16
17
PENGARUH WAKTU PEMERAMAN TERHADAP NILAI KOHESI TANAH MENGEMBANG YANG DISTABILISASI DENGAN ABU CANGKANG SAWIT Surta Ria N. Panjaitan Jurussan Teknik Sipil Institut Teknologi Medan
[email protected]
Abstrak Tanah mengembang merupakan jenis tanah berbutir halus yang mempunyai daya dukung tanah yang rendah dan sensitif terhadap perubahan kadar air sehingga tanah bersifat labil. Hal ini sangat merugikan apabila tanah lempung digunakan sebagai tanah dasar untuk menopang suatu konstruksi bangunan. Untuk mengatasi masalah tersebut perlu dilakukan suatu perbaikan atau stabilisasi tanah sebagai tanah dasar. Salah satu cara stabilisasi yaitu dengan menambahkan abu cangkang sawit pada tanah lempung. Tanah lempung yang diteliti berasal dari daerah Sungai Serdang Batang Kuis, Deli Serdang. Pengujian yang dilakukan meliputi pengujian pendahuluan untuk mendapatkan sifat fisis dan mekanis dari tanah asli dan pengujian lanjutan dengan penambahan abu cangkang sawit. Pengujian yang dilakukan uji geser langsung dengan alat direct shear test untuk mengetahui nilai kohesi dan sudut geser dengan kadar abu cangkang sawit 0%, 3%, 6%, 9% serta waktu pemeraman 0, 1, 4, 7 dan 14 hari. Dari penelitian yang dilakukan bahwa campuran abu cangkang sawit dapat meningkatkan daya dukung tanah lempung dengan meningkatnya nilai kohesi pada variasi campuran 6% dan 9% dengan masa pemeraman 14 hari. Pada variasi 6% nilai kohesi 0.247 kg/cm2 dan sudut geser 16.16º sedangkan pada variasi 9% bahwa nilai kohesi 0.247 kg/cm2 dan sudut geser 18.23º, dimana pada variasi ini tidak diikuti peningkatan nilai kohesi. Maka dapat diketahui bahwa variasi campuran abu cangkang sawit yang paling efektif adalah pada variasi campuran 6% dan masa pemeraman 14 hari. Kata kunci : Tanah mengembang, abu cangkang sawit, pemeraman, kohesi dan sudut geser
1. PENDAHULUAN Tanah mengembang merupakan tanah dengan indeks plastisitas tinggi dan mempunyai daya dukung yang rendah untuk suatu landasan kontruksi, sehingga perlu adanya stabilisasi. Stabilisasi tanah merupakan cara untuk memperbaiki nilai kohesi tanah yang ada dengan tujuan untuk mendapatkan perubahan fisik tanah ke arah yang lebih baik. Seiring dengan hal tersebut sektor agribisnis kelapa sawit di Indonesia tercatat memiliki perkembangan yang sangat pesat . Hal ini terlihat dari luas areal kelapa sawit dari produksi minyak sawit mentah (Crude Palm Oil, CPU ) yang terus mengalami peningkatan sejak tahun 1968 dengan tahun 1997, pada priode 1968-1997 tersebut, luas areal kelapa sawit meningkat hampir 21 kali lipat, yaitu dari 120.000 ha pada tahun 1968 menjadi 2.516.079 ha pada tahun 1997. Oil World memproyeksikan bahwa produksi CPO Indonesia hampir sama dengan Malaysia pada tahun 2005 dan kini Indonesia telah menjadi produsen nomor satu dunia Perkembangan industri kelapa sawit yang terus meningkat berdampak pada limbah padat yang dihasilkan dari pengolahan tandan buah segar ( TBS ). Limbah ini adalah sisa produksi sawit kasar tandan kosong, sabut dan cangkang (batok) sawit. Limbah padat berupa cangkang digunakan sebagai bahan bakar ketel ( boiler )
untuk menghasilkan energi mekanik dan panas. Masalah yang kemudian timbul adalah dari sisa pembakaran pada ketel ( boiler ) berupa abu cangkang dengan jumlah yang terus meningkat sepanjang tahun yang sampai sekarang masih kurang termanfaatkan. Upaya dalam memanfaatkan limbah tersebut dengan cara melakukan penelitian di laboratorium. Penelitian yang dilakukan adalah metode stabilisasi. Pada penelitian ini bahan yang digunakan adalah abu cangkang kelapa sawit dengan variasi 0%, 3%, 6%, 9%, terhadap berat sampel tanah dan menggunakan variasi pemeraman 1 hari, 4 hari, 7 hari, dan 14 hari. Pemeraman ini dilakukan dalam upaya meningkatkan nilai kohesi tanah lempung sekaligus mengetahui pengaruh abu cangkang sawit terhadap tanah lempung dengan harapan limbah abu cangkang dapat dimanfaatkan dengan baik
2. TINJAUAN PUSTAKA Tanah Lempung Lempung merupakan tanah berbutir halus koloidal yang tersusun dari mineral-mineral yang dapat mengembang. Lempung expansif memiliki sifat khusus yaitu kapasitas pertukaran ion yang tinggi yang akan mengakibatkan lempung jenis ini memiliki potensi pengembangan yang cukup tinggi apabila terjadi perubahan kadar air. Upaya
18
stabilisasi tanah lempung sudah banyak dilakukan dengan stabilisasi yang beraneka ragam seperti kapur, semen, kombinasi semen dan abu terbang, aspal dan lain – lain. Alasan penggunaan bahan – bahan tersebut adalah kesesuainnya dengan jenis tanah, mudah didapat dan tidak mencemari lingkungan Rohayati Kurniasih (2004), melakukan penelitian terhadap pengaruh lamanya masa pemeraman pada stabilisasa tanah lempung dengan kapur akan meningkatkan berat isi kering, nilai kohesi, dan nilai kuat gesernya.
Kekuatan Geser Tanah S.A. Naeni dan A.Mahdavi (2009) telah melakukan penelitian stabilisasi tanah pasir dengan menggunakan polimer sebagai bahan stabilisasinya. Pengaruh penambahan polimer mengakibatkan terjadinya peningkatan pada nilai kohesi tetapi terjadi penurunan pada nilai sudut gesernya. Gambar 1 menunjukkan hubungan antara pengaruh penambahan polimer terhadap nilai kohesi dan gambar 2 menunjukkan pengaruh penambahan polimer terhadap nilai sudut geser.
Deskripsi dan Klasifikasi Tanah Sebuah deskripsi yang lengkap harus menyebutkan karakteristik material tanah ataupun masa tanah di lapangan. Karakteristikkarakteristik material dapat ditentukan dari contoh tanah terganggu yaitu contoh-contoh yang distribusi ukuran partikelnya sama dengan di lapangan. Deskripsi dan klasifikasi tanah perlu dibedakan. Deskripsi tanah termasuk karakteristik-karakteristik, baik massa maupun material tanah, tanah itu tidak akan ada dua jenis dengan deskripsi yang benar-benar sama. Pada klasifikasi tanah sebaliknya tanah ditempatkan dalam salah satu dari beberapa kelompok berdasarkan hanya pada karakteristik material saja (yaitu distribusi ukuran partikel dan plstisitas). Klasifikasi tanah dibedakan menurut sistem AASHTO dan USCS. . Sistem Klasifikasi Tanah AASHTO Sistem klasifikasi Bereau of Public Raods (BPR) yang asli pada akhir tahun 1920-an telah direvisi beberapa kali, sehingga diambil sistem AASHTO (American Assocation of State Highway and Transportation Officials). Menurut AASHTO tanah diklarifikasikan ke dalam tujuh kelompok besar , yaitu A-1, A-2 dan A-3 adalah tanah berbutir yaitu 35% atau kurang jumlah butiran tanah tersebut lolos ayakan No.200, sedangkan tanah dengan klasifikasi A-4, A-5, A6, dan A-7 adalah tanah yang lebih dari 35% dari butiran lolos ayakan No.200.
Gambar 2. Grafik pengaruh penambahan polimer terhadap nilai kohesi tanah pasir Sumber : Pengaruh polimer terhadap kuat geser tanah dan pasir, S.A. Naeni dan A. Mahdavi, (2009)
Sistem Klasifikasi menurut USCS Sistem klasifikasi tanah menurut USCS ( Unified Soil Clasification System ) diuraikan sebagai berikut: a. Tanah berbutir kasar ( Coarse Grained Soil ), yaitu tanah kerikil dan pasir, dimana kurang dari 50% berat total contoh tanah lolos ayakan No.200 simbol dari kelompok ini G ( Gravel ) atau tanah berkerikil dan S ( sand ) atau tanah berpasir. b. Tanah berbutir halus (Fine Grained Soi ), yaitu lebih dari 50% berat total contoh tanah lolos ayakan No.200
Stabilisasi Tanah Lempung John Tri Hatmoko (2007), stabilisasi tanah mengembang sampai saat ini selalu diupayakan baik menyangkut bahan stabilisasi maupun teknologi, hal ini merupakan suatu cara untuk memperbaiki perilaku tanah yang ada dengan tujuan untuk mendapatkan perubahan sifat-sifat fisis kearah yang lebih baik. Asrurifak M ( 2005 ), contah tanah lempung yang akan diuji di buat dengan kadar air optimum dan jenis bahan stabilisasi yang digunakan adalah pupuk urea kemudian dillakukan pemeraman dengan masa pemeraman 0, 3, 7, 14 hari, hasil yang
Gambar
1.
Grafik pengaruh penambahan polimer terhadap nilai kohesi tanah pasir Sumber : Pengaruh polimer terhadap kuat geser tanah dan pasir, S.A. Naeni dan A. Mahdavi, (2009)
2
diproleh dari penelitian menunjukkan bahwa dengan adanya bahan stabilisai dalam tanah telah mempengaruhi plastisitas dan kuat geser tanah. Menurut Ingles dan Metcalf (1972) stabilisasi kapur dapat mengubah menjadi gumpalangumpalan partikel. Banyaknya kapur yang digunakan berkisar antara 5-10% sehingga menghasilkan konsentrasi ion kalsium lebih besar dari yang diperlukan sebenarnya.
lempung, pengujian awal meliputi, pengujian analisa saringan, pemadatan, batas susut, specifik gravity dan uji Atterberg limit setelah diketahui maka dilakukan penelitian lanjutan dengan menambah abu cangkang kelapa sawit yang kemudian diuji dengan menambah abu cangkang kelapa sawit, pengujian lanjutan meliputi pengujian kepadatan dan uji geser langsung dengan masa pemeraman 1, 4, 7, 14 hari.
Stabilisasi Tanah Lempung Dengan Abu Cangkang Sawit. Abu cangkang sawit merupakan salah satu limbah dari pengolahan kelapa sawit. Abu sawit merupakan sisa dari pembakaran cangkang kelapa sawit didalam dapur atau tungku pembakaran yang disebut boiler dengan suhu 7000C-8000C. Abu sawit berasal dari unit pengolahan kelapa sawit yang penanganan limbah tersebut ditangani secara baik. Abu cangkang sawit merupakan limbah hasil pembakaran cangkang sawit yang mengandung banyak silikat. Selain itu, abu sawit tersebut juga mengandung Kation Anorganik seperti Kalium dan Natrium Berdasarkan pengamatan secara visual, abu sawit memiliki berbagai karakteristik diantaranya, bentuk partikel abu sawit tidak beraturan ada yang memiliki butiran bulat panjang dan bersegi dengan ukuran butiran 0 - 2,3 mm serta warna abu-abu kehitaman. Komposisi senyawa kimia cangkang sawit hasil pembakaran dapat dilihat pada tabel 1.
Pelaksanaan Penelitian Adapun tahapan pelaksanaan penelitian ini meliputi : a. Tahapan persiapan b. Tahapan Pengujian Pendahuluan c. Tahapan Pengujian Utama.
Tabel 1. Komposisi cangkang pembakaran
2.
sawit hasil
Unsur/Senyawa
Abu cangkang sawit
Kalium ( K )
7.5
Natrium ( Na )
1.1
Kalsium ( Ca )
1.5
Magnesium ( Mg )
2.8
Klor ( Cl )
1.3
Karbonat ( CaO3 )
1.9
Nitrogen ( N )
0.05
Pospat ( P )
0.9
Silika (SiO2) 61 (sumber: Utama dan Sentosa ,2005) 3. METODE PENELITIAN Kegiatan Penelitian. Metodologi dan prosedur penelitian dibagi menjadi dua tahap, yaitu penelitian awal untuk menentukan kadar air optimum pada tanah
Tahapan Persiapan Pada tahapan ini dilakukan persiapan contoh tanah yang akan digunakan seperti penentuan lokasi terpilih, prosedur tanah dilapangan, serta pembuatan benda uji. 1.
Lokasi Pengambilan Contoh. Contoh tanah lempung yang digunakan dalam penelitian ini yaitu contoh tanah lempung yang berasal dari sungai serdang Batang kuis Deli Serdang. Contoh abu cangkang yang digunakan dalam penelitian in yaitu abu cangkang sawit yang berasal dari (PT. BAKRIE SUMATERA PLANTATION ) Tbk. Kisaran.
Contoh Tanah. Contoh tanah yang digunakan dalam penelitian ini ada dua jenis yaitu tanah tak terganggu (Undisturb Sample) dan tanah terganggu (Disturb Sample). Tahapan Pengujian Pendahuluan Pengujian yang dilakukan pada tahapan pendahuluan ini yaitu antara lain : Berat Jenis Perbandingan antara volume butiran tanah dengan volume air disebut Berat Jenis. Pedoman yang dipakai adalah ASTM D854-83. Batas Konsistensi (Atterberg Limit) Pedoman yang dipakai adalah ASTM D4318-83. Alat yang dipakai adalah Grooving Tool Cassagrande. Tujuan pengujian ini adalah untuk mendapatkan Liquid Limit, Plastis Limit dan juga Shrinkage Limit terhadap tanah asli dan abu cangkang sawit yang dicampur dengan tanah asli. Analisa Saringan ( Sieve Analysis ) Alat yang dipakai adalah saringan. Tujuan pengujian ini adalah untuk mengetahui ukuran butir dan susunan butir (gradasi) tanah yang tertahan saringan No. 200. Pengujian ini
3
dilakukan terhadap tanah asli dan abu cangkang sawit yang dicampur dengan tanah asli
1.5
B E R A T I S I K E R I N G (g r/ c m 3 )
1.45
Tahapan Pengujian Utama Dalam tahapan ini pengujian yang dilakukan adalah pengujian kuat geser langsung (Direct Shear). Alat yang dipakai adalah alat geser langsung dimana pengujian ini bertujuan untuk untuk memperoleh nilai sudut geser dan kohesi untuk tanah terganggu ataupun tak terganggu.
y = - 0 .001x 2 + 0.070 1x + 0 .0459 1.4
1.35
1.3
1.25
1.2
4. HASIL DAN PEMBAHASAN
27
29
31
33
35
37
39
41
43
KADAR AIR (%)
Tabel 2.
Hasil uji Laboratorium pada kondisi Tanah Asli Batas Cair 65.94% Batas Plastis 34.72% Batas Susut 48.22% Indeks Plastisitas 31.22% Berat Jenis 2.68% Kadar Air 67.11% Specifik grafity 2.68 Kadar Air Optimum 35.05% Berat Isi Kering 1.282gr/cm³
Berdasarkan hasil uji sifat fisis, maka menurut klasifikasi tanah USCS pada dapat disimpulkan tanah tersebut termasuk dalam kelompok CH (clay high) yaitu lempung anorganik dengan plastisitas tinggi, lempung gemuk. Menurut American Assosiation of State Highway and Transportation Officials (ASSHTO), berdasarkan persentase lolos saringan No. 200 adalah 58,20% lebih dari 35% dan batas cair 65,60% diperoleh Indeks plastis 32,14% lebih dari 20,12% maka dapat disimpulkan bahwa tanah tersebut termasuk dalam kelompok A-7-5. Dari hasil pengujian pemadatan pada tanah asli yang ditunjuk pada gambar 3, diperoleh kadar air optimum sebesar 35.05 % dan berat isi kering 1.282 gr/cm3.
Gambar 3. Hasil uji pemadatan pada tanah asli. Pada pengujian kuat geser langsung pada tanah asli diperoleh nilai kohesi adalah 0,111 kg/cm2 dan nilai sudut geser sebesar 10,130. Hasil pengujian kuat geser langsung dapat dilihat pada gambar 4. 0.4 y = 0.1787x + 0.1113 Shear Stres s , τ (k g/c m2 )
Kondisi Tanah Asli Tanah yang dipakai untuk percobaan adalah tanah daerah sungai serdang batang kuis yang memiliki karakteristik yang dapat dilihat dari hasil uji laboratorium pada kondisi tanah asli pada tabel 2.
0.3
0.2
0.1
0 0.00
0.50
1.00
1.50
Normal Stress, σn (kg/cm2)
Gambar 4. Hasil uji kuat geser langsung pada tanah asli. Dari hasil-hasil pengujian sifat fisis tanah diatas maka dapat dikatakan bahwa pada tanah asli mempunyai potensi mengembang sangat tinggi. Maka dapat kita simpulkan bahwa kodisi tanah asli tidak baik sebagai dasar pondasi baik konstruksi jalan raya maupun bangunan gedung. Pengaruh Penambahan Abu Cangkang Sawit Terhadap Sifat Fisis Tanah Hasil uji batas Atterberg terhadap penambahan abu cangkang sawit dapat dilihat pada tabel 3 dan grafik hubungan batas Atterberg dan persentase abu cangkang sawit dapat dilihat pada gambar 5.
4
Tabel 3. Hasil uji Atterberg terhadap penambahan abu cangkang sawit
No. 1 2 3 4 5 6
Abu Cangkang Sawit (%) 0 3 6 9 12 15
Batas Cair (%) 65,94 63.12 56.73 54.82 52.96 48.8
70.00 60.00 A t te r b e r g L i m i t s (% )
Liquid Limit (%)
50.00 Plastic Limit (%)
40.00
Plastis Index (%)
30.00 20.00
Shrinkage Limit (%)
10.00 0.00 0
5
10
15
20
Kadar Abu Cangkang Sawit (%)
Gambar 5. Grafik Hubungan batas Atterberg dan persentase Abu cangkang sawit. Dari hasil uji batas Atterberg untuk nilai batas susut pada gambar 5 terjadi penurunan. Pada penambahan 3% abu cangkang sawit terjadi penurunan sebesar 1,61%, pada 6% sebesar 2,12%, pada 9% sebesar 2,22% dan pada12% sebesar 0,95%. Berkurangnya nilai batas susut
Batas Plastis (%) 34.72 35.58 36.09 38 39.02 40.92
Batas Susut (%) 48.22 46.61 44.49 42.29 40.24 39.29
sangat berpengaruh pada sifat tanah karena dapat meminimalkan kerusakan . Pada gambar 5 menunjukkan hasil uji indeks plastis dimana terjadi penurunan akibat penambahan abu cangkang sawit. Selisih penurunan 0% dan 3% penambahan abu cangkang sawit sebesar 10,04%, pada 5% dan 10% sebesar 7,48%, pada 10% dan 15% sebesar 4,54% dan selisih pada penambahan 15% dan 20% sebesar 4,08%. Penurunan ini menyebabkan penurunan nilai potensial pengembangan pada tanah lempung. Pengaruh Penambahan Abu Cangkang Sawit Terhadap Berat Jenis, Pemadatan dan Analisa saringan Hasil uji berat jenis, pemadatan, dan analisa saringan terhadap penambahan abu cangkang sawit dapat dilihat pada tabel 4. dan grafik hubungan berat jenis dan persentase abu cangkang sawit dapat dilihat pada gambar 6.
Tabel 4. Hasil uji Berat Jenis, Pemadatan, dan Analisa Saringan cangkang sawit
terhadap penambahan Abu
Pemadatan Komposisi Campuran Tanah +0% Cangkang sawit Tanah +3% Cangkang sawit Tanah +6% Cangkang sawit Tanah +9% Cangkang sawit Tanah +12% Cangkang sawit Tanah +15% Cangkang sawit
Berat Jenis 2.68 2.56 2.46 2.37 2.29 2.22
Indeks Plastisitas (%) 31.22 27.55 20.64 16.82 13.94 7.89
Analisa Saringan
Kadar Air
Berat Isi Kering
persaen lolos saringan
Optimum 35.05 34.82 33.94 32.22 30.94 29.03
(gr/cm³) 1.282 1.284 1.288 1.369 1.41 1.429
No.200 (% ) 55.53 53.91 52.9 51.67 50.68 49.78
1
penambahan abu cangkang sawit menunjukkan peningkatan sudut geser , kenaikan sudut geser yang signifikan terjadi pada penambahan 9% masa pemeraman 14 hari sebesar 18.23º.Grafik hubungan antara tegangan normal dan tegangan geser untuk variasi 6% dan 9% masa pemeraman 14 hari dapat dilihat pada gambar 9 dan 10.
2.6 2.55
B e ra t Je n i s
2.5 2.45 2.4 2.35 2.3 2.25 2.2 2.15 0
2
4
6
8
10
12
14
16
1.5
Cangkang Sawit (%)
Dari gambar 6 menunjukkan terjadinya penurunan berat jenis akibat penambahan abu cangkang sawit. Peningkatan ini diakibatkan karena bercampurnya antara dua bahan dengan berat jenis yang berbeda. Penurunan penambahan 3% abu cangkang sawit dengan selisih sebesar 0.12 terhadap berat jenis 0%. Pada penambahan 6% abu cangkang sawit penurunan terjadi sebesar 0.22, penambahan 9% abu cangkang sawit sebesar 0.31 , penambahan 12% abu cangkang sawit terjadi penurunan sebesar 0.39 , penambahan 15% abu cangkang sawit terjadi penurunan sebesar 0.46 masing-masing terhadap 0% abu cangkang sawit. Hubungan persentase kadar air dengan berat isi kering pada setiap penambahan abu cangkang sawit dapat dilihat pada gamabar 7. Hasil uji analisa saringan terhadap penambahan abu cangkang sawit dapat dilihat pada gambar 8. Pemeriksaan gradasi butiran menunjukkan bahwa penambahan abu cangkang sawit menyebabkan perubahan komposisi fraksi tanah yaitu berkurangnya fraksi tertahan saringan No. 200. Pengaruh Penambahan Abu Cangkang Sawit Terhadap Kuat Geser Langsung Variasi 0,3,6,9 % Pemeraman 1,4,7,14 hari Pengujian kuat geser dilakukan untuk mengetahui nilai kohesi dan sudut geser yang terjadi pada tanah. Pengujian dilaboratorium sangat dipengaruhi dengan metode pembuatan contoh tanah selain jenis, dan kepadatan tanah. Pengaruh penambahan abu cangkang sawit dapat dilihat pada tabel 5, menunjukkan hubungan nilai kohesi dan sudut geser terhadap penambahan abu cangkang sawit. Hasil penelitian kuat geser langsung yang dilakukan menunjukkan peningkatan nilai kohesi yang signifikan untuk penambahan 6% masa pemeraman 14 hari sebesar 0.247 kg/cm². Akibat
1.4
1.35
0%
1.3
3%
1.25
6%
1.2
9%
1.15
12%
1.1
15%
1.05 1 20
30
40
50
Kadar Air (%)
Gambar 7.
persentase lolos saringan no.200
Gambar 6. Grafik hubungan persentase abu cangkang sawit terhadap berat jenis
B e r a t Is i K e r in g (g r /c m 3 )
1.45
Grafik hubungan persentase kadar air dengan berat isi kering dengan variasi campuran 0%, 3%, 6%, 9%, 12%, 15% Cangkang Sawit.
56 55 54 53 52 51 50 49 0
5
10
15
20
variasi abu cangkang sawit (%)
Gambar 8.
Grafik hubungan persentase abu cangkang sawit dengan persentase lolos No. 200.
2
Tabel 5.
Hasil pengujian kuat geser langsung terhadap penambahan abu cangkang sawit (Nilai Kohesi dan Sudut Geser) Terhadap Waktu Pemeraman Kohesi ( kg/cm²)
Komposisi Campuran 1 hari Tanah + 0% Cangkang Sawit Tanah + 3% Cangkang Sawit Tanah + 6% Cangkang Sawit Tanah + 9% Cangkang Sawit
0.127 0.141 0.159 0.177
Pemeraman 4 7 hari hari 0.137 0.177 0.227 0.2
0.145 0.2 0.24 0.23
0.9 0.8
Tegangn ges er
0.7 0.6
6% 1 hari
0.5
6% 4 hari
0.4
6% 7 hari
0.3
6 % 14 hari
0.2 0.1 0 0
0.5
1
1.5
2
2.5
Tegangan normal
Gambar 9. Grafik hubungan Tegangan normal dengan Tegangan geser variasi 6% masa pemeraman 1, 4, 7, 14 hari
Sudut Geser (Φ) 14 hari
1 hari
0.193 0.159 0.247 0.247
10.66 12.37 14.6 15.77
11.53 13.05 14.93 16.6
14 hari
12.65 13.24 15.77 17.42
13.24 13.36 16.6 18.23
Penambahan abu cangkang sawit mengakibatkan terjadinya perubahan nilai kohesi pada tanah lempung. Peningkatan terbesar nilai kohesi terjadi pada penambahan 6% dan 9% waktu pemeraman 14 hari abu cangkang sawit sebesar 0.247 Kg/cm2 sedangkan sudut geser pada penambahan 9% 14 hari mengalami kenaikan yang signifikan. Hal ini menunjuk kan bahwa lamanya waktu pemeraman berpengaruh terhadap sudut geser. Peningkatan ini diakibatkan oleh adanya ikatan-ikatan antar butiran tanah terhadap pembebanan atau gaya-gaya yang bekerja pada tanah tersebut. Hubungan antara nilai kohesi dan sudut geser pada tanah lempung untuk variasi 0%, 3%, 6%, dan 9% abu cangkang sawit masa pemeraman 14 hari dapat dilihat pada gambar 11 dan 12. Grafik Pengaruh Abu Cangkang Sawit Terhadap Nilai Kohesi Tanah
1 0.9
0.3 0.25
0.8 0.7
9% 1 hari
0.6
9 % 4 hari
0.5
9% 7 hari
0.4 0.3 0.2
9% 14 hari
0% 1, 4, 7, 14 hari 3% 1, 4, 7, 14 hari 6% 1, 4, 7, 14 hari 9% 1, 4, 7, 14 hari
0.2 K ohe si
Te ga nga n ge se r
Pemeraman 4 7 hari hari
0.15 0.1 0.05 0
0.1 0
0
5
10
Abu Cangkang Sawit ( % )
0
0.5
1
1.5
2
2.5
Tegangan normal
Gambar 10. Grafik hubungan Tegangan normal dengan Tegangan geser variasi 9% masa pemeraman 1, 4, 7, 14 hari
Gambar 11. Grafik pengaruh abu cangkang sawit terhadap nilai kohesi masa pemeraman 1, 4, 7, 14 hari
2
Grafik Pengaruh Abu cangkang sawit Terhadap sudut geser
3.
S udut G eser
20 0% 1, 4, 7, 14 hari 3% 1, 4, 7, 14 hari 6% 1, 4, 7, 14 hari 9% 1,4, 7, 14 hari
15 10 5 0 0
2 4 6 8 Abu Cangkang Sawit (%)
10
Gambar 12. Grafik pengaruh abu cangkang terhadap sudut geser masa pemeraman 1, 4, 7, 14 hari Gambar 11 dan 12 menunjukkan perubahan peningkatan nilai kohesi pada variasi 0% sampai 6% abu cangkang sawit. Namun pada variasi 9% abu cangkang sawit kenaikan yang terjadi tidak signifikan terhadap nilai kohesi . Hal ini terjadi akibat penambahan abu cangkang sawit, tanah menjadi lebih nonkohesif sehingga menurunkan nilai kohesi partikel dan meningkatkan nilai sudut geser . KESIMPULAN Berdasarkan hasil penelitian dan pengujian yang telah dilakukan, dapat disimpulkan beberapa hal sebagai berikut: 1. Tanah lempung Batang Kuis, mempunyai indeks plastisitas sebesar 31,22%. Menurut Unified Soil Classification System (USCS), tanah asli ini termasuk tanah kelompok CH yaitu lempung anorganik dengan plastisitas tinggi (high plasticity clay), sedangkan menurut American of Stat Highway and Transportation Official (AASHTO) tanah tersebut dalam kelompok A-7-5, merupakan tanah berlempung yang tidak baik atau buruk apabila digunakan sebagai dasar pondasi. 2. Hasil uji nilai kuat geser langsung yang dicampur dengan abu cangkang sawit mengalami kenaikan, kenaikan nilai kohesi tanah yang cukup signifikan dan efektif terlihat pada kadar campuran 6% abu cangkang sawit masa pemeraman 14 hari sebesar 0.088 terhadap 3% abu cangkang sawit masa pemeraman 14 hari. Sedangkan pada sudut geser mengalami kenaikan yang signifikan pada kadar
campuran 6% abu cangkang sawit masa pemeraman 14 hari sebesar 3.240 terhadap 3% abu cangkang sawit masa pemeraman 14 hari. Peningkatan pada kekuatan geser disebabkan oleh reaksi panas hidrasi yang dihasilkan oleh abu cangkang sawit, reaksi ini menyebabkan nilai kadar air berkurang karena penguapan, sehingga angka pori semakin kecil dan tanah menjadi padat.
DAFTAR PUSTAKA Asrurifak,M, 2005, Studi pengaruh kandungan pupuk kimia dalam tanah terhadap kekuatan geser tanah lempung Indramayu, ITB central library, Departemen of civil Enginering Institut Teknologi Bandung Braja
M. Das, 1994, Mekanika Tanah (Prinsip-Prinsip Rekayasa Geotekni), Jilid I dan II, Penerbit Erlangga,Jakarta.
Chen,F,H, 1975, Fondation on Expansive Soil, Elsevier Scientifik Publishing Company, New York Hapsro, STU, 1996, Stabilitas Tanah Lempung dengan abu terbang dan GEOSTA, Media teknik Edisi Desember, 1996. Ingles, O.G. and Metcalf, J.B, 1972, Soil Stabilization Principles and Practice, Butterworths, Sidney. K.Mallikajuna Rao dan G.V,Rama Subba Rao, 2008, Influence of Fly Ash on Compaction Charakteristics of Exspansive Soil Using 2² Factorial Exsperimentation, University Tirupati, Andhra Pradesh, India.EJGE Lambe, T.W, and Whitman, R.V, 1962, Soil Stabilization Foundation Engineering, Ed.G.A, Leonards, Mc. Graw Hill, New York. Rohayati Kurniasih,(2004),Pengaruh kadar kapur dan lama pemeraman pada stabilisasi tanah dengan kapur tohor dan kapur padam (Kajian kuat geser dan daya dukung tanah ) UMS digital library Universitas Muhammadiyah Surakarta S.A.Naeini dan A. Mahdavi, 2009, Effec of polimer shear strength of silty sand, Imam Khomeini Internatonal University, Qazvin, Iran. EJGE.
2
