KELAKUAN TANAH DENGAN SIFAT KEMBANG-SUSUT YANG …

LAPORAN

HIBAH PENELITIAN KETEKNIKSIPILAN

KELAKUAN TANAH DENGAN SIFAT

KEMBANG-SUSUT YANG TINGGI PADA

STABILISASI TANAH DENGAN BAHAN

SERBUK MARMER

Nama Peneliti :

Ir. I Gusti Ngurah Wardana, MT.

I Nyoman Ari Budiman, ST, MT.

Ir. Tjok. Gde Suwarsa Putra, MT.

Jurusan Teknik Sipil

Fakultas Teknik

Universitas Udayana

2015

Dibiayai dari :

Dana DIPA BLU Universitas Udayana Tahun Anggaran 2015

Dengan Surat Perjanjian Kontrak Nomor : 2623.2/UN14.1.31/PN/SPK/2015

Tanggal 27 Juli 2015

2

Kelakuan Tanah Dengan Sifat Kembang Susut Yang Tinggi Pada Stabilisasi

Tanah Dengan Bahan Serbuk Marmer

ABSTRAK

Stabilitas tanah dengan penambahan kapur sebagai pencampur merupakan salah satu

metoda stabilisasi tanah kimiawi yang paling popular di Indonesia di masa lalu. Akan tetapi dengan

adanya perkembangan metoda stabilisasi tanah, stabilisasi dengan kapur mulai dirasakan tidak

sesuai karena harga kapur yang menjadi relative mahal. Untuk itu perlu dicari cara stabilisasi

kimiawi lainnya yang lebih murah. Alternative ini muncul dengan adanya serbuk marmer, sebagai

hasil limbah pengolah marmer yang sangat murah

Penelitian mengenai efektivitas bahan limbah Marmer tersebut sebagai bahan stabilisasi

tanah masih sangat terbatas. Pada penelitian ini bahan diujikan terhadap tanah lempung dari

Pejaten, Tabanan, untuk mengetahui perubahan plastisitas tanah, kenaikan kekuatan tanahnya,

perubahan besar “swelling” (pengembangan) tanah saat terendam air, besarnya tebal lapisan tanah

yang terpengaruh air sebagai fungsi waktu, pengaruh kadar air awal tanah saat pemadatan terhadap

swelling dan kokoh tekannya, serta bahan optimal.Benda uji dengan kadar serbuk marmer berkisar

antara 3% s.d 15% berat tanah.

Pada test CBR, dengan penambahan kadar Serbuk Marmer 9% dengan energi pemadatan

sebanyak 56 pukulan, mendapatkan nilai CBR Design tertinggi yaitu 9,00 % sehingga memenuhi

syarat minimum CBR Design (menurut Bina Marga yaitu sebesar 6%). Nilai kuat tekan bebas (qu)

dari tanah Pejaten setelah dicampur dengan Serbuk Marmer mencapai peningkatan dengan

puncaknya pada kadar campuran Serbuk Marmer 9.00%, yaitu sebesar 3,78 kg/cm2.Jadi untuk

mencapai nilai-nilai karakteristik tanah yang optimal diperlukan penambahan kadar Serbuk

Marmer sebesar 9% dari berat kering tanah lempung Pejaten, Tabanan.

Kata kunci : stabilisasi, kembang susut, pemadatan, swelling

3

DAFTAR ISI

LEMBAR PENGESAHAN........................................................................................................i

KATA PENGANTAR ............................................................................................................. ii

ABSTRAK ................................................................................................................................ iii

DAFTAR ISI ............................................................................................................................. iv

DAFTAR GAMBAR ................................................................................................................ vi

DAFTAR TABEL .................................................................................................................. vii

BAB I PENDAHULUAN ........................................................................................................ 1

1.1 Latar Belakang ...................................................................................................... 1

1.2 Rumusan Masalah ................................................................................................. 2

1.3 Tujuan Penelitian ................................................................................................. 2

1.4 Manfaat Penelitian ................................................................................................ 2

1.3 Batasan Masalah ................................................................................................... 3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA............................................................................................... 4

2.1 Pengertian Tanah .................................................................................................. 4

2.2 Klasifikasi Tanah .. ……………………………………………………………....5

2.3 Lempung Sebagai Tanah Kohesif ........... ………………………………………..8

2.3.1. Lempung dan Mineral Penyusunnya .......................................................... 8

2.3.1.1. Kaolinite………………......……………………….. 10

2.3.1.2. Monmorilonite………………………………..……..11

2.3.1.3. Illite……………………………………………………………. 11

2.4. Konstruksi Jalan Raya Secara Umum................................................................. 11

2.4.1. Lapisan Tanah Dasar (Subgrade)……………………………………… 12

2.5. Tanah Ekspansif………………………………………………………………. 14

2.5.1. Identifikasi Tanah Kembang Susut Tinggi……………………………. 15

2.6.. Sifat Fisik dan Mekanik Tanah Lempung Kembang Susut Tinggi……………..16

2.6.1. Sifat Fisik Tanah Lempung……………………………………………...16

2.6.1.1. Ukuran Butiran Tanah ................................................................. 16

2.6.1.2. Batas-batas Atterberg………………………………………….. 16

2.6.1.3. Berat Jenis Tanah (Spesific Gravity, Gs) .................................... 20

2.6.1.4. Sifat Kembang Susut Tanah ........................................................ 20

2.6.2. Sifat Mekanis Tanah Lempung ................................................................. 22

2.6.2.1. Pemadatan Tanah (Compaction Test) .......................................... 22

2.5.2.2. Californian Bearing Ratio ............................................................ 28

2.5.2.3. Kuat Tekan Bebas [(Unconfined Compression Test (UCT)] ...... 31

2.7. Stabilisasi Tanah Dasar ....................................................................................... 33

2.7.1. Prinsip-prinsip Dasar Stabilisasi Tanah .................................................... 33

2.7.2. Metode Stabilisasi Tanah .......................................................................... 34

2.8 Stabilisasi Tanah dengan Serbuk Marmer .......................................................... 35

BAB III METODE DAN PELAKSANAAN .......................................................................... 38

3.1 Umum ................................................................................................................. 38

3.2 Identifikasi Masalah........................................................................................... 38

3.3 Studi Literatur ................................................................................................... 38

3.4 Pemilihan Lokasi ................................................................................................. 38

3.5. Persiapan Alat dan Bahan................................................................................... 39

4

3.6. Metode Pengambilan Sampel .............................................................................. 39

3.6.1. Sampel Tanah Tidak Terganggu (Undisturbed Sample) .......................... 39

3.6.2 Sampel Tanah Terganggui (Disturbed Sample) ....................................... 39

3.7. Metode Penelitian Laboratorium ........................................................................ 40

3.7.1. Persiapan Bahan/Material ......................................................................... 40

3.7.2. Pembuatan Benda Uji ............................................................................... 40

3.7.3. Cara Pelaksanaan di Laboratorium ........................................................... 40

3.7.3.1 Pemeriksaan Kadar Air. .............................................................. 40

3.7.3.2 Pemeriksaan Gradasi Butiran. .................................................... 41

3.7.3.3 Pemeriksaan Gs. ......................................................................... 44

3.7.3.4 Pemeriksaan Berat Volume Tanah. ............................................ 45

3.7.3.5 Pemeriksaan Batas Cair. ............................................................. 46

3.7.3.6 Pemeriksaan Batas Plastis. .......................................................... 47

3.7.3.7 Pemeriksaan Batas Susut. ........................................................... 48

3.7.3.8 Pemeriksaan Pemadatan Standar. ............................................... 49

3.7.3.9 Pemeriksaan Kuat Tekan Bebas (UCT). ..................................... 51

3.7.3.10 Pemeriksaan Daya Dukung Tanah Dasar (CBR)........................ 52

3.7.3.11 Pemeriksaan Konsolidasi. ........................................................... 55

3.8. Analisa Data........................................................................................................57

3.9. Kerangka Penelitian ........................................................................................... 53

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN .................................................................................. 59

4.1 Sifat Fisik dan Mekanis Tanah ........................................................................... 59

4.1.1. Sifat Fisik Tanah ....................................................................................... 59

4.1.1.1. Kadar Air Tanah Asli ................................................................. 59

4.1.1.2. Berat Volume Tanah Basah ......................................................... 60

4.1.1.3. Pengaruh Penambahan Serbuk Marmer Terhadap Berat Jenis

Spesifik (Gs) ................................................................................ 61

4.1.1.4. Pengaruh Penambahan Serbuk Marmer Terhadap Nilai-nilai

Konsistensi Aterberg Tanah Pejaten ......................................... 62

4.1.1.5. Gradasi Butiran Tanah ................................................................ 64

4.1.1.6. Sistim Klasifikasi Tanah .............................................................. 64

4.2 Sifat Mekanis Tanah ........................................................................................... 66

4.2.1. Pemadatan Standar.................................................................................... 66

4.2.2. Pengaruh Penambahan Serbuk Marmer terhadap Nilai CBR Laboratorium

,CBR Design dan Nilai Kuat Tekan Bebas (UCT) ................................... 67

4.2.2.1. CBR Laboratorium ...................................................................... 67

4.2.2.2 CBR Design ................................................................................. 69

4.2.2.3. Tes Kuat Tekan Bebas (Unconfined Compression Test,UCT) ... 69

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ................................................................................... 71

5.1. Kesimpulan ......................................................................................................... 71

5.2. Saran ................................................................................................................... 72

DAFTAR PUSTAKA .............................................................................................................. 73

SK.Rektor Unud No.

5

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Kapur telah dikenal sebagai salah satu bahan stabilisasi tanah yang baik, terutama bagi

stabilisasi tanah lempung yang memiliki sifat kembang-susut yang besar. Tanah-tanah seperti ini,

yang lebih dikenal dengan “tanah mengembang”, umumnya mengandung kadar lempung

montmorillonite yang cukup tinggi, akan tetapi sifat kembang-susut tersebut akan banyak

berkurang, bahkan dapat dihilangkan, bila tanah tersebut dicampur dengan kapur (Ingles dan

Metealf, 1972). Adanya unsur cation Ca2+

pada kapur dapat memberikan ikatan antar partikel yang

lebih besar yang melawan sifat mengembang dari tanah (Mochtar 1994). Setelah itu mulai jarang

dilakukan orang stabilisasi dengan kapur ini karena antara lain biayanya makin lama makin kurang

ekonomis. Hal ini karena untuk tanah-tanah mengembang telah dikenalkan sejak tahun 1980-an

cara-cara perbaikan lain yang ternyata lebih baik hasilnya dari pada stabilisasi dengan kapur, yaitu

antara lain dengan penggunaan bahan geotextile. Selain itu stabilisasi tanah dengan kapur telah

menjadi relaif mahal bagi stabilisasi tanah mengembang (Oriental Consultant, 1992).

Sebetulnya ada alternative lain yang mempunyai prospek besar sebagai bahan stabilisasi

untuk tanah mengembang , yakni serbuk marmer. Serbuk marmer di Jawa Timur banyak didapat

sebagai hasil buangan (limbah) dari pabrik pengolahan/pemotongan marmer. Saat ini limbah serbuk

marmer dijual dipasaran dengan sangat murah bila dibandingkan harga kapur. Jadi besar

kemungkinan bahwa stabilisasi tanah dengan serbuk marmer akan menjadi salah satu alternative

yang termurah. Apalagi didukung dengan keberadaan sedikitnya 3 (tiga) pabrik pengolahan marmer

yang besar di Jawa Timur dan banyaknya pusat-pusat kerajinan marmer rumah tangga/desa di

daerah Tulungagung. Jadi pasokan serbuk marmer relative cukup banyak dari limbah tempat-

tempat pengolahan tersebut.

Pada dasarnya marmer mempunyai unsur dominan yang sama dengan kapur. Batuan

marmer asalnya juga adalah batuan kapur yang kemudian mengalami proses metamorfosa batuan.

Akan tetapi sampai sekarang belum pernah dilakukan penelitian tentang seberapa jauh kebaikan-

kekurangan serbuk marmer sebagai bahan stabilisasi tanah. Biarpun unsurnya sama, bangun kristal

marmer tidak sama dengan batu kapur biasa. Selain itu, setelah mengalami proses metamorfosa

batuan selama berpuluh-puluh tahun, tentunya ada beberapa perubahan sifat dari batuan marmer

dibanding dengan batuan kapur. Jadi mungkin sifat reaktif marmer terhadap tanah lempung juga

berbeda. Terutama tentang sifatnya terhadap tanah-tanah yang mengembang, masih diperlukan

studi untuk mengetahui tingkat kegunaan serbuk marmer ini dalam stabilisasi tanah.

6

Bertitik tolak dari permasalahan yang telah diuraikan diatas, maka pada penelitian ini

dicoba stabilisasi tanah lempung dengan menggunakan bahan serbuk marmer dengan prosentase

bervariasi : O%, 3%, 6%, 9%, 12%, 15%, pada daerah yang banyak mengalami masalah pada

bangunannya karena tanahnya memiliki sifat kembang-susut yang sangat besar, dengan harapan

penggunaan bahan marmer sebagai bahan stabilisasi dapat meningkatkan daya dukung tanah, serta

memenuhi syarat sebagai tanah lapis dasar (sub grade) pada konstruksi jalan

1.2. Perumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang masalah di atas, maka perumusan masalah yang akan dibahas sebagai

berikut :

1. Bagaimanakah pengaruh penambahan serbuk marmer dengan prosentase bervariasi : O%, 3%,

6%, 9%, 12%, 15%, terhadap nilai-nilai karakteristik tanah ekspansif?

2. Bagaimanakah pengaruh penambahan serbuk marmer dengan prosentase bervariasi terhadap

daya dukung tanah (CBR), daya pengembangan (swelling potential).

1.3. Tujuan Penelitian

1. Mengetahui pengaruh penambahan serbuk marmer dengan prosentase bervariasi : O%, 3%,

6%, 9%, 12%, 15%, terhadap nilai-nilai karakteristik tanah ekspansif?

2. Mengetahui pengaruh penambahan serbuk marmer dengan prosentase bervariasi terhadap

daya dukung tanah (CBR), daya pengembangan (swelling potential),

1.4. Manfaat Penelitian

Dari penelitian ini diharapkan dapat memberikan gambaran tentang karakteristik tanah lempung

ekspansif menyangkut tentang kembang susut dan sifat fisiknya, serta mengetahui alternatif untuk

memperbaiki tanah ekspansif tersebut demi meningkatkan daya dukung tanah dasarnya.

1.5. BatasanMasalah

Dalam penelitian ini ruang lingkup dibatasi mengingat keterbatasan waktu dan tenaga yang ada.

Adapun batasan masalah sebagai berikut :

1. Sampel tanah diambil di sekitar Jalan Raya Pejaten.

2. Serbuk marmer diambil dari pabrik pengolahan/pemotongan marmer.di daerah

Tulungagung

3. Dalam penelitian ini, digunakan variasi penambahan serbuk marmer sebesar 0%, 3%, 6%,

9%, 12% terhadap tanah ekspansif.

4. Dalam penelitian ini tidak dibahas mengenai reaksi kimia.

7

5. Parameter penyelidikan tanah yang ditinjau yaitu karakteristik, kekuatan, daya

pengembangan (swelling potential) yang dicampur dengan campuran serbuk marmer

dengan variasi kadar yang berbeda-beda .

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Pengertian Tanah

Dalam pengertian teknik secara umum, tanah didefinisikan sebagai 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 mengisi ruang-ruang kosong di antara partikel-partikel padat tersebut. Tanah berguna

sebagai bahan bangunan pada berbagai macam pekerjaan teknik sipil, di samping itu tanah

berfungsi juga sebagai pendukung pondasi dari bangunan (Das, 1988).

Sifat dan karakteristik tanah sangat tergantung pada keadaan topografi dan geologi yang

membentuk tanah tersebut.Sifat-sifat fisik banyak tergantung pada faktor ukuran, bentuk dan

komposisi kimia butiran. Istilah tanah dalam bidang mekanika tanah dimaksudkan sebagai

campuran dari partikel yang terdiri dari salah satu atau berbagai jenis partikel berikut, yang

tergantung dari ukuran partikel yang dominan seperti:

a. Berangkal (boolders)

8

Potongan batuan yang besar biasanya diambil lebih dari 250 sampai 300 mm. Untuk ukuran 150

sampai 250 mm fragmen batuan ini disebut krokol (cobbles) atau pebbles

b. Kerikil (gravel)

Partikel batuan yang berukuran 5mm sampai 150 mm

c. Pasir (sand)

Partikel batuan yang berukuran 0,075 mm sampai 5 mm, berkisar dari kasar (5 sampai 3 mm)

sampai halus (< l mm)

d. Lanau (silt)

Partikel batuan berukuran 0,002 sampai 0,074 mm

e. Lempung (clay)

Partikel mineral yang berukuran lebih kecil 0,002 mm. Partikel-partikel ini merupakan sumber

utama dari kohesi bagi tanah kohesif.

f. Koloid (coloids)

Partikel mineral yang diam dan berukuran lebih kecil dari 0,001 mm.Apabila suatu ukuran

partikel mendominasi suatu tanah, maka tanahtersebut akan diberi nama sesuai dengan partikel

tersebut. Misalnya pasir, kerikil, kerikil kepasiran, lempung dan sebagainya. Suatu

pengecualian terdapatpada lempung dan lanau, yang deposit lanau dominan dengan kandungan-

kandungan lempung lebih dan 10 sampai 25 akan disebut lempung (Bowles, 1997)

2.2. Klasifikasi Tanah

Metode stabilisasi tanah dasar sangat dipengaruhi oleh jenis tanahnya. Oleh sebab itu,

klasifikasi dari suatu tanah haruslah diketahui terlebih dahulu sebelum pelaksanaan stabilisasi

dilakukan.

Suatu klasifikasi mengenai tanah dapat memberikan suatu gambaran sepintas mengenai

sifat-sifat dalam tanah dalam menghadapi perencanaan maupun pelaksanaannya. Adapun system

klasifikasi jenis tanah yang digunakan adalah :

1. Sistem klasifikasi USCS (Unifield Soil Classification System )

Sistem ini dapat dilihat pada Tabel 2- 1,

2. Sistem klasifikasi AASHTO (Assotiation of American Highway and Transfortation

Officials)

Penggolongan tanah system AASTHO ini dapat dilihat pada Tabel 2-2

9

Tabel 2.1 Sistem Klasifikasi Unified*

Divisi Utama Simbol

Kelompok Nama Umumnya

Tan

ah B

erbuti

r K

asar

Leb

ih d

ari

50 %

buti

ran t

erta

han

pad

a ay

akan

No.2

00*

Pas

ir

Leb

ih d

ari

50 %

fra

ksi

kas

ar

lolo

s ay

akan

No.4

Ker

ikil

ber

sih

(han

ya

ker

ikil

) GW

Kerikil bergradasi baik dan

campuran kerikil pasir, sedikit atau

sama sekali tidak mengandung

butiran halus

GP

Kerikil bergradasi buruk dan

campuran kerikil pasir, sedikit atau

sama sekali tidak mengandung

butiran halus

Ker

ikil

den

gan

buti

ran

hal

us

GM Kerikil berlanau, campuran

kerikil-pasir-lanau

GC Kerikil berlempung, campuran

kerikil-pasir-lempung

Ker

ikil

50 %

Ata

u l

ebih

dar

i fr

aksi

kas

ar

Ter

tahan

pad

a ay

akan

No.4

Pas

ir

ber

sih

(han

ya

pas

ir)

SW

Pasir bergradasi baik, pasir

berkerikil, sedikit atau sama sekali

tidak mengandung butiran halus

SP

Pasir bergradasi buruk dan pasir

berkerikil, sedikit atau sama sekali

tidak mengandung butiran halus

Pas

ir

den

gan

bu

tira

n

hal

us

SM Pasir berlanau, campuran pasir-

lanau

SC Pasir berlempung, campuran pasir-

lempung

Tan

ah B

erb

uti

r H

alus

50

% a

tau l

ebih

lolo

s

ayak

an N

o.2

00

Lan

au d

an l

empu

ng

Bat

a C

air

50

% a

tau

ku

ran

g

ML

Lanau anorganik, pasir halus

sekali, serbuk batuan, pasir halus

berlanau atau berlempung

CL

Lempung anorganik, pasir halus

sekali, serbuk batuan, pasir halus

berlanau atau berlempung

OL

Lanau-anorganik dan lempung

berlanau organic dengan plastisitas

rendah

10

Lan

au d

an L

emp

un

g

Bat

as C

air

leb

ih d

ari

50

%

MH

Lanau anorganik atau pasir halus

diatomic atau lanau diatomic,

lanau yang elastic

CH

Lempung anorganik dengan

plastisitas tinggi, lempung

“gemuk” (fat clays)

OH

Lempung organic dengan

plastisitas sedang sampai dengan

tinggi

Tanah-tanah dengan kandungan

organic sangat tinggi PT

Peat (gambut), muck, dan tanah-

tanah lain dengan kandungan

organic tinggi

Menurut ASTM (1982) * Berdasarkan tanah yang lolos ayakan 75 mm (3 in)

11

Table 2.2. Klasifikasi tanah berdasarkan AASHTO

KLASIFIKASI

UMUM

BAHAN BERBUTIR KASAR

35 % atau kurang lewat No. 200

BAHAN BERBUTIR HALUS

35 % lebih lewat No. 200

Klasifikasi Kelompok A - 1

A – 3

A - 2

A - 4 A - 5 A – 6 A - 7

A-1-a A-1-b A-2-4 A-2-5 A-2-6 A-2-7

Analisa Saringan

( % lolos )

No. 10

No. 40

No. 200

50 max.

30 max.

15 max.

….

50 max

25 max

….

51 min

10 max

….

….

35 max

….

….

35 max

….

….

35 max

….

….

35 max

….

….

36 max

….

….

36 max

….

….

36 max

….

….

36 max

Sifat Fraksi yang lewat

No. 40

Batas Cair

Indeks Plastisitas

...

6 max

….

N.P

40 max

10 max

41 min

10 max

40 max

11 min

41 min

11 min

40 max

10 max

40 min

10 max

40 max

11 min

41 min

11 min

Jenis Umum Fragmen batuan

kerikil dan pasir

Pasir

halus Kerikil atau pasir lanauan atau lempungan Tanah lanau Tanah lempungan

Tingkat Umum

sebagai tanah dasar Sangat baik sampai baik Cukup sampai buruk

Catatan : Indeks Plastisitas untuk subkelompok A-7-5 < LL-30, sedang

Indeks Plastisitas untuk subkelompok A-7-6 < LL-30

12

2.3. Lempung Sebagai Tanah Kohesif

2.3.1.Lempung dan Mineral Penyusunnya

Mineral lempung merupakan senyawa aluminium silikat yang kompleks.

Mineral ini terdiri dari dua lempung kristal pembentuk kristal dasar, yaitu silica

tetrahedra dan aluminium oktahedra (Das, 1988).

Das (1988) menerangkan bahwa tanah lempung sebagian besar terdiri dari

partikel mikroskopis dan sub-mikroskopis (tidak dapat dilihat dengan jelas bila

hanya dengan mikroskopis biasa) yang berbentuk lempengan-lempengan pipih

dan merupakan partikel-partikel dari mika, mineral-mineral lempung (clay

mineral), dan mineral-mineral yang sangat halus lain. Tanah lempung sangat

keras dalam kondisi kering dan bersifat plastis pada kadar air sedang. Namun

pada kadar air yang lebih tinggi lempung akan bersifat lengket (kohesif) dan

sangat lunak. Kohesif menunjukan kenyataan bahwa partikel-pertikel itu melekat

satu sama lainnya sedangkan plastisitas merupakan sifat yang memungkinkan

bentuk bahan itu dirubah-rubah tanpa perubahan isi atau tanpa kembali ke bentuk

aslinya dan tanpa terjadi retakan-retakan atau terpecah-pecah.

Dalam terminologi ilmiah, lempung adalah mineral asli yang mempunyai

sifat plastis saat basah, dengan ukuran butir yang sangat halus dan mempunyai

komposisi berupa hydrous aluminium dan magnesium silikat dalam jumlah yang

besar. Batas atas ukuran butir untuk lempung umumnya adalah kurang dari 2 μm

(1μm = 0,000001m), meskipun ada klasifikasi yang menyatakan bahwa batas atas

lempung adalah 0,005 m

Menurut Das (1988), satuan struktur dasar dari mineral lempung terdiri dari

silika tetrahedron dan aluminium oktahedron. Satuan-satuan dasar tersebut bersatu

membentuk struktur lembaran (Das, 1988) seperti yang digambarkan pada

Gambar 2.1 sampai dengan Gambar 2.4 berikut ini. Jenis-jenis mineral lempung

tergantung dari komposisi susunan satuan struktur dasar atau tumpuan lembaran

serta macam ikatan antara masing-masing lembaran

13

Gambar 2.1 Single silica tetrahedral

Gambar 2.2 Isometric silica sheet

Gambar 2.3 Single alluminium oktahedron

Gambar 2.4 Isometric oktahedral sheet

Umumnya partikel-partikel lempung mempunyai muatan negatif pada

permukaannya. Hal ini disebabkan oleh adanya substitusi isomorf dan oleh karena

14

pecahnya keping partikel pada tepi-tepinya. Muatan negatif yang lebih besar dapat

dijumpai pada partikel-partikel yang mempunyai spesifik yang lebih besar. Jika

ditinjau dari mineraloginya, lempung terdiri dari berbagai mineral penyusun,

antara lain mineral lempung (kaolinite, montmorillonite dan illite group) dan

mineral-mineral lain yang mempunyai ukuran sesuai dengan batasan yang ada

(mika group, serpentinite group).

2.3.1.1 Kaolinite

Kaolinite merupakan hasil pelapukan sulfat atau air yang mengandung

karbonat pada temperatur sedang.Warna kaolinite murni umumnya putih, putih

kelabu, kekuning-kuningan atau kecoklat-coklatan. Kaolinite disebut sebagai

mineral lempung satu banding satu (1:1). Bagian dasar dari struktur ini adalah

lembaran tunggal silika tetrahedral yang digabung dengan satu lembaran alumina

oktahedran (gibbsite) membentuk satu unit dasar dengan tebal kira-kira 7,2 Å (1

Å=10-10 m) seperti yang terlihat pada Gambar 2.5, hubungan antar unit dasar

ditentukan oleh ikatan hidrogen dan gaya bervalensi sekunder. Mineral kaolinite

berwujud seperti lempengan – lempengan tipis, masing-masing dengan diameter

1000 Å sampai 20000 Å dan ketebalan dari 100 Å sampai 1000 Å dengan luasan

spesifik per unit massa ± 15 m2/gr.

Gambar 2.5. Struktur kaolinite

15

2.3.1.2. Montmorillonite

Montmorillonite disebut juga mineral dua banding satu (2:1) karena satuan

susunan kristalnya terbentuk dari susunan dua lempeng silika tetrahedral mengapit

satu lempeng alumina oktahedral ditengahnya. Struktur kisinya tersusun atas satu

lempeng Al2O3 diantara dua lempeng SiO2. Karena struktur inilah

Montmorillonite dapat mengembang dan mengkerut menurut sumbu C dan

mempunyai daya adsorbsi air dan kation lebih tinggi.

Tebal satuan unit adalah 9,6 Å (0,96 μm), seperti ditunjukkan Gambar 2.6 di

bawah ini yang dikutip Das (1988). Hubungan antara satuan unit diikat oleh

ikatan gaya Van der Walls, di antara ujung-ujung atas dari lembaran silika itu

sangat lemah, maka lapisan air (n.H2O) dengan kation yang dapat bertukar

dengan mudah menyusup dan memperlemah ikatan antar satuan susunan kristal

mengakibatkan antar lapisan terpisah. Ukuran unit massa sangat besar, dapat

menyerap air dengan sangat kuat, mudah mengalami proses pengembangan.

Gambar 2.6. Struktur montmorillonite

2.3.1.3.Illite

Mineral illite mempunyai hubungan dengan mika biasa, sehingga dinamakan

pula hidrat-mika.Illite memiliki formasi struktur satuan kristal, tebal dan

komposisi yanghampir sama dengan montmorillonite. Perbedaannya ada pada :

a. Pengikatan antar unit kristal terdapat pada kalium (K) yang berfungsi sebagai

penyeimbang muatan, sekaligus sebagai pengikat.

16

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

tetrahedral.

c. Struktur mineralnya tidak mengembang sebagaimana montmorillonite

Gambar satuan unit illite seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.7 berikut

ini:

Gambar 2.7. Struktur illite

Substitusi dari kation–kation yang berbeda pada lembaran oktahedral akan

mengakibatkan mineral lempung yang berbeda pula. Apabila ion-ion yang

disubstitusikan mempunyai ukuran yang sama disebut ishomorphous. Bila sebuah

anion dari lembaran oktahedral adalah hydroxil dan dua per tiga posisi kation diisi

oleh aluminium maka mineral tersebut disebut gibbsite dan bila magnesium

disubstitusikan kedalam lembaran aluminium dan mengisi seluruh posisi kation,

maka mineral tersebut disebut brucite.

2.4 Konstruksi Jalan Secara Umum

2.4.1. Lapisan Tanah Dasar (Subgrade)

Konstruksi perkerasan lentur terdiri dari lapisan-lapisan yang diletakkan

diatas tanah dasar yang dipadatkan. Lapisan-lapisan tersebut berfungsi untuk

menerima beban lalu lintas dan menyebarkan ke lapisan dibawahnya (Sukirman,

1995).

17

Gambar 2.8. Susunan lapisan konstruksi perkerasan lentur

Dalam Sukirman (1995) dijelaskan bahwa lapisan tanah setebal 50-100 cm

diatas mana akan diletakkan lapisan pondasi bawah dinamakan lapisan tanah

dasar. Lapisan tanah dasar dapat berupa tanah asli yang dipadatkan jika tanah

aslinya baik, tanah yang didatangkan dari tempat lain dan dipadatkan atau tanah

yang distabilisasi dengan kapur atau bahan lainnya. Pemadatan yang baik

diperoleh jika dilakukan pada kadar air optimum dan diusahakan kadar air

tersebut konstan selama umur rencana. Hal ini dapat dicapai dengan perlengkapan

drainase yang memenuhi syarat.

Sebelum diletakkan lapisan-lapisan lainnya, tanah dasar dipadatkan terlebih

dahulu sehingga tercapai kestabilan yang tinggi terhadap perubahan volume.

Ketentuan dan keawetan konstruksi perkerasan jalan sangat ditentukan oleh sifat-

sifat daya dukung tanah dasar. Masalah-masalah yang sering ditemui menyangkut

tanah dasar adalah:

- Perubahan bentuk tetap dari jenis tanah tertentu akibat beban lalu lintas.

- Sifat mengembang dan menyusut tertentu akibat perubahan kadar air.

- Daya dukung tanah dasar yang tidak merata pada daerah dengan macam

tanah yang sangat berbeda.

- Daya dukung tanah akibat pelaksanaan yang kurang baik.

18

- Perbedaan penurunan (differential settlement) akibat terdapatnya lapisan-

lapisan tanah lunak di bawah tanah dasar akan mengakibatkan perubahan

bentuk tetap.

- Kondisi geologist dari lokasi jalan perlu dipelajari dengan teliti, jika ada

kemungkinan lokasi jalan berada pada daerah patahan, dll.

2.5. Tanah Ekspansif

Tanah ekspansif (expansive soil) adalah tanah lempung yang lunak dan

mudah tertekan sehingga sering menjadi masalah dalam pelaksanaan konstruksi.

Selain itu, tanah ini mempunyai sifat-sifat yang kurang baik, seperti plastisitas

yang tinggi sehingga sulit dipadatkan, dan permeabilitas rendah sehingga air

susah keluar dari tanah. Sifat–sifat tersebut menyebabkan tanah ekspansif

memiliki kembang susut yang besar.

Proses pengembangan (swelling) terjadi karena kandungan air yang tinggi,

sehingga tanah yang jenuh air ini akan mengembang dan tegangan efektif tanah

akan mengecil seiring dengan peningkatan tegangan air pori. Begitu juga

sebaliknya saat terjadi proses susut (shringkage) pada tanah. Tanah yang

kehilangan air secara tiba-tiba akan mengalami penyusutan volume pori akibat

kehilangan air. Hal ini akan menyebabkan tanah mengalami kembang susut yang

besar. Untuk memperbaiki sifat tanah ekspansif tersebut, tanah ekspansif

umumnya distabilisasi dengan bahan-bahan yang sesuai dengan sifat tanah

lempung sehingga menjadi lebih baik dan memenuhi syarat sebagai bahan

konstruksi.

Tanah lempung sebagian besar terdiri atas partikel mikroskopis yang

berbentuk lempengan–lempengan pipih dan merupakan partikel–partikel dari

mika, dan mineral–mineral tanah berbutir halus atau butir–butir koloid dengan

ukuran butiran partikel tanah <0,002 mm. Namun dalam beberapa kasus partikel

berukuran antara 0,002 sampai 0,005 mm juga masih digolongkan sebagai partikel

lempung.

Karakteristik tanah ekspansif dipengaruhi oleh dua hal, yaitu faktor

mikroskopik dan faktor makroskopik. Yang dimaksud faktor mikroskopik adalah

faktor–faktor dalam tanah yang menyebabkan tanah ekspansif mengalami

19

kembang susut, antara lain: mineralogi tanahnya, perilaku air dan jumlah

exchangeable cation serta besarnya specific surface dari partikel tanah.

Sedangkan yang dimaksud faktor makroskopik adalah properti tanah secara fisik,

antara lain indeks plastisitas dan berat volume tanah.

Faktor-faktor makroskopik tanah ekspansif dipengaruhi oleh perilaku

mikroskopiknya. Yang terjadi pada skala mikro akan mempengaruhi skala makro

tanah ekspansif. Faktor makroskopik tanah ekspansif adalah faktor yang

menunjukkan perilaku kembang susut tanah. Batas Atterberg merupakan salah

satu parameter yang termasuk karakteristik makroskopis tanah yang dapat

digunakan sebagai indikator untuk mengetahui potensi kembang susut tanah.

Dilihat dan skala makronya, karakteristik tanah ekspansif yang berpotensi

besar untuk mengalami kembang susut, secara umum mempunyai ciri-ciri sebagai

berikut:

a. Mempunyai harga batas cair dan indek plastisitas yang tinggi.

b. Mempunyai harga swelling indeks yang besar.

c. Mempunyai kandungan organik.

2.5.1. Identifikasi Tanah Kembang Susut Tinggi (Ekspansif)

Cara-cara yang biasa digunakan untuk mengidentifikasi tanah ekspansif ada

tiga cara, yaitu :

1. Identifikasi Mineralogi

Analisa mineralogi sangat berguna untuk mengidentifikasi potensi kembang

susut suatu tanah lempung. Identifikasi dilakukan dengan cara :

a. Difraksi sinar X (X-Ray Diffraction)

b. Penyerapan terbilas (Dye Absorbsion)

c. Penurunan panas (Differensial Thermal Analysis)

d. Analisa kimia (Chemical Analysis)

e. Elektron microscope resolution

2. Cara Tidak Langsung

Hasil uji sejumlah indeks dasar tanah dapat digunakan untuk evaluasi

berpotensi ekspansif atau tidak pada suatu contoh tanah. Uji indeks dasar adalah

sebagai berikut :

20

a. Batas–batas Atterberg

b. Kembang Susut Tanah (Swelling)

c. Aktivitas Tanah

3. Cara Langsung

Metode pengukuran terbaik adalah dengan pengukuran langsung, yaitu suatu

cara untuk menentukan potensi pengembangan dan tekanan pengembangan dari

tanah ekspansif dengan menggunakan Oedometer Terzaghi. Contoh tanah yang

berbentuk silinder tipis diletakkan dalam konsolidometer yang dilapisi dengan

lapisan pori pada sisi atas dan bawahnya yang selanjutnya diberi beban sesuai

dengan yang diinginkan. Besarnya pengembangan contoh tanah dibaca beberapa

saat setelah tanah dibasahi dengan air. Besarnya pengembangan adalah

pengembangan tanah dibagi dengan tebal awal contoh tanah.

Adapun cara pengukuran tekanan pengembangan ada dua cara yang umum

digunakan. Cara pertama yaitu pengukuran dengan beban tetap sehingga

mencapai persentase mengembang tertinggi, kemudian contoh tanah diberi

tekanan untuk kembali ke tebal semula. Cara kedua yaitu contoh tanah direndam

dalam air dengan mempertahankan volume atau mencegah terjadinya

pengembangan dengan cara menambah beban diatasnya setiap saat. Metode ini

sering juga disebut constan volume method.

2.6. Sifat Fisik dan Mekanik Tanah Lempung Kembang Susut yang Tinggi

2.6.1. Sifat Fisik Tanah lempung

Sifat-sifat fisik tanah lempung dapat diketahui dengan melihat beberapa

keadaan, antara lain sebagai berikut.

2.6.1.1 Ukuran butir tanah

Ditinjau dari butirannya tanah lempung merupakan suatu jenis tanah

dengan ukuran butiran lebih kecil dari 2 mikron ( < 0,002 mm).

2.6.1.2 Batas-batas Atterberg.

Batas-batas Atterberg (Atterberg Limit) adalah suatu metode untuk

menjelaskan sifat konsistensi tanah berbutir halus pada kadar air yang bervariasi.

21

Suatu tanah lempung dapat berbentuk padat, semi padat, plastis, dan cair,

tergantung pada kadar air yang dikandungnya. Bila kadar air dalam tanah tersebut

tinggi, campuran tanah dan air akan menjadi sangat lembek seperti cairan. Jika

campuran itu kemudian dikeringkan lagi sedikit demi sedikit, maka tanah tersebut

akan melalui keadaan tertentu dari keadaan cair sampai keadaan yang keras.Kadar

air pada saat tanah mengalami perubahan dari satu keadaan ke keadaan yang

lainnya tidak sama pada tanah yang-tanah yang berlainan (RF. Craig, 1991). Batas

antara masing-masing wujud tanah tersebut dikenal dengan nama batas-batas

Atterberg, yang terdiri dari Batas Cair (LL), Batas Plastis (PL), dan Batas Susut

(SL), sebagaimana terlihat pada Gambar 2.9 berikut.

Gambar 2.9. Batas-batas Atterberg

Selisih antara Batas Cair (LL) dan Batas Plastis {PL) disebut PI (Plasticity Index

atau Indek Plastis).

Pengukuran batas-batas Atterberg ini dilakukan secara rutin untuk

sebagian besar penyelidikan yang meliputi tanah berbutir halus. Penentuan batas-

batas Atterberg ini dilakukan hanya pada tanah yang lolos saringan No. 40 (J.E.

Bowles. 1991, hal.118)

Beberapa percobaan untuk menentukan Batas-batas Atterberg adalah :

a. Batas Cair (LL)

Percobaan Batas Cair dimaksudkan untuk menentukan kadar air tanah

pada batas antara keadaan cair dan keadaan plastis. Pendekatan yang digunakan

untuk menentukan batas cair, dapat digunakan suatu data jumlah pukulan dan

kadar air yang dihitung seperti perumusan di bawah ini (AASHTO T89-74)

22

121.0

25LL

Nwn

(2.1)

Dimana :

LL = Batas Cair (Liquid Limit)

Wn = Kadar Air

N = Jumlah pukulan pada kadar air Wn

Nilai batas cair dapat dikelompokkan seperti pada Tabel 2.3 berikut (Krebs, 1971)

Tabel 2.3. Nilai Batas Cair Tanah

Katagori Prosentase (%)

Low Liquid Limit

Intermediate Limit

High Limit

Very Limit

Extra High

20 – 25

25 – 50

50 – 70

70 – 80

> 90

Dari perhitungan nilai Batas Cair akan didapat suatu gambar grafik seperti terlihat

pada Gambar 2.10

Gambar 2.10. Contoh Grafik Percobaan Batas Cair ( LL )

25

23

b. Batas Plastis (Plasticity Limit)

Pemeriksaan batas plastis ini dimaksudkan untuk menentukan kadar air

suatu tanah pada batas bawah daerah plastisnya. Jadi batas plastis tanah adalah

kadar air pada batas bawah daerah plastis atau kadar air minimum dimana tanah

masih dalam keadaan plastis. Batas plastis diberi simbul PL dan dinyatakan

dengan prosen

c. Indeks Plastisitas

Indeks Plastisitas suatu tanah adalah sifat-sifat plastisitas dari tanah yang

merupakan selisih antara batas cair (LL) dengan batas plastas (PL) suatu tanah

dan dinyatakan dengan prosen (Braja M. Das, 1993 hal. 47). Keadaan inilah yang

dinamakan daerah dimana daerah tanah dalam keadaan plastisitas dan dengan

pendekatan untuk menentukan indeks plastisitas suatu tanah dinyatakan dengan

rumus :

PI = LL – PL (2-2)

Dimana :

PI = Indeks Plastisitas

LL= Batas Cair

PL = Batas Plastis

b. Batas Susut (Srinkage Limit)

Pemeriksaan ini dimaksudkan untuk mencari kadar air tanah terhadap

berat tanah setelah dioven, dimana pengurangan kadar air tidak akan

menyebabkan pengurangan volume massa tanah, tetapi penambahan kadar air

tanah akan menyebabkan penambahan volume tanah. Kadar air dinyatakan

dengan prosen, dimana perubahan volume massa tanah berhenti didefinisikan

sebagai Batas Susut (Srinkage Limit).

Harus diketahui bahwa apabila batas susut ini semakin kecil, maka tanah

akan semakin mudah mengalami perubahan volume, yaitu semakin kecil SL,

semakin sedikit air yang dibutuhkan untuk mengubah volume (Joseph E. Bowles

1986). Perhitungan untuk batas susut ini dapat digunakan rumus :

24

Dimana :

SL = batas susut V2 = isi tanah kering

w = kadar air tanah W = berat tanah kering

V1 = isi tanah basah

2.6.1.3. Berat Jenis Spesifik ( Specific Gravity, GS)

Berat jenis spesifik adalalah perbandingan antara berat isi butir tanah

dengan berat isi air suling dengan volume yang yang sama pada suhu tertentu.

Berat jenis spesifik (GS) ini tanpa satuan dan nilai rata-ratanya adalah sebesar

2,65. Besaran dari pada berat jenis spesifik ini dipergunakan untuk mendukung

percobaan-percobaan lainnya seperti pengujian hydrometer dan pengujian

pemadatan.Perumusan yang dipergunakan untuk menentukan berat jenis spesifik

tanah adalah :

Berat jenis spesifik (GS) =

GS = (2-4)

Dimana :

GS = Berat jenis spesifik

W1 = Berat picnometer, (gram)

W2 = Berat picnometer + tanah kering, (gram)

W3 = Berat picnometer + tanah kering + air, (gram)

W4 = Berat picnometer + air, (gram)

2.6.1.4. Sifat Kembang Susut Tanah

Peristiwa kembang susut tanah sangat dipengaruhi kadar air tanah

bersangkutan dan jenis mineral lempung yan dikandungan

W

VVwSL 21

25

1. Ciri-ciri Tanah Mengembang

Ada beberapa cara untuk mengetahui besar-kecilnya sifat kembang-susut dari

pada tanah. Salah satu cara diantaranya ialah dengan mencari angka Aktivitas (=

Activity) dari tanah tersebut dimana :

Atau

Table 2.4. Aktivitas Mineral Lempung

Nama Mineral Lempung Aktivitas (A)

Montmorillonite 1-7

Illite 0,5-1

kaolinite 0,5

Halloysite (2H20) 0,5

Halloysite (4H20) 0,1

Attapulgite 0,5-1,2

Allophane 0,5-1,2

Catatan : suatu tanah dikataka aktif (mudah kembang susut apabila kadar airnya

berubah), apabila besarnya A > 1,25

Mekanisme pengembangan dari tanah sedikit lebih kompleks dari penyusutan.

Menurut Kormonik and David (1969) pengembangan dari tanah disebabkan

oleh dua hal :

1. Sebab Mekanis

Di sini pengembangan disebabkan karena kebalikan dari peristiwa kapiler

Bila kadar air dalam tanah naik dan tanah menjadi jenuh maka tegangan

kapiler mengecil dan tegangan air pori dapat sama dengan tegangan

hidrostatis. Dengan sendirinya menurun dan tanah cenderung untuk

”mengembang” kembali pada volume semula.

2. Sebab Fisika-Kimia

Seperti telah disebutkan terdahulu, masuknya air di antara partikel-

partikel Clay mineral jenis Montmorillonite akan menyebabkan

26

mengembangnya jarak antara unit lapisan struktur dasar. Kondisi seperti

dapat terjadi pada saat kadar air dalam tanah naik.

Mekanisme menyusut suatu tanah umumnya terjadi karena peristiwa

kapiler, dimana pada penurunan kadar air dalam proses mengering dari

tanah akan diikuti segera dengan kenaikan yang tajam dari tegangan

efektif antar butiran. Sebagai konsekwensinya volume tanah menyusut.

2.6.2. Sifat-sifat Mekanis Tanah Lempung.

2.6.2.1. Pemadatan Tanah (Compaction Test)

Untuk memperoleh tanah dengan kerapatan yang tinggi dan

mengeluarkan udara yang terperangkap diantara pori-pori tanah biasanya

dilakukan pemadatan tanah dengan menggunakan suatu energy mekanis tertentu

untuk menghasilkan pemampatan partikel tanah. Cara mekanis yang digunakan

untuk usaha ini ada bermacam-macam. Misalnya untuk dilapangan energi

pemadatan dapat diperoleh dari mesin gilas, alat-alat penumbuk getaran dan

benda-benda berat yang dijatuhkan. Sedangkan dilaboratorium pemadatan

dilakukan dengan menggunakan tenaga penumbuk dinanik.

Tujuan dari pemadatan pada dasarnya adalah untuk memperbaiki sifat

teknis massa tanah. Beberapa keuntungan yang didapat dengan diadakannya

pemadatan ini adalah :

1. Memperkecil penurunan.

2. Meningkatkan mutu tanah : memperbaiki daya dukung tanah, menaikkan kuat

geser tanah

3. Memperkecil permeabilitas tanah

1. Prinsip Umum Pemadatan

- Tingkat pemadatan tanah di ukur dari berat volume kering (d) tanah yang

dipadatkan.

- Bila air ditambahkan kepada suatu tanah yang sedang dipadatkan, air

tersebut akan berfungsi sebagai unsur pembasah (pelumas) pada partikel-

partikel tanah.

27

- Untuk usaha pemadatan yang sama, berat volume kering dari tanah akan

naik bila kadar air dalam tanah meningkat. Harap dicatat bahwa pada saat

kadar air w = 0, berat volume basah dari tanah adalah sama dengan berat

volume keringnya.

- Bila kadar airnya ditingkatkan terus secara bertahap pada usaha pemadatan

yang sama, maka berat dari jumlah bahan padat dalam tanah persatuan

volume juga meningkat secara bertahap pula.

- Setelah mencapai kadar air tertentu, adanya penambahan kadar air justru

cenderung menurunkan berat volume kering dari tanah. Hal ini disebabkan

karena air tersebut kemudian menempati ruang-ruang pori dalam tanah yang

sebetulnya dapat ditempati oleh partikel-partikel padat dari tanah.

- Kadar air dimana didapat harga berat volume kering maksimum tanah , akan

didapat kadar air optimim.

Gambar 2.11. Prinsip Umum Pemadatan

2. Pengukuran Pemadatan di Laboratorium

Pertama kali dikembangkan oleh R.R. Proctor tahun 1920-an dengan 4

variabel

a. Pengaruh Energi Pemadatan (Usaha Pemadatan)

b. Pengaruh Jenis tanah

c. Pengaruh Kadar air (w)

d. Berat isi kering (d)

Percobaan Pemadatan di Laboratorium

1. Uji Proctor Standar

2. Uji Proctor Modifikasi

28

1. Uji Proctor Standar (Standard Compaction Test)

- Tanah dipadatkan dalam tabung silinder

- Spesifikasi alat pemadat dan percobaan

Palu = 2,5 kg (5,5 lb)

Tinggi jatuh= 30,5 cm (1 ft)

Jumlah lapisan = 3 lapis

Jumlah tumbukan/lapis = 25

Volume silender = 1/30 ft3

Energi Pemadatan = 592,5 kJ/m3

Jenis tanah = lewat saringan no. 4

Percobaan dilakukan beberapa kali dengan kadar air yang berbeda-

beda

Setelah dipadatkan benda uji ditimbang dan diukur kadar air dan

berat volumenya

Berat volume tanah basah

(2-5)

Dimana :

W = berat tanah yang dipadatkan dalam cetakan

V = volume cetakan

Berat volume tanah kering

(2-6)

Dimana :

= berat volume tanah basah.

= berat volume tanah kering

W = berat tanah

w = kadar air

Untuk mendapatkan berat volume kering maksimum, dari hasil

pemadatan dilaboratorium dibuat grafik pemadatan yang berupa hubungan antara

kadar air (w) dan berat volume kering . Pada pemadatan dilaboratorium nilai

maksimum diperoleh dari pemadatan dengan kadar air optimum (wopt).

V

Wb

w

b

d

1

29

Secara teoritis berat volume kering maksimum suatu tanah pada

kadar air tertentu dengan pori-pori tanah tidak mengandung udara sama sekali

(Zero Air Void) dapat dirumuskan :

(2-7)

Dimana :

berat volume pada kondisi ZAV

berat volume air

Gs = berat jenis butiran tanah sampel

e = angka pori

Gambar 2.12. Alat Uji Proktor Standar

Gsw

Gs WZAV

.1

.

30

Gambar 2.13. Hasil Uji Pemadatan

2. Uji Proctor Modifikasi

- Tanah dipadatkan dalam tabung silinder

- Spesifikasi alat pemadat dan percobaan

Palu = 4,5 kg (10 lb)

Tinggi jatuh= 1,5 ft

Jumlah lapisan = 5 lapis

Jumlah tumbukan/lapis = 25

Energi Pemadatan = 2693 kJ/m3

Jenis tanah = lewat saringan no. 4

Percobaan dilakukan beberapa kali dengan kadar air yang berbeda-beda

Setelah dipadatkan benda uji ditimbang dan diukur kadar air dan berat

volumenya

- Peraturan acuan :

AASHTO T 180

ASTM D 1557

31

Gambar 2.14.Pengaruh Energi Pemadatan

Gambar 2.15. Kurva Pemadatan dengan Energi Berbeda

32

2.6.2.2. California Bearing Ratio (CBR).

1. CBR Laboratorium

Cara CBR ini pertama kali ditemukan oleh O.J. Porter, kemudian

dikembangkan oleh Californian State Highway Departement sebagai cara untuk

menilai kekuatan tanah dasar.Kemudian cara ini dikembangkan lebih lanjut oleh

badan-badan lain terutama oleh US Army Corps of Engineers.

Percobaan penetrasi CBR dipergunakan untuk menentukan kekuatan atau

daya dukung suatu lapisan perkerasan. Nilai CBR yang didapat dipergunakan

untuk menentukan tebal lapisan perkerasan yang diperlukan diatas suatu lapisan

yang nilai CBR nya telah ditentukan, dengan anggapan bahwa di atas suatu bahan

dengan nilai CBR tertentu, tebal perkerasan tidak boleh kurang dari suatu angka

tertentu.

CBR merupakan perbandingan antara beban penetrasi suatu bahan

terhadap bahan standar dengan kedalaman dan kecepatan penetrasi yang sama.

Untuk menghitung tebal perkerasan berdasarkan nilai CBR digunakan grafik-

grafik yang dikembangkan oleh berbagai muatan roda kendaraan dan intensitas

lalu lintas. Nilai CBR dapat ditentukan dengan rumus :

a. Untuk nilai tekanan penetrasi sebesar 2,54 mm (0,10 inch) terhadap tekanan

penetrasi standar yang besarnya 70,37 kg/cm2 (1000 psi)

CBR = (P1/70,37) x 100 % (P1 dalam kg/cm2)

Atau

CBR = P1/1000) x 100 % (P1 dalam psi)

b. Untuk nilai tekanan penetrasi sebesar 5,08 mm (0,20 inch) terhadap tekanan

penetrasi standar yang besarnya 105,56 kg/cm2 (1500 psi).

CBR = (P2/105,56) x 100 % (P2 dalam kg/cm2)

Atau

CBR = P2/1500) x 100 % (P2 dalam psi)

33

Grafik hubungan antara beban dengan penetrasi tidak selalu merupakan

suatu garis lengkung yang mulus seperti halnya pada hasil pemadatan standar.

Sehingga untuk mendapatkan hasil yang tepat maka grafik tersebut harus

dikoreksi dan nilai CBR dibaca dari titik nol grafik setelah dikoreksi (Gambar

2.16).

Kekuatan tanah dasar sangat tergantung pada kadar airnya; makin tinggi

kadar airnya semakin kecil nilai CBR dari tanah tersebut. Walaupun demikian, hal

itu tidak berarti bahwa sebaiknya tanah dasar dipadatkan dengan kadar air yang

rendah supaya mendapat nilai CBR yang tinggi, karena kadar tidak konstan.

Setelah pembuatan jalan maka air akan dapat meresap kedalam tanah dasar,

sehingga kekuatannya dan CBR-nya turun sampai kadar airnya mencapai nilai

yang konstan. Untuk memperhitungkan pengaruh air terhadap kekuatan tanah,

maka contoh untuk percobaan CBR direndam di dalam air selama 4 hari (96 jam)

sebelum dilakukan percobaan CBR. Selama masa perendaman ini contoh tanah

diberi beban berbentuk plat yang bulat dipermukaannya, dimana beban plat ini

disesuaikan dengan tekanan yang bekerja dilapangan akibat lapis perkerasan

diatasnya. Setelah perendaman ini percobaan CBR dilakukan seperti biasa dengan

beban tadi tetap diatasnya. Pada umumnya contoh tanah yang tidak direndam,

nilai CBR nilai CBR –nya sangat tinggi pada kadar air yang rendah dan makin

tinggi kadar airnya maka makin kecil nilai CBR yang didapat.

34

Gambar 2.16. Contoh Grafik Hasil Percobaan CBR

Sedangkan contoh tanah yang direndam nilai CBR-nya rendah pada kadar air

yang rendah dan makin bertambah kadar airnya, maka nilai CBR-nya semakin

besar sampai mencapai puncak berdekatan dengan kadar air optimum (Wopt),

setelah puncak ini nilai CBR turun lagi

2. CBR Design

Untuk perencanaan (Design) jalan baru, tebal perkerasan biasanya ditentukan

dari nilai CBR dari tanah dasar yang dipadatkan (Compacted Subgrade). Nilai

CBR yang dipergunakan untuk disebut dengan CBR, yang ditentukan dengan dua

factor, yaitu (L.D. Wesley, 1997 hal. 176) :

1. Kadar air W serat berat isi kering (d) pada wakltu dipadatkan

2. Perubahan kadar air yang mungkin akan terjadi setelah perkerasan selesai

dibuat.

Nilai CBR design adalah nilai CBR rencana yang didapatkan pada 95%

kepadatan kering maksimum( max). Dari hasil percobaan tersebut kemudian

dibuat grafik hubungan kepadatan kering maksimum yang diperoleh hasil

percobaan pemadatan dengan nilai CBR yang didapat (Gambar 2.17). Dari grafik

35

tersebut didapatkan nilai CBR pada 95% kepadatan kering maksimum (dmax)

yang dipakai sebagai nilai CBR design dan digunakan pada perencanaan tebal

tipis perkerasan kontruksi jalan raya.

Gambar 2.17. Contoh Grafik dalam Menentukan Nilai CBR Design

2.6.2.3. Kuat Tekan Bebas [Unconfined Compression Test (UCT)]

Unconfined Compression Test (UCT) adalah merupakan suatu metode

pengujian untuk mendapatkan daya dukung ultimit tanah (qu). Yang diperoleh

dalam percobaan UCT adalah kuat tekan bebas dari tanah yaitu besarnya tekanan

axial yang diperlukan untuk menekan suatu silinder tanah sampai pecah, atau

besarnya tekanan yang memberikan perpendekan tanah sebsar 20% bila tanah

tersebut tidak pecah. Dalam hal ini sifat setempat yang paling penting adalah

kekuatannya (keadaan wujudnya) dan istilah-istilah yang digunakan untuk

menerangkan ini, sesuai dengan kekuatan yang bersangkutan dapat dilihat pada

Table 2.5. Benda uji yang digunakan dalam percobaan ini bias tanah asli maupu

tanah pada buatan dengan tinggi 2 sampai 3 kali diameternya.

36

Harga kuat tekan bebas (qu) dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut :

(2.8)

Dimana :

P = Gaya dari beban yang bekerja dari pembacaan arloji ukur cincin beban

A = Luas penambpangan tanah ( cm2)

Dari percobaan di atas dapat digambarkan grafik hubungan antara

regangan dengan tanah aksial. Tekanan aksial yang maksimum merupakan kuat

tekan bebas tanah yang diperiksa sehingga kuat geser tak terdrainasi [Undrained

(Cu)]. Cu dapat dihitung dengan rumus :

(2.9)

Table 2.5.katagori Kekuatan Tanah (Wesley, 1977 hal.19)

Deskripsi Unconfined Compressive Strength

(kg/cm2)

Sangat lunak (very soft)

Luna (soft)

Teguh (firm)

Kenyal (stiff)

Keras (hard)

0,25

0,25-0,50

0,50-0,10

0,10-4,00

Gambar 2.18. Contoh grafik hubungan antara regangan dan tegangan aksial

37

2.7. Stabilisasi Tanah Dasar

Metode stabilisasi tanah (Soil Stabilization) adalah salah satu metode yang

dapat digunakan utnuk meningkatkan mutu tanah dasar sebelum digunakan.

Dengan stabilisasi tanah berarti mencampur tanah dengan suatu bahan tertentu

yang berguna untuk mengubah atau memperbaiki mutu tanah asal, sehingga

diharapkan akan diperoleh sifat-sifat tanah yang lebih baik sesuai dengan yang

dikehendaki perencana.

Dengan pengertian lain stabilisasi tanah adalah usaha memodifikasi sifat

dan kelakuan tanah asli dengan menambahkan atau melakukan sesuatu terhadap

tanah asli, sehingga terbentuk sifat dan kelakuan tanah yang lebih baik dan

memenuhi syarat.

2.7.1. Prinsip-prinsip Dasar Stabilisasi Tanah

Ada tiga cara perbaikan tanah yang umum dilakukan untuk pekerjaan

konstruksi jalan raya, (Kezdi Arpard, Stabilized Earth Road, 1979, hal.22) yaitu :

a. Cara Mekanis, yaitu perbaikan tanah yang dilakukan tanpa penambahan bahan-

bahan lain. Perubahan sifat-sifat tanah dapat dicapai dengan :

1. Mengurangi volume rongga (membuang udara) dari tanah dengan

melakukan pemadatan.

2. Kadar air yang harus dijaga dalam suartu batas yang konstan, misalnya

dengan drainase.

3. Perbaikan gradasi, yaitu dengan penambahan fraksi tanah yang masih

kurang.

b. Cara Fisik, yaitu dengan memanfaatkan perubahan-perubahan fisik yang terjadi

seperti:

1. Hidrasi (proses hidrasi semen yang akan membentuk ikatan antar partikel

tanah sehingga campuran semen dengan tanah akan mengeras).

2. Penyerapan air (absorbsi) seperti yang terjadi pada stbilisasi dengan kapur.

3. Perubahan temperature (seperti pada stabilisasi dengan bitumen, dimana

aspal harus dicairkan terlebih dahulu dengan jalan dipanaskan agar dapat

tercampur.

38

4. Evaporasi/ penguapan (yaitu dengan penguapan emulsi aspal untuk

menguatkan tanah.

c. Cara Kimiawi, yaitu dengan memanfaatkan reaksi-reaksi kimia yang terjadi

yang akan mengakibatkan perubahan sifat-sifat tanah, seperti :

1. Pertukaran ion, yaitu dengan menukar reaksi ion antar butir-butir tanah.

2. Presefikasi/pengendapan yaitu dengan mncampur dua macam campuran

sehingga akan menghasilkan suatu campuran yang baru yang dapat

menimbulkan pemadata pada tanah.

3. Polimerisasi/ perubahan bentuk molekul, yaitu dalam kondisi tertentu

beberapa zat sederhana dicampur, sehingga akan memebentuk zat baru yang

memliki molekul yang lebih besar dan menimbulkan pengaruh pada

stabilisasi.

2.7.2 Metode Stabilisasi Tanah

Pada konstruksi jalan raya, perbaikan tanah dasar merupakan stabilisasi

tanah dangkal, hal ini memungkinkan digunakannya berbagai macam metode

perbaikan, misalnya ditinjau dari segi teknik pencampuran. Metode perbaikan

tanah yang lazim digunakan pada konstruksi jalan raya antara lain dapat dilakukan

dengan (Suyono Sosrodarsono, 1984 hal.258) :

1. Metode pencampuran terpusat : yaitu tanah tersebut dicampur dengna bahan

stabilisasi pada suatu tempat, kemudian baru diangkat ke tempat pekerjaan.

Kemudian dilakukan pemadatan, untuk itu diperlukan mesin pencampur.

2. Metode pencampuran dalam galian : yaitu bahan stabilisasi dicampur dengan

tanah pada lubang galian tanah, kemudian diangkut ke tempat pekerjaan.

Bahan stabilisasi dapat dipancangkan ke dalam tanah dalam bentuk tiang

kemudian digali bersama-sama dan dicampur, atau bahan stabilisasi itu

ditaburkan di atas tanah sehingga pada penggalian terjadi pencampuran.

3. Metode pencampuran di tempat pekerjaan : yaitu tanah dihamparkan di tempat

pekerjaan, kmudian ditaburi bahan stabilisasi dan dicampur, atau tanah yang

akan distabilisasikan itu digaruk dan dicampur dengan bahan stabilisasi.

39

Selain dari teknik pencampurannya, metode lain yang juga perlu

diperhatikan adalah dari macam campurannya, hal ini terutama pada stabilisasi

dengan campuran arang kayu, dimana bahan campuran tersebut apakah mudah

larut dalam air atau tidak. Macam bahan campuran tersebut dapat berupa :

a. Larutan, dalam arti campuran tersebut dilarutkan dalam air, baru kemudian

dicampur dengan tanah yang distabilisasi.

b. Butiran, dalam arti campuran tersebut masih dalam keadaan butiran dicampur

dengan tanah yang akan distabilisasikan kemudian diberi air, baru diaduk.

Stabilisasi tanah dapat terdiri dari salah satu tindakan berikut (Joseph E.

Bowles, 1986 hal. 216) :

1. Menambah kerapatan tanah.

2. Menambah material yang tidak aktif sehingga mempertinggi kohesi dan atau

tahanan geser yang timbul.

3. Menambah material untuk menyebabkan perubahan-perubahan kimiawi dan

fisis dari material tanah.

4. Merendahkan muka air tanah (drainase tanah)

5. Mengganti tanah yang buruk dengan tanah yang baik.

2.8. Stabilisasi Tanah dengan Serbuk Marmer

Sebuk marmer hasil pemotongan marmer dengan harga yang relative

sangat murah diperkirakan dapat menggantikan kapur sebagai bahan stabilisasi

tanah yang ekonomis. Akan tetapi penelitian tentang serbuk marmer ini sebagai

stabilisasi tanah masih sangat minim. Serbuk marmer (MP) yang digunakan

berasal dari Kabupaten Tulungagung. Secara fisika serbuk marmer berwarna putih

terang dan mempunyai berat jenis 2,79. Serbuk marmer mempunyai ukuran butir

yang halus dengan 100,00% butirannya lolos ayakan Nomor 200 berdiameter 0,08

mm. Secara fisika serbuk marmer dapat dilihat pada Gambar 2.19

40

Gambar 2.19. Serbuk Marmer

Sebelum digunakan, serbuk marmer dikeringkan dengan cara dioven pada suhu

110⁰±5⁰C. Berat konstan serbuk marmer diperoleh setelah dioven selama 72 jam

dengan kehilangan berat sebesar 34,67%. Kehilangan berat pada serbuk marmer

ditunjukkan Gambar 2.20. Pengujian komposisi kimia serbuk marmer

dilaksanakan dengan beberapa metode. Metode Atomic Absorption

Spectrophotometry(ASS) digunakan untuk menentukan komposisi Kalsium (Ca),

Ferrum (Fe) dan Magnesium (Mg). Metode Gravimetri digunakan untuk

menentukan komposisi Silikon (Si) dan untuk menentukan komposisi Aluminium

(Al)

41

Gambar 2.20. Kehilangan Berat Serbuk Marmer

digunakan metode Spektrofotometri. Hasil analisis kimia menunjukkan komposisi

serbuk marmer adalah Silikon Dioksida (SiO2) sebesar 17,63%, Kalsium

Karbonat (CaO3) sebesar 2,73% dan beberapa unsur lainnya. Komposisi

kimiaserbuk marmer ditunjukkan pada Tabel 2.9.

Tabel 2.6. Komposisi Kimia Serbuk Marmer

Unsur Kimia Kandungan

(%)

Silikon Dioksida (SiO2)

Kalsium Karbonat (CaCO3)

Kalsium Oksida (CaO)

Magnesium Karbonat (MgO3)

Magnesium Oksida (MgO)

Ferii Oksida (Fe2O3)

Alumunium Dioksida (AlO3)

17,63

2,73

1,53

0,20

0,09

0,01

0,002

42

BAB III

METODE DAN PELAKSANAAN

3.1 Umum

Perencanaan terhadap segala macam kegiatan mempunyai suatu metode

yang perlu diperhatikan untuk lebih mendekatkan pada tujuan dan sasaran yang

ingin dicapai. Dengan menggunakan metode yang tepat terhadap setiap kegiatan

yang dilakukan akan dicapai suatu hasil yang baik terutama terhadap penggunaan

waktu dan biaya.

Tahapan dari proses penelitian ini dimulai dan gagasan atau ide setelah

melihat suatu permasalahan yang dilanjutkan dengan pemahaman terhadap studi

literatur sebagai pedoman dalam melaksanakan penelitian. Langkah berikutnya

adalah observasi lapangan, pemilihan lokasi untuk pengambilan sampel,

penelitian di laboratorium, analisa data sampai penyusunan laporan dan menarik

kesimpulan dan analisa yang dilakukan.

3.2 Identifikasi Masalah

Identifikasi masalah adalah suatu usaha untuk mengidentifikasi terjadinya

suatu masalah, serta mengetahui penyebab dan langkah apa yang akan diambil

selanjutnya.

3.3 Studi Literatur

Studi literatur adalah suatu usaha yang dilakukan untuk mengumpulkan

berbagai acuan atau pendukung secara teoritis. Mengingat pentingnya studi

literatur ini, maka sebaiknya tinjauan berbagai pustaka didukung oleh banyak

buku/penulisan dan referensi.

Dalam hal ini beberapa buku didapat dari perpustakaan Jurusan Teknik Sipil

Universitas Udayana dan lain-lain.

3.4 Pemilihan Lokasi

Pada penelitian ini pengambilan sampel tanah dilakukan di Jalan Raya

Pejaten, Bali. Lokasi ini dipilih karena memiliki jenis tanah lempung, sehingga

kemungkinan mempunyai potensi kembang susut yang tinggi yang dapat

menyebabkan kerusakan bahkan keruntuhan konstruksi.

43

3.5 Persiapan Alat dan Bahan

Dilakukan persiapan alat-alat untuk pengambilan sampel hingga pengujian

di laboratorium, bahan-bahan yang disiapkan selain sampel tanah lolos saringan

nomor 4 (4,75 mm) adalah serbuk marmer dari Tulungagung

3.6 Metode Pengambilan Sampel

Metode yang digunakan dalam pengambilan sampel adalah metode random .

Waktu pengambilan sampel diusahakan antara pukul 08.00-11.00 Wita, dengan

harapan dapat mengurangi pengaruh cuaca panas matahari terhadap sampel yang

akan diambil. Selain itu, untuk mencegah perbedaan struktur dan komposisi yang

terlalu jauh, dilakukan juga usaha-usaha sederhana untuk melindungi sampel.

Sampel tanah tidak terganggu (undisturbed sample) diambil 3 titik menggunakan

tabung sampel, yang ditutup rapat dengan plastik atau dilapisi lilin. Tanah

terganggu (disturbed sample), sampel dimasukkan kedalam karung, diikat, dan

diletakan ditempat yang kering. Kemudian secepatnya dibawa ke laboratorium

untuk dilakukan penelitian.

3.6.1 Sampel Tanah Tidak Terganggu (Undisturbed Sample)

Sampel tanah tidak terganggu adalah suatu contoh tanah yang masih

menunjukkan sifat-sifat asli yang dimiliki oleh tanah. Contoh tanah ini diusahakan

tidak mengalami perubahan dalam struktur, kadar air atau susunan kimia. Sampai

saat ini sampel yang benar-benar asli sangat sulit diperoleh. Namun, dengan

teknik pengambilan yang benar dan cara pengamatan yang tepat, maka kerusakan-

kerusakan terhadap contoh tanah bisa dikurangi sekecil mungkin. Contoh tanah

tidak terganggu dapat diambil dengan memakai tabung sampel.

Dalam penelitian ini sampel diambil dengan memasukkan tabung sampel ke

dalam tanah dengan cara dipukul, kemudian tabung sampel diangkat dan ditutup

rapat dengan plastik serta celah-celah penutupnya diberi selotip. Hal ini dilakukan

untuk mencegah penguapan air dalam sampel.

3.6.2 Sampel Tanah Terganggu (Disturbed Sample)

Sampel tanah terganggu diperlukan apabila penggunaan tanah memang tidak

dalam keadaan aslinya, sehingga sedikit usaha-usaha yang diperlukan untuk

melindungi struktur tanah asli dari sampel tersebut.

Dalam penelitian ini sampel tanah terganggu diambil dengan menggunakan

44

cangkul dan sekop kemudian dimasukkan ke dalam karung dan diikat.Meskipun

merupakan sampel tanah terganggu, dilakukan juga usaha-usaha sederhana untuk

melindungi sampel tersebut dan perubahan kondisi sekitar yang terlalu drastis,

yaitu dengan meletakkan sampel tersebut ditempat yang kering.

3.7 Metode Penelitian di Laboratorium

Percobaan dilakukan di Laboratorium Mekanika Tanah Fakultas Teknik

Universitas Udayana. Adapun langkah-langkah pengujian yang akan

dilaksanakan di laboratorium adalah sebagai berikut:

3.7.1 Persiapan Bahan

a. Tanah ekspansif

Sampel tanah diambil dari lapangan sesuai dengan kebutuhan kemudian

dikeringkan dan diayak. Dalam hal ini bahan dibedakan menjadi dua jenis,

yaitu sampel tanah tidak terganggu tanpa dilakukan pencampuran bahan

tambahan, sampel tanah terganggu yang dicampur dengan semen dan abu

sekam padi dengan kadar yang bervariasi.

b. Serbuk marmer

Serbuk marmer mempunyai ukuran butir yang halus dengan 100,00%

butirannya lolos ayakan Nomor 200 berdiameter 0,08 mm.

3.7.2 Pembuatan Benda Uji

Pembuatan benda uji dilakukan untuk pengujian-pengujian sesuai dengan

penelitian yang dilaksanakan di laboratorium.Jumlah dan macamnya tergantung

pada jenis penelitiannya. Untuk benda uji sampel tanah terganggu yang dicampur

dengan campuran serbuk marmer dengan prosentase : 0%, 3%, 6%, 9%, 12% dan

15% dari berat kering tanah ekspansif. Pada setiap campuran tersebut

mempergunakan kadar air optimum yang diperoleh dari hasil tes pemadatan

sampel tanah.

3.7.3 Cara Pelaksanaan di Laboratorium

Adapun cara pelaksanaan di laboratorium, antara lain:

3.7.3.1 Pemeriksaan Kadar Air

Tujuan : Menghitung persentase air yang dikandung oleh tanah

45

Peralatan :

a. Oven dengan temperatur 105°C-110

°C

b. Cawan

c. Timbangan dengan ketelitian 0,01 gram untuk berat tanah sampel

50 gram, 0,1 gram untuk berat 50-500 gram dan 1,0 gram untuk

berat tanah lebih besar dari 500 gram

d. Desikator

Benda uji :

Sampel tanah yang digunakan merupakan sampel tanah tidak

terganggu

Pelaksanaan:

a. Cawan dibersihkan dan ditimbang beratnya

b. Tanah yang akan diperiksa ditempatkan dalam cawan yang sudah

diketahui beratnya. Kemudian cawan beserta isinya ditimbang

Dalam keadaan terbuka cawan yang berisi tanah di oven selama

16-24 jam

c. Cawan kemudian didinginkan dalam desikator, setelah dingin

kemudian ditimbang

3.7.3.2 Pemeriksaan Gradasi Butiran (Analisis Ukuran Butiran)

Analisis ukuran butiran dilakukan dengan dua cara, yaitu:

A. Analisis tanah berbutir kasar

Tujuan :Untuk menentukan pembagian butiran tanah dengan memakai

saringan

Peralatan:

a. Satu set saringan No. 10, No. 20, No. 40, No. 60, No. 140, No.

200

b. Timbangan dengan ketelitian 0,01 gram.

c. Mat penggerak ayakan mekanis

d. Oven

e. Talam, sikat baja, sendok, kuas

46

Pelaksanaan:

a. Benda uji yang telah disiapkan dioven dengan suhu 105°C-110

°C

atau suhu kamar sampai beratnya tetap.

b. Saring benda uji dengan saringan yang telah disusun sesuai

dengan ukuran di atas

c. Saringan digoyang dengan mesin penggerak ayakan selama ± 15

menit.

d. Timbang berat tanah yang tertahan di atas masing-masing

saringan dihitung terhadap berat total benda uji.

B. Analisis hidrometri untuk tanah yang berbutir halus

Tujuan: Untuk menentukan pembagian butiran tanah yang lewat saringan

No.200

Peralatan:

a. Ayakan No.200

b. Hidrometer

c. Mixer

d. Water Glass

e. Oven

f. Timbangan

g. Stop watch

h. Air suling, pipet, talam

Pelaksanaan:

a. Contoh tanah yang lewat saringan no.10 ditimbang seberat lebih

kurang 50 gram, kemudian dicampur dengan air suling yang telah

dicampur dengan reagen Water Glass dan didiamkan kurang lebih

16 jam

b. Setelah perendaman campuran dituang ke dalam mixer dan

dikocok selama kurang lebih 10 menit agar butir-butimya terpisah.

c. Setelah pengocokan selesai, campuran dimasukkan ke dalam gelas

ukur dan ditambahkan air suling sampai mencapai 1000 ml.

kemudian tutup bagian atas tabung dengan sumbat dari karet dan

47

dikocok dengan cara membolak-balikannya.

d. Setelah dikocok selama 30 detik masukan tabung ke dalam bak

perendam yang suhu airnya konstan, kemudian hydrometer

dimasukkan ke dalam suspensi dan siapkan stopwatch.

e. Dilakukan pembacaan hydrometer pada waktu 15 detik, 30 detik, 1

menit, 2 menit tanpa memindahkan hidrometer.

f. Untuk pembacaan selanjutnya, hidrometer dimasukkan tepat

sebelum pembacaan dimulai yang dilakukan pada waktu 5, 15, 30,

60, 120, 240, dan 1440 menit. Setiap perubahan tempratur pada

setiap suspensi dicatat.

g. Setelah pembacaan terakhir, suspensi dituang ke dalam saringan

No.200 dan cuci dengan air sampai air yang lewat saringan jernih,

kemudian tanah yang tertahan di atas saringan No. 200 dioven dan

dilakukan analisis saringan.

Perhitungan:

a. Faktor air higroskopis yaitu perbandingan antara berat contoh

tanah yang dioven berat contoh tanah kering udara yang dihitung

terlebih dahulu.

b. Berat kering oven contoh tanah yang digunakan untuk tes

hidrometer dengan mengalikan berat tanah kering udara dengan

faktor air higroskopisnya .

c. Berat total contoh tanah yang diwakili oleh contoh tanah yang dites

dihitung dengan membagi berat kering oven contoh tanah dengan

persentase bagian yang lewat saringan kemudian dikalikan 100

d. Persentase tanah yang tertinggal dalam suspensi dapat dihitung

dengan rumus:

P’ = x 100 (hydrometer type 152 H) (3.1)

P' = Persentase berat tanah yang tinggal dalam suspensi

R = Pembacaan hidrometer yang telah dikoreksi

W = Berat total contoh tanah kering yang diperiksa

a = Angka koreksi

48

e. Diameter butir tanah dihitung dengan rumus:

D = (3.2)

K = Harga konstan berdasarkan temperatur suspensi dan berat jenis

tanah

L = Jarak vertikal dan kedalaman dimana berat jenis suspensi

diukur yang dipengaruhi oleh hidrometer, ukuran silinder dan

berat jenis suspensi

T' = Waktu pembacaan terhadap waktu mulainya sedimentasi

(dalam menit)

3.7.3.3 Pemeriksaan Berat Jenis (Gs)

Tujuan: Untuk menentukan berat jenis tanah dengan perbandingan antara

berat butir tanah dengan berat air destilasi pada suhu tertentu.

Peralatan :

a. Piknometer yaitu botol gelas dengan leher sempit dengan tutup

(dari gelas) yang berlubang kapiler, dengan kapasitas 50cc atau

lebih besar

b. Timbangan dengan ketelitian 0,01 gram

c. Air suling

d. Oven dengan suhu 105°C-110°C

e. Desikator

f. Termometer

g. Cawan porselen dengan penumbuk berkepala karet untuk

menghancurkan gumpalan tanah menjadi butiran tanah

h. Mat vakum atau kompor

i. Saringan no.40

Benda Uji: Sampel yang akan diselidiki dikeringkan dalam oven selama 24

jam , kemudian ditumbuk dan disaring dengan saringan no.40.

Pelaksanaan :

a. Piknometer dibersihkan dari kotoran dan dikeringkan kemudian

ditimbang beratnya

49

b. Tanah dengan berat kira-kira ±10 gram dimasukkan ke dalam

piknometer kemudian ditimbang

c. Piknometer yang telah berisi tanah diisi air kira-kira ±10 cc

sehingga tanah terendam seluruhnya dan dibiarkan 10-15 menit.

Tambahkan air sampai 1/3 piknometer.

d. Piknometer berisi tanah dan air direbus kurang lebih 10 menit

kemudian didinginkan dalam desikator

e. Piknometer ditambah air sampai penuh dan ditutup. Bagian luar

piknometer dikeringkan dengan kain kering kemudian piknometer

berisi tanah dan air ditimbang. Air dalam piknometer diukur

suhunya.

f. Piknometer dikosongkan dan dibersihkan kemudian diisi dengan

air sampai penuh dan tutup. Bagian luar dikeringkan dengan kain

kemudian piknometer penuh air ditimbang.

3.7.3.4 Pemeriksaan Berat Volume Tanah

Tujuan : Untuk menentukan berat volume tanah. Berat volume tanah

merupakan perbandingan antara berat tanah basah dengan

volumenya

Peralatan :

a. Cincin uji

b. Pisau pemotong contoh

c. Timbangan dengan ketelitian 0,01 gram

Benda uji:Sampel tanah yang digunakan merupakan sampel tanah tidak

terganggu

Pelaksanaan:

a. Cincin dalam keadaan bersih ditimbang

b. Benda uji disiapkan dengan menekan cincin pada tabung contoh

sampai cincin terisi penuh

c. Ratakan kedua permukaan dan bersihkan cincin sebelah luar.

d. Cincin dan contoh ditimbang dengan ketelitian

timbangan 0,01 gram

50

e. Volume tanah dihitung dengan mengukur ukuran dalam

cincin

3.7.3.5 Pemeriksaan Batas Cair

Tujuan: Untuk menentukan batas cair tanah.

Peralatan :

a. Cawan porselen

b. Spatula

c. Mat batas cair Cassagrande

d. Alat pembarut (grooving tool)

e. Saringan no.40

f. Penumbuk berkepala karet

g. Air suling

h. Alat-alat pemeriksa kadar air

Benda Uji :

a. Contoh tanah yang perlu disediakan untuk pemeriksaan ini

sebanyak ± 100 gram dan disaring lewat saringan no.40.

b. Bila tanah berbutir kasar, mula-mula dikeringkan dalam suhu udara

secukupnya sampai dapat disaring.

c. Gumpalan-gumpalan tanah dipecahkan dengan cara ditumbuk

dalam mortar dengan penumbuk berkepala karet sehingga butir-

butimya tidak rusak.

Pelaksanaan :

a. Tanah diletakan dalam porselen dan dicampur secara merata

dengan air suling kira-kira 15-20 ml

b. Tanah yang telah dicampur tadi diletakan pada cawan cassagrande

sedemikian rupa sehingga permukaan tanah rata dan dibuat

mendatar dengan ujung terdepan tepat pada ujung terbawah

mangkok. Dengan demikian tebal tanah terdalam akan setebal 1 cm

c. Pada garis tengah mangkok dibuat alur dengan pembarut sehingga

terpisah menjadi dua bagian simetris.

d. Dengan bantuan alat pemutar, cawan diangkat dan diturunkan

dengan kecepatan 2 putaran per detik sampai kedua bagian tanah

51

bertemu sepanjang kira-kira 12,7 mm. Jumlah pukulan yang

diperlukan dicatat. Sebagian contoh diambil untuk diperiksa kadar

airnya.

e. Pada percobaan pertama, jumlah pukulan yang diperlukan antara

30-40 kali pukulan, air ditambahkan sedikit demi sedikit dan aduk.

Percobaan di atas diulangi beberapa kali sehingga 4 buah data

hubungan antara kadar air dan jumlah pukulan.

f. Dari data tersebut dibuat grafik, dimana kadar air sebagai ordinat

dan jumlah pukulan sebagai absis. Garis lurus ditarik sebagai

penghubung dari titik-titik yang diperoleh. Batas cair tanah adalah

kadar air tanah yang diperoleh dan perpotongan garis penghubung

tersebut dengan garis vertikal 25 kali pukulan.

3.7.3.6 Pemeriksaan Batas Plastis

Tujuan: Untuk mengetahui batas plastis tanah.

Peralatan :

a. Cawan porselen

b. Spatula

c. Pelat kaca

d. Saringan No.40

e. Batang pembanding berupa kawat 0 3 mm

f. Alat-alat pemeriksaan kadar air

Benda Uji :

a. Contoh tanah yang perlu disediakan untuk pemeriksaan ini

sebanyak ± 8 gram.

b. Apabila contoh tanah mengandung butir¬butir kasar mula-mula

dikeringkan terlebih dahulu kenudian baru dipecahkan dengan

penumbuk lalu disaring

Pelaksanaan :

a. Contoh tanah diletakan pada cawan porselen ditambahkan air

sedikit demi sedikit

b. Contoh tanah yang sudah homogeny diambil ±8 gram dan dibuat

52

gulungan tanah di atas pelat kaca sampai terbentuk batangan-

batangan dengan diameter 3 mm. Bila belum menunjukan retak-

retak maka tanah terlalu basah dan perlu dikeringkan dengan cara

didiamkan atau diaduk-aduk dalam cawan pencampur.

c. Contoh tanah yang sudah menunjukan retak-retak pada diameter

3mm menandakan tanah tersebut dalam keadaan plastis.

d. Contoh tanah tersebut diambil dan periksa kadar airnya.

3.7.3.7 Pemeriksaan Batas Susut

Tujuan : Untuk mengetahui batas susut suatu tanah.

Peralatan :

a. Cawan porselen

b. Spatula

c. Cawan susut dan porselen atau monel berbentuk bulat dengan

dasar rata, berdiameter ± 1,44 cm dan tinggi ± 1,27 cm

d. Pisau perata (straight edge)

e. Air raksa

f. Gelas ukur 25 cc

g. Timbangan dengan ketelitian 0,01 gram

Benda uji :

a. Contoh tanah lolos saringan no.40 disediakan sebanyak ±30 gram.

Bila tanah mengandung butir kasar, mula-mula dikeringkan dalam

suhu udara secukupnya, sampai dapat disaring.

b. Gumpalan-gumpalan tanah dipecahkan dengan cara ditumbuk

dalam mortar dengan penumbuk berkepala karet sehingga butir-

butirnya tidak rusak.

Pelaksanaan :

a. Contoh tanah diletakkan pada cawan porselen dan diaduk secara

merata dengan air destilasi sehingga mengisi semua pori-pori tanah

dan jangan sampai ada udara yang terperangkap di dalamnya

b. Banyaknya air sedemikian rupa sehingga bila benda uji berupa

tanah plastis kadar air lebih 10% dan batas cair, sedangkan bila

benda uji berupa tanah kurang plastis sehingga konsistensi tanah

53

sedikit di atas batas cair.

a. Cawan susut dibersihkan dan ditimbang, kemudian tentukan

volume cawan susut. Caranya cawan ditaruh dalam mangkok

porselen dengan air raksa sampai penuh. Cawan ditekan dengan

pelat gelas kaca di atas permukaan cawan jangan sampai ada udara

yang terperangkap. Air raksa yang melekat di luar cawan

dibersihkan, air raksa dipindahkan pada mangkok lain dan

beratnyadihitung. Volume cawan sama dengan berat air raksa

dibagi berat jenisnya.

c. Bagian dalam cawan diolesi dengan pelumas. Cawan diisi dengan

tanah basah yang telah disiapkan kira-kira 1/3 volumenya dan

diletakan ditengahnya. Cawan dipukul-pukulkan pada bidang

kokoh sehingga tanah mengisi sudut-sudut cawan. Tanah

ditambahkan sehingga terisi penuh sampai tepi atas, lalu diratakan

dengan pisau perata dan tanah yang melekat di luar cawan

dibersihkan sehingga volume tanah sama dengan volume cawan.

d. Cawan yang berisi tanah basah kemudian ditimbang lalu dibiarkan

tanah mengering di udara sampai berubah dari warna tua menjadi

muda. Kemudian cawan berisi tanah dimasukkan dalam oven.

Didinginkan dalam desikator dan setelah itu ditimbang.

e. Volume tanah kering ditentukan dengan cara tanah kering dan

cawan dikeluarkan dan celupkan dalam mangkok gelas berisi air

raksa sampai melimpah. Mangkok ditempatkan dalam cawan

porselen dan ditekan tanah dengan pelat gelas berpaku tiga secara

hati-hati di atas mangkok dan berat air raksa tersebut dihitung.

Volume tanah kering sama dengan berat air raksa dibagi berat

jenisnya.

3.7.3.8 Pemeriksaan Pemadatan Standar

Tujuan : Untuk menentukan hubungan antara kadar air dan kepadatan tanah

dengan jalan memadatkan dalam cetakan silinder yang berukuran

tertentu dengan menggunakan alat penumbuk 2,5 kg dan tinggi

jatuh 30 cm.

54

Peralatan :

a. Silinder pemadatan standar

b. Penumbuk tanah standar

c. Alat untuk mengeluarkan contoh tanah dari silinder

d. Timbangan

e. Oven

f. Pisau perata

g. Saringan no 4

h. Alat-alat pemeriksaan kadar air

i. Talam, alat pengaduk, sendok dan kantong plastik

Benda Uji :

a. Contoh tanah dikeringkan sampai kering, kemudian ditumbuk

dengan palu karet sehingga menjadi gembur dan disaring dengan

saringan no.4. kemudian bagian tertahan disingkirkan. Jumlah

contoh tanah yang dipakai ±2 kg untuk setiap percobaan.

b. Kemudian sampel tanah terganggu ditambahkan campuran semen

dan abu sekam padi dengan perbandingan 3:2 (tiga untuk semen

dan dua untuk abu sekam padi) dengan persentase penambahan

yaitu sebesar 0%, 4%, 8%, 12%, 16%, dan 20% dari berat kering

tanah ekspansif . Setelah dicampur barulah diberikan air dengan

kadar yang berbeda-beda kemudian diperam dengan jalan

memasukkannya ke dalam kantong plastik selama 16-24 jam

Pelaksanaan :

a. Alat silinder pemadatan yang akan digunakan dibersihkan,

kemudian ditimbang dan dicatat beratnya.

b. Pelat alas dan silinder sambungan dipasang dan dikelem.

c. Sejumlah tanah lembab yang telah disiapkan dimasukkan ke dalam

silinder pemadat selapis demi selapis. Tanah dipadatkan dalam 3

lapis dan tiap-tiap lapisan dipadatkan dengan 25 kali tumbukan.

d. Setelah selesai pemadatan lepas silinder sambungan, kemudian

tanah dipotong dengan pisau perata sehingga tanah rata dengan

permukaan silinder. Bagian yang berlubang ditambal dan diratakan

55

kembali dengan pisau perata.

e. Pelat dasar dilepaskan, kemudian silinder ditimbang beserta

tanahnya dan dicatat beratnya, sehingga didapatkan berat tanah

dalam keadaan basah. Tanah di dalam silinder dikeluarkan dan

diambil bagian atas, tengah dan bawah untuk diperiksa kadar

airnya. Kadar air yang dipergunakan dalam perhitungan adalah

kadar air rata-rata dari ketiganya.

3.7.3.9 Pemeriksaan Kuat Tekan Bebas (UCT)

Tujuan : Untuk menentukan besarnya kekuatan tekan bebas suatu tanah

Peralatan :

a. Cetakan benda uji

b. Alat untuk mengeluarkan contoh tanah

c. Pisau tipis dan tajam

d. Mistar ukur

e. Timbangan

f. Oven

g. Mesin Tekan Bebas

h. Stopwatch

i. Alat-alat pemeriksaan kadar air

Bendauji :

a. Sampel tanah tidak terganggu

b. Sampel tanah terganggu ditambahkan campuran semen dan abu

sekam padi dengan perbandingan 3:2 (tiga untuk semen dan dua

untuk abu sekam padi) dengan persentase penambahan yaitu

sebesar 0%, 4%, 8%, 12%, 16%, dan 20% dari berat kering tanah

ekspansif tersebut dicampur dengan kadar air optimum kemudian

dilakukan tes pemadatan

Pelaksanaan :

a. Benda uji dikeluarkan dari silinder pemadatan kemudian diukur

diameter serta tingginya. Setelah benda uji tersebut diiris–iris baru

kemudian ditimbang beratnya.

56

b. Benda uji kemudian diletakan pada mesin tekan bebas sehingga

pelat atas menyentuh permukaan benda uji.

c. Jarum arloji ukur pada beban dan arloji regangan diatur pada angka

nol

d. Pengujian pembebanan dimulai dengan menggunakan kecepatan

regangan 0,5% - 2% per menit terhadap tinggi benda uji per

menitnya, yang mana kecepatan ini diperkirakan sedemikian

sehingga pecahnya benda uji tidak melampaui 10 menit. beban

setiap regangan 0,5%, 1%, 2% dan seterusnya beban dibaca dan

dicatat sampai contoh tanah mengalami keruntuhan atau sampai

mencapai regangan 20%.

3.7.3.10 Pemeriksaan Daya Dukung Tanah Dasar (CBR)

Tujuan:Untuk mengetahui daya dukung tanah dasar

Peralatan :

a. Mesin penetrasi (loading machine) berkapasitas sekurang-

kurangnya 4,45 ton dengan kecepatan penetrasi sebesr 1,27 mm per

menit.

b. Cetakan logam berbentuk silinder dengan diameter dalam 152,4 ±

0,68 mm tinggi 50,8 mm dan keping alas logam uang berlubang-

lubang dengan tebal 0,53 mm dan diameter lubang tidak lebih dari

1,59 mm.

c. Piringan pemisah dari logam (spacer disc) dengan diameter luar

150,8 mm dan tebal 61,4 mm.

d. Alat penumbuk.

e. Alat pengukur perkembangan (swell) yang terdiri dari keeping

pengembangan yang berlubang-lubang dengan batang pengukur,

tripod logam, dan arloji pengukur.

f. Keping beban dengan berat 2,27 kg, diameter 1994,2 mm, dengan

lubang tengah berdiameter 54,0 mm. Torak penetrasi dari logam

berdiameter 49,63 mm dan panjang yang tidak kurang dari 101,6

mm.

57

g. Satu buah arloji beban dan satu buah arloji pengukur penetrasi

dengan ketelitian 0,001 inchi (0,9025 mm). Peralatan lain seperti

talam, alat perata, tempat untuk meredam.

h. Alat timbangan.

Benda uji:

Benda uji harus dipersiapkan menurut cara pemeriksaan pemadatan:

a. Contohd iambi lkira-kira seberat 5 kg atau lebih untuk tanah dan

5,5 kg untuk campuran tanah agregat.

b. Kemudian beban tersebut dicampur dengan air sampai kadar air

optimum yang ditentukan pada percobaan pemadatan (atau kadar

air yang dikehendaki).

c. Cetakan dipasang pada keeping alas dan ditimbang.Piring pemisah

(spacerdisc) dimasukkan diatas keeping alas dan pasang kertas

saring diatasnya.

d. Bahan tersebut kemudian dipadatkan dalam cetakan seperti pada

percobaan pemadatan. Apabila benda akan direndam periksa kadar

airnya sebelum dipadatkan.Dana pabila benda uji tersebut tidak

terendam pemeriksaan kadar air dilakukan setelah benda uji

dikeluarkan dar icetakan.

e. Leher sambungan dibuka dan diratakan dengan alat perata mistar

logam.Lubang-lubang yang mungkin terjadi ditambal. Halini

disebabkan oleh lepasnya butir-butir kasar dengan bahan yang lebih

halus.Piringan pemisah dikeluarkan,dibalikan,dan pasang kembali

cetakan berisi benda uji pada keeping alas dan ditimbang.

f. Untuk pemeriksaan CBR langsung,benda uji telah siap

diperiksa.Bila dikehendaki CBR yang direndam (Soaked CBR)

harus dilakukan langkah-langkah sebagai berikut:

- Keping pengembangan dipasang diatas permukaan benda uji

dan kemudian dipasang keping pemberat yang dikehendaki

(seberat 4,5 kg atau 10 lbs ) atau sesuai dengan keadaan

beban perkerasan. Cetakan beserta beban direndam didalam

58

air sehingga air dapat meresap dari atas maupun dari bawah.

Tripod beserta arloji pengukur pengembangan dipasang.

Pembacaan pertama dicatat dan dibiarkan selama 96 jam.

Permukaan air selama perendaman harus tetap (kira-kira 2,5

cm diatas permukaan benda uji).Tanah berbutir halus atau

berbutir kasar yang dapat melakukan air lebih cepat dapat

direndam dalam waktu yang lebih singkat sampai

pembacaan arloji tetap. Pada akhir perendaman catat

pembacaan arloji pengembangan.

- Cetakan dikeluarkan dari bak air,dimiringkan selama15

menit sehingga air bebas mengalir habis. Selama

pengeluaran air dijaga agar permukaan benda uji tidak

terganggu.

- Beban diambil dari keping alas kemudian cetakan beserta

isinya ditimbang.Benda uji CBR yang direndam telah siap

untuk diperiksa.

Pelaksanaan:

a. Keping pemberat seberat minimal 4.5 kg (10 pound) atau sesuai

dengan beban perkerasan diletakkan di atas permukaan benda uji.

b. Untuk benda uji yang direndam beban harus sama dengan beban

yang dipergunakan waktu perendaman.Pertama–tama meletakkan

keping pemberat2.27 kg (5 pound) untuk mencegah pengembangan

permukaan benda uji pada bagian lubang keeping

pemberat.Pemberat selanjutnya dipasang torak yang disentuhkan

pada permukaan benda uji.

c. Kemudian torak penetrasi diatur pada permukaan benda

uji.Sehingga arloji beban menunjukkan beban permulaan sebesar

4.5 kg (10 pound). Pembebanan ini diperlukan untuk menjamin

bidang sentuh yang sempurna antara torak dengan permukaan

benda uji .Kemudian arloji penunjuk beban dan arloji penunjuk

penetrasi dinolkan.

59

d. Pembebanan diberikan dengan teratur sehingga kecepatan

penetrasi mendekati kecepatan 1.27 mm per menit. Pembebanan

dicatat pada penetrasi 0,312 mm (0.0125”);0,62 mm (0.025”);1.25

mm (0,05”);1,87 mm (0,075”);2,5 mm (0,10”);3,75 mm (0,15”);5

mm (0,20”);7,5 mm (0,30”);10 mm (0,40”);dan 12,5 mm (0,50” ).

e. Beban maksimum dan penestrasinya dicatat bila pembebanan

maksimum terjadi sebelum penetrasi 12,50 mm.

f. Benda uji dikeluarkan dari cetakan dan ditentukan kadar air dari

lapisan atas benda uji setebal 25,4mm.

g. Bendauji untuk kadar air dapat diambil dari seluruh kedalaman bila

diperlukan kadar air rata–rata.Benda uji untuk pemeriksaan kadar

air sekurang–kurangnya 100 gr untuk tanah berbutir halus atau

sekurang –kurangnya 500 gr untuk tanah berbutir kasar.

3.7.3.11 PemeriksaanKonsolidasi

Tujuan:Untuk mengetahui hubungan antara waktu (t) dengan penurunan (s)

Peralatan :

a. Satu unit alat konsolidasi

b. Pisau kawat

c. Alat pengeluar contoh tanah dari tabung (sample extruder)

d. Beban-beban untuk pembebanan

e. Stop watch

f. Oven

g. Neraca / timbangan

h. Cawan

i. Desicator

Bendauji :

a. Sampel tanah tidak terganggu

b. Sampel tanah terganggu ditambahkan campuran semen dan abu

sekam padi dengan perbandingan 3:2 (tiga untuk semen dan dua

untuk abu sekam padi) dengan persentase penambahan yaitu

sebesar 0%, 4%, 8%, 12%, 16%, dan 20% dari berat kering tanah

60

ekspansif .dicampur air sesuai dengan kadar air optimum kemudian

dilakukan tes pemadatan. Setelah itu, contoh tanah dimasukkan

kedalam cincin kemudian potong dengan pisau perata dan

ujungnya diratakan

Pelaksanaan :

a. Berat cincin ditimbang (W1)

b. Berat benda uji dan cincin ditimbang (W2)

c. Cincin benda uji diletakkan diantara batu berpori dengan dilapisi

kertas saring pada sel konsolidasi

d. Alat (nivo) diatur pada posisi seimbang (balance) dengan memutar

span skrup pengatur dan bola baja kecil diletakkan dalam coakan

plat penekan supaya menyentuh bola baja

e. Arloji pengukur (dial deformation) diatur pada posisi tertekan

diatas batu pori kemudian dinolkan

f. Air dituangkan pada sel konsolidasi dan didiamkan selama 24 jam

agar contoh tanah jenuh air

g. Setalah itu beban pertama diletakkan pada tempat beban sehingga

besar tekanan yang diterima oleh contoh tanah yaitu sebesar 0.25

kg/cm2

h. Span baut pengatur dilepaskan.

i. Penurunan dibaca pada 0 detik; 5,40 detik; 15,00 detik; 29,40

detik; 1,00 menit; 2.25 menit; 4,00 menit; 6,25 menit; 9,00 menit,

12,25 menit; 16,00 menit; 25,00 menit; 36,00 menit; 49,00 menit;

64,00 menit; 81,00 menit; 100,00 menit; 121,00 menit; 144,00

menit; 225,00 menit; dan 1440,00 menit (24 jam)

j. Setelah dilakukan pembacaan selama 24 jam, beban kedua

ditambahkan sebesar 0,5 kg/cm2 danbaut pengatur diatur hingga

menyentuh lengan beban dan dilakukan pembacaan seperti

langkah-langkah pada pembenanan yang pertama.

k. Setelah itu dilakukan penambahan beban sebesar 1,0 kg/cm2; 2,0

kg/cm2; 4,00 kg/cm

2; 8,0 kg/cm

2.

61

l. Setelah dilakukan pembebanan maksimum, beban dikurangi dalam

dua tahap yaitu dengan beban 2,0 kg/cm2; dan 0,5 kg/cm

2. Dial

deformasi 24 jam dibaca setelah pengurangan beban lalu beban

dikurangi lagi. Pembacaan dilakukan kembali setelah 24 jam

berikutnya.

m. Pada akhir pembacaan, benda uji dikeluarkan kemudian timbang

beratnya dan ukur tinggi contoh tanahnya

n. Contoh tanah dimasukkan kedalam oven untuk ditentukan kadar

airnya

3.8 Analisis Data

Dari pengujian di laboratorium yang dilaksanakan akan didapatkan hasil-

hasil penelitian berupa data primer, yang disajikan dalam bentuk tabel, grafik

atau bentuk lain. Setiap hasil penelitian dibahas secara teoritik, baik secara

kualitatif maupun kuantitatif

62

3.9 KerangkaPenelitian

Gambar 3.1. Kerangka penelitian

Pengambilan

Contoh Tanah

Persiapan Alat dan

Bahan

Tidak Terganggu (Undisturbed) Terganggu (Disturbed)

Identifikasi Tanah Alsi

a. Pemeriksaan Kadar Air

b. Pemeriksaan Berat

Jenis Tanah

c. Pemeriksaan , UCT,

dan Konsolidasi

Tanah lempung tidak

dicampur dengan

serbuk marmer

Tanah lempung yang

dicampur dengan serbuk

marmer dengan prosentase

3%, 6%, 9%, 12% dan 15%

Pemeriksaan Gradasi

Butiran Kasar dan

Halus

Tanah lempung yang



3%, 6%, 9%, 12% dan 15%

Pemeriksaan Gradasi

Butiran Kasar dan

Halus

Tanah lempung yang



3%, 6%, 9%, 12% dan 15%

Pemeriksaan Gradasi

Butiran Kasar dan

Halus

a. Pemeriksaan Kadar Air

b. Pemeriksaan Berat Jenis Tanah

c. Pemeriksaan Batas –batas

Atterberg

d. Pemeriksaan Pemadatan

e. Pemeriksaan CBR, UCT, dan

Konsolidasi

Hasil Penelitian

Analisa Hasil Penelitian

Simpulan

Selesai

63

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Sifat Fisik dan Mekanis Tanah

Seperti yang telah diuraikan serta dijelaskan pada bab-bab sebelumnya,

bahwa sampel tanah yang dipergunakan dalam penelitian laboratorium ini

merupakan campuran tanah lempung Pejaten dengan Serbuk Marmer dengan

prosentase yang bervariasi (0%, 3%, 6%, 9%, 12%, dan 15%). Karakteristik

teknis yang dimiliki tanah asli dan tanah dengan campuran Serbuk Marmer, dapat

diidentifikasikan dengan melakukan percobaan penelitian di laboratorium

mengikuti prosedur percobaan yang ada dalam Buku Manual Laboratorium

Mekanika Tanah Fakultas Teknik Unud.

Adapun parameter yang ditentukan dalam menentukan sifat-sifat

fisik dan

mekanik tanah adalah : kadar air (w %), berat volume tanah basah ,

berat volume tanah kering , berat jenis (Gs), batas-batas Atterberg, tes

kepadatan, CBR, dan tes kuat tekan bebas (UCT), serta gradasi butiran tanah

(analisa hidrometer dan analisa saringan).

Nilai dari semua parameter sifat fisik dan mekanik tanah lempung Pejaten

yang dicampur dengan Serbuk Marmer sebagai bahan stabilisasi tanah dasar untuk

subgrade dapat dilihat berupa Tabel dan Gambar Grafik.

4.1.1 Sifat Fisik Tanah

4.1.1.1 Kadar Air Tanah Asli ( w ) %

Kadar air tanah ini berhubungan erat dengan derajat kekerasan dari tanah

tersebut. Bila kadar air tanah rendah, maka diperlukan suatu daya pemadatan yang

besar, sebaliknya bila kadar air tanah tinggi, biarpun daya pemadatan ditambah

maka hal ini tidak berarti tanah akan menjadi lebih padat karena dalam hal ini

volume pori sudah menjadi jenuh oleh air. Sehingga meskipun dengan

mempertinggi daya pemadatan butir-butir tanah tidak mungkin menjadi lebih

padat.

64

Dalam penelitian laboritorium ini, tanah asli Desa Pejaten, Tabanan

memiliki kadar air pada rentang 57,61 % sampai 58,32% dengan kadar air rata-

rata 57,94% seperti terlihat ada Tabel 4.1. Dengan kadar air tanah yang tinggi

(57,94%) maka tanah asli Pejaten, perlu dilakukan stabilisasi tanah. Karena bila

hanya dilakukan dengan cara menambah daya pemadatan, butir-butir tanahnya

tidak mungkin akan menjadi lebih padat.

Tabel 4.1 Hasil pengujian kadar air tanah

Sampel Kadar Air (%)

Titik 1 57,61%

Titik 2 57,88%

Titik 3 58,32%

Rata-Rata 57,94 %

4.1.1.2 Berat Volume Tanah Basah ( b)

Berat volume tanah basah merupakan suatu hubungan berat volume, yang

berguna dalam menentukan sifat fisik tanah seperti : angka pori (e), porositas (n),

dan derajat kejenuhan (Sr). Berdasarkan hasil penelitian laboratorium untuk tanah

asli Pejaten berat volume tanah basah terletak antara rentang 1,57 gr/cm3 sampai

1,62 gr/cm3 dengan nilai rata-rata 1,601 gr/cm

3.

Dari hasil penelitian berat volume tanah basah ( b) seperti terlihat ada

Tabel 4.2 , didapat angka pori (e) untuk tanah asli sebesar 1,490 dan porositas/

volume pori (n)-nya sebesar 59,827 %. Dimana setelah tanah Pejaten dicampur

dengan Serbuk Marmer, terlihat bahwa angka pori (e) dan volume pori (n)-nya

menurun dari nilai (e),dan (n) tanah aslinya. Berarti tanahnya menjadi lebih padat

karena air yang mengisi pori-pori tanah telah didorong keluar oleh mineral dari

Serbuk MarmerHasil pengujian berat volume tanah basah,angka pori (e), kadar

pori (n)

65

Tabel 4.2 Hasil pengujian kadar air tanah

Persentase Penambahan Serbuk Marmer

0% 3% 6% 9% 12% 15%

b 1.601 1.648 1.634 1.618 1.621 1.610

e. 1.490 0.960 0.887 0.868 0.840 0.834

n. 59.827 50.640 48.244 47.172 46.041 44.166

4.1.1.3 Pengaruh Penambahan Serbuk Marmer terhadap Berat Jenis spesifik (Gs)

Dari hasil penelitian laboratorium mengenai berat jenis tanah (Gs) untuk

tanah asli Pejaten didapat nilai berat jenisnya pada rentang 2,636 dan 2,687

dengan berat jenis (Gs) rata-rata sebesar 2,662

Berat jenis spesifik (Gs)-nya menurun sejalan dengan bertambahnya

kandungan Serbuk Marmer (Tabel 4.3), hal ini terjadi karena Serbuk Marmer

sebagai bahan pencampur mempunyai nilai berat jenis spesifik (Gs) yang lebih

kecil dan mineral lempung, khususnya mineral lempung Pejaten. Jadi dengan

bertambahnya prosentase penambahan Serbuk Marmer, ini berarti akan

mengurangi mineral lempung itu sendiri sehingga akan mengakibatkan

berkurangnya nilai berat jenis tanah itu sendiri.

Tabel 4.3 Hasil pengujian berat jenis tanah


0% 3% 6% 9% 12% 15%

Berat Jenis 2,662 2,557 2,514 2,492 2,451 2,401

Berdasarkan nilai berat jenis (Gs) tanah tersebut dapat dibuat grafik

hubungan antara nilai berta jensi tanah dengan prosentase penambahan Serbuk

Marmer seperti terlihat pada Gambar 4.1 sebagai berikut :

66

Gambar.4.1.Grafik Hubungan Pengaruh Penambahan Serbuk Marmer Terhadap

Berat Jenis Tanah (Gs) Pejaten, Tabanan

4.1.1.4 Pengaruh Penambahan Serbuk Marmer terhadap Nilai-nilai

Konsistensi Atterberg Tanah Pejaten

Penambahan prosentase campuran Serbuk Marmer terhadap tanah

lempung akan menyebabkan terjadinya ikatan antar partikel tanah lempung

dengan partikel Serbuk Marmer, sehingga pori-pori tanah akan terisi atau tertutup

oleh partikel campuran Serbuk Marmer, yang akan menjadikan tanah lempung

menjadi kurang sensitif terhadap perubahan kadar air.

Ikatan antar partikel tanah ini akan menyebabkan terbentuknya partikel-

partikel yang lebih besar, sehingga specific suface (Ss) menjadi semakin kecil.

Bila specific surface semakin kecil, maka batas cair (LL) bertambah kecil juga

(Muhunthan, 1991). Dari Tabel 4.4 terlihat dimana harga batas cair (LL)

menurun, batas plastis (PL) meningkat dan indeks plasisitas (IP) cenderung

menurun dengan adanya penambahan Serbuk Marmer. Ini berarti bahan Serbuk

Marmer dapat mengurangi plastsitas dari tanah lempung tersebut. Apabila

plastisitas suatu tanah bertambah kecil, berarti tanah tersebut semakin padat.

67

Tabel 4.4 Hasil pengujian batas-batas Atterberg


0% 3% 6% 9% 12% 15%

LL (%) 83.00 80.33 72.90 66.50 55.80 50,45

PL (%) 33,86 38.54 42.17 43,52 44,80 45,22

IP (%) 49.14 41.79 30.73 22.98 11.00 5.23

SL (%) 50,64 44,97 34,52 31,55 30,01 26,53

Dengan berkurangnya nilai plastisitas tanah lempung maka beberapa sifat

lempung yang kurang menguntungkan dipandang dari segi mekanis seperti

kembang susut dapat diperbaiki. Karena sesuai dengan sifat-sifat konsistensi dari

tanah, di mana semakin besar harga (IP) maka rentang dimana tanah berada dalam

keadaan plastis akan semakin besar juga. Sedangkan sifat plastisitas tanah selalu

berhubungan dengan kadar air atau tanah semakin rentan terhadap perubahan

kadar air. Pada Gambar 4.2 dapat dilihat hubungan nilai Batas Plastis, Batas Cair

dan Indeks Plastis dengan prosentase penambahan Serbuk Marmer, di mana

semakin besar kadar Serbuk Marmer, maka harga Indeks Plastis (IP) semakin

kecil.

Gambar 4.2. Grafik Pengaruh Penambahan Prosentase Serbuk Marmer Terhadap

Batas-Batas Atterberg Tanah Pejaten, Tabanan

68

4.1.1.5 Gradasi Butiran Tanah

1. Analisa Saringan

Penelitian analisa saringan (Sieve analisis) dilakukan sebanyak dua kali,

dengan hasil gradasi dapat digambarkan kurve distribusi ukuran butir. Dari kurve

tersebut dapat dilihat bahwa :

Prosentase lolos ayakan no.10 (2,00 mm) adalah 100%

Prosentase lolos ayakan no.200 (0,075 mm) berkisar antara 93,378%

sampai 96,078% dengan rata-rata 94, 728%.

Berdasarkan data-data di atas, menurut AASHTO 1982, M-145 dimana

butiran yang lolos saringan no.200 lebih dari 35%, maka tanah tersebut

termasuk material butiran halus dan apabila kurang dari 12% lolos saringan

no.200 perlu didapatkan Cc dan Cu untuk menentukan tanah tersebut

bergradasi baik atau bergradasi buruk. Nilai koefisien gradasi (Cc) dan nilai

koefisen keseragaman (Cu) tidak perlu dicari, karena diameter butir sampel

tanah yang lolos saringan no.200 lebih dari 12% (Bowls, 1986).

2. Analisa Hidrometer

Berdasarkan analisa saringan di mana lebih dari 50% tanah tersebut lolos

saringan no. 200, maka untuk mennetukan ukuran butirnya dilakukan dengan

analisa hidrometer. Dalam penelitian ini telah dilakukan tes analisa hidrometer

Dari data-data tersebut dapat digambarkan kurve distribusi ukuran butir. Dari

kurve tersebut dapat diketahui prosentase masing-masing bagian penyusun tanah

tersebut yaitu :

27,5% berat dengan diameter < 0,002 mm berupa lempung (clay)

70% berat dengan diameter 0,002 < < 0,074 mm berupa lanau

2,5% berat tanah tersebut berupa pasir.

4.1.1.6 Sistem Klasifikasi Tanah

1. Sistem Klasifikasi AASHTO

Bila sistem klasifikasi ini diterapkan pada tanah, maka didapat sebagai

berikut :

Prosentase lolos ayakan nomor 10 (2,00 mm) adalah 100%

69

Prosentase lolos ayakan nomor 40 (0,425 mm) adalah 100%

Prosentase lolos ayakan nomor 60 (0,250 mm) adalah 99,736%



Indeks Plastisitas (IP) 49,14 %

Batas Cair (LL) 83,0%

Dengan melihat sistem klasifikasi AASHTO pada Table 2.2, dimana IP >

LL-30, maka tanah tersebut termasuk A-7-6 (bahan yang terdiri dari tanah

lempung dan dari segi penilaian sebagai bahan subgrade termasuk cukup

sampai buruk). Untuk dapat membedakan kemampuan memikul beban roda

dari jenis tanah yang satu dengan yang lainnya dengan kelompok tanah, maka

perlu dicari nilai Indeks Kelompok [Group Indeks (GI)]. Bila dihitung group

indeks dengan rumus maka didapatkan :

GI= (F-35)[0,2+0,005(LL-400] + 0,01(F-15) (IP-10)

GI=(94,728-35)[0,2+0,005(83,00-40)] + 0,0(94,728-15)(50,56-10)

GI= 57,125

= 57

Dimana :

F = prosentase butiran tanah yang lolos saringan no.200

LL = batas cair taanh (liquid limit)

IP = indeks plastisitas tanah (Plasticity Index)

Group Indeks (GI) digunakan sebagai patokan umum untuk kemampuan

daya dukung tanah. Makin besar nilai indeksnya, maka tanah tersebut makin

buruk. Dengan group indeks = 57 maka dengan system AASTHO tanah Pejaten

diklasifikasikan menjadi A-7-6.

2. Sistem Klasifikasi USCS (Unified Soil Classification System)

Untuk menentukan jenis tanah dengan sistem USCS, maka diperlukan data

analisa ukuran butiran, batas cair (LL) dan indeks plastisitas (IP). Berdasarkan

percobaan yang telah dilaksanakan, didapatkan data-data sebagai berikut :

Prosentase lolos ayakan nomor 200 (0,075 mm) adalah 94,728 %

Indeks plastisitas (IP) 50,56%

70

Batas Cair (LL) 83,00%

Dari Gambar Plasticity Chart, jenis tanah digambarkan di atas garis A,

dan juga di atas garis dengan LL > 50%, maka jenis tanah Pejaten termasuk

jenis tanah lempung inorganik/ unorganik dengan plastisitas tinggi (CH).

4.2 Sifat Mekanis Tanah

Dalam penelitian ini, sifat-sifat mekanis tanah dilakukan terhadap sampel

tanah ditambah Serbuk Marmer dengan prosentase penambahan yang bervariasi

(0%,3%,6%,9%,12%,15%). Adapun parameter yang ditentukan adalah test

kepadatan standar,CBR, dan test kuat tekan bebas (UCT).

4.2.1 Pemadatan Standar (Standard Compaction Test)

Tingkat kepadatan suatu sampel tanah dapat ditentukan dari berat volume

kering (d ) sampel tanah yang dipadatkan. Bila kadar air sutau sampel tanah

rendah maka tanah itu keras, kaku dan sukar dipadatkan. Bila kadar air ditambah

maka air itu akan berfungsi sebagai pelumas, sehingga tanah tersebut akan lebih

mudah dipadatkan dimana setelah dipadatkan ruang pori antar butir akan menjadi

lebih kecil. Pada suatu nilai kadar air tertentu, angka pori akan menjadi lebih

rendah, yaitu tanah menjadi paling padat. Kadar air ini adalah kadar air yang

paling cocok untuk daya pemadatan yang disebut dengan kadar air optimum

(woptimum).

Dalam penelitian pemadatan ini dilakukan terhadap tanah yang dicampur

dengan Serbuk Marmer dengan prosentase 0%, 3%,6%,9%,12%,15%, dimana

masing-maisng sampel dilakukan lima kali percobaan dengan kadar air yang

berbeda-beda untuk mendapatkan berta volume kering maksimum (d) serta kadar

air optimum (woptimum). Dari data tersebut dapat dibuat kurve hubungan antara

kadar air dengan kepadatan. Dari kurve tersebut dapat dilihat bahwa makin

bertambah kadar air, maka kepadatan yang dicapai akan cenderung meningkat,

sampai pada kadar air tertentu dimana kepadatan mencapai maksimum (Maximum

Dry Density) dan bila penambahan air masih tetap dilakukan maka tingkat

kepadatan akan menurun. Nilai-nilai berat volume kering maksimum (d) dan

kadar air optimum (wopt), sebesar 19% dan berat volume kering maksimum (d)

71

1,360 gr/cm3. Hal ini menunjukkan bahwa penambahan Serbuk Marmer dapat

meningkatkan tingkat kepadatan tanah, hal ini disebabkan karena partikel-partikel

tanah terikat satu sama lainnya akibat adanya Serbuk Marmer sehingga terbentuk

suatu kesatuan tanah yang lebih padat.

4.2.2.Pengaruh Penambahan Serbuk Marmer terhadap Nilai CBR Laboratorium,

CBR Design dan Nilai Kuat Tekan Bebas (UCT)

4.2.2.1 CBR Laboratorium

Dalam penelitian ini untuk masing-masing campuran dilakukan satu kali

penelitian dan masing-masing penelitian menggunakan tiga buah mold CBR

dengan daya pemadatan yang meningkat (10 pukulan, 25 pukulan, dan 56

pukulan).kemudian dapat digambarkan grafik hubungan antara nilai CBR dengan

nilai prosentase penambahan Serbuk Marmer pada masing-masing pukulan,

Tabel 4.5 Hasil CBR, UCT

Parameter Tanah Persentase Penambahan Serbuk Marmer

0 % 3 % 6 % 9 % 12 % 15 % 1. CBR Laboratorium, %

10 Tumbukan 4.00 5.13 5.67 5.80 5.93 5.37

25 Tumbukan 5.67 6.37 7.57 7.90 8.13 7.50

56 Tumbukan 6.00 7.47 9.00 9.00 8.70 6.67

2. CBR Design, (%) 4.50 5.00 7.40 7.67 7.50 5.60

3. UCT (kg/cm2) 2.20 3.25 3.45 3.78 3.60 3.40

72

Berdasarkan Tabel 4.5,dapat diketahui bahwa nilai CBR akan mengalami

perubahan apabila terjadi penambahan kadar Serbuk Marmer pada tanah, dimana

nilai CBR akan meningkat dengan bertambahnya kadar Serbuk Marmer.

Disamping itu menigkatnya nilai CBR tanah adalah akibat dari energi atau jumlah

pukulan pada pemadatan yang lebih tinggi, artinya nilai CBR semakin tinggi

dengan menambahnya energi pukulan. Pada dasarnya daya dukung tanah

ditentukan oleh kekuatan gesernya. Makin padat tanah maka kekuatan geser tanah

semakin tinggi, sehingga daya dukung tanah akan makin bertambah pula.

Meningkatnya nilai CBR akibat naiknya prosentase Serbuk Marmer, hal ni

disebabkan karena partikel-partikel tanah terikat antara satu dengan yang lainnya

akibat adanya Serbuk Marmer sehingga terbentuk satu kesatuan tanah yang lebih

kuat. Nilai CBR terus bertambah sampai pada kadar Serbuk Marmer 12%,

kemudian nilai CBR menurun sampai kadar 15% Serbuk Marmer. Hal ini

disebabkan karena pemakaian Serbuk Marmer yang melebihi kadar optimum,

sehingga menyebabkan butiran tanah menjadi seragam. Apabila suatu jenis tanah

mempunyai bentuk butiran yang seragam, hal itu akan menyebabkan kekuatan

dari campuran tanah menjadi lebih lemah. Sedangkan meningkatnya nilai CBR

akibat jumlah pukulan yang meningkat pada pemadatan tanah, hal ini disebabkan

karena dengan energi pemadatan yang lebih tinggi, maka volume pori tanah akan

semakin kecil dan tanah semakin padat, sehingga bidang kontak antar butiran

tanah semakin tinggi yang menyebabkan tegangan efektif ( ’) dari tanah menjadi

semakin besar

4.2.2.2 CBR Design

Nilai CBR design digunakan dalam menentukan tebal perkerasan jalan.

Untuk mendapatkan nilai CBR design yang merupakan nilai gaya dukung dari

sampel tanah, maka harus diketahui lebih dahulu kadar air optimum (wopt) dan

kepadatan kering maksimum ( d.max) dari sampel tanah yang akan diteliti. Nilai

kadar air optimum (wopt) dan kepadatan kering maksimum ( d.max) diambil dari

data pemadatan standar yang telah dilaksanakan terlebih dahulu.

Nilai CBR design adalah nilai CBR laboratorium pada (95% d.max,)

dimana nilai ini merupakan daya dukung material tersebut. Grafik hubungan

73

antara kurve pemadatan dan nilai CBR laboratorium untuk mendapatkan nilai

CBR design. Dari grafik tersebut dapat dilihat bahwa tanah dengan campuran

Serbuk Marmer 0% dengan (95% x d.max), diperoleh nilai CBR designnya yaitu

4,50%. Sedangkan pada tanah dengan penambahan prosentase Serbuk Marmer

yang optimum (9% Serbuk Marmer) dengan (95%x d.max) diperoleh nilai CBR

design adalah 7,67%.

4.2.2.3 Test Kekuatan Tekan Bebas [Unconfined Compression Test (UCT)]

Penentuan nilai UCT ini dilakukan untuk mengetahui besarnya gaya

dukung ultimit (qu) dari masing-masing campuran tanah dengan Serbuk Marmer.

Dari data tersebut dapat digambarkan hubungan antara penambahan kadar

campuran Serbuk Marmer dengan nilai kuat tekan bebas (qu) dan CBR design

seperti terlihat pada Gambar 4.3 dibawah ini.

Gambar 4.3. Grafik Hubungan Antara Penambahan Serbuk Marmer Terhadap

Tegangan Tanah (UCT) dan Nilai CBR Design

74

Berdasarkan grafik di atas dapat dilihat bahwa dengan penambahan

prosentase campuran Serbuk Marmer sampai pada kadar 9%, dengan kadar air

yang sama menyebabkan meningkatnya harga kuat tekan bebas tanah (qu) sampai

puncaknya yaitu sebesar 3,78 kg/cm2 , kemudian menurun sampai pada kadar

campuran 15% Serbuk Marmer.

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Sesuai dengan tujuan yang ingin dicapai dalam penelitian ini serta

didasarkan atas data-data hasil penelitian yang diperoleh selama dilaboratorium

sampai dengan analisa data dan pembahasan yang diuraikan pada bab

sebelumnya, maka dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut :

1. Berdasarkan data-data serta hasil penelitian di laboratorium menurut system

klasifikasi AASHTO, tanah Desa Pejaten Tabanan termasuk dalam kelompok

A-7-6 dengan nilai grup indeks = 57 sehingga dapat ditulis A-7-6 ( 57).

Sedangkan menurut system klasifikasi USCS (Unifield Soil Clasipication

System) tanah Desa Pejaten termasuk jenis tanah lempung dengan plastisitas

tinggi (CH). Sedangkan sesuai dengan diagram segitiga Missisipi, tanah

Pejaten termasuk Campuran Tanah Liat dan Lempung Berlanau.

2. Karakteristik Tanah Lempung Pejaten

a. Kadar air tanah asli rata-rata di daerah Pejaten sebesar 57,94 %

b. Berat jenis (Gs) tanah lempung di daerah Pejaten sebesar 2,662.

75

c. Dari pengujian batas-batas Atterberg diperoleh:

- Nilai batas cair (liquid limit) tanah lempung di daerah Pejaten sebesar

83.00% yang termasuk extra high liquid limit.

- Nilai batas plastis (plastic limit) tanah lempung di daerah Pejaten

sebesar 33,86%.

- Nilai batas susut (shrinkage limit) tanah lempung di daerah Pejaten

sebesar 50.64%.

- Nilai indeks plastisitas tanah lempung di daerah Pejaten sebesar

49,14%.

d. Pada test CBR, dengan penambahan kadar Serbuk Marmer 9% dengan

energi pemadatan sebanyak 56 pukulan, mendapatkan nilai CBR

Design tertinggi yaitu 9,00 % sehingga memenuhi syarat minimum

CBR Design (menurut Bina Marga yaitu sebesar 6%).

e. Nilai kuat tekan bebas (qu) dari tanah Pejaten setelah dicampur dengan

Serbuk Marmer mencapai peningkatan dengan puncaknya pada kadar

campuran Serbuk Marmer 9.00%, yaitu sebesar 3,78 kg/cm2.Jadi untuk

mencapai nilai-nilai karakteristik tanah yang optimal diperlukan

penambahan kadar Serbuk Marmer sebesar 9% dari berat kering tanah

lempung Pejaten, Tabanan.

5.2 Saran-Saran

Berkaitan dengan penelitian yang penulis lakukan mengenai tanah

Pejaten yang distabilisasi dengan Serbuk Marmer penulis sarankan :

1. Untuk penelitian selanjutnya yang berhubungan dengan stabilisasi

tanah dengan menggunakan bahan Serbuk Marmer agar dilakukan

penelitian terhadap komposisi kimia Serbuk Marmer serta reaksinya

dalam campuran tanah

2. Dengan melihat tanah Pejaten yang merupakan jenis campuran tanah

liat dan lempung berlanau, maka perlu juga diteliti penggunaan

stabilisasi tanah dengan memakai Serbuk Marmer terhadap penurunan

lapisan tanah (consolidation Settlement).

76

3. Stabilisasi tanah dengan menggunakan Serbuk Marmer perlu

penelitian lebih lanjut dari segi ekonomis maupun dari segi teknis

pelaksanaan terhadap penggunaan metode stabilisasi yang lain.

77

DAFTAR PUSTAKA

1. A.Kezdi, “Stabilized Earth Road”, Elsevier Scentific Publishing Company,

New York, 1979.

2. Braja M. Das, ”Mekanika Tanah (Prinsip - Prinsip Rekayasa

Geoteknis)”,Penerbit Erlangga,1993.

3. Djoko Untung Soedarsono, “Konstruksi Jalan Raya”, Badan Penerbit Pekerjaan

Umum,1993.

4. G. Djamiko Soedarmo, S.J.Edy Purnomo,” Mekanika Tanah I”, Penerbit

Kanisius, Yogyakarta,1997.

5. Ida Bgs. Ag. Dharmanegara, 1997, ”Studi Kasus Pekerja Pendatang di Industri

Genteng Rakyat Desa Pejaten Tabanan” , UGM Yogyakarta.

6. Joseph E. Bowles, “Sifat-sifat Fisis dan Geoteknis Tanah,( Mekanika Tanah)”,

Penerbit Erlangga,1991.

7. L.D.Wesley,”Mekanika Tanah”,Badan Penerbit Pekerjaan Umum,1997.

8. Pentunjuk Perencanaan Tebal Lentur Jalan Raya dengan Metode Analisa

Komponen, Departemen Pekerjaan Umum,1987.

9. Shirley L.H., “Geoteknik dan Mekanika Tanah (Penyelidikan Lapangan &

Laboratorium”, Penerbit Nova Bandung,1987.

10.Silvia Sukirman,”Perkerasan Lentur Jalan Raya”, Penerbit Nova

Bandung,1992.

KELAKUAN TANAH DENGAN SIFAT KEMBANG-SUSUT YANG …

Documents

Transcript of KELAKUAN TANAH DENGAN SIFAT KEMBANG-SUSUT YANG …