TUGAS AKHIR ANALISIS DAYA DUKUNG TANAH EKSPANSIF DENGAN CAMPURAN KAPUR SEBAGAI STABILISASI TANAH DASAR
Diajukan Sebagai Syarat Untuk Meraih Gelar Sarjana Strata - 1(S1)
Disusun oleh :
TURMUDI 4110411 - 029
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN UNIVERSITAS MERCU BUANA
TERAKREDITASI A BERDASARKAN BADAN AKREDITASI NASIONAL PERGURUAN TINGGI NOMOR : 012/BAN-PET/AK/VII/S1/2003 JAKARTA 2008
LEMBAR PENGESAHAN SIDANG SARJANA KOMPREHENSIF LOKAL FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN UNIVERSITAS MERCU BUANA
No.Dokumen Tgl. Efektif
01142344100 7 MARET 2005
Q distribusi
Semester : Genap
Tahun Akademik : 2007 / 2008
Tugas akhir ini untuk melengkapi tugas-tugas dan memenuhi persyaratan dalam memperoleh gelar Sarjana Teknik, jenjang pendidikan Strata 1 (S-l), Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Universitas Mercu Buana, Jakarta. Judul Tugas Akhir : Analisis Daya Dukung Tanah Ekspansif Dengan Campuran Kapur Sebagai Stabilisasi Tanah Dasar
Disusun oleh : Nama Nomor Induk Mahasiswa Jurusan/Program Studi
: Turmudi : 4110411-029 : Teknik Sipil
Telah diajukan dan dinyatakan LULUS pada sidang sarjana tanggal 23 Agustus 2008
Pembimbing,
Ir. Desiana Vidayanti, MT
Jakarta, 23 Agustus 2008 Mengetahui, Ketua Sidang
Ketua Program Studi Teknik Sipil
Ir. Desiana Vidayanti, MT
Ir. Mawardi Amin, MT
ABSTRAK Nama NIM Judul
: Turmudi : 4110411 – 029 : ANALISIS DAYA DUKUNG TANAH EKSPANSIF DENGAN CAMPURAN KAPUR SEBAGAI STABILISASI TANAH DASAR
Tanah ekspansif, suatu tanah yang dikenal dapat mengakibatkan kegagalan structural bangunan teknik Sipil, karena mempunyai sifat buruk dengan potensi muai dan susut yang tinggi. Untuk mengidentifikasi potensi muai dan susut tersebut dicoba dengan melakukan serangkaian penelitian, yaitu pengujian pendahuluan mengenai sifat-sifat fisik tanah dan pengujian langsung mengenai perubahan volume pengembangan (Swelling). Selain itu sebagai data pendukung sehubungan bahwa tanah ekspansif berkaitan erat dengan keberadaan lempung mineral montmorillonite, maka contoh tanah tersebut diadakan pemeriksaan dilaboratorium Unit Penyelidikan, Pengukuran dan Pengujian Dinas Pekerjaan Umum Provinsi DKI Jakarta Jalan DI. Panjaitan Kav. 583, Jakarta Timur, dimana untuk mengetahui jumlah kandungan lempung monmorillonite untuk mendeteksi apakah tanah tersebut bersifat ekspansif atau tidak. Kegagalan struktural suatu bangunan khususnya konstruksi jalan raya berkaitan dengan mutu tanah dasar yang kurang baik, mempunyai sifat ekspansif dan daya dukung yang sangat rendah. Untuk itu penulis ingin mencoba menganalisis stabilisasi tanah ekspansif dengan bahan campuran kapur untuk meningkatkan mutu atau daya dukung (CBR) nya. Rancangan penambahan bahan kapur dalam serangkaian percobaan yang dilakukan secara bervariasi yaitu : 0%, 2%, 4%, 6%, 8% dan 10%. Dengan penambahan kapur pada kadar tertentu dapat meningkatkan sifat-sifat fisis dan mekanis tanah ekapansif. Stabilitasi dengan campuran kapur juga dapat meningkatkan daya dukung tanah ekspansif hingga 73%, itu terjadi pada campuran 8% kapur. Berdasarkan dari hasil penelitian tersebut maka kita dapat memanfaatkan kadar kapur optimum sesuai dengan kebutuhan dilapangan. Oleh sebab itu sangatlah penting stabilitasi dengan campuran bahan kapur sebagai sarana stabilitasi tanah ekspansif sebagai tanah dasar jalan raya. Dengan harapan daya dukung tanah tersebut dapat memperbaiki tanah yang secara konstruktif kurang baik akan menjadi lebih baik setelah di stabilitasi dengan campuran kapur. Kata kunci
:
Daya dukung tanah, campuran kapur, stabilisasi tanah
KATA PENGANTAR Puji Syukur penulis panjatkan kehadirat Allah Subhanahu Wataala atas segala berkat rahmat dan karuniaNya, sehingga penulis dapat menyelesaikan selurauh rangkaian kegiatan Tugas Akhir dengan judul “ Analisis Daya Dukung Tanah Ekspansif Dengan Kapur Sebagai Stabilisasi Tanah Dasar” Penulisan Tugas Akihir Ini dimaksudkan untuk memenuhi salah satu syarat yang diwajibkan kepada seluruh mahasiswa Teknik Sipil dan Perencanaan angkatan V untuk meraih gelar Sarjana Strata 1 (S1) dengan tujuan untuk mengoptimalkan kemampuan penulis dalam menganalisa dan memberikan wawasan serta kontribusi pada pelaksanaan tugas oada instansi tempat bekerja. Penulis menyadari bahwa penyusunan Tugas Akhir masih jauh dari sempurna dan penulis mengharakan koreksi, saran dan kritik yang membangun dari semua pihak untuk kesempurnaannya. Selanjutnya penulis mengucapkan terima kasih dan penghargaan yang bsetinggi –tingginya kepada bgverbagai pihak yang telah membantu dan mengarahkan hingga penyusunan Tugas Akhir ini dapat selesai dengan baik, khususnya kepada : 1.
Direktur PKK Universitas Mercu Buana, Ir. Yenon Orsa, MT.
2.
Kepala Dinas Pekerjaan Umum Provinsi DKI Jakarta Budi Widiantoro.
3.
Dekan Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan , Ir. Muji Indrawanto MM,MT.
4.
Ketua Jurusan Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Ir. Mawardi Amin, MT.
5.
Koordinator Tugas Akhir, Ir. Edifrizal Darma, MT.
6.
Dosen Pembimbing, Ir. Desiana Vidayanti, MT.
7.
Kepala Unit Pelaksana Teknis Penyelidikan, Pengukuran dan Pengujian DPU Provinsi DKI Jakarta, Ir. H. Budiadi, Dipl.H.
i
8.
Kepala Seksi Pengujian Laboratorium UPT Penyelidikan, Pengukuran dan Pengujian DPU Prov. DKI Jakarta, Ir. Riscal Pasombo MT.
9.
Penyelia Staf Seksi Pengujian Laboratorium Ibu/Bapak : Mety Ambarwati, Dipl. Kim, Sartino, Nandang Kosasih, Gopur dan semua pihak yang telah membantu yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu
10.
Orang Tua dan Istri yang selalu memberi dukungan moril atas trselesaikannya Tugas Akhir ini.
11.
Rekan – rekan mahasiswa Jurusan Teknik Sipil dan Perencanaan Angkatan V Universitas Mercu Buana.
Akhirnya penulis mengharapkan semoga Tugas Akhir Ini dapat memenuhi ketentuan yang telah dipersyaratkan dan bermanfaat bagi penulis dan pihak yang memerlukan.
Jakarta, Agustus 2008
Penulis
ii
DAFTAR ISI KATA PENGANTAR .............................................................................................
i
DAFTAR ISI ............................................................................................................
iii
DAFTAR GAMBAR ...............................................................................................
v
DAFTAR TABEL ...................................................................................................
vi
DAFTAR GRAFIK .................................................................................................
vii
BAB I.
BAB II.
PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang .............................................................................
I-1
1.2 Tujuan ...........................................................................................
I-2
1.3 Ruang Lingkup dan Batasan .........................................................
I-2
1.4 Perumusan.....................................................................................
I-2
1.5 Metodologi....................................................................................
I-3
1.6 Sistematika Penulisan ...................................................................
I-3
LANDASAN TEORITIS DAN TINJAUAN PUSTAKA 2.1
BAB III.
Deskripsi Teoritis.........................................................................
II-1
2.1.1 Sifat-Sifat Fisik Tanah ......................................................
II-1
2.2
Daya Dukung Tanah ....................................................................
II-4
2.3
Tanah Dasar Jalan Raya...............................................................
II-5
2.4
Stabilitas Tanah Dasar .................................................................
II-7
2.5
Kapur Sebagai Bahan Stabilitas (Lime Stabilization)..................
II-7
2.6
Pengaruh Kapur Terhadap Lempung ...........................................
II-8
2.7
Interaksi Kapur dan Tanah Lempung .......................................... II-10
METODOLOGI PENELITIAN 3.1
Tujuan Penelitian ........................................................................ III-1
3.2
Tempat dan Waktu Penelitian...................................................... III-1
iii
BAB IV.
3.3
Metode Penelitian ........................................................................ III-1
3.4
Teknik Pengambilan Sampel ....................................................... III-2
HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN 4.1. Identifikasi Tanah Ekspansif........................................................ IV-1 4.2. Pembahasan Hasil Penelitian ....................................................... IV-2
BAB V.
KESIMPULAN DAN SARAN 5.1
Kesimpulan ..................................................................................
V-1
5.2
Saran ............................................................................................
V-1
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
iv
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Tanah Dasar sebagai Penunjang Struktur .............................................
II-6
Gambar 2.2 Jenis Tanah Dasar Ditinjau dari Muka Tanah Asli ...............................
II-6
Gambar 2.3 Skema Batas Plastis Tanah (Atterberg) ................................................
II-8
Gambar 3.1 Bagan Alur Analisis Pengaruh Penggunaan Kapur Terhadap Daya Dukung Tanah Ekspansif ............................................................ III-6 Gambar 4.1 Grafik Variasi Campuran Kapur terhadap Nilai Kadar Air ................. IV-4 Gambar 4.2 Grafik Variasi Campuran Kapur terhadap Berat Jenis ........................ IV-5 Gambar 4.3 Grafik Variasi Campuran Kapur terhadap Nilai Berat Isi Kering ....... IV-6 Gambar 4.4 Grafik Variasi Campuran Kapur terhadap Nilai Kadar Air Optimum . IV-6 Gambar 4.5 Grafik Variasi Campuran Kapur terhadap Nilai CBR ......................... IV-7 Gambar 4.6 Grafik Variasi Kampuran Kapur terhadap Nilai Swelling………… ... IV-8
v
DAFTAR TABEL Tabel 2.1. Klasifikasi tanah.......................................................................................
II-1
Tabel 2.1 Klasifikasi tanah dasar .............................................................................
II-5
Tabel 2.3 Jumlah kandungan kapur untuk berbagai macam tanah ..........................
II-8
Tabel 2.4 Kriteria pengembangan tanah (Swelling).................................................
II-9
Tabel 3.1 Pengujian-pengujian di laboratorium DPU Provinsi DKI Jakarta........... III-3 Tabel 4.1 Hasil pengujian sifat-sifat tanah Asli....................................................... IV-1 Tabel 4.2 Hasil pengujian sifat-sifat tanah dengan variasi campuran kapur ........... IV-2 Tabel 4.3 Pengujian Proctor Mofiied terhadap variasi campuran kapur.................. IV-2 Tabel 4.4 Pengujian CBR Soaked terhadap variasi campuran kapur ...................... IV-2 Tabel 4.5 Pengujian Swelling terhadap variasi campuran kapur ............................. IV-2 Tabel 4.6 Perbandingan antara tanah asli dengan tanah campuran 8% kapur ......... IV-8
vi
Tugas Akhir
Bab I Pendahuluan
BAB I PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang Di beberapa daerah di Indonesia terdapat beberapa jenis tanah yang sifat-
sifatnya tidak memenuhi harapan dalam merencanakan suatu konstruksi. Seperti jenis tanah ekspansif yang banyak dijumpai di daerah seperti di sepanjang jalur pantai utara pulau Jawa, atau di daerah Cikarang dan sekitarnya serta di beberapa daerah lain di Indonesia. Tanah ekspansif berperilaku mengembang pada saat kadar air bertambah dari nilai referensinya dan menyusut ketika kadar air berada di bawah nilai referensinya. Dengan adanya pengembangan dan penyusutan mengakibatkan perubahan volume yang cukup besar, sehingga mempengaruhi struktur yang dibangun di atasnya. Kerusakan struktur atau bangunan akibat tanah dasar yang bersifat ekspansif dapat menimbulkan kerugian yang cukup besar, seperti timbulnya retak-retak yang cukup lebar serta gelombang pada perkerasan jalan. Hal itu disebabkan karena tanah ekspansif memiliki potensi untuk mengembang saat kandungan air dalam tanah cukup tinggi dan menyusut saat kandungan air dalam tanah berkurang. Besarnya kembang susut tanah biasanya tidak merata di semua tempat sehingga, mengakibatkan timbulnya perbedaan tinggi permukaan tanah. Kerugian yang ditimbulkan oleh tanah ekspansif paling besar pada konstruksi jalan raya dan lapangan udara. Masalah tanah dasar yang ekspansif dapat ditanggulangi dengan berbagai cara atau metode, salah satunya ialah dengan menambahkan kapur atau stabilisasi kapur guna meningkatkan daya dukung tanah ekspansif tersebut. Tanah yang akan di bangun jalan raya tidak semuanya baik mutunya, adakalanya kita jumpai tanah yang kualitasnya kurang baik atau jelek seperti halnya tanah lempung. Apabila tanah dasarnya jelek maka tanah tersebut tidak akan mampu menahan beban lalu lintas dan akibatnya lapisan perkerasan jalan akan menjadi cepat Turmudi (4110411-029)
I-1
Tugas Akhir
Bab I Pendahuluan
rusak. Oleh karena itu sebelum ditimbun atau dilapisi dengan lapisan perkerasan, tanah dasar tersebut harus distabilisasi agar daya dukungnya dapat ditingkatkan sehingga layak dijadikan sebagai dijadikan sebagai tanah dasar jalan raya. Stabilisasi yang digunakan adalah cara kimiawi yaitu dengan menggunakan kapur padam. 1.2
Tujuan a. Untuk mencari kadar kapur optimum guna meningkatkan daya dukung tanah optimum. b. Supaya tanah asli yang secara konstruktif semula kurang baik dapat menjadi lebih baik setelah diberi bahan campuran kapur sesuai dengan kebutuhan tanah tersebut, sehingga tanah tersebut mutunya akan meningkat dan minimal berfungsi sebagai lapis tanah dasar yang cukup baik atau sebagai pondasi bawah (Sub Base).
1.3
Ruang Lingkup dan Batasan Karena keterbatasan waktu, maupun biaya yang tersedia, maka dalam penelitian ini penulis memberikan batasan-batasan sebagai berikut : a. Penelitian ini hanya ditekankan pada segi optimasi persentase campuran dalam penambahan kapur sebagai stabilisasi tanah terhadap daya dukung tanah dasar jalan raya. Rancangan prosentase campuran penambahan kapur yang dilakukan di laboratorium adalah : 0%, 2%, 4%, 6%, 8% dan 10% berat kapur terhadap contoh tanah. b. Sumber contoh tanah yang digunakan untuk percobaan–percobaan dilaboratorium diambil dari lokasi Cikarang, Jawa Barat, pada kedalaman antara : ± 0,30 – 0,70 m. c. Sumber contoh bahan kapur sebagai bahan pencampur diambil dari lokasi Gunung Putri, Kab. Bogor, Jawa Barat.
1.4
Perumusan Hipotesis Dari kerangka berfikir diatas maka dapat dibuat perumusan hipotesis sebagai
berikut : 1. Ada perbedaan yang signifikan dalam hal daya dukung tanah, antara tanah lempung yang menggunakan campuran kapur dengan presentase penambahan yang berbeda sebagai bahan stabilisasi tanah dasar jalan raya. Turmudi (4110411-029)
I-2
Tugas Akhir
Bab I Pendahuluan
2. Nilai daya dukung tanah lempung yang optimum pada bahan campuran kapur lebih besar dari pada nilai daya dukung tanah tanpa campuran yang ditunjukan dalam bentuk grafik. 1.5. Metodologi a. Study referensi berdasarkan interval yang disarankan SK SNI T-14-1992-03 (tata cara pembuatan rencana stabilisasi tanah dengan campuran kapur untuk jalan). Yaitu campuran kadar kapur yang digunakan adalah 0%, 2%, 4%, 6%, 8% dan 10% yang dihitung dari berat kering oven tanah asli. b. Pengujian laboratorium untuk tanah asli yang dikategorikan tanah ekspansif. c. Pengujian laboratorium untuk tanah yang distabilisasi dengan kapur. 1.6. Sistematika Penulisan Bab I, Pendahuluan, Menjelaskan tentang latar belakang, maksud dan tujuan, ruang lingkup dan batasan, metodologi, perumusan hipotesis dan sistematika penulisan. Bab II, Landasan Teoritis dan Tinjauan Pustaka menjelaskan tentang sifat-sifat fisik tanah, daya dukung tanah dan tanah dasar jalan raya. Bab III, Metodologi Penelitian, menjelaskan tentang tujuan penelitian, tempat dan waktu penelitian, metode penelitian, teknik pengambilan sample, instrument penelitian, teknik pengambilan data dan prosedur penelitian di Laboratorium. Bab IV, Hasil Penelitian dan Pembahasan, menjelaskan tentang identifikasi tanah ekspansif dan menjelaskan tentang hasil penelitian tanah dengan variasi campuran kapur. Bab V, Kesimpulan dan Saran, menjelaskan tentang hasil daya dukung tanah (CBR) rendaman dengan campuran bahan kapur pada persen tertentu hasilnya lebih baik dari pada daya dukung tanah (CBR) yang tidak direndam.
Turmudi (4110411-029)
I-3
Tugas Akhir
Bab II Landasan Teoritis & Tinjauan Pustaka
BAB II LANDASAN TEORITIS DAN TINJAUAN PUSTAKA
2.1
Deskripsi Teoritis.
2.1.1 Sifat-sifat fisik Tanah Tanah merupakan masalah utama yang harus diperhatikan dalam pembuatan jalan raya, karena tanah merupakan lapisan dasar yang akan mendukung beban konstruksi yang ada diatasnya. Oleh karena itu sangat diperlukan pengetahuan yang mendalam mengenai sifat-sifat tanah itu sendiri sebelum rencana pembuatan jalan raya dilaksanakan. Pembahasan yang utama dalam masalah ini adalah mengenai tanah ekspansif yang akan distabilisasi dengan bahan campuran kapur sebagai tanah dasar jalan raya. Dalam hal ini terlebih dahulu kita harus mengetahui mengenai apa yang disebut dengan tanah itu sendiri. Sedangkan menurut Hardyatmo, bahwa: “Dalam pandangan Teknik Sipil, tanah adalah himpunan mineral, bahan organik dan endapan-endapan yang relatif lepas (loos), yang terletak diatas batuan dasar (bedrock).” Begitu juga Wesley mengemukakan bahwa : “ tanah terdiri dari tiga bagian yaitu butiran tanah, air dan udara yang mengisi rongga-rongga antara masing-masing butiran tanah.” Berdasarkan bentuk dan ukuran tanah dapat diklasifikasikan menurut AASTHO (America Association of State Highway and Transportation Officials) yaitu : Tabel : 2.1 Klasifikasi Tanah Nomor
Bentuk
Ukuran Butir
1.
Kerikil (gravel)
2 mm
2.
Pasir (Sand)
2 – 0,06 mm
3.
Lanau (Silft)
0,06 – 0,002 mm
4.
Lempung (Clay)
0,002 mm
Sumber : AASTHO (America Association of State Highway and Transportation)
Kerikil dan pasir dikelompokan kedalam tanah yang yang berbutir kasar, sedangkan lanau dan tanah lempung dikelompokkan pada tanah yang berbutir halus. Ukuran dan bentuk butiran suatu tanah sangat bervariasi, oleh karena itu diantara Turmudi (4110411-029)
II-1
Tugas Akhir
Bab II Landasan Teoritis & Tinjauan Pustaka
butir-butir tanah terdapat rongga-rongga atau pori-pori
tanah. Di dalam rongga
antara butiran tanah, sebagian terisi oleh udara dan air tanah. Ada tiga kemungkinan kondisi tanah yang dapat terjadi yaitu : (1)
Jika seluruh pori-pori terisi oleh air, maka tanah tersebut dalam keadaan jenuh.
(2)
Jika seluruh pori-pori terisi sepenuhnya oleh udara, maka tanah tersebut dalam keadaan kering.
(3)
Jika sebagian pori-pori terisi oleh air dan udara, maka tanah tersebut dalam kondisi basah dengan kadar air tertentu.
Besar dan kondisi pori-pori antara butiran ini sangat berpengaruh terhadap sifat fisik tanah. 1.
Klasifikasi Tanah Dalam ilmu tanah ada 2 (dua) sistem klasifikasi yang biasa digunakan di
Indonesia yaitu sistem Unified dan system AASTHO. Untuk sistem Unified dijelaskan berdasarkan komposisi butiran dan plastisitas indeks. Sedangkan AASTHO ke dalam 2 (dua ) kelompok yaitu : a.
Kelompok tanah dasar berbutir kasar : Tanah yang berbutir kasar merupakan tanah yang lewat saringan No. 200 kurang dari 35 %. Kelompok ini dibagi menjadi 3 Sub kelompok yaitu A-1, A-2, A-3.
b.
Kelompok tanah berbutir halus Tanah yang berbutir halus merupakan tanah yang lewat saringan No. 200 kurang dari 35 . Kelompok ini dibagi menjadi 4 Sub kelompok yaitu A-4, A-5,A-6 dan A-7.
2)
Pengertian Tanah Lempung Menurut Wesley : “Tanah lempung adalah satu istilah yang dipakai untuk
menyatakan tanah yang berbutir halus yang bersifat kohesif, plastis, tidak memperlihatkan dilantasi dan tidak mengandung jumlah bahan kasar yang berarti.” Sifat kohesif maksudnya adalah kecenderungan dari butir-butir tanah untuk melekat satu dengan yang lain. Sedangkan sifat plastis yaitu “sifat yang memungkinkan tanah berubah bentuk tanpa mengalami keretakan atau keruntuhan serta perubahan volume.” Menurut Sukoto, bahwa tanah lempung yang dapat bereaksi baik dengan Turmudi (4110411-029)
II-2
Tugas Akhir
Bab II Landasan Teoritis & Tinjauan Pustaka
kapur adalah dari jenis montmillonite yang bersifat pozzolan, memiliki indek plastisitas yang tinggi di atas 10%, bahkan diatas 50% dan minimal lebgih banyak mengandung bahan organik 3%. Sifat yang menonjol dari tanah lempung ini antara lain memiliki daya serap air yang tinggi yang tinggi melalui daya kapilernya., mudah mengalami perubahan volume, mempunyai indek plastisitas sedang sampai tinggi dan daya dukung yang rendah. Perubahan kadar air juga mengakibatkan tanah lempung mengembang (swelling) dan menyusut (Shrinkage). Dalam keadaan kering akan mengeras dan mengalami retak-retak disana-sini tetapi dalam keadaan basah akan menjadi lunak dan lengket serta apabila kadar airnya berlebihan lempung akan berubah menjadi lumpur yang tidak mempunyai daya dukung sama sekali. Dari keadaan diatas maka tanah yang termasuk jenis tanah lempung yang mempunyai sifat-sifat teknis yang buruk yaitu : a.
Mempunyai daya dukung rendah
b.
Sangat peka terhadap air
c.
Mudah berubah bentuk (mengembang dan menyusut) oleh perubahan kadar air.
3)
Tanah Ekspansif Tanah Ekspansif yaitu merupakan tanah lempung dengan mineral utamanya
adalah montmirillonite yang mana kadar lempungnya tinggi, termasuk tanah liat dengan plastisitas tinggi (CH) atau bisa juga dengan plastisitas rendah (CL) dan bisa juga lanau dengan plastisitas tinggi (MH). Dimana tanah tersebut sangat peka terhadap air, apabila kontak terhadap air akan menyerap air kemudian mengembang. Pada kondisi kering tanah akan retak-retak dan sebaliknya akan menjadi bubur pada saat tanah dalam keadaan basah. Menurut Jitno, “Tanah ekspansif dapat dipengaruhi beberapa fakrtor sebagai berikut : macam dan kandungan mineralnya “. (1)
Mineral Kaolinite mineral yang sifatnya stabil (tidak ekspansif), illite mineral yang sifatnya kurang stabil (bisa ekspansif), montmorrillonite mineral yang sifatnya tidak stabil (sangat ekspansif).
Turmudi (4110411-029)
II-3
Tugas Akhir (2)
Bab II Landasan Teoritis & Tinjauan Pustaka
Kadar air tanah Tanah dengan kadar air tetap akan relatif stabil, sedangkan bila kadar air tidak tetap (naik turun) tidak stabil, akan terjadi perubahan volume (retak-retak kalau kering dan mengembang kalau kena air). Sedangkan tanah yang dipadatkan dengan kadar air awal yang rendah akan mengembang lebih banyak saat terkena air dibandingkan dengan tanah dengan kadara air awal lebih tinggi.
(3)
Tekanan dipermukaan tanah. Tekanan permukaan yang tinggi akan membuat tanah lebih stabil (kurang ekspansif ).
(4)
Kepadatan Tanah. Tanah ekspansif padat akan mempunyai potensi mengembang yang lebih besar dari tanah yang yang kurang padat. Sedangkan tanah ekspansif yang dipatkan dengan kadar air yang lebih kadar air optimum akan mempunyai petensi mengembang yang lebih kecil.
2.2
Daya Dukung Tanah Menurut Hendarmin, “Daya dukung tanah adalah suatu skala yang menunjukan
kekuatan lapisan tanah yang mempunyai hubungan khusus dengan CBR dan atau besaran lainnya.” Untuk menentukan kekuatan tanah dasar jalan raya ada bermacam-macam cara pemeriksaan, umumnya digunakan cara CBR (California Bearing Ration) dimana CBR dihubungkan dengan daya dukung tanah dasar sehingga mendapatkan lapisan perkerasaan yang ada diatasnya. Menurut Gunawan dan Yulizar, “California Bearing Ration (CBR) adalah perbandingan antara beban penetrasi suatu bahan dengan bahan Standart pada kedalaman dan kecepatan penetrasi yang sama.” Diperjelas oleh Aly, bahwa yang dimaksud dengan CBR adalah perbandingan antara beban yang diperlukan untuk penetrasi dari contoh sebesar 0,1 “ atau 0,2” dengan beban yang diperlukan untuk penetrasi batu pecah standart juga sebesar 0,1” dan 0,2”, pada piston alat percobaan yang dinyatakan dalam persen (%).”
Turmudi (4110411-029)
II-4
Tugas Akhir
Bab II Landasan Teoritis & Tinjauan Pustaka
Nilai CBR biasanya dipilih pada penetrasi 0,1”, tetapi apabila nilai CBR pada penetrasi 0,2” lebih besar dengan demikian percobaan harus diulangi lagi, dan apabila nilainya tetap sama maka nilai terbesar yang dipakai. Dari hasil pengujian CBR (California Bearing Ration) laboratorium maka diketahui kekuatan tanah dasar sehingga dapat merencanakan konstruksi perkerasan fleksibel sesuai dengan grafik yang dibuat oleh The Asphalt Institute.
2. 3 Tanah Dasar Jalan Raya Menurut Sudarsono, “Tanah dasar jalan raya adalah bagian terpenting dari konstruksi jslsn karena yang mendukung seluruh beban atau muatan lalu lintas diatasnya.” Begitu juga menurut Tjahyati, Hermin mengemukan teorinya bahwa : “ Tanah dasar jalan raya adalah permukaan tanah asli, tanah galian dan tanah timbunan yang dapat menentukan kekuatan dan keawetan konstruksi perkerasan jalan.” Sedangkan konstruksi perkerasan jalan raya (pavement) adalah lapisan material yang dipasang diatas permukaan atanah dasar yang akan dilalui beban lalu lintas.” Tanah dasar dapat menentukan mahal atau tidaknya pembangunan jalan tersebut, karena daya dukung tanah dasar menentukan tebal atau tipisnya lapisan perkerasan yang berarti juga menentukan mahal dan murahnya biaya pembangunan jalan. Berikut ini klasifikasi tanah dasar sebagai berikut : Tabel : 2.2 Klasifikasi Tanah Dasar Nilai CBR 0–3
Tingkatannya ( Kategori ) Sangat buruk
Penggunaan Sub grade
Klasifikasi USCS OH, Ch, MH,
ASSHTO A5, A6, A7
Ol 3–7
Buruk sampai sedang
Sub grade
OH, Ch, MH, OL
7 – 20
Sedang
Sub grade
OL, CL, ML
20 – 50
Baik
Base, Sub
Gravel
Base > 50
Sangat Baik
Base
Gravel
A4, A5, A6, A7 A2, A4, A5, A7 A1, A2 – 5, A2, - 6 A1, A2, A3
Sumber : AASTHO T.99 CBR tanah dasar
Turmudi (4110411-029)
II-5
Tugas Akhir
Bab II Landasan Teoritis & Tinjauan Pustaka
Sedangkan menurut AASTHO T.99 CBR tanah dasar harus tidak boleh kurang dari 6% setelah masa perendaman 4 hari dengan pemadatan 100% dari kepadatan kering maksimum. Dengan demikian tanah dasar yang akan dijadikan sebagai dasar dari peletakan bagian-bagian perkerasan suatu konstruksi jalan raya harus mempunyai daya dukung yang tinggi, serta memiliki keawetan sesuai dengan umur rencana jalan yang akan dibangun. Untuk itu tanah dasar sangat tergantung dari sifatsifat dan daya dukung tanah ataupun kepadatan tanah yang harus diperhitungkan secara cermat. Tanah dasar adalah bagian yang berada dibawah lapisan perkerasan dan berfungsi sebagai penunjang dari struktur perkerasan dan struktur bagian-bagian jalan : Gambar 2.1 Tanah Dasar Sebagai Penunjang Struktur ASPAL (Surface Course) BASE COURSE SUB BASE COURSE SUB GRADE
Sumber : Bina Marga 1977 Tanah dasar ditinjau dari muka tanah asli dapat dibedakan atas : Gambar 2.2. Jenis Tanah Dasar di tinjau dari muka tanah asli
Tanah dasar tanah galian
Tanah dasar tanah timbunan
Tanah dasar tanah asli Sumber
: Sukirman, Silvia, Perkerasan Lentur Jalan Raya, (Bandung Nova , 1992).
Turmudi (4110411-029)
II-6
Tugas Akhir 2.4
Bab II Landasan Teoritis & Tinjauan Pustaka
Stabilisasi Tanah Dasar Menurut pengertian teknik secara umum perbaikan tanah dasar diartikan
sebagai usaha untuk mendapatkan kestabilan tanah. Sehingga dapat dapat mempertinggi kemampuan jenis tanah itu untuk mendapatkan compection atau kepadatan yang optimal. Pada dasarnya sistim stabilisasi tanah dapat dilakukan melalui 2 (dua) cara yaitu : a. Stabilisasi Mekanik Menurut pendapat Soekoto, bahwa : Tanah yang telah distabilisasikan secara mekanik adalah yang berhasil dibuat agar memiliki daya dukung tanah tertentu terhadap deformasi muatan. Semua itu disebabkan adanya kait mengait (interlock) dan geseran antara butir tanah tanah dan daya ikat antara butir antara butir oleh bagian tanah yang halusatau tanah lempung. Kestabilan yang dapat dicapai adalah setelah diberikan usaha pemadatan yang cukup. Dari definisi itu jelaslah bahwa yang perlu mendapat perhatian dari cara ini adalah gradasi butir tanah yang memiliki daya ikat dan kadar air.
b. Stabilisasi kimiawi Menurut pendapat Soekoto, Imam bahwa : Stabilisasi kimiawi itu mengandalkan kepada sesuatu bahan stabisator (stabilizing agent) yang dapat mengubah atau mengurangi sifat-sifat tanah yang kurang menguntungkan di dalam mencapai kestabilan yang tinggi, biasanya disertai dengan pengikatan (comenting action) terhadap masing-masing butir tanah dengan yang lainnya. 2.5
Kapur sebagai bahan stabilisasi (Lime Stabilization) Yang dimaksud kapur atau lime secara istilah kimia dikenal sebagai kalsium
Oksida atau Cao. Di dalam alam biasanya kapur selalu bercampur dengan bahan lain membentuk sejenis batuan misalnya marmer, kulit kerang, batu kapur dan batu dolomite (CaSO3 + MgCO3). Hasil pembakaran batu kapur pada suhu 900 – 1200 inilah yang kemudian sebagai kapur. Menurut ketentuan direktorat penyelidikan masalah Tanah dan Jalan Departemen Pekerjaan Umum, kapur yang disarankan untuk stabilisasi tanah adalah kapur kapur kembang (CaO) atau kapur padam Ca(OH)2. Dalam penelitian ini digunakan jenis kapur padam (Hidrated high-calcium lime).
Turmudi (4110411-029)
II-7
Tugas Akhir
Bab II Landasan Teoritis & Tinjauan Pustaka
Kapur padam adalah hasil pemadaman kapur tohor dengan air dan membentuk hidrat. Mutu kapur sangat dipengaruhi oleh bagian yang aktif di dalam kapur yaitu, kadar CaO, MgO, (SiO2, Al2O3, Fe2O3 yang dapat larut) setelah diperhitungkan CO, SO3 dan kehalusan butirnya. Dibawah ini diberikan daftar perkiraan jumlah kebutuhan kapur untuk berbagai macam tanah sesuai dengan table di bawah ini : Tabel : 2.3 Jumlah Kandungan Kapur untuk berbagai macam tanah MACAM TANAH KAPUR KEMBANG KAPUR PADAM (Soil Type) (Quiqklime) (Hydrate lime) Clayey gravel (GC, GM-GC) 2 – 3% 2 – 4% (A-26, A-27) Silty clays (CL) 3 – 8% 5 – 10% (A-6, A-7-6) Clays (CH) 3 – 10% 3 – 8% (A-6, A-7-6) Sumber: Jitno, Tanah Ekspansif, Problem dan Solusinya (Cikarang Lippo : Seminar Nasional Geoteknik, 1996), hal. 32. 2.6
Pengaruh Kapur Terhadap Tanah Lempung Ternyata dalam percobaan penambahan kapur pada tanah lempung dapat
mengakibatkan sifat-sifat phisik maupun teknis tanah. Perubahan tersebut antara lain terlihat pada : plastisitas tanah, butiran, pengembangan dan penyusutan tanah. a. Plastisitas Tanah Pada awal tahun 1900 seorang ilmuwan dari Swedia bernama Atterberg mengembangkan suatu metode untuk menjelaskan sifat konsistensi tanah berbutir halus pada kadar air yang bervariasi, sehingga tanah dapat dipisahkan dalam 4 (empat) keadaan yaitu : padat, semi padat, plastis dan cair. Gambar : 2.3 Skema batas Plastis Tanah (Alterberg) sebagai berikut : Padat
Semi Padat
Batas susut
Plastis
Batas plastis
Cair
Batas cair
Kadar air bertambah
Sumber : Das, Mekanika Tanah (Prinsip-prinsip Rekayasa Geoteknik) Jilid 1.
(1). Batas susut (skringkage limit) adalah dimana terjadi peralihan dari batas padat kebatas semi padat.
Turmudi (4110411-029)
II-8
Tugas Akhir
Bab II Landasan Teoritis & Tinjauan Pustaka
(2). Batas plastis adalah (Plastic limit) adalah batas peralihan dari batas semi padat ke batas plastis. (3). Batas Cair (Liquid limit) adalah batas peralihan dari batas plastis ke batas cair.
Selain batasan-batasan di atas, Atterberg juga mengemukakan batasan plastis Indeks (PI) yaitu kadar air yang masih diserap di atas kadar keadaan batas plastis yang di dapat dari pengurangan antara batas cair (LL) dan batas plastis (PL) atau PI = LL-PL. Sesuai dengan AASTHO T.90 indeks Plastisitas yang maksimal untuk tanah dasar jalan raya adalah 25%. Dalam proses perncampuran kapur dengan tanah lempung terjadi pertukaran ion positif yang dapat menurunkan batas cair dan mempertinggi batas plastis, sehingga hasilnya dari indeks plastisitas berkurang.
b. Ukuran butir Menurut Soekoto pengaruh kapur terjadi pada ukuran butir tanah lempung disebabkan oleh terikatnya beberapa butir menjadi butir baru yang lebih keras oleh daya ikat kapur (aggromerasi). Berarti terjadi pengelompokan butir gembur, keadaan ini menyebabkan perubahan pada grafik pembagian ukuran butiran.
c. Pengembangan dan Penyusutan Menurut Gunawan, Pengembangan adalah perbandingan antara perubahan tinggi selama perendaman terhadap tinggi benda uji semula dinyatakan dalam (%). Besar tingkat kemampuan tanah untuk mengembang dapat dikategorikan atas: Tabel : 2.4 Kriteria Pengembangan Tanah (Swelling) Rendah
0 % – 1 ,5 %
Sedang
1,5 % – 5 %
Tinggi
5 % – 25 %
Sangat tinggi
< 25 %
Sumber : SNI. 03 – 1744 – 1989
Turmudi (4110411-029)
II-9
Tugas Akhir 2.7
Bab II Landasan Teoritis & Tinjauan Pustaka
Interaksi Kapur dan Tanah Lempung Kapur mengandung unsur-unsur kimia yang bersifat mengeringkan apabila
dicampur dengan tanah lempung, mengakibatkan turunnya daya lekat partikel tanah dengan air. Ini disebabkan oleh terjadinya beberapa reaksi kimia yaitu reaksi pozolanik atau sementasi. Reaksi pozolanik dapat terjadi apabila didalam tanah lempung terdapat pozolan yang baik yaitu silica dan alumina. Pemberian kapur dan air dalam jumlah cukup pada tanah lempung akan mengakibatkan bertambahnya derajat keasaman atau pH tanah. pH tanah berpengaruh terhadap tanah lempung yang mengandung silica atau alumina. Dimana pH yang tinggi akan menyebabkan kedua unsure tersebut keluar dari tanah dan bergabung dengan kation kalsium (Ca++) membentuk kalsium silikat atau kalsium aluminat yang menjadikan tanah lempung dan kapur mempunyai sifat yang keras, padat dan berkekuatan tinggi. Proses pengerasan atau reaksi pozolanik berlangsung relative lama tergantung dari kandungan tanah lempungnya, disamping itu keadaan cuaca di lokasi juga sangat menentukan. Semakin banyak kandungan silica atau alumina semakin cepat proses pengerasannya dan pada suhu yang tinggi prosesnya berlangsung cepat. Dalam pemberingan kapur dean tanah lempung menurut para ahli sangat bervariasi tergantung dari keadaan tanah lempung yang akan distabilisasi atau diperbaiki. Untuk presentase penambahan kapur menurut Sudarsono, tanah lempung dapat diperbaiki atau distabilisasi sebanyak 3% sampai 6% kapur agar CBR dapat meningkat atau mencapai 20 sampai 40%. Menurut Tjahyati, kapur dapat diperlukan untuk stabilisasi pada tanah lempung sebanyak 5 sampai 10%, dari berat kering tanah. Sedangkan menurut Sukoto, kapur yang diperlukan berkisar antara 2% sampai 10% per berat tanah yang dikerjakan. Sesuai dengan teori yang dikemukakan sebelumnya, bahwa pada proses pencampuran antara tanah lempung dengan kapur akan mempengaruhi sifat-sifat phisik tanah seperti berkurangnya plastisitas yang disebabkan oleh naiknya limit (PL) dan berkurangnya Liquid Limit (LL), perubahan susunan butir tanah akibatnya terikatnya menjadi butir tanah yang baru dan lebih besar karena daya ikat kapur (Agllomerasi).
Turmudi (4110411-029)
II-10
Tugas Akhir
Bab II Landasan Teoritis & Tinjauan Pustaka
Selain itu, terjadi pula reaksi pozzolanik dimana reaksi ini dapat terjadi apabila tanah lempung mengandung mengandung bahan pozzolan yaitu silica atau alumina. Sebagaimana yang dikemukakan oleh Departemen Perindustrian bahwa pozzolan adalah bahan alam atau buatan yang sebaqgian besar terdiri dari unsur-unsur silika dan alumina yang reaktif, dalam keadaan halus jika dicampur dengan kapur padam ditambah air, setelah beberapa waktu dapat mengeras pada suhu kamar sehingga membentuk suatu massa yang padat dan sukar larut dalam air. Kedua unsur itu apabila di gabung atau dicampurkan dengan kalsium dari kapur akan membentuk bahan yang semakin mengeras dan berkekuatan tinggi. Dengan demikian tanah lempung yang distabilisasi dengan kapur dapat meningkatkan daya dukung tanah. Untuk menentukan daya dukung tanah menurut R. Affandi dilakukan pemeriksaan CBR. Adapun CBR yang dilakukan adalah CBR laboratorium dimana CBR yang diuji adalah CBR rendaman. Yaitu contoh tanah setelah dipadatkan sesuai dengan procedur yang berlaku direndam selama 4 hari sebelum diuji CBRnya. Pemeriksaan dilakukan dengan 6 (enam) type dengan prpsentase penambahan kapur dari 2%, 4%, 6%, 8% dan 10%.
Turmudi (4110411-029)
II-11
Tugas Akhir
Bab III Metodologi Penelitian
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
3.1
Tujuan Penelitian Tujuan Penelitian ini adalah untuk mengetahui dan memperoleh bukti secara
empiris tentang optimasi persentase campuran kapur sebagai stabilisasi tanah terhadap daya dukung tanah dasar jalan raya. Penggunaan campuran kapur ini sebagai upaya dalam memanfaatkan kapur yang tersedia dalam jumlah yang besar untuk stabilisasi tanah dasar jalan raya yang memenuhi standard serta biaya ekonomis.
3.2
Tempat dan Waktu Penelitian Penelitian dilakukan pada Laboratorium DPU Provinsi DKI Jakarta, Unit
Pelaksana Teknis Penyelidikan, Pengukuran dan Pengujian, Seksi Penyelidikan Mekanika Tanah yang beralamat di Jalan DI. Panjaitan No. 583 Jakarta Timur. Waktu penelitian dimulai pada semester genap, pada bulan April 2008 sampai dengan bulan Agustus 2008.
3.3
Metode Penelitian Metode yang digunakan dalam penelitian adalah study eksperimen di
Laboratorium. a).
Rencana (Desain) Penelitian Rencana penelitian ini meliputi 2 (dua) macam perlakuan yaitu :
1.
Perlakuan benda uji tanah tanpa diberi campuran kapur (0%) Penelitian dari kedua perlakuan ini tersebut diharapkan akan menghasilkan variasi peningkatan daya dukung tanah.
2.
Perlakuan benda uji tanah yang diberi perlakuan dengan variasi campuran kapur sebesar 2%, 4%, 6%, 8% dan 10% dicampur terhadap berat kering tanah.
b).
Jenis Penelitian di laboratorium Penelitian yang dilakukan terhadap contoh tanah meliputi penelitian sifat-sifat
indeks tanah dan sifat-sifat teknik tanah , yaitu : Turmudi (4110411-029)
III-1
Tugas Akhir 1.
Bab III Metodologi Penelitian
Sifat-sifat Indeks Tanah Kadar air tanah, berat jenis, batas-batas atterberg, analisa saringan.
2
Sifat-sifat Teknik Tanah Pemadatan
laboratorium
yang
dimodifikasi
(modified
proctor),
CBR
laboratorium dan pengukuran pengembangan (swelling).
3.4
Teknik Pengambilan Sampel Pengambilan sampel yang diambil dalam penelitian ini adalah sampel yang
meliputi 2 (dua) pengambilan yaitu : a).
Sampel pembanding, yaitu kelompok benda uji tanah tanpa variasi campuran kapur (0% kapur).
b).
Sampel utama, yaitu kelompok benda uji tanah yang diberi variasi campuran kapur sebanyak : 2%, 4%, 6%, 8% dan 10%.
Sumber contoh tanah diambil dari daerah Cikarang, Jawa Barat, pada kedalaman ± 0,30 – 0,70 m. Sedangkan sumber contoh bahan kapur diambil dari daerah Gunung Putri, Bogor, Jawa Barat. Adapun jumlah sampel yang dibutuhkan adalah : 1)
Untuk pengujian Proctor dibutuhkan 10 kg tanah asli yang dibagi menjadi 5 bagian, sehingga jumlah sample tanah asli ada 5 sample. Sedangkan untuk tanah yang diberi campuran kapur adalah 10 kg x 5 = 50 kg + variasi campuran kapur yaitu : 2% (200 gram kapur), 4% (400 gram kapur), 6% (600 gram kapur), 8% (800 gram kapur) dan 10% (1000 gram kapur). Dengan demikian untuk pengujian Proctor memerlukan 30 sampel dengan berat tanah 60 kg dan membutuhkan kapur sebanyak 3000 gram kapur (3 kg).
2)
Untuk pengujian CBR laboratorium dibutuhkan 15 kg tanah asli (5 x 3 sampel), yang masing-masing ditumbuk 10 kali, 35 kali dan 65 kali tumbukan. Sedangkan untuk tanah yang diberi campuran kapur adalah 15 kg x 5 = 75 kg (15 sampel yang masing-masing ditumbuk 10 kali, 35 kali dan 65 kali tumbukan + variasi campuran kapur yaitu : 2% (300 gram kapur), 4% (600 gram kapur), 6% (900 gram kapur), 8% (1200 gram kapur) dan 10% (1500 gram kapur).
Turmudi (4110411-029)
III-2
Tugas Akhir
Bab III Metodologi Penelitian
Dengan demikian untuk pengujian CBR Laboratorium memerlukan 18 sampel dengan berat tanah 90 kg dan membutuhkan kapur sebanyak 4500 gram (4,5 kg) kapur.
Jadi total sampel yang diperlukan 48 sampel (30 sampel untuk uji Proctor dan 18 untuk pengujian CBR Laboratorium) dan memerlukan tanah sebanyak 150 kg. Sedangkan kebutuhan kapur adalah 7,5 kg (3 kg untuk uji Proctor dan 4,5 kg untuk uji CBR Laboratorium). Pengujian-pengujian yang dilakukan di laboratorium untuk tanah asli (campuran kapur 0%) maupun tanah dengan variasi campuran kapur (%) didasarkan pada SNI yang dapat dilihat dapat dilihat pada tabel 3.1.
Tabel : 3.1 Pengujian-pengujian di laboratorium DPU Provinsi DKI Jakarta Pengujian
No.
SNI
1.
Kadar Air Tanah
03 – 1965 – 1996
2.
Berat Jenis Tanah
03 – 1964 – 1990
3.
CBR / Swelling
03 – 1744 – 1989
4.
Kepadatan Laboratorium (Proctor)
03 – 1742 – 1989
5.
Analisa Saringan
03 – 1967 – 1990
6.
Atterberg :
3.5
- Liquid Limit (LL)
03 – 1967 – 1990
- Plastis Limit (PL)
03- 3403 – 1994
Tahap-tahap pengujian Dalam penelitian ini pengujian dilakukan 2 (dua) tahap, yaitu : tahap pertama
adalah tahap pengujian tanah asli (0%) kapur, sedangkan tahap kedua adalah pengujian tanah dengan variasi campuran kapur. Untuk lebih jelasnya pengujian-pengujian tersebut diatas dapat dilihat pada penjelasan di bawah ini :
Turmudi (4110411-029)
III-3
Tugas Akhir
Bab III Metodologi Penelitian
1. Pengujian Berat Jenis Tanah Pengujian ini dilakukan untuk jenis tanah yang butir-butirnya lewat saringan No. 4 dengan menggunakan piknometer atau botol ukur (volumetric flask). Tujuanya dari pengujian ini adalah untuk memperoleh besaran (angka) berat jenis tanah, yang akan digunakan selanjutnya untuk penentuan parameter lainnya serta sifat tanah.
2. Kadar Air Tanah Yang dimaksud dengan kadar air adalah perbandingan antara berat air yang terkandung dalam tanah dengan berat kering tanah tersebut. Besarnya nilai kadar air dinyatakan dalam persen. Tujuannya dari pengujian ini adalah untuk memperoleh besaran kadar air (water content) yang terdapat
di dalam tanah.
3. Atterberg Limit -
Liquid Limit adalah kadar air minimum dimana sifat suatu jenis tanah berubah dari keadaan cair menjadi plastis. Tujuannya dari pengujian ini adalah untuk memperoleh besaran batas cair tanah, sehingga dapat digunakan untuk menentukan sifat dan klasifikasi tanah.
-
Plastis Limit adalah batas dimana suatu tanah berubah sifatnya dari keadaan plastis menjadi semi padat. Tujuannya dari pengujian ini adalah memperoleh besaran batas plastis tanah, yang selanjutnya digunakan untuk menentukan jenis, sifat dan klasifikasi tanah.
4. Uji Modified Proctor Pengujian ini dilakukan untuk menentukan hubungan antara kadar air dengan kepadatan tanah dengan memadatkan didalam cetakan silinder berukuran tertentu dengan menggunakan alat penumbuk sesuai dengan standar yang dipakai di Laboratorium. Pengujian menggunakan Modified Proctor dengan alasan jalan dilingkungan tersebut lebarnya lebih dari 2 M dan memikul beban setiap saat. Turmudi (4110411-029)
III-4
Tugas Akhir
Bab III Metodologi Penelitian
5. California Bearing Ratio (CBR)
CBR Laboratorium ialah perbandingan antara beban penetrasi sutu bahan terhadap bahan standar dengan kedalam dan kecepatan penetrasi yang sama. Pengujian ini dimaksudkan untuk menentukan CBR (California Bearing Ratio) tanah dan campuran tanah agregat yang dipadatkan di Laboratorium pada kadar air tertentu. Adapun dalam pengujian ini yang dipakai adalah CBR rendaman (Soaked), yaitu contoh tanah setelah dipadatkan sesuai dengan prosedur yang berlaku direndam selama 4 hari sebelum diuji CBRnya dengan alasan bahwa daya dukung tanah (CBR) rendaman dengan campuran bahan kapur pada persen tertentu lebih baik dibandingkan dengan CBR yang tidak direndam. Sedangkan
CBR
Unsoaked
diuji
tujuannya
hanya
sebagai
bahan
perbandingan dengan CBR Soaked.
Swelling adalah perbandingan antara perubahan tinggi selama perendaman terhadap tinggi benda uji semula yang dinyatakan dalam persen.
Setelah pengujian tahap satu dan tahap kedua selesai, kita bisa menentukan kadar air optimum untuk menentukan daya dukung tanah maksimum. Selanjutnya kita dapat menganalisa data dan mengambil kesimpulan dari pengujian-pengujian tersebut di atas.
Turmudi (4110411-029)
III-5
Tugas Akhir
Bab III Metodologi Penelitian
Gambar 3. 1. Bagan Alur Analisis Pengaruh Penggunaan Kapur Terhadap Daya Dukung Tanah Ekspansif
Program Kerja Studi literatur Pengambilan sampel tanah
Pengujian Tahap I
Pengujian Tahap II
Pengujian Tanah Asli
Prosedur Pengujian
1. Specific Gravity (GS);
Disturb soil + % Campuran Kapur = 2 %, 4 %, 6%,8 % dan 10 %.
2. Kadar Air; 3. Atterberg Limit; -
Liquid Limit
-
Plastis Limit
4. Proctor Test;
Jenis Pengujian : 1. Specific Gravity (GS);
5. California Bearing Ratio
2. Kadar Air;
CBR Soaked, Unsoaked dan Swelling
3. Atterberg Limit; - Liquid Limit - Plastis Limit 4. Proctor Test; 5. California Bearing Ratio CBR Soaked, Unsoaked dan Swelling
Tentukan % Campuran Kapur yang paling optimum untuk mencapai daya dukung yang paling maksimum.
Analisa Data
Turmudi (4110411-029)
Kesimpulan
III-6
Tugas Akhir
Turmudi (4110411-029)
Bab III Metodologi Penelitian
III-7
Tugas Akhir
Bab IV Hasil Penelitian dan Pembahasan
BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
4.1. Deskripsi Data 4.1.1 Identifikasi Tanah Ekspansif (a). Hasil Pendahuluan Untuk mengetahui suatu tanah yang mempunyai potensi kembang susut, maka akan disajikan menjadi 2 (dua) bagian yaitu :
Hasil penelitian pendahuluan yang meliputi pengujian batas-batas Atterberg, Berat Jenis, Kadar Air Tanah.
Hasil Penelitian pengujian pengembangan yang meliputi pengujian Kepadatan Laboratorium Modified (Proctor), nilai Swelling dari pengujian CBR Soaked dan
Unsoaked,
untuk
melihat
pengaruh
campuran
kapur
terhadap
pengembangan.
(b)
Hasil Pengujian Tanah Asli
Hasil penelitian ini mencakup pengujian-pengujian diperlihatkan seperti pada tabel 4.1. Tabel : 4.1 Hasil Pengujian Sifat-sifat Tanah Asli Jenis Pengujian Atterberg : - Batas Cair (LL) - Batas Plastis (PL) - Klasifikasi - Indeks Plastisitas (PI) Berat Jenis (Gs) Analisa Uk. Butir lolos # 200
Hasil
Keterangan
68.50 27 CH 41,5 2,70 94,93
% % A-7-6 % % %
Hasil pengujian batas-batas Atterberg, apabila dihubungkan pada Casagrande Plasticity Chart termasuk ke dalam klasifikasi CH, yaitu tanah lempung dengan plastisitas tinggi, dan didukung dengan data lainnya maka tanah ini merupakan tanah eskpansif.
Turmudi (4110411-029)
IV-1
Tugas Akhir (c)
Bab IV Hasil Penelitian dan Pembahasan
Hasil pengujian variasi campuran kapur
Hasil pengujian dengan variasi campuran kapur 2%. 4%, 6%, 8%, dan 10% dapat dilihatkan pada tabel 4.2, 4.3, 4.4 dan 4.5.
Tabel : 4.2 Hasil Pengujian Sifat-sifat Tanah dengan variasi campuran kapur Jenis Pengujian
Variasi Campuran Kapur 2%
4%
6%
8%
10%
Batas Cair
(LL)
66
51
48
47
56
Batas Plastis
(PL)
28
23
31
31
35
38
21
17
16
21
2,63
2,63
2,62
2,58
2,57
Indeks Plastisitas (PI) Berat Jenis
(Gs)
Tabel : 4.3 Pengujian Proctor Modified terhadap variasi campuran lapur Jenis Pengujian
Variasi Campuran Kapur 0%
2%
4%
6%
8%
10%
( d)
1,589
1,735
1,708
1,700
1,705
1,76
Kadar air optimum (wop)
22,25
19,50
19,00
19,00
16,00
15,05
Proctor Modefied : Berat Isi Kering
Tabel : 4.4 Pengujian CBR Soaked terhadap variasi campuran kapur Jenis Pengujian
Variasi Campuran Kapur 0%
2%
4%
6%
8%
10%
3,20
10,05
30,03
46,00
73,00
62,00
CBR laboratorium : CBR soaked
Tabel : 4.5 Pengujian Swelling terhadap variasi campuran kapur Jenis Pengujian
Variasi Campuran Kapur 0%
2%
4%
6%
8%
10%
Tumbukan 10 X
3,00
2,01
0,46
0,066
1,13
0,70
Tumbukan 35 X
5,58
3,00
0,27
0,131
1,04
0,61
Tumbukan 65 X
6,06
4,62
0,21
0,262
0,48
0,52
Swelling (pengembangan) :
Turmudi (4110411-029)
IV-2
Tugas Akhir
Bab IV Hasil Penelitian dan Pembahasan
4.2. Pembahasan Hasil Penelitian
Hasil Penelitian Tanah Asli Dari data penelitian yang dilakukan maka dapat mengidentifikasi contoh tanah
asli dari jenis-jenis pengujian sebagai berikut :
Hasil Pengujian Batas-batas Atterberg Dari data pengujian tanah asli, yaitu Batas Cair (LL), 68,50%, Batas Plastis
(PL) 27%, Plasticity Indeks (PI) 41,5%, maka tanah yang karakteristiknya seperti tersebut dapat di kategorikan dengan derajat ekspansif yang tinggi dapat dilihat pada tabel 1, 2, 3 dan 4 pada lampiran 2.
Hasil Pengujian Pengembangan (swelling) berdasarkan CBR soaked Dari pengujian CBR soaked (rendaman) yang dilakukan didapat nilai
pengembangan (Swelling) sebesar 6,06%, dimana nilai Swelling tersebut berada pada nilai 5 – 25%, hasil ini dapat dikategorikan dengan derajat ekspansif yang tinggi, lihat dalam tabel 2 pada lampiran 2. Sedangkan disamping nilai pengembangan didukung oleh kandungan lempung montmorrilonite banyak, dan juga data didukung dengan hasil pengujian CBR soaked selama 4 x 24 jam nilai CBRnya relatif rendah sebesar 3,20 %, dimana tanah tersebut diperkirakan tanah ekspansif, sehingga kurang baik sebagai bahan tanah urugan untuk lapisan tanah dasar (sub grade) jalan raya.
Hasil Penelitian Tanah dengan Variasi Campuran Kapur Penelitian dengan stabilisasi kapur bertujuan utamanya unuk meningkatkan
daya dukung tanah, disamping menurunkan nilai Indeks Platisitas sebagai lapisan subgrade jalan raya. Dimana variasi campuran kapur sebesar kapur 2%. 4%, 6%, 8%, dan 10%, sehingga hasilnya dapat diuraikan dengan menggunakan grafik-grafik sebagai berikut :
Turmudi (4110411-029)
IV-3
Tugas Akhir
Bab IV Hasil Penelitian dan Pembahasan
Kadar Air (%)
Hubungan antara variasi campuran kapur terhadap nilai batas-batas Atterberg 80 70 60 50 40 30 20 10 0
68,50
66
41,50 27
Batas Cair (LL)
38 28
56
51
48
47
28 23
31
31
17
16
Batas Plastis (PL)
35 21
Indeks Plastistas
0
2
4
6
8
10
Variasi Campuran Kapur (%)
Gambar 4.1 Grafik variasi campuran kapur terhadap nilai Batas-batas Atterberg
Pada gambar 4.1 memperlihatkan bahwa persentase tertentu penambahan bahan campuran kapur ke dalam tanah lempung ekspansif akan menurunkan nilai Batas Cair hingga 47% dan pada penambahan tertentu nilai batas cair menjadi naik, sedangkan Batas Plastisitas meningkat sehingga mencapai 13% pada penambahan kapur 8%. Sehingga Indeks Plastis (PI) menjadi turun hingga 16% dari nilai 41,5% berarti menurunkan (PI) sebanyak 61%. Akan tetapi pada penambahan 10% campuran kapur (PI) meningkat lagi hingga menjadi 21%. Disini terbukti bahwa penambahan campuran kapur sebesar 8% dapat menurunkan nilai (PI) yang signifikan. Penambahan kapur 8% menunjukkan batas optimum dan hasil yang maksimum dalam arti masih dalam batas ekonomis, sehingga dapat meningkatkan daya dukung tanah yang diharapkan.
Turmudi (4110411-029)
IV-4
Tugas Akhir
Bab IV Hasil Penelitian dan Pembahasan
Hubungan antara Variasi Campuran Kapur terhadap nilai Berat Jenis 2,75 2,7
2,70 2,65
2,63
2,63
2,62
2,60 2,58 2,55
2,57
Berat Jenis (Gs)
2,50 0
2
4
6
8
10
Gambar 4.2 Grafik Variasi Campuran Kapur terhadap nilai Berat Jenis (GS)
Pada gambar 4.2 memperlihatkan bahwa semakin banyak penambahan campuran kapur semakin menurunkan nilai berat jenis, seperti terlihat pada campuran kapur 0% nilai berat jenisnya 2,67%, campuran kapur 2% nilai berat jenisya 2,63%, campuran kapur 4%, berat jenisnya 2,63%, campuran kapur 6% berat jenisnya 2,62%, campuran kapur 8% berat jenisnya 2,58% dan pada campuran kapur 0% berat jenisnya 2,57%.
Turmudi (4110411-029)
IV-5
Tugas Akhir
Bab IV Hasil Penelitian dan Pembahasan
Hubungan antara Variasi Campuran Kapur terhadap nilai Berat Isi Kering 1,80 1,76
1,75
1,735 1,708
1,70
1,705
1,7
1,65 1,60
1,589
1,55 Dry Density
1,50 0
2
4
6
8
10
Gambar 4.3 Grafik Variasi Campuran Kapur terhadap nilai Berat Isi Kering
Hubungan antara Variasi Campuran Kapur terhadap nilai Kadar Air 25,00 22,25 20,00
19,50
19,00
19,00 16,00
15,00
15,05
10,00 5,00 0,00
Kadar Air Optimum (Wopt)
0
2
4
6
8
10
Gambar 4.4 Grafik Variasi Campuran Kapur Terhadap Nilai Kadar Air Optimum
Pada gambar 4.3 dan 4.4 menunjukkan bahwa penambahan kapur semakin banyak berat isi kering (d) semakin tinggi dan kadar air (W) semakin rendah. Ini memperlihatkan bahwa campuran kapur berpengaruh terhadap contoh tanah ekspansif menjadikan butiran tanah tersebut menjadi gembur sehingga mudah dipadatkan dan menyerap air sehingga menurunkan batas plastis, dimana menjadikan kepadatan tanah tersebut meningkat. Turmudi (4110411-029)
IV-6
Tugas Akhir
Bab IV Hasil Penelitian dan Pembahasan
Hubungan antara Variasi Campuran Kapur terhadap nilai CBR 80,00 73,00
70,00
62,00
60,00 50,00
46,00
40,00 30,03
30,00 20,00
CBR Soaked
10,05
10,00 3,20
0,00 0
2
4
6
8
10
Gambar 4.5 Grafik Variasi Campuran Kapur Terhadap Nilai CBR
Pada gambar 4.5 menunjukkan bahwa hubungan antara nilai CBR dengan variasi penambahan campuran kapur, memperlihatkan bahwa : a.
Nilai CBR pada masing-masing proporsi campuran kapur dapat diterapkan dilapangan sesuai dengan penggunaannya sesuai tabel 4.6
Tabel 4.6 Klasifikasi Tanah Dasar Nilai CBR
Tingkatannya ( Kategori )
3–7
Buruk sampai sedang
Sub grade
0%
7 – 20
Sedang
Sub grade
2%
20 – 50
Baik
Base, Sub Base
4%–6%
Sangat Baik
Base
8 % - 10 %
> 50
Penggunaan
Kadar Kapur
Sehubungan dengan tanah ekspansif sangat peka terhadap kadar air yang tidak tetap, maka hasil percobaan menunjukkan bahwa stabilitas dengan kapur menghasilkan nilai CBR soaked atau CBR rendaman lebih baik dari pada CBR yang tidak direndam (CBRunsoaked). Sehingga pengaruh kepekaan terhadap air sedikit dapat terkurangi.
Turmudi (4110411-029)
IV-7
Tugas Akhir
Bab IV Hasil Penelitian dan Pembahasan
Hubungan antara Variasi Campuran Kapur dengan nilai Swelling 16,00 Tumbukan 65 x
6,06
14,00
Tumbukan 35 x
12,00 10,00 5,58
8,00
Tumbukan 10 x
4,62
6,00
3,00
4,00
3,00
2,00
2,10
0,21 0,27 0,46
0,00 0
2
0,48 1,04 1,13
0,262 0,131 0,066
4
6
8
0,52 0,61 0,70 10
Gambar 4.6 Grafik Variasi Campuran Kapur terhadap Nilai Swelling
Pada gambar 4.6, memperlihatkan pengukuran Swelling dilakukan pada pengujian CBR rendaman dan diukur pada penumbukan 10 kali, 35 kali dan 65 kali tumbukan. Nilai pengembangan yang maksimum didapat pada tumbukan paling banyak yaitu 65 kali tumbukan pada contoh tanah asli. Penambahan campuran kapur semakin banyak nilai swelling semakin kecil, tetapi pada campuran kapur tertentu swelling menjadi naik namun tidak begitu berarti yaitu pada campuran 8%. Sedangkan swelling yang paling kecil berada pada proporsi antara 4% dan 6%.
Tabel : 4.7 Perbandingan antara tanah asli dengan tanah campuran 8% kapur No.
Jenis Pengujian
Tanah Asli
Tanah Campuran
1.
Kadar Air Optimum (Wop)
22,25
16,00
Kenaikan/ Penurunan 28,08%
2.
Berat Jenis (Gs)
2,70
2,63
2,19%
3.
Berat Isi Kering
1,589
1,705
6,80%
4.
CBR Soaked
3,20
73,00
95,61%
Dari tabel 4.6 di atas tampak ada penurunan pada Kadar Air Optimum sebesar 28,08% dan pada Berat Jenis (Gs) terdapat penurunan sebesar 2,19%. Sedangkan pada Berat Isi Kering terjadi kenaikan sebesar 6,80% dan pada CBR Soaked terjadi kenaikan yang cukup tinggi yaitu sebesar 95,61%.
Turmudi (4110411-029)
IV-8
Tugas Akhir
Bab V Kesimpulan dan Saran
BAB. V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1
Kesimpulan Dari hasil penelitian pendahuluan yaitu pengujian terhadap contoh tanah dari
Cikarang tanpa bahan campuran (tanah asli) maupun yang telah dicampur kapur dalam berbagai variasi campuran berat, maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut : (a)
Hasil uji laboratorium bahwa contoh tanah asli dapat dikategorikan lempung ekspansif derajat tinggi.
(b)
Campuran kapur dapat meningkatkan nilai daya dukung tanah (CBR) sebesar 73% pada proporsi campuran 8% kapur.
(c)
Grafik hubungan variasi campuran kapur dengan nilai CBR dapat diterapkan dilapangan sesuai dengan pengguanaannya.
5.2
Saran Berdasarkan dari hasil penelitian yang telah dilakukan maka, penulis mencoba
memberikan saran-saran sebagai berikut : (a)
Sehubungan dengan keberadaan tanah ekspansif sangat peka terhadap perubahan kadar air, maka sebelum pelaksanaan di lapangan terlebih dahulu diperlukan penelitian pendahuluan di laboratorium, mengenai batas-batas atterberg, analisis butiran tanah, pengukuran pengembangan, sehingga dapat mengidentifikasi tanah ekspansif (sifat kembang susut), dimana kerugian yang akan ditimbulkan akibat perilaku tanah tersebut dapat diantisipasi sedini mungkin.
(b)
Agar dapat memberikan gambaran/batasan kadar kapur yang optimum sehingga menghasilkan tingkat kekuatan yang maksimum dari berbagai jenis tanah lempung atau kelempungan, maka perlu dilakukan penelitian, untuk melihat sejauhmana pengaruh penambahan kapur tersebut.
(c)
Disarankan ada penelitian tentang stabilisasi dengan bahan lain, misalnya :
Tanah ekpansif dengan campuran Cement Portland
Tanah expansif dengan campuran Abu Terbang
Turmudi (4110411-029)
V-1
Tugas Akhir
Bab V Kesimpulan dan Saran
Tanah ekpansif dengan campuran Pasir
Sehingga pengetahuan tentang stabilisasi akan bertambah luas (d)
Tidak ada ketentuan pasti tentang perbandingan campuran yang tepat, karena rekasi kapur dengan tanah lempung tergantung dari beberapa hal antara lain :
Kandungan kapur dan tanah lempung
Kadar air
Keseragaman campuran
Pemadatan
Oleh sebab itu sebelum pelaksanaan stabilisasi kapur perlu dibuat desain campuran untuk setiap jenis tanah yang akan distabilisasi melalui percobaan laboratorium.
Turmudi (4110411-029)
V-2
Tugas Akhir
Lampiran
Lampiran 1. 1.1
Instrumen Penelitian Instrumen penelitian yang digunakan adalah berupa peralatan pengujian dan
dilengkapi formulir pengujian yang telah disediakan oleh laboratorium. Diantaranya berupa peralatan Kadar air, Berat jenis, Analisa butiran tanah (Hidrometer) Batasbatas Atterberg, Kepadatan Laboratorium dan CBR Laboratorium berikut peralatan Swelling.
1.2
Teknik Pengambilan Data Prosedur kerja dilaboratorium adalah berdasarkan cara pengujian di
laboratorium menurut American Association of State Higway and Transportation Officials (AASHTO) dan Standar Nasional Indonesia (SNI) yang meliputi persiapan peralatan, persiapan benda uji dan pelaksanaan uji. Pengujian-pengujian yang dilaksanakan di laboratorium meliputi pengujian sebagai berikut : (a). Pengujian Kadar Air Tanah 1) Persiapan peralatan, Oven dilengkapi pengatur suhu 1100 C, cawan aluminium, neraca ketelitian 0,01 gram dan desikator. 2) Persiapan benda uji tanah, Contoh tanah minimal = 10 gram. 3) Cara melakukan, siapkan benda uji yang mewakili tanah yang diperlukan dan tempatkan dalam cawan (crus) kemudian ditimbang (W1) gram. Keringkan dalam oven pemanas hingga berat constant atau kurang lebih 1 X 24 jam. Selanjutnya didinginkan dalam desikator, selanjutnya ditimbang (W2) gram. 4) Perhitungan -
Berat cawan + tanah basah
=
W1 gram
-
Berat cawan + tanah kering
=
W2 gram
-
Berat cawan
=
W3 gram
-
Berat air
=
(W1-W2) gram
-
Berat kering
=
(W2-W3) gram
-
Kadar air
=
W1 W 2 x100% W 2 W 3
Turmudi (4110411-029)
Tugas Akhir
Lampiran
(b). Pengujian Berat Jenis Tanah 1) Persiapan alat, piknometer kapasitas minimum 100 ml, desikator, oven dengan suhu 110 C, neraca ketelirian 0,01 gram, thermometer dengan suhu 0° - 50° C, saringan ukuran No.4, 10 dan 40 serta penadahnya, bak perendam. 2) Persiapan benda uji tanah, contoh tanah dikeringkan dalam oven pengering dengan suhu 105° – 110° C sampai berat constant, lalu didinginkan dalam desikator.
Contoh tanah digerus dalam lumpang
porselin, lalu disaring dengan saringan ukuran No. 40 sebanyak ± 50 gram. 3) Cara melakukan, piknometer dalam keadaan bersih ditimbang seberat (W1) gram. Benda uji dimasukkan ke dalam piknometer ditimbang (W2) gram Tambahkan air suling ke dalam piknometer 2/3 penuh, lalu dipanaskan sampai mendidih ± 10 menit dan diamkan dalam air rendaman hingga suhu di dalam sama dengan suhu di luar (selama 1 X 24 jam). Tambahkan air suling kedalam piknometer sampai batas penuh, lalu ditimbang seberat (W3). Kosongkan dan bersihkan piknometer, lalu diisi dengan air suling sampai batas penuh, kemudian ditimbang seberat (W4). 4) Perhitungan Gs
=
W1 – W2 (W4-W1)- (W3-W2)
(c). Pengujian Batas-batas Atterberg Pengujian batas-batas Atterberg meliputi pengujian sebagai berikut : - Batas cair (Liquid limit) 1) Persiapan alat, alat batas cair standard, alat pembuat alur (grooving tool), sendok dempul (kape), plat kaca uk. 45 x 45 x 0,9 cm, neraca dengan ketelitian 0,01 gram, cawan kadar air, spatula, botol tempat air suling (aquades) oven pemanas 110° C.
Turmudi (4110411-029)
Tugas Akhir
Lampiran
2) Persiapan benda uji, keringkan sebagian contoh tanah sampai bisa disaring lewat saringan ukuran 0,42 mm, (No.40) sebanyak ± 100 gram. 3) Cara melakukannya, benda uji diletakan diatas plat kaca dan tambahkan air suling sedikit demi sedikit sambil diaduk dengan sendok dempul (kape), sampai homogen. Sebagian benda uji diambil dimasukkan kedalam alat batas cair kemudian ratakan bagian permukaan sejajar dasar dengan alat solet dan pada bagian yang tebal harus ± 1 cm. Pada bagian tengah dibuat alur memanjang dengan menggunakan alat grooving tool (alat pembuat alur) sehingga alur letaknya simetris. Putarlah alat dengan kecepatan 2 putaran per detik. Putaran dilakukan sampai alur menutup ± 1,25 cm dan catat jumlah pukulannya, kemudian diambil kadar airnya. Perlakuan tersebut diulangi sampai 5 kali perlakuan dengan variasi penambahan air yang berbeda. 4) Perhitungan, dibuatkan grafik antara kadar air dan jumlah pukulan. Sumbu tegak kadar air dengan skala biasa dan sumbu horizontal jumlah pukulan dengan skala logaritma. Hubungan antara titik-titik dibuat garis lurus yang memotong pukulan 25, sehingga pada pukulan tersebut didapat kadar air yang merupakan batas cair (LL). - Batas Plastis (Plastis Limit) 1) Persiapan alat, plat kaca uk. 45 x 45 x 0,9 cm, sendok dempul (kape), neraca ketelitian 0,01 gram, cawan kadar air, botol pipet, air suling, oven dengan suhu1110° C. 2) Persiapan benda uji, benda uji dipersiapkan seperti batas cair ± 20 gram. 3) Cara melakukan, benda uji diletakan di atas plat kaca diaduk sampai homogen.
Turmudi (4110411-029)
Tugas Akhir
Lampiran Dibuat bulat-bulatan, kemudian digeleng-geleng sampai membentuk batang batang dengan diameter 3 mm sampai keadaan retak-retak, kemudian diambil kadar airnya.
4) Perhitungan, kadar air gelengan merupakan kadar air batas plastis (PL) dalam (%).
- Plastis Indeks Plastis Indeks ( PI ), merupakan selisih antara batas cair dan batas plastis ( PI = LL – PL ) dalam (%).
-
Batas susut (Shrinkage limit) Shrinkage limit (SL) adalah kadar air dimana perubahan volume suatu massa tanah berhenti. 1) Persiapan benda uji, alat Atterberg, mangkok porselin dengan diameter 1,75 inci (44,4 mm), tinggi 0,5 inci (12,7 mm), timbangan ketelitian 0,001 gram, air raksa, oven pemanas 110°C, peralatan kecil solet, alat perata. 2) Cara melakukan, mangkok dilapisi dengan vaselin (pertrolium jelly), kemudian diisi oleh contoh tanah dalam keadaan batas cair (LL) kemudian diratakan dengan alat perata dan ditimbang beratnya (mi) dan dikeringkan dalam oven setelah kering ditimbang (m2). Volume basah dihitung dengan memasukkan air raksa kedalam mangkok diratakan dan ditimbang (vi) cm3. Volume dari contoh tanah yang telah dikeringkan ditentukan dengan cara menggunakan air raksa kemudian ditimbang (vf) cm3.
3) Perhitungan Dihitung dengan rumus :
m m2 Vi Vf Pw SL = 1 100 100 m2 m2
Turmudi (4110411-029)
Tugas Akhir
Lampiran dimana: mi
= massa tanah basah (gram)
Vi
= volume tanah basah (m3)
m2
= massa tanah kering (gram)
Vf
= volume tanah kering (m3)
Pw = kerapatan air (gr/cm3)
-
Aktivitas (Activity) Aktivitas (A) = perbandingan antara Indeks plastisitas dengan persen praksi ukuran lempungnya (ukuran < 0,002 mm). A
=
PI % berat fraksi ukuran lempung
(d). Percobaan Ukuran Butir Tanah ( Hidrometer) 1) Persiapan alat, alat hidrometer dengan skala konsentrasi (5-6) gram per liter, tabung-tabung gelas ukur kapasitas 1000 ml, termometer 0-50°C, pengaduk mekanis dan mangkok dispresi, saringan No. 10, 20, 40, 80, 100 dan 200, neraca dengan ketelitian 0,01 gram, oven pemanas 110° C, tabung gelas ukur uk. 50 ml dan 100 ml, batang pengaduk dari gelas, stop watch.
2) Persiapan Benda uji, contoh tanah disiapkan yang telah kering oven yang lolos saringan No. 10 sebanyak 50 gram.
3) Cara melakukan, benda uji direndam dengan 100 ml air suling dan bahan dispersi (water glass) 20 ml atau dengan 50 ml air suling dan bahan dispersi (sodium hexametaphospat) sebanyak 100 ml dan diaduk sampai merata lalu diamkan selama 1 x 24 jam. Aduklah rendaman tadi dengan alat mixer yang sebelumnya ditambahkan air suling sampai setengah penuh, kemudian mixer dijalankan selama 15 menit. Benda uji dipindahkan kedalam tabung glas ukur dan ditambahkan air suling sampai 1000 ml, kemudian turup mulut glas ukur tadi dan kocok dengan arah mendatar selama 1 menit. Segera letakan tabung glas
Turmudi (4110411-029)
Tugas Akhir
Lampiran
dengan hati-hati, kemudian masukkan alat hidrometer dan biarkan terapung bebas dan tekan stop wacth. Angka pada skala alat dibaca dengan interval waktu, y, 1, 5, 15, 30 menit, 1, 4 dan 24 jam, kemudian ukur suhu campuran sekali dalam 15 menit yang pertama dan selanjutnya pada pembacaan berikutnya pembacaan terakhir. Benda uji dipindahkan ke dalam saringan No. 200 dan dicuci sampai air cuciannya jernih. Fraksi yang terringgal di atas saring tersebut dikeringkan dengan oven sampai berat konstant. Benda uji yang telah kering tadi dilakukan analisa saringan sesuai dengan susunan ukuran saringan No. 10, 20, 40, 80,100, 200 dan talam.
-
Perhitungan, pembacaan Rh tetukan diameter dengan menggunakan nomogram. Dihitung prosen berat dari butiran dari diameter (D) dengan rumus : Untuk hidrometer dengan pembacaan 50- 60 gram/liter A Rh k P
W3
x100%
dimana : P = Persentase butir K = koreksi suhu A = faktor kalibrasi alat.
(e). Percobaan kepadatan laboratorium (Proctor) 1)
Persiapan alat, cetakan silinder ukuran diameter 102 mm (4 inci), tinggi 116,43 mm (4,584 inci) dilengkapi dengan leher sambung ukuran tinggi ± 60 mm (2 2/3 inci) yang dipasang kuat-kuat dapat dilepaskan.
2)
Persiapan benda uji, benda uji disiapkan yang sudah gembur sebanyak 5 bagian untuk lima kali percobaan di dalam kantong plastik sebanyak 2000 gram, kemudian campur dengan variasi penambahan air yang berbeda dengan interval yang sama, diperam selam 1 x 24 jam.
Turmudi (4110411-029)
Tugas Akhir 3)
Lampiran
Cara melakukan, cetakan ( Mold ) ditimbang seberat ( BI ) gram. Leher dan alas cetakan dipasang jadi satu dengan kuat, kemudian letakan pada bagian kokoh. Satu per satu benda uji dimnasukan kedalam cetakan dan kemudian dilakukan pemadatan dengan alat penumbuk yang beratnya dan tinggi jatuhnya sesuai dengn metode pemadatan standard atau modified yang akan dipakai. Pemadatan dilakukan sebanyak 25 kali tiap lapis dan jumlah lapisan disesuaikan dengan metode yang dipakai. Bagian leher cetakan dibuka dan bagian atas dari benda uji diratakan dengan pisau perata, kemudian benda uji ditimbang seberat (B2) grm. Benda uji dsi keluarkan dengan alat pengeluar contoh (ekstruder) dan diambil kadara airnya.
-
Perhitungan, menghitung berat isi basah ( Gram/cm3 )
Yw = B2 – B1 V Dimana : Yw
= Berat isi basa
( gram/cm3 )
B2
= Berat cetakan
( gram )
B1
= Berat cetakan + cetakan
( gram )
V
= Volume benda uji
( cm3 )
Menghitung berat isi kering ( Ya ) Ya =
Yw x 100
( Gram/cm3 )
( 100 + W ) Dimana : Ya = Berat kering W = Kadar Air
( Gram/cm3 ) (%)
Menghitung berat isi Zero Air Void
( Y zav )
Yzav
( Gram/cm3 )
=
Gxyw 1 + G.W
Dimana : Yzav
= Berat isi kering jenuh
( Gram/cm3 )
G
= Berat jenis tanah
Yw
= Berat isi air
( Gram/cm3 )
W
= Kadar air
(%)
Turmudi (4110411-029)
Tugas Akhir (f).
Lampiran
Percobaan CBR Laboratorium 1.
Persiapan alat, mesin penetrasi (loading machine) berkapasitas 4,45 ton (10.000 lb) kecep, penetrasi sebesar 1,27 mm (0,05”) per menit. Cetakan (mold) dari logam berbentuk silinder ukuran diameter 152,4 mm
(6”), tinggi 177,8 mm (7”), dilengkapi dengan leher sambungan dengan tinggi 50,8 mm (2”), dan keeping alas tebal 9,53 mm (3/8”), dengan lubang diameter 1,59 mm 1/16”). Alat penumbuk, alat pengukur pengembangan (swell) yang terdiri dari keeping pengembangan yang berlubang denga dengan batang pengatur, tripot logam dan arloji penunjuk) Keping beban berat 2,27 kg (5 pound), diameternya 194,2 mm (5 7/8”), lubang terngah 54,0 mm (2 1/8”). Torak penetrasi diameter 49,5 mm (1,95 “ ), luas 1935 mm2 (3 inc2) panjang 101,6 mm (4”), satu buah arloji beban, qarloji pengukur penetrasi, pisau perata, bak perendaman dan alat timbangan. a)
Persiapan benda uji, siapkan contoh tanah yang tealah disaring ukuran No. 4 sebanyak 15 kg untuk 3 kali percobaan, kemudian dicampurkan air pada keadaan batas yang optimum dan diperam 1 X 24 jam. Pasang cetakan pada keping alas berikut sambungan dan masukan specer disk diatas keping alas dan pasang kertas saring di atasnya. Contoh tanah dipadatkan di dalam cetakan tiap lapis dengan banyak tumbukan sebagai berikut : -
Percobaan 1, ditumbuk dengan 10 kali tumbukan tiap lapis sebanyak 5 lapis.
-
Percobaan II, ditumbuk dengan 25 kali tumbukan tiap lapis sebanyak 5 lapis
-
Percobaan III, ditumbuk dengan 56 kali tumbukan tiap mlapis sebanyak 5 lapis.
-
Leher sambungan cetakan dibuka dan benda uji diratakan sesuai cetakan,
keluarkan
specer
disk,
kemudian
ditimbang
untuk
mengetahui isinya dan cari kadar airnya. -
Pasang kembali leher sambungan cetakan dan piringan kemudian untuk pemeriksaan CBR langsung (unsoked), benda uji telah siapuntuk diperiksa.
Turmudi (4110411-029)
Tugas Akhir
Lampiran
-
Perendaman dilakukan untuk pemeriksaan CBR rendaman (soaked) dengan me,asang keeping pengembangan di atas permukaan benda uji dan keeping pemberat yang dikehendaki 4,5 kg (10 lbs), kemudian rendam dan dicatat pengembangan pertama pada arloji pengukur pengembangan. Diamkan selama 4 X 24 jam dan catat pada pengembangan terakhir, lalu diangkat rendaman biarkan ± 15 menit dengan keadaan miring agar air rendaman keluar mengalir bebas.
b)
Cara melakukan, benda uji dalam cetakan dipasang pada mesin penetrasi, sehingga torak penetrasi disetel menyentuh permukaan benda uji dan arloji pembacaan di nolkan. Penetrasi dilakukan dengan kecepatan 1,27 mm per menit (0,05”) per menit. Pembacaan arloji pembebanan dibaca pada penetrasi 0,312 mm (0,0125”) , 0,62 mm (0,025”), 1,25 mm (0,05”) , 0,187 mm (0,075”), 2,5 mm (0,11”), 3,75mm (0,15mm), 5 mm (0,20”), 7,5 mm (0,30”), 10 mm (0,40”) dan 12,5 mm (0,50”). Catat beban maksimum, keluarkan contoh dan timbang untuk mengetahui berat isi, ambil kadar airnya.
c)
Perhitungan, pengembangan (Swelling) ialah perbandingan antara perubahan tinggi selama perendaman terhadap tinggi benda uji semula yang yang dinyatakan dalam persen. Pembacaan CBR diambil pada beban 0,1” dan 0,2” kemudian diambil nilai yang terbesar diantara pembacaan tersebut.
CBR0,1” =
bacaan 0,1” Beban standard
CBR0,2” =
bacaan 0,2” Beban standard
Turmudi (4110411-029)
Tugas Akhir 1.3
Lampiran
Teknik Analisa Data Data yang diperoleh dari berbagai jenis percobaan yang dilakukan
dilaboratorium di
proses dengan perhitungan-perhitungan dan grafik-grafik,
sehinggan didapatkan suatu hasil data. Hasil data tersebut untuk memudahkan menganalisa maka dibuatkan tabel-tabel hasil penelitian. Selanjutnya hasil dari masing-masing jenis penelitian dibuat suatu grafik hubungan antara hasil pengujian sample dengan variasi campuaran 2%, 4%, 6%, 8% dan 10% terhadap hasil pengujian sampel pembanding yaitu sampel yang tanpa variasi campuran kapur (0% kapur).
Turmudi (4110411-029)
Tugas Akhir
Lampiran
Lampiran 2. 2.1
Hasil Penelitian Pengujian Batas-Batas Atterberg Penelitian ini penting untuk mengetahui karakteristik tanah dan untuk
mengidentifikasi tanah ekspansif. Pengujian yang dilakukan meliputi Batas Cair (LL), Batas Plastis (PL), Plastisitas Indeks (PI). Menurut pendapat Seed Woodward an Lundgren (1962) menunjukan bahwa Indeks Plastisitas dapat dipakai sebagai test pendahuluan dalam menentukan potensi pengembangan. Hubungan tersebut ditunjukkan pada tabel 1.
Tabel : 1. Hubungan Indeks Plastisitas dengan potensi pengembangan Potensi Pengembangan
Indeks Plastisitas ( %)
Rendah
0 – 15
Sedang
10 – 35
Tinggi
20 – 55
Sangat tinggi
> 35
Sedangkan menurut Hendra Jitno, “ Identifikasi Tanah ekspansif berdasarkan korelasi
antara
Atterberg
limit
atau
persentase
Koloid
dengan
Swelling
(pengembangan), dimana pada korelasi ini hanya bersifat perkiraan, namun sangat berguna untuk identifikasi awal seperti yang ditunjukan pada tabel 2, 3 dan 4 .
Tabel : 2. Derajat Ekspansif dari Pengembangan dan Shringkage Indeks. Swell Potential (%) 0 – 1,5 1,5 – 5 5 – 12 > 25
Total expansion (6,9 kPa load) air dry to saturated 0 – 10 10 – 20 20 – 35 > 35
Shrinkage index, SI = LL – BL (%) 0 – 20 20 – 30 30 – 60 > 60
Degree Of expantion Low Medium High Very high
Tabel : 3. Derajat Ekspansif dari Indeks Plastisitas dan Batas Susut Colloid Content (%) > 28 20 – 31 13 – 23 < 15
Plasticity index (%) > 35 25 – 41 15 – 28 < 18
Turmudi (4110411-029)
Shrinkage limit (%) < 11 7 – 12 10 – 16 > 16
Degree Of expantion Very high High Medium Low
Tugas Akhir
Lampiran
Tabel : 4. Derajat Ekspansif dari Liquid Limit dan SPT. Percentage passing No. 200 sieve > 95 60 – 95 30 – 60 < 30 2.2
Liquid limit ( % )
SPT, blows / ft
> 60 40 – 60 30 – 40 < 30
> 30 20 – 30 10 – 20 < 10
Degree Of expantion Veri high High Medium Low
Nilai Aktiviti Menurut Skemton “ Data hasil pengujian Batas-batas Atterberg dan kandungan
butir lempung dapat juga untuk mengidentifikasi sebuah parameter yang disebut aktivitas (A), dimana : A=
_______PI___________ % lebih halus dari 2 um.
Digunakan untuk mengetahui keberadaan tanah lempung yang aktif , dibagi 3 kategori, seperti ditunjukan pada tabel 5 dibawah ini.
Tabel : 5. Tiga kategori aktifitas tanah. A ≤ 0,75
Tidak aktif
0,75 A ≤ 1,25
Normal
A > 1,25
Aktif
Sedangkan menurut “ Budi Susilo S. untuk mengetahui potensi pengembangan dari tanah dapat memplotkan dari batas-batas Atterberg dengan data jumlah butiran lempung < 2 µ m kedalam grafik Van Der Merwe,”.
Pengujian Shernkage Limit (Batas Susut) Menurut Altmeyer (1995) “ menentukan potensi pengembangan dari macammacam harga batas susut dan susut linier, yang titunjukan pada tabel 6, yaitu hubungan batas susut, susut linier dengan derajat pengembangan.
Turmudi (4110411-029)
Tugas Akhir
Lampiran
Tabel : 6. Hubungan batas susut, susut linier dengan derajat pengembangan. Batas susut (%)
Susut Linier (%)
Derajat Pengembangan
< 10
>8
Kritis
10 – 12
5–8
Sedang
> 12
0–8
Tidak kritis
Metode Klasifikasi Menurut pendapat Holt (1959)” kriteria identifikasi dari lempung kembang, ditunjukan seperti pada tabel 7, yaitu data u8ntuk memperkirakan besarnya perubahan volume.
Tabel : 7. Data untuk memperkirakan besarnya perubahan volume Colloid Content
Index Plastisitas
% minus 0,001 mm
(%)
Batas Susut
Prosen
Derajat
Pengembangan
Pengembangan
(%)
a)
> 28
> 35
< 11
> 30
Sangat tinggi
20 – 13
25 – 41
7 – 12
20 – 30
Tinggi
13 – 23
15 – 28
10 – 16
10 – 20
Sedang
< 15
< 18
> 15
< 10
Rendah
Hasil Penelitian Pengembangan dan CBR Penelitian ini meliputi pengujian CBR soaked (California Bearing Ratio), untuk
pengukuran perubahan volumen pengembangan (swelling). Penelitian pengujian CBR soaked berguna juga untuk mengetahui. Pengaruh bahan campuran kapur dengan tanah ekspansif terhadap daya dukung tanah dan pengembangan.
Turmudi (4110411-029)
Tugas Akhir
Turmudi (4110411-029)
Lampiran
Tugas Akhir
Turmudi (4110411-029)
Lampiran
Tugas Akhir
Turmudi (4110411-029)
Lampiran
Tugas Akhir
Turmudi (4110411-029)
Lampiran
Tugas Akhir
Turmudi (4110411-029)
Lampiran
Tugas Akhir
Turmudi (4110411-029)
Lampiran
Tugas Akhir
Turmudi (4110411-029)
Lampiran
Tugas Akhir
Turmudi (4110411-029)
Lampiran
