TIM EJOURNAL. Ketua Penyunting: Penyunting: Mitra bestari: Penyunting Pelaksana: Redaksi: Jurusan Teknik Sipil (A4) FT UNESA Ketintang - Surabaya

156 - 166

TIM EJOURNAL

Ketua Penyunting: Prof.Dr.Ir.Kusnan, S.E,M.M,M.T

Penyunting: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10.

Prof.Dr.E.Titiek Winanti, M.S. Prof.Dr.Ir.Kusnan, S.E,M.M,M.T Dr.Nurmi Frida DBP, MPd Dr.Suparji, M.Pd Hendra Wahyu Cahyaka, ST., MT. Dr.Naniek Esti Darsani, M.Pd Dr.Erina,S.T,M.T. Drs.Suparno,M.T Drs.Bambang Sabariman,S.T,M.T Dr.Dadang Supryatno, MT

Mitra bestari: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12.

Prof.Dr.Husaini Usman,M.T (UNJ) Prof.Dr.Ir.Indra Surya, M.Sc,Ph.D (ITS) Dr. Achmad Dardiri (UM) Prof. Dr. Mulyadi(UNM) Dr. Abdul Muis Mapalotteng (UNM) Dr. Akmad Jaedun (UNY) Prof.Dr.Bambang Budi (UM) Dr.Nurhasanyah (UP Padang) Dr.Ir.Doedoeng, MT (ITS) Ir.Achmad Wicaksono, M.Eng, PhD (Universitas Brawijaya) Dr.Bambang Wijanarko, MSi (ITS) Ari Wibowo, ST., MT., PhD. (Universitas Brawijaya)

Penyunting Pelaksana: 1. 2. 3. 4. 5.

Drs.Ir.Karyoto,M.S Krisna Dwi Handayani,S.T,M.T Arie Wardhono, ST., M.MT., MT. Ph.D Agus Wiyono,S.Pd,M.T Eko Heru Santoso, A.Md

Redaksi: Jurusan Teknik Sipil (A4) FT UNESA Ketintang - Surabaya Website: tekniksipilunesa.org Email: REKATS

DAFTAR ISI Halaman TIM EJOURNAL ............................................................................................................................. i DAFTAR ISI .................................................................................................................................... ii 

Vol 1 Nomer 1/rekat/17 (2017)

ANALISIS PENAMBAHAN FLY ASH TERHADAP DAYA DUKUNG PONDASI DANGKAL PADA TANAH LEMPUNG EKSPANSIF Puspa Dewi Ainul Mala, Machfud Ridwan, ................................................................................. 01 – 12 PEMANFAATAN SERAT KULIT JAGUNG SEBAGAI BAHAN CAMPURAN PEMBUATAN PLAFON ETERNIT Dian Angga Prasetyo, Sutikno, .................................................................................................... 13 – 24 PENGARUH PENAMBAHAN SERAT KULIT BAMBU PADA PLAFON GIPSUM DENGAN PEREKAT POLISTER Tiang Eko Sukoko, Sutikno, ......................................................................................................... 25 – 33 PENERAPAN SAMBUNGAN MEKANIS (METODE PEMBAUTAN) PADA BALOK DENGAN PERLETAKAN SAMBUNGAN ½ PANJANG BALOK DITINJAU DARI KUAT LENTUR BALOK Hehen Suhendi, Sutikno, ............................................................................................................. 34 – 38 STUDI KELAYAKAN EKONOMI DAN FINANSIAL RENCANA PELEBARAN JALAN TOL WARUSIDOARJO Reynaldo B. Theodorus Tampang Allo, Mas Suryanto HS, ............................................................ 39 – 48 PENGARUH SUBTITUSI FLY ASH DAN PENAMBAHAN SERBUK CANGKANG KERANG DARAH PADA KUALITAS GENTENG BETON Mohamad Ari Permadi, Sutikno, ................................................................................................ 49 – 55

Halaman

PENGARUH PENAMBAHAN SLAG SEBAGAI BAHAN SUBSTITUSI AGREGAT HALUS TERHADAP KARAKTERISTIK MARSHALL DAN PERMEABILITAS PADA CAMPURAN PANAS (HOT MIX) ASPAL PORUS Rifky Arif Laksono, Purwo Mahardi, .......................................................................................... 56 – 64 ANALISA PEMANFAATAN LIMBAH STYROFOAM SEBAGAI BAHAN SUBSTITUSI KE DALAM ASPAL PENETRASI 60/70 TERHADAP KARAKTERISTIK CAMPURAN ASPAL PORUS Taufan Gerri Noris, Purwo Mahardi, .......................................................................................... 65 – 70 ANALISIS PERSEDIAAN MATERIAL PADA PEMBANGUNAN PROYEK MY TOWER HOTEL & APARTMENT DENGAN MENGGUNAKAN METODE MATERIAL REQUIREMENT PLANNING (MRP) Tri Wahyuni, Arie Wardhono, .................................................................................................... 71 – 85 ANALISIS KECELAKAAN KERJA DENGAN MENGGUNAKAN METODE FAULT TREE ANALYSIS PADA PROYEK PEMBANGUNAN APARTEMENT GRAND SUNGKONO LAGOON SURABAYA Great Florentino Miknyo Hendarich, Karyoto, ............................................................................ 86 - 100 PEMANFAATAN SLAG BAJA SEBAGAI BAHAN SUBSTITUSI AGREGAT HALUS PADA PEMBUATAN PAVING BLOCK Arifin Kurniadi, Sutikno, ............................................................................................................ 101 - 106 PENERAPAN E-PROCUREMENT PADA PROSES PENGADAAN PEKERJAAN KONSTRUKSI DI UNIT LAYANAN PENGADAAN PEMERINTAH KABUPATEN GRESIK Anastastia Ria Utami, Hendra Wahyu Cahyaka, ........................................................................... 107 - 116 PENGARUH

PENAMBAHAN

SULFUR

TERHADAP

KARAKTERISTIK

MARSHALL

PERMEABILITAS PADA ASPAL BERPORI Qurratul Ayun, Purwo Mahardi, ................................................................................................. 117 - 122

DAN

Halaman

PENGARUH PENAMBAHAN DINDING GESER PADA PERENCANAAN ULANG GEDUNG FAVE HOTEL SURABAYA Irwan Wahyu Wicaksana, Sutikno, ........................................................................................... 123 - 128 PENGARUH PENAMBAHAN LIMBAH PLASTIK (PET) TERHADAP KARAKTERISTIK MARSHALL DAN PERMEABILITAS PADA ASPAL BERPORI Rizky Putra Ramadhan, Purwo Mahardi, ................................................................................. 129 - 135 PENGARUH TREATMENT LUMPUR LAPINDO TERHADAP MUTU BATU BATA BAHAN LUMPUR LAPINDO BERDASARKAN SNI 15-2094-2000 Ah. Yazidun Ni’am, Arie Wardhono, ........................................................................................ 136 - 143 ANALISIS

PRODUKTIVITAS

TOWER

CRANE

PADA

PROYEK

PEMBANGUNAN

GEDUNG

TUNJUNGAN PLAZA 6 SURABAYA Sofia Dewi Amalia, Didiek Purwadi, ....................................................................................... 144 - 155 ANALISIS PENAMBAHAN LIMBAH MARMER TERHADAP DAYA DUKUNG PONDASI DANGKAL PADA TANAH LEMPUNG EKSPANSIF DI DAERAH DRIYOREJO GRESIK Falaq Karunia Jaya, Machfud Ridwan, .................................................................................. 156 - 166

Rekayasa Teknik Sipil Vol. 01 Nomor 01/rekat/17 (2017), 156 - 166

ANALISIS PENAMBAHAN LIMBAH MARMER TERHADAP DAYA DUKUNG PONDASI DANGKAL PADA TANAH LEMPUNG EKSPANSIF DI DAERAH DRIYOREJO GRESIK Falaq Karunia Jaya, Drs. Machfud Ridwan, M.T. Prodi S1 Teknik Sipil, Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik, Universitas Negeri Surabaya Email: [email protected], [email protected] Abstrak Tanah lempung ekspansif adalah salah satu permasalahan tanah yang banyak dialami oleh beberapa daerah di Indonesia, contohnya adalah tanah di daerah Driyorejo Gresik. Tanah lempung ekspansif memiliki sifat kembang susut yang tinggi dan daya dukung yang rendah, sehingga dapat mengakibatkan kerusakan pada konstruksi yang berada di atasnya. Salah satu upaya untuk memperbaiki tanah lempung ekspansif adalah dengan cara melakukan stabilisasi tanah, Pada penelitian ini akan dilakukan suatu eksperimen di laboratorium dengan tujuan meningkatkan nilai daya dukung pondasi dangkal pada tanah lempung ekspansif dari daerah Driyorejo Gresik dengan cara mencampurkan tanah lempung dengan limbah marmer sebagai bahan stabilisasi. Variasi penambahan jumlah limbah marmer yang digunakan adalah 0%, 3%, 6%, 9% dan 12% dari berat tanah. Sedangkan untuk test yang akan digunakan adalah test konsistensi tanah, test berat jenis tanah, test pemadatan dan test kuat tekan bebas. Dari penelitian yang telah dilaksanakan, dapat disimpulkan bahwa semakin banyak penambahan limbah marmer pada tanah lempung ekspansif maka semakin besar nilai daya dukung pondasi dangkal. Dengan penambahan limbah marmer 0%, 3%, 6%, 9% dan 12%, nilai daya dukung pondasi dangkalnya adalah 25,753 t/m2, 34,718 t/m2, 45,512 t/m2, 53,043 t/m2, dan 62,813 t/m2. Kata Kunci: Tanah lempung ekspansif, limbah marmer, daya dukung pondasi dangkal.

Abstract Expansive clay is one of the many problems experienced by some regions in Indonesia, for example, is the soil in Driyorejo Gresik. Expansive clay has a high shrink swell and low bearing capacity, which would cause damage to the construction above it. One effort to resolve the expansive clay is doing a soil stabilization. This research will be carried out an experiment in a laboratory with the aim of increasing the capacity of shallow foundation on expansive clay from Driyorejo Gresik by mixing clay with marble waste as a stabilizing agent. Variations addition of marble waste used was 0%, 3%, 6%, 9% and 12% of the weight of the soil. As for the test to be used is the consistency of the soil test, weight of soil test, compaction test and compressive strength test. From the research that has been conducted, it can be concluded that the more the addition of marble waste on expansive clay, the greater the value of the capacity of shallow foundation. With the addition of waste marble 0%, 3%, 6%, 9% and 12%, the value of the capacity of shallow foundation is 25.753 t/m2, 34.718 t/m2, 45.512 t/m2, 53.043 t/m2, and 62.813 t/m2 , Keywords: Expansive clays, marble waste, capacity of shallow foundation. mengurangi dampak yang diakibatkan oleh tanah lempung ekspansif, maka diperlukan suatu upaya untuk mengatasinya. Upaya yang dapat diambil untuk mengatasi permasalahan pada tanah lempung ekspansif adalah dengan melakukan stabilisasi tanah. Limbah marmer merupakan limbah yang dihasilkan dari sisa proses pengolahan batu marmer. Hasil uji Laboratorium Sentral Mineral dan Material Maju FMIPA Universitas Negeri Malang tahun 2015 menyebutkan bahwa komposisi yang terkandung dalam limbah marmer adalah senyawa CaO 98,63%, Fe2O3 0,44%, CuO 0,04%, MoO3 0,34% dan Yb2O3 0,56%. Menurut Hardiyatmo (2013:87), CaO merupakan senyawa yang sangat efektif untuk stabilisasi, tapi agak berbahaya digunakan karena dapat menghasilkan panas yang dapat merugikan bahan di

PENDAHULUAN A. Latar Belakang Permasalahan tanah yang banyak dialami oleh beberapa daerah di Indonesia adalah tanah yang memiliki sifat kembang susut tinggi atau yang disebut dengan tanah lempung ekspansif. Apabila hal ini dibiarkan, maka dapat mengakibatkan kerusakan pada konstruksi yang berada di atasnya, karena tanah lempung ekspansif memiliki daya dukung yang rendah dan daya serap terhadap air yang tinggi, sehingga apabila terjadi perubahan kadar air maka akan mengakibatkan perubahan terhadap volumenya. Driyorejo adalah salah satu kecamatan di Kabupaten Gresik yang memiliki permasalahan tanah lempung ekspansif, dengan ciri-ciri memiliki nilai IP > 41%. Untuk

156


sekitarnya. Namun, senyawa ini cocok digunakan untuk tanah yang sangat basah, karena menjadi pengering yang baik. Agar kembang susut pada tanah berkurang, maka perlu dilakukan penambahan jumlah senyawa positif yang ada dalam tanah asli. Salah satu cara yang dapat digunakan adalah dengan mencampurkan senyawa positif yang ada pada limbah marmer sebagai penetralisir dari sifat kembang susut dan membantu segmentasi (mengikat) butiran tanah sehingga tanah menjadi lebih kaku. Dengan semakin banyaknya senyawa positif yang ada, maka akan semakin kecil nilai kembang susut dan dapat meningkatkan daya dukung pada tanah tersebut. Berdasarkan hal diatas, maka dapat dikatakan bahwa limbah marmer dapat digunakan untuk membantu proses stabilisasi tanah lempung ekspansif khususnya untuk meningkatkan daya dukung pondasi dangkal.

KAJIAN PUSTAKA A. Tanah Menurut Das (1995:1), tanah adalah material yang terdiri dari agregat (butiran) mineral-mineral padat yang tidak tersementasi (terikat secara kimia) satu sama lain dan dari bahan-bahan organik yang telah melapuk (yang berpartikel padat) disertai dengan zat cair dan gas yang mengisi ruang-ruang kosong diantara partikel-partikel padat tersebut. Sedangkan menurut Hardiyatmo (2012:1), tanah juga dapat didefinisikan sebagai himpunan mineral, bahan organik, dan endapan-endapan yang relatif lepas (loose), yang terletak di atas batuan dasar (bedrock). B. Tanah Lempung Lempung (clays) adalah tanah yang sebagian besar terdiri dari partikel mikroskopis dan submikroskopis (tidak dapat dilihat dengan jelas bila hanya dengan mikroskop biasa) yang berbentuk lempengan-lempengan pipih dan merupakan partikel-partikel dari mika, mineralmineral lempung (clay minerals) dan mineral-mineral yang sangat halus lainnya (Das, 1995:9).

B. Rumusan Masalah Rumusan masalah pada penelitian ini adalah bagaimana pengaruh penambahan limbah marmer terhadap daya dukung pondasi dangkal pada tanah lempung ekspansif di daerah Driyorejo Gresik?

C. Tanah Lempung Ekspansif Tanah lempung ekspansif atau yang disebut tanah lempung kembang susut adalah tanah yang mengalami perubahan volume ketika kadar air berubah. Pengurangan kadar air menyebabkan lempung menyusut, dan sebaliknya bila kadar air bertambah maka menyebabkan lempung mengembang. Derajat pengembangan bergantung pada beberapa faktor, seperti tipe dan jumlah mineral lempung yang ada dalam tanah, luas spesifik lempung, susunan tanah, konsentrasi garam dalam air pori, valensi kation, sementasi, adanya bahan-bahan organik, kadar air awal dan sebagainya. Perubahan volume tanah yang besar dapat membahayakan bangunan (Hardiyatmo, 2012:121).

C. Tujuan Penelitian Tujuan yang ingin dicapai pada penelitian ini adalah untuk mengetahui seberapa besar pengaruh penambahan limbah marmer terhadap daya dukung pondasi dangkal pada tanah lempung ekspansif di daerah Driyorejo Gresik. D. Manfaat Penelitian 1. Mengetahui besarnya perubahan daya dukung pondasi dangkal pada tanah lempung ekspansif setelah ditambahkan limbah marmer untuk daerah Driyorejo Gresik dan daerah lainnya yang memiliki permasalahan serupa. 2. Dapat digunakan sebagai bahan acuan untuk penelitian lebih lanjut, khususnya yang berhubungan dengan bahan stabilisasi tanah.

D. Limbah Marmer Limbah marmer adalah limbah yang dihasilkan pada saat proses pengolahan batu marmer menjadi berbagai macam bentuk olahan dan berbagai ukuran, seperti patung, meja, vendel, tegel dan kerajinan. Dalam proses pengolahan batu marmer, pada awalnya batu marmer tersebut berbentuk batu-batu besar yang kemudian batubatu itu digergaji dengan mesin. Selama proses penggergajian itulah limbah marmer yang berupa serbuk dihasilkan.

E. Batasan Masalah 1. Limbah marmer yang digunakan adalah berupa serbuk yang berasal dari sisa industri pengolahan marmer PT. Industri Marmer Indonesia Tulungagung. 2. Perbandingan prensentase jumlah limbah marmer yang ditambahkan pada tanah lempung adalah 0%, 3%, 6%, 9%, dan 12% dari berat tanah. 3. Test kepadatan yang digunakan adalah Proctor Standart Test.

E. Stabilisasi Tanah Lempung Ekspansif dengan Limbah Marmer Limbah marmer dapat digunakan sebagai bahan stabilisasi tanah dikarenakan pada limbah marmer banyak terdapat senyawa CaO. Menurut Hardiyatmo (2013:87157


89), CaO merupakan senyawa yang sangat efektif untuk stabilisasi, tapi agak berbahaya digunakan karena dapat menghasilkan panas yang dapat merugikan bahan di sekitarnya. Namun, senyawa ini cocok digunakan untuk tanah yang sangat basah, karena menjadi pengering yang baik. Ion-ion Ca cenderung menggantikan kation-kation pada umumnya, seperti sodium (Na+) atau potasium (K+) yang berada pada partikel lempung. Proses ini disebut pertukaran kation (cation exchange). Penggantian sodium atau potasium dengan kalsium akan mereduksi indeks plastisitas partikel lempung secara signifikan. Reduksi plastisitas, umumnya diikuti pula dengan reduksi potensi kembang susut tanah, reduksi kemudahan kehilangan kekuatan oleh perubahan kadar air dan reduksi kelengketan.

J. Pondasi Dangkal Secara umum, yang dinamakan pondasi dangkal adalah pondasi yang mempunyai perbandingan antara kedalaman dengan lebar sekitar kurang dari empat. Apabila perbandingan antara kedalaman dengan lebar pondasi lebih besar dari empat, pondasi tersebut diklasifikasikan sebagai pondasi dalam. Pondasi dangkal juga dapat didefinisikan sebagai pondasi yang apabila kedalamannya adalah kurang atau sama dengan lebar pondasi (Terzaghi, dalam Das, 1995:116-118). K. Daya Dukung Pondasi Dangkal Menurut Terzaghi dalam Das (1995:122) dan Hardiyatmo (2014:269-273), untuk menganalisis daya dukung pondasi dangkal dengan keadaan keruntuhan geser menyeluruh berdasarkan bentuknya dapat menggunakan persamaan: 1. Pondasi menerus: a. Pondasi lajur:

F. Konsistensi Tanah Untuk menggambarkan batas-batas konsistensi tanah berbutir halus adalah dengan mempertimbangkan kandungan kadar air tanah. Batas-batas tersebut adalah batas cair (liquid limit), batas plastis (plastic limit) dan batas susut (shrinkage limit) (Atterberg, 1991 dalam Hardiyatmo, 2012:47).

0,5 0,5

2. Pondasi setempat: a. Pondasi bujur sangkar: 1,3

0,4

b. Pondasi lingkaran:

G. Pemadatan Tanah Pemadatan adalah peristiwa bertambahnya berat volume kering karena butir-butir tanah merapat satu sama lain sebagai akibat berkurangnya rongga udara yang disebabkan oleh beban dinamis. Untuk menentukan hubungan kadar air dengan berat volume, dan untuk mengevaluasi tanah agar memenuhi persyaratan kepadatan, maka umumnya dilakukan uji pemadatan (Hardiyatmo, 2012:79-81).

1,3

0,3

c. Pondasi empat persegi panjang: 1

0,3

0,5

1

0,2

Sedangkan untuk menganalisis daya dukung pondasi dangkal dengan keadaan keruntuhan geser setempat berdasarkan bentuknya dapat menggunakan persamaan: 2 3

′

1. Pondasi menerus: a. Pondasi lajur:

H. Berat Jenis Tanah (Gs) Menurut Hardiyatmo (2012:5), berat jenis tanah atau specific gravity (Gs) adalah perbandingan antara berat volume butiran padat (γs) dengan berat volume air (γw). Gs tidak berdimensi. Berat jenis dari berbagai jenis tanah berkisar antara 2,65 sampai 2,75. Nilai berat jenis Gs = 2,67 biasanya digunakan untuk tanah-tanah tak berkohesi. Sedang untuk tanah kohesif tak organik berkisar di antara 2,68 sampai 2,72.

′

′

′

0,5

′

2. Pondasi setempat: a. Pondasi bujur sangkar: 1,3 ′

′

′

0,4

′

′

0,3

′

b. Pondasi lingkaran: 1,3 ′

′

c. Pondasi empat persegi panjang: ′

I. Kuat Tekan Bebas (Unconfined) Kuat tekan bebas termasuk hal yang khusus dari uji triaksial unconsolidated-undrained (tak terkonsolidasi-tak terdrainase). Kondisi pembebanan sama dengan yang terjadi pada uji triaksial, hanya tegangan selnya nol (α3 = 0). Pengujian ini hanya cocok untuk jenis tanah lempung jenuh, dimana pada pembebanan cepat, air tidak sempat mengalir ke luar dari benda uji (Hardiyatmo, 2012:333).

′ 1

0,3

′

0,5

′ 1

0,2

Daya dukung ijin dapat dihitung sebagai berikut: Sehingga untuk menghitung beban ijin dapat dihitung sebagai berikut: Q

158

q

xA


kepadatan maksimum (γd maks) dan kadar air optimum (wcopt). 4. Test uji kuat tekan (Unconfined Test) yang bertujuan untuk mencari nilai kuat tekan bebas (qu).

METODE PENELITIAN A. Jenis Penelitian Jenis penelitian ini adalah penelitian eksperimen yang dilaksanakan di laboratorium. Setelah diperoleh hasil laboratorium, maka dilakukan analisis pengaruh penambahan limbah marmer terhadap peningkatan parameter fisik dan mekanis untuk kondisi tanah sesudah distabilisasi.

E. Teknik Analisis Data 1. Penyusunan data yang diperoleh dari test di laboratorium menjadi data kelompok, kemudian disajikan dalam bentuk tabel dan grafik. 2. Metode analisis yang digunakan adalah analisis data laboratorium yang berupa data kuantitatif dan dianalisis secara deskripsi kualitatif.

B. Lokasi dan Waktu Penelitian Lokasi penelitian ini dilakukan di Laboratorium Mekanika Tanah Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Negeri Surabaya Jl. Ketintang Surabaya. Waktu penelitian ini dilaksanakan pada tahun ajaran 2015-2016.

F. Langkah-langkah Penelitian 1. Tahap persiapan yang terdiri dari survey lokasi dan pengambilan sampel tanah lempung dari daerah Driyorejo Gresik, pengambilan limbah marmer berupa serbuk dari sisa industri pengolahan marmer PT. Industri Marmer Indonesia Tulungagung. 2. Membuat campuran benda uji dari tanah asli dengan variasi penambahan limbah marmer 0%, 3%, 6%, 9% dan 12% dari berat tanah untuk test konsistensi tanah, test pemadatan dan test berat jenis. 3. Melakukan test konsistensi tanah untuk masingmasing campuran yang terdiri dari test batas cair (liquid limit) untuk mencari nilai LL dan test batas plastis (plastic limit) untuk mencari nilai PL. 4. Setelah didapatkan nilai LL dan PL, maka dapat dihitung nilai Indeks Plastisitas (IP) yang digunakan untuk mengklasifikasikan tanah yang digunakan termasuk tanah lempung ekspansif atau tidak. 5. Melakukan test berat jenis tanah untuk masingmasing campuran (Specific Gravity) untuk mencari nilai Gs. Setelah nilai Gs diketahui, maka dapat dihitung nilai γzav yang akan digunakan sebagai kontrol pada grafik test proctor yang nanti akan dilakukan. 6. Melakukan pemeraman selama 24 jam untuk setiap campuran benda uji yang nantinya digunakan sebagai campuran benda uji untuk test pemadatan. Tujuan dilakukan pemeraman adalah agar setiap campuran tercampur dengan homogen. 7. Setelah dilakukan pemeraman, maka dapat dilanjutkan dengan melakukan test pemadatan dengan menggunakan Standart Proctor Test untuk mencari nilai kepadatan maksimum (γd maks) dan kadar air optimum (wcopt). Nilai γd maks nantinya digunakan sebagai nilai tingkat kepadatan untuk pembuatan benda uji Unconfined Test dan sebagai variabel untuk perhitungan daya dukung pondasi dangkal. Setelah test pemadatan, maka kontrol hasil test dengan membuat grafik hubungan antara antara γd dan wc, kemudian cek apakah grafik tersebut memotong garis

C. Variabel Penelitian 1. Variabel bebas adalah variabel yang sengaja dipelajari pengaruhnya (dengan cara mengubah atau memanipulasi) terhadap variabel terikat. Variabel bebas pada penelitian ini adalah presentase jumlah limbah marmer yang ditambahkan pada tanah lempung adalah 0%, 3%, 6%, 9%, dan 12% dari berat tanah. 2. Variabel terikat adalah variabel yang keadaannya dipengaruhi oleh akibat adanya variabel bebas. Variabel terikat pada penelitian ini adalah besarnya nilai kuat tekan bebas (qu). 3. Variabel kontrol adalah perlakuan yang disamakan terhadap penelitian yang dilakukan. Variabel kontrol pada penelitian ini adalah tanah lempung ekspansif yang digunakan berasal dari daerah Driyorejo Gresik, limbah marmer yang berupa serbuk yang berasal dari sisa industri pengolahan marmer PT. Industri Marmer Indonesia Tulungagung, dan tingkat kepadatan tanah yang menggunakan test pemadatan Standart Proctor Test. D. Teknik Pengumpulan Data Teknik pengumpulan data pada penelitian ini adalah dengan melakukan serangkaian test di laboratorium yang nantinya menghasilkan data berupa angka-angka, kemudian diolah dan dianalisis. Berikut adalah beberapa test yang akan dilaksanakan pada penelitian ini: 1. Test konsistensi tanah yang terdiri dari test batas cair (liquid limit) untuk mencari nilai LL dan test batas plastis (plastic limit) untuk mencari nilai PL, setelah nilai LL dan PL diketahui maka dapat dihitung nilai Indeks Plastisitas (IP). 2. Test berat jenis tanah (specific gravity test) yang bertujuan untuk mencari nilai berat jenis tanah (Gs). 3. Test pemadatan dengan menggunakan Standart Proctor Test yang bertujuan untuk mencari nilai 159


13. Setelah menganalisis data, maka dapat diambil kesimpulan.

γzav atau tidak. Jika tidak memotong, maka dapat dilanjutkan ke langkah selanjutnya, tetapi jika memotong maka perlu dilakukan pencampuran benda uji dan pemeraman kembali, setelah itu dilakukan test pemadatan dan melakukan kontrol hingga grafik hubungan antara γd dan wc tidak memotong garis γzav. 8. Setelah test pemadatan yang telah terkontrol, maka dilanjutkan dengan membuat campuran benda uji kembali untuk dari tanah asli dengan variasi penambahan limbah marmer 0%, 3%, 6%, 9% dan 12% dari berat tanah dan melakukan pemeraman selama 24 jam. 9. Membuat benda uji test kuat tekan bebas dengan melakukan test pemadatan kembali hingga kondisi kepadatan maksimum (γd maks) yang sama dengan test kepadatan yang sebelumnya. Jika telah didapatkan γd yang sama dengan test pemadatan yang maks sebelumnya, maka dapat dilanjutkan ke langkah selanjutnya, sedangkan jika γd maks yang didapatkan tidak sama dengan test pemadatan yang sebelumnya, maka perlu dilakukan pencampuran benda uji dan pemeraman kembali, kemudian melakukan test pemadatan hingga didapatkan nilai γd maks yang sama dengan test pemadatan sebelumnya. 10. Setelah benda uji memiliki tingkat kepadatan yang sama dengan test pemadatan awal, maka dilanjutkan dengan melakukan test kuat tekan bebas (Unconfined Test). Untuk benda uji test kuat tekan bebas, diambil dari tanah yang telah dipadatkan sebelumnya dengan menggunakan Standart Proctor Test, untuk cara pengambilan benda ujinya adalah dengan cara dicrop dengan menggunakan cetakan untuk benda uji test kuat tekan bebas. Setelah membuat benda uji, maka dapat dilakukan test kuat tekan bebas dan menghitung nilai qu, dimana qu nantinya akan digunakan sebagai variabel perhitungan untuk daya dukung pondasi dangkal. 11. Setelah semua test dilakukan, maka dapat mulai melakukan perhitungan daya dukung pondasi dangkal dengan menggunakan rumus yang ada. Untuk variabel yang digunakan adalah nilai γd maks dan nilai qu. Untuk γd maks digunakan untuk nilai γ, sedangkan untuk nilai qu digunakan untuk menghitung nilai c, dimana c . Setelah nilai γ dan c diketahui, maka

G. Diagram Alir Penelitian Mulai Menyiapkan bahan yang terdiri dari tanah lempung ekspansif dari Driyorejo Gresik dan limbah marmer dari PT. Industri Marmer Indonesia Tulungagung Membuat campuran benda uji dari tanah asli dengan variasi penambahan limbah marmer 0%, 3%, 6%, 9% dan 12% dari berat tanah Melakukan pemeraman selama 24 jam untuk setiap campuran benda uji

Tidak

Melakukan test pemadatan (Standart Proctor Test) untuk mencari nilai kepadatan maksimum (γd maks) dan kadar air optimum (wc opt)

Melakukan test konsistensi tanah yang terdiri dari test batas cair (liquid limit) untuk mencari LL dan test batas plastis (plastic limit) untuk mencari PL

Melakukan test berat jenis tanah (Specific Gravity) untuk mencari nilai Gs

Ya

Menghitung nilai Indeks Plastisitas (IP) Yakembali dari tanah Membuat campuran benda uji asli dengan variasi penambahan limbah marmer 0%, 3%, 6%, 9% dan 12% dari berat tanah dan melakukan pemeraman selama 24 jam

Tidak Melakukan test pemadatan kembali hingga kondisi kepadatan maksimum (γd maks) yang sama dengan sebelumnya

Ya Membuat 5 benda uji dengan variasi penambahan limbah marmer 0%, 3%, 6%, 9% dan 12% dari berat tanah, benda uji diambil dari tanah Ya yang telah dipadatkan dengan kondisi kepadatan (γd maks) maksimum yang sama dengan sebelumnya Melakukan test kuat tekan bebas (Unconfined Test) untuk mencari nilai qu Melakukan perhitungan daya dukung pondasi dangkal

dapat disubstitusikan ke dalam rumus daya dukung pondasi dangkal. 12. Setelah semua test dan perhitungan daya dukung pondasi dangkal telah dilakukan, maka dapat dilakukan analisis dan pengolahan data, kemudian disajikan kedalam bentuk grafik dan tabel.

Memberikan kesimpulan Menganalisis data Selesai

Gambar 3.4 Diagram Alir Penelitian

160


HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN A. Pengaruh Penambahan Limbah Marmer pada Tanah Lempung Terhadap Nilai Batas Cair (LL) Tabel 4.1 Pengaruh Penambahan Limbah Marmer pada Tanah Lempung Terhadap Nilai Batas Cair (LL) Penambahan Limbah Marmer (%)

Nilai Batas Cair (LL) (%)

0 3

B. Pengaruh Penambahan Limbah Marmer pada Tanah Lempung Terhadap Nilai Batas Plastis (PL) Tabel 4.2 Pengaruh Penambahan Limbah Marmer pada Tanah Lempung Terhadap Nilai Batas Plastis (PL)

Prosentase Penurunan (%)

Penambahan Limbah Marmer (%)

Nilai Batas Plastis (PL) (%)

69,85

0

0

24,63

0

60,76

13,01

3

27,71

12,50

6

55,44

20,64

6

29,99

21,74

9

53,48

23,43

9

32,66

32,58

12

50,73

27,38

12

36,25

47,17

Sumber: Hasil Laboratorium


75

40 Plastic Limit (%)

69.85

70 Liquid Limit (%)

Prosentase Kenaikan (%)

65 60.76

60

55.44

55

53.48 50.73

50

36.25

35 32.66 30

29.99 27.71

25

24.63

20

45 0

3

6

9

12

0

15

3

6

9

12

15



Gambar 4.1 Grafik Pengaruh Penambahan Limbah Marmer pada Tanah Lempung Terhadap Nilai Batas Cair (LL) Sumber: Hasil Laboratorium

Gambar 4.2 Grafik Pengaruh Penambahan Limbah Marmer pada Tanah Lempung Terhadap Nilai Batas Plastis (PL) Sumber: Hasil Laboratorium

Menurunnya nilai batas cair (LL) dikarenakan berkurangnya kadar air yang terdapat pada tanah lempung setelah dicampur limbah marmer. Ketika tanah lempung tanpa limbah marmer diberi air, maka tanah lempung akan menyerap lebih banyak air dibandingkan tanah lempung yang dicampur limbah marmer. Hal ini disebabkan karena tanah lempung cenderung mengikat limbah marmer dibandingkan air, sehingga air yang awalnya akan diserap oleh tanah lempung akan tergantikan oleh limbah marmer dan kadar air pada tanah lempung akan turun seiring jumlah limbah marmer yang ditambahkan. Oleh karena itu, semakin besar penambahan limbah marmer maka semakin besar penurunan nilai LL.

Meningkatnya nilai batas plastis (PL) dikarenakan limbah marmer yang ditambahkan pada tanah lempung akan terhidrasi (kondisi dimana limbah marmer juga akan menyerap air) dan menyebabkan tanah menjadi cepat kering dan retak sebelum gulungan mencapai diameter 3,2 mm. Sehingga agar gulungan dapat mencapai kondisi tersebut, maka harus ditambahkan air. Oleh karena itu, semakin besar penambahan limbah marmer maka semakin besar kenaikan nilai PL.

161


C. Pengaruh Penambahan Limbah Marmer pada Tanah Lempung Terhadap Nilai Indeks Plastisitas (IP) Tabel 4.3 Pengaruh Penambahan Limbah Marmer pada Tanah Lempung Terhadap Nilai Indeks Plastisitas (IP) Nilai Indeks Plastisitas (IP) (%)


Prosentase Penurunan

D. Pengaruh Penambahan Limbah Marmer pada Tanah Lempung Terhadap Nilai Berat Jenis Tanah (Gs) Tabel 4.4 Pengaruh Penambahan Limbah Marmer pada Tanah Lempung Terhadap Nilai Berat Jenis Tanah (Gs)

0

45,22

0

3

33,05

26,91

6

25,45

43,72

Sedang

9

20,83

53,94

Sedang

12

14,48

67,99

Rendah

Berat Jenis Tanah

Indeks Plastisitas (%)

0

2,676

0

3

2,658

0,69

6

2,637

1,45

9

2,618

2,18

12

2,600

2,82

2.700

45.22

40 33.05 30

(%)


Sumber: Hasil Perhitungan 50

Prosentase Penurunan

(%)

(%) Sangat Tinggi Tinggi

Nilai Berat Jenis Tanah (Gs)

Penambahan Limbah Marmer

Klasifikasi Tanah Ekspansif

25.45 20.83

2.676

2.680

2.658

2.660

2.637

2.640

2.618

2.620

2.600

2.600 2.580

20

14.48

0

3

6

9

12

15


10 0

3

6

9

12

15

Gambar 4.4 Grafik Pengaruh Penambahan Limbah Marmer pada Tanah Lempung Terhadap Nilai Berat Jenis Tanah (Gs) Sumber: Hasil Laboratorium


Gambar 4.3 Grafik Pengaruh Penambahan Limbah Marmer pada Tanah Lempung Terhadap Nilai Indeks Plastisitas (IP) Sumber: Hasil Perhitungan

Menurunnya nilai berat jenis tanah (Gs) dikarenakan adanya perubahan volume butiran tanah lempung yang menjadi lebih besar karena adanya reaksi penggumpalan. Berat volume butiran padat (γs) adalah perbandingan antara berat kering tanah (Ws) dengan volume butir tanah (Vs), jika nilai Ws tetap, sedangkan nilai Vs mengalami kenaikan, maka nilai γs akan mengalami penurunan. Sedangkan Gs adalah perbandingan antara berat volume butiran padat (γs) dengan berat volume air (γw), jika nilai γs turun, sedangkan nilai γw tetap, maka nilai Gs juga akan mengalami penurunan. Oleh karena itu, semakin besar penambahan limbah marmer maka semakin besar penurunan nilai Gs.

Menurunnya nilai Indeks Plastisitas (IP) dikarenakan pada limbah marmer terdapat senyawa CaO yang bersifat mengikat air (H2O), sehingga ketika campuran tanah lempung yang diberi limbah marmer dan air, sebagian air akan diserap oleh limbah marmer dan tanah lempung akan lebih sedikit menyerap air. Indeks Plastisitas (IP) adalah selisih antara nilai batas cair (LL) dengan nilai batas plastis (PL), jika nilai LL turun, sedangkan nilai PL naik, maka nilai IP akan mengalami penurunan. Oleh karena itu, semakin besar penambahan limbah marmer maka semakin besar penurunan nilai IP.

162


E. Pengaruh Penambahan Limbah Marmer pada Tanah Lempung Terhadap Nilai Kepadatan Maksimum (γd maks) Tabel 4.5 Pengaruh Penambahan Limbah Marmer pada Tanah Lempung Terhadap Nilai Kepadatan Maksimum (γd maks)

(%)

Nilai Kepadatan Maksimum (gr/cm³)

Prosentase Penurunan (%)

0

1,434

3

F. Pengaruh Penambahan Limbah Marmer pada Tanah Lempung Terhadap Nilai Kadar Air Optimum (wcopt) Tabel 4.6 Pengaruh Penambahan Limbah Marmer pada Tanah Lempung Terhadap Nilai Kadar Air Optimum (wcopt)

(%)

Nilai Kadar Air Optimum (wcopt) (%)

0

0

25,00

0

1,415

1,32

3

26,00

4,00

6

1,395

2,72

6

28,00

12,00

9

1,371

4,39

9

29,00

16,00

12

1,338

6,69

12

32,00

28,00



1.415

1.420

Kadar Air Optimum (%)

Kepadatan Maksimum (gr/cm³)

35.00

1.434 1.395

1.400 1.380

1.371

1.360 1.338

1.340 1.320 0

(%)


Sumber: Hasil Laboratorium 1.440

Prosentase Kenaikan

3

6

9

12

32.00

32.00

29.00 26.00

26.00

25.00

23.00 20.00 0

15

29.00

28.00

3

6

9

12

15



Gambar 4.5 Grafik Pengaruh Penambahan Limbah Marmer pada Tanah Lempung Terhadap Nilai Kepadatan Maksimum (γd maks) Sumber: Hasil Laboratorium

Gambar 4.6 Grafik Pengaruh Penambahan Limbah Marmer pada Tanah Lempung Terhadap Nilai Kadar Air Optimum (wcopt) Sumber: Hasil Laboratorium

Menurunnya nilai kepadatan maksimum (γd maks) dikarenakan adanya perubahan volume total tanah lempung yang menjadi lebih besar karena adanya reaksi penggumpalan, sehingga jumlah pori-pori dalam tanah mengalami peningkatan. Kepadatan (γd) adalah perbandingan antara berat kering tanah (Ws) dengan volume total tanah basah (Vt), jika nilai Ws tetap, sedangkan nilai Vt mengalami kenaikan, maka nilai γd akan mengalami penurunan. Oleh karena itu, semakin besar penambahan limbah marmer maka semakin besar penurunan nilai γd maks.

Meningkatnya nilai kadar air optimum (wcopt) dikarenakan ketika tanah lempung dicampur dengan limbah marmer kemudian diberi air maka akan terjadi proses segmentasi (pengikatan), sehingga menyebabkan penggumpalan dan kadar air dalam tanah akan ikut meningkat. Meningkatnya kadar air (wc) juga dibuktikan dengan meningkatnya nilai kepadatan (γd). Kadar air (wc) adalah perbandingan antara berat air (Ww) dengan berat tanah kering (Ws) dan dikalikan 100%, jika nilai Ww naik, sedangkan nilai Ws tetap, maka nilai wc akan mengalami peningkatan. Oleh karena itu, semakin besar penambahan limbah marmer maka semakin besar kenaikan nilai wcopt.

163


Nilai Kuat Tekan Bebas (qu) (kg/cm2)

(t/m2)

(kN/m2)

(%)

Klasifikasi Konsistensi Tanah Lempung

Prosentase Kenaikan

0

0,988

9,880

96,889

0

Sedang

3

1,352

13,520

132,585

36,84

Kaku

6

1,790

17,900

175,538

81,17

Kaku

9

2,096

20,960

205,546

112,15

12

2,493

24,930

244,479

152,33

Sangat kaku Sangat kaku


nilai daya dukung pondasi dangkalnya menjadi 62,813 t/m2 dengan persentase kenaikan sebesar 143,91%. Jadi semakin banyak penambahan limbah marmer pada tanah lempung maka semakin besar peningkatan nilai daya dukung pondasi dangkal.

Tabel 4.8 Pengaruh Penambahan Limbah Marmer pada Tanah Lempung Terhadap Nilai Daya Dukung Pondasi Dangkal (qult) Penambahan Limbah Marmer (%)

Daya Dukung Pond. Dangkal (t/m2)

Prosentase Kenaikan (%)

0

25,753

0

3

34,718

34,81

6

45,512

76,73

9

53,043

105,97

12

62,813

143,91

B. Saran 1. Limbah marmer yang berasal dari Tulungagung dapat digunakan sebagai alternatif untuk meningkatkan nilai daya dukung pondasi dangkal pada tanah lempung di daerah Driyorejo Gresik karena dengan penambahan 12% limbah marmer dapat meningkatkan nilai daya dukung hingga lebih dari 100%. 2. Perlu dilakukan penelitian lanjutan untuk pemanfaatan limbah marmer Tulungagung dengan tujuan untuk meningkatkan nilai daya dukung pondasi dangkal di daerah lain yang memiliki permasalahan serupa. 3. Perlu dilakukan penelitian lanjutan untuk pemanfaatan limbah marmer yang berasal dari daerah lainnya dengan tujuan untuk meningkatkan nilai daya dukung pondasi dangkal pada tanah lempung di daerah yang sama atau berbeda. 4. Perlu dilakukan penelitian lanjutan untuk variasi lama pemeraman sehingga dapat dilihat perbandingan yang diakibatkan jika lama pemeraman lebih dari atau kurang dari 24 jam.

Sumber: Hasil Perhitungan

Daya Dukung Pondasi Dangkal (t/m²)

75.000 53.043

62.813

45.512

50.000

34.718 25.753

25.000

0.000 0

3

6

9

12

15


Gambar 4.9 Grafik Pengaruh Penambahan Limbah Marmer pada Tanah Lempung Terhadap Nilai Daya Dukung Pondasi Dangkal (qult) Sumber: Hasil Perhitungan

DAFTAR PUSTAKA Amal, Andi Syaiful dan Saleh, Chairil. 2015. “Pemanfaatan Limbah Batu Marmer Sebagai Pengganti Agregat Kasar pada Campuran Aspal Beton Terhadap Karakteristik Marshall”. Jurnal Teknik Sipil. Vol 13 Nomor 2: hal. 117-126. Universitas Muhammadiyah Malang. Andayani, Nur. 2005. Petunjuk Praktek Mekanika Tanah II. Surabaya: Unesa University Press. Das, Braja M. 1995. Mekanika Tanah Jilid 1. Terjemahan Noor Endah Mochtar dan Indrasurya B. Mochtar. Jakarta: Erlangga. -------------------. 1995. Mekanika Tanah Jilid 2. Terjemahan Noor Endah Mochtar dan Indrasurya B. Mochtar. Jakarta: Erlangga. Hardiyatmo, Hary Christady. 2012. Mekanika Tanah 1. Yogyakarta: Gadjah Mada University Press. -------------------. 2014. Mekanika Tanah 2. Yogyakarta: Gadjah Mada University Press. -------------------. 2013. Stabilisasi Tanah untuk Perkerasan Jalan. Yogyakarta: Gadjah Mada University Press. Istiqomah dan Kurnia, Shanti. 2013. “Pengaruh Limbah Marmer Sebagai Bahan Pengisi pada Beton”. Jurnal

Meningkatnya nilai daya dukung pondasi dangkal (qult) dikarenakan meningkatnya nilai kuat tekan bebas (qu), sehingga nilai kohesi (c dan c’) juga mengalami peningkatan. Kemudian karena adanya pengaruh penurunan nilai kepadatan (γd) yang lebih besar dari penurunan berat jenis tanah (Gs), menyebabkan nilai angka pori (e) menurun, dan karena pengaruh penurunan nilai e lebih besar dari penurunan nilai Gs, maka menyebabkan nilai berat volume tanah dalam keadaan jenuh (ɣsat) juga menurun, sehingga nilai ɣ’ juga ikut menurun. Tetapi karena peningkatan nilai c’ lebih besar dari penurunan nilai ɣ’, maka menyebabkan nilai qult masih mengalami peningkatan. SIMPULAN DAN SARAN A. Simpulan Berdasarkan hasil analisis, dapat disimpulkan bahwa limbah marmer dapat digunakan untuk meningkatkan nilai daya dukung pondasi dangkal. Pada kondisi awal dengan penambahan limbah marmer 0%, nilai daya dukung pondasi dangkalnya adalah 25,753 t/m2, sedangkan dengan penambahan limbah marmer 12%, 165


KoNTekS 7. hal. 185-190. Universitas Sebelas Maret Surakarta. Mochtar, Indrasurya B. 1994. Rekayasa Penanggulangan Masalah Pembangunan Pada Tanah-Tanah yang Sulit. Surabaya: ITS Press. Olivia, Monita dan Wibisono, Gunawan. 2002. “Analisis Penurunan Pondasi Dangkal pada Tanah Lempung Kasongan”. Jurnal Natur Indonesia. Vol 5 (1): hal. 95-101. Universitas Riau. Panguriseng, Darwis. 2001. Stabilisasi Tanah. Makassar: Universitas 45 Makassar. Ridwan, Machfud. 2003. Petunjuk Praktek Mekanika Tanah I. Surabaya: Unesa University Press. Setioningsih, Retnowati. 2011. “Pengaruh Pemanfaatan Limbah Batu Marmer Sebagai Agregat Terhadap Kuat Desak Beton”. Jurnal Teknik. Vol 1 Nomor 2: hal. 81-87. Sekolah Tinggi Teknologi Nasional Yogyakarta. Soedarmo, G. Djatmiko dan Purnomo, S. J. 1993. Mekanika Tanah 1. Malang: Kanisius. Seodarsono, Suyono dan Nakazawa, Kazuto (Ed). 2000. Mekanika Tanah dan Teknik Pondasi. Terjemahan L. Taulu dkk. Jakarta: PT. Pradnya Paramita. Suryawan. 2013. Pengaruh Penambahan Clean Set Cement terhadap Potential Swelling pada Tanah Lempung Kembang – Susut. Skripsi tidak diterbitkan. Surabaya: Universitas Negeri Surabaya. Tim Penyusun. 2014. Pedoman Penulisan Skripsi. Surabaya: Unesa University Press. Utami, Sri. 2010. “Pemanfaatan Limbah Marmer untuk Pembuatan Paving Stone”. Jurnal Neutron. Vol 10 Nomor 2: hal. 54-59. Universitas Narotama Surabaya.

166

TIM EJOURNAL. Ketua Penyunting: Penyunting: Mitra bestari: Penyunting Pelaksana: Redaksi: Jurusan Teknik Sipil (A4) FT UNESA Ketintang - Surabaya

Recommend Documents