya. Uji kadar air dilakukan dengan menghitung perbandingan berat air dalam tanah terhadap berat tanah kering oven. Pengeringan dilakukan pada oven dengan suhu 110±5 (º C) sampai berat tetap. Sedangkan Gs merupakan perbandingan berat partikel tanah (Ws) terhadap volume partikel tanah (Vs). b.
Tes batas-batas Atterberg (Atterberg limit), yaitu batas cair dan batas plastis Penentuan indeks plastisitas tanah dilakukan pada tanah yang lolos ayakan No. 40 dengan menggunakan peralatan standar Atterberg Limit (Casagrande Apparatus). Uji batas-batas Atterberg menghasilkan nilai batas cair dan batas plastis. Batas cair adalah kadar air pada tanah pada alur selebar 2 mm yang telah menutup sepanjang 0,5 inch ketika diketuk sebanyak 25 kali dengan kecepatan ketukan 2 ketukan/ detik.
Wahana TEKNIK SIPIL Vol. 13 No. 1 April 2008: 17 - 21
Batas plastis adalah kadar air tanah dimana tanah mengalami retakan saat dilinting sampai diameter 1/8 inch. Selanjutnya, guna menentukan PI,
dimana PI=LL-PL. Dari nilai LL dan IP dapat ditentukan jenis tanah menurut grafik Casagrande.
Gambar. 2. Uji Batas Plastis
Gambar 3. Grafik Casagrande c.
Uji Susut Linier dan Susut Volume Uji ini merupakan kelanjutan dari uji batas-batas Atterberg. Tanah kondisi kadar air pada batas cair dicetak pada cetakan susut memanjang dan cetakan susut volume. Kemudian sampel dioven pada suhu 110±5 (º C) selama 24 jam. Penyusutan yang terjadi dihitung terhadap panjang awal dan volume awal.
HASIL PENELITIAN Tanah Lempung Merah (Site: Bukit Jati Sari) Tanah pada lokasi Bukit Jati Sari merupakan tanah lempung plastisitas tinggi inorganik (inorganic clays of high plasticity : CH), warna kemerahan dengan Specific Gravity, Gs= 2.68 (Tabel 1).
Gambar. 4. Lempung Merah
Natural + Roadbond EN-1
Tabel 1. Sifat Plastisitas Tanah LL (%) PL (%) IP (%) Susut Linier (%) 66 40.41 25.59 14.54 62.5 39.62 22.88 13.71
Susut Volume (%) 36.95 35.99
INDEKS PLASTISITAS PADA TANAH LEMPUNG DENGAN ….. ( Garup Lambang Goro )
19
Lempung Kecoklatan (Site: Graha Taman Nirwana) Tanah pada lokasi Graha Taman Nirwana merupakan tanah lempung plastisitas tinggi inorganic (inorganic clays of high plasticity: CH), warna kecoklatan dengan Specific Gravity, Gs= 2.70 (Tabel 2).
Gambar. 5. Lempung Kecoklatan
Natural + Roadbond EN-1
Tabel 2. Sifat Plastisitas Tanah LL (%) PL (%) IP (%) Susut Linier (%) 58 35.73 22.27 13.64 56 33.73 22.27 13.11
Susut Volume (%) 36.52 35
Lanau Kepasiran (Site: Graha Taman Pelangi) Tanah pada lokasi Graha Taman Pelangi merupakan tanah lanau inorganik/organik dan lempung kelanauan dengan plastisitas rendah, tepung batuan, pasir halus kelanauan atau kelempungan (inorganic and organic silts and silty clays of low plasticity; rock flour; silty or clayey fine sands: ML or OL), warna putih dengan Specific Gravity, Gs= 2.65 (Tabel 3).
Gambar. 6. Lempung-lanau Kepasiran
Natural + Roadbond EN-1
Tabel 3. Sifat Plastisitas Tanah: LL (%) PL (%) IP (%) Susut Linier (%) 44 30.85 13.15 6.39 43 28.31 14.69 5.64
PEMBAHASAN Pada tanah lempung plastisitas tinggi dengan Plasticity Index (PI) diatas 30 % merupakan tanah yang expansive dimana kandungan 20
Susut Volume (%) 14.69 13.29
lempungnya cukup tinggi. Tanah yang demikian mudah terpengaruh terhadap perubahan kadar air, dimana jika kelebihan kadar air maka tanah akan mengembang dan jika kekeringan air akan mengalami Wahana TEKNIK SIPIL Vol. 13 No. 1 April 2008: 17 - 21
penyusutan. Dengan penambahan bahan tambah yang sifatnya mengurangi plastisitas dari partikel lempungnya maka partikel lempungnya akan mengalami penyelimutan sehingga tingkat plastisitasnya berkurang, hal itu akan dapat menurunkan Indeks Plastisitasnya. Pada studi ini, tanah pada lokasi Graha Jati Sari maupun lokasi Graha Taman Nirwana keduanya merupakan tanah lempung dengan nilai IP yang relative rendah ( < 30%). Berdasarkan hasil uji terjadi penurunan PI, tetapi tidak cukup signifikan karena memang PInya sudah cukup rendah. Penyelimutan dan pengurangan plastisitas butiran terjadi terlihat bahwa Batas Plastis (PL) dan Batas Cair (LL) mengalami penurunan pada kedua jenis tanah ini. Pada tanah yang mempunyai PI rendah seperti pada lokasi Graha Taman Pelangi dimana merupakan tanah Lanau kepasiran, penggunaan zat tambah yang berfungsi mengurangi plastisitas justru akan menyelimuti butiran pasir yang tadinya kurang plastis berubah menjadi lebih plastis. Hal ini tidak cocok atau tidak diperlukan dalam hal sebagai bahan urugan. Tampak dari hasil bahwa PI mengalami peningkatan. KESIMPULAN Berdasarkan pembahasan dapat dikemukakan beberapa simpulan berikut. Penambahan roadbond EN-1 pada tanah Jati sari menurunkan indeks plastisitas: 10.6%, susut linier menurun 5.7%, dan susut volume menurun 2.5%. Penambahan roadbond EN-1 pada tanah Graha Taman Nirwana
menurunkan indeks plastisitas: 0%, susut linier menurun 3.89%, dan susut volume menurun 4.16%. Penambahan roadbond EN-1 pada tanah Graha Taman Pelangi, indeks plastisitas naik 11.7%, susut linier menurun 11.7% dan susut volume menurun 9.53%. Berdasar hasil penyelidikan diatas, pemakaian bahan tambah roadbond EN-1 lebih cocok diaplikasikan pada tanah di lokasi Bukit Jati Sari (Lempung merah) dan Graha Taman Nirwana (Lempung kecoklatan), tetapi kurang cocok untuk tanah pada lokasi Graha Taman Pelangi (Lempung-lanau kepasiran). UCAPAN TERIMA KASIH Dalam kesempatan ini penulis menyampaikan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu penelitian ini sehingga penelitian dapat berlangsung lancar. PUSTAKA Cernica, John N., 1982. Geotechnical Engineering. New York: CBS College Publishing, New York Head, KH, 1984. Manual of Soil Laboratory Testing Vol. 1 dan Soil Classification and Compaction Tests. London: ELE International Ltd. LTS Engineering & Management. 2002. Instruksi Penggunaan Roadbond EN 1 Stabilisator Pondasi Jalan Yang Dipatenkan”. Texas.
INDEKS PLASTISITAS PADA TANAH LEMPUNG DENGAN ….. ( Garup Lambang Goro )
21
