PENGUJIAN PARAMETER KUAT GESER TANAH ...Mekanika Tanah Jurusan Teknik Sipil, Fakulas Teknik Sipil...

7
ILTEK,Volume 6, Nomor 12, Oktober 2011 916 PENGUJIAN PARAMETER KUAT GESER TANAH MELALUI PROSES STABILISASI TANAH PASIR MENGGUNAKAN CLEAN SET CEMENT (CS-10) Ilham Idrus Staf Pengajar Dosen pada Fakultas Teknik Universitas Islam Makassar ABSTRAK Tanah berperan penting dalam bidang Teknik Sipil, karena tanah berguna sebagai bahan bangunan pada berbagai macam pekerjaan teknik sipil. Pada tanah berbutir kasar (pasir) merupakan jenis tanah non kohesif atau tidak memiliki kohesi (c) yang mana memiliki sifat antar butiran lepas. Dengan adanya kelemahan pada tanah berbutir kasar maka akan dianalisis besarnya parameter kuat geser tanah berbutir kasar (pasir) yang distabilisasikan dengan clean set cement (CS-10) melalui Uji Triaksial Tipe UU dan Uji Geser Langsung. Sampel tanah yang dipakai tanah pasir yang berasal dari Pantai Bira, Kabupaten Bulukumba Propinsi Sulawesi Selatan pada keadaan tanah terganggu. Bahan campuran yang dipakai Clean set cement (CS-10) yang berasal dari PT. Indo Clean Set Cement, Jakarta. Penambahan Clean set cement (CS-10) dengan variasi campuran 1%, 3%, 5% dengan lama pemeraman 1 hari, 7 hari dan 14 hari. Hasil penelitian yang dilakukan di Laboratorium Mekanika Tanah Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin Makassar menunjukkan bahwa pasir yang berasal dari Pantai Bira, Kabupaten Bulukumba Propinsi Sulawesi Selatan termasuk jenis tanah pasir dengan butiran halus dan bergradasi buruk. Hasil penelitian juga menunjukkan bahwa terjadi peningkatan parameter kuat geser tanah setelah tanah pasir dicampur dengan Clean set cement (CS-10). Pada pengujian Triaksial Tipe UU peningkatan maksimum terjadi pada persentase campuran 5% dengan lama pemeraman 14 hari yaitu nilai c = 0,710 kg/cm 2 dan φ = 34,405°. Pada pemeraman 1 hari dengan persentase campuran 1% kuat geser tanah sebesar 1,459 kg/cm 2 kemudian pada pemeraman 14 hari dengan persentase campuran 5% kuat gesernya naik menjadi 2,725 kg/cm 2 atau naik 86,77%. Pada pengujian Geser Langsung peningkatan maksimum terjadi pada kadar campuran 5% dengan lama pemeraman 14 hari yaitu nilai c = 0,765 kg/cm 2 dan φ = 34,800° dibandingkan dengan tanah aslinya yaitu c = 0,030 kg/cm 2 dan φ = 25,600. Pada tanah asli kuat geser tanah sebesar 0,522 kg/cm 2 kemudian pada pemeraman 14 hari dengan persentase campuran 5% kuat gesernya naik menjadi 1,479 kg/cm 2 atau naik 183,33%. Kata kunci: Stabilisasi tanah, clean set semen. PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Tanah pasir (Sand) atau tanah berbutir kasar adalah salah satu dari jenis-jenis tanah diatas yang juga sering menimbulkan permasalahan dalam pekerjaan teknik sipil. Parameter kuat geser tanah diperlukan untuk analisis-analisis kapasitas dukung tanah, stabilitas lereng dan gaya dorong pada dinding penahan tanah. Menurut teori Mohr (1910) kondisi keruntuhan suatu bahan terjadi akibat adanya kombinasi keadaan antara tegangan normal dan tegangan geser ( Hary Christady Hardiyatmo, 2006). Kekurangan dari tanah pasir adalah pasir tidak memiliki daya ikat antar partikel satu sama yang lainnya. Pasir merupakan jenis tanah non kohesif (cohesionless soil). Tanah non kohesif mempunyai sifat antar butiran lepas (loose), hal ini ditunjukkan dengan butiran tanah yang akan terpisah- pisah apabila dikeringkan dan hanya akan melekat apabila dalam keadaan basah yang disebabkan oleh gaya tarik permukaan. Tanah non kohesif tidak mempunyai garis batas antara keadaan plastis dan tidak plastis, karena jenis tanah ini tidak plastis untuk semua nilai kadar air. Tetapi dalam beberapa kondisi tertentu, tanah non kohesif dengan kadar air yang cukup tinggi dapat bersifat sebagai suatu cairan kental (Bowles, 1986). Bahan aditif yang sering digunakan pada stabilisasi Clean set cement berbahan dasar cement. Oleh karena itu, reaksi kimia seperti pada cement Portland juga terdapat dan berlangsung didalamnya. Sebagai tambahan, beberapa sifat khusus diperoleh guna memperbaiki kelemahan-kelemahan yang terdapat pada treatment dengan cement biasa. Pada jangka pendek terjadi perbaikan dari sifat-sifat physic yaitu absorpsi air, reaksi pertukaran ion dan terjadi peningkatan kekuatan yaitu pembentukan Ettringite, dan reaksi hidrasi. Pada jangka panjang terjadi reaksi pozzolan yaitu pembentukan senyawa-senyawa kimia terus menerus berlangsung untuk waktu yang lama, dan menyebabkan tanah menjadi keras serta kuat pula awet. Pembentukan Ettringite adalah pembentukan senyawa- senyawa kimia yang menyerap air dalam jumlah yang banyak sebagai hidrat air, maka kandungan air dalam tanah menyusut (berkurang). Karena Ettringite berbentuk tiang-tiang atau seperti jarum-jarum kristal, maka ia merupakan semacam anyaman yang berada antara butiran-butiran tanah (soil particles), sehingga berfungsi meningkatkan atau menambah daya kekuatan tanah yang bersangkutan.

Transcript of PENGUJIAN PARAMETER KUAT GESER TANAH ...Mekanika Tanah Jurusan Teknik Sipil, Fakulas Teknik Sipil...

Page 1: PENGUJIAN PARAMETER KUAT GESER TANAH ...Mekanika Tanah Jurusan Teknik Sipil, Fakulas Teknik Sipil dan Perencanaan, Universitas Hasanuddin Makassar. ... Pengujian sifat fisik tanah

ILTEK,Volume 6, Nomor 12, Oktober 2011

916

PENGUJIAN PARAMETER KUAT GESER TANAH MELALUI PROSESSTABILISASI TANAH PASIR MENGGUNAKAN

CLEAN SET CEMENT (CS-10)

Ilham Idrus

Staf Pengajar Dosen pada Fakultas Teknik Universitas Islam Makassar

ABSTRAK

Tanah berperan penting dalam bidang Teknik Sipil, karena tanah berguna sebagai bahan bangunan pada berbagaimacam pekerjaan teknik sipil. Pada tanah berbutir kasar (pasir) merupakan jenis tanah non kohesif atau tidak memilikikohesi (c) yang mana memiliki sifat antar butiran lepas. Dengan adanya kelemahan pada tanah berbutir kasar makaakan dianalisis besarnya parameter kuat geser tanah berbutir kasar (pasir) yang distabilisasikan dengan clean set cement(CS-10) melalui Uji Triaksial Tipe UU dan Uji Geser Langsung.Sampel tanah yang dipakai tanah pasir yang berasal dari Pantai Bira, Kabupaten Bulukumba Propinsi Sulawesi Selatanpada keadaan tanah terganggu. Bahan campuran yang dipakai Clean set cement (CS-10) yang berasal dari PT. IndoClean Set Cement, Jakarta.

Penambahan Clean set cement (CS-10) dengan variasi campuran 1%, 3%, 5% dengan lama pemeraman 1 hari, 7hari dan 14 hari. Hasil penelitian yang dilakukan di Laboratorium Mekanika Tanah Jurusan Teknik Sipil FakultasTeknik Universitas Hasanuddin Makassar menunjukkan bahwa pasir yang berasal dari Pantai Bira, KabupatenBulukumba Propinsi Sulawesi Selatan termasuk jenis tanah pasir dengan butiran halus dan bergradasi buruk. Hasilpenelitian juga menunjukkan bahwa terjadi peningkatan parameter kuat geser tanah setelah tanah pasir dicampurdengan Clean set cement (CS-10).

Pada pengujian Triaksial Tipe UU peningkatan maksimum terjadi pada persentase campuran 5% dengan lamapemeraman 14 hari yaitu nilai c = 0,710 kg/cm2 dan φ = 34,405°. Pada pemeraman 1 hari dengan persentase campuran1% kuat geser tanah sebesar 1,459 kg/cm2 kemudian pada pemeraman 14 hari dengan persentase campuran 5% kuatgesernya naik menjadi 2,725 kg/cm2 atau naik 86,77%. Pada pengujian Geser Langsung peningkatan maksimum terjadipada kadar campuran 5% dengan lama pemeraman 14 hari yaitu nilai c = 0,765 kg/cm2 dan φ = 34,800° dibandingkandengan tanah aslinya yaitu c = 0,030 kg/cm2 dan φ = 25,600. Pada tanah asli kuat geser tanah sebesar 0,522 kg/cm2

kemudian pada pemeraman 14 hari dengan persentase campuran 5% kuat gesernya naik menjadi 1,479 kg/cm2 atau naik183,33%.

Kata kunci: Stabilisasi tanah, clean set semen.

PENDAHULUAN

1.1. Latar BelakangTanah pasir (Sand) atau tanah berbutir kasar adalah

salah satu dari jenis-jenis tanah diatas yang juga seringmenimbulkan permasalahan dalam pekerjaan tekniksipil. Parameter kuat geser tanah diperlukan untukanalisis-analisis kapasitas dukung tanah, stabilitaslereng dan gaya dorong pada dinding penahan tanah.Menurut teori Mohr (1910) kondisi keruntuhan suatubahan terjadi akibat adanya kombinasi keadaan antarategangan normal dan tegangan geser ( Hary ChristadyHardiyatmo, 2006). Kekurangan dari tanah pasiradalah pasir tidak memiliki daya ikat antar partikel satusama yang lainnya. Pasir merupakan jenis tanah nonkohesif (cohesionless soil). Tanah non kohesifmempunyai sifat antar butiran lepas (loose), hal iniditunjukkan dengan butiran tanah yang akan terpisah-pisah apabila dikeringkan dan hanya akan melekatapabila dalam keadaan basah yang disebabkan olehgaya tarik permukaan. Tanah non kohesif tidakmempunyai garis batas antara keadaan plastis dan tidakplastis, karena jenis tanah ini tidak plastis untuk semuanilai kadar air. Tetapi dalam beberapa kondisi tertentu,tanah non kohesif dengan kadar air yang cukup tinggi

dapat bersifat sebagai suatu cairan kental (Bowles,1986).

Bahan aditif yang sering digunakan pada stabilisasiClean set cement berbahan dasar cement. Oleh

karena itu, reaksi kimia seperti pada cement Portlandjuga terdapat dan berlangsung didalamnya. Sebagaitambahan, beberapa sifat khusus diperoleh gunamemperbaiki kelemahan-kelemahan yang terdapatpada treatment dengan cement biasa. Pada jangkapendek terjadi perbaikan dari sifat-sifat physic yaituabsorpsi air, reaksi pertukaran ion dan terjadipeningkatan kekuatan yaitu pembentukan Ettringite,dan reaksi hidrasi. Pada jangka panjang terjadi reaksipozzolan yaitu pembentukan senyawa-senyawa kimiaterus menerus berlangsung untuk waktu yang lama, danmenyebabkan tanah menjadi keras serta kuat pula awet.Pembentukan Ettringite adalah pembentukan senyawa-senyawa kimia yang menyerap air dalam jumlah yangbanyak sebagai hidrat air, maka kandungan air dalamtanah menyusut (berkurang). Karena Ettringiteberbentuk tiang-tiang atau seperti jarum-jarum kristal,maka ia merupakan semacam anyaman yang beradaantara butiran-butiran tanah (soil particles), sehinggaberfungsi meningkatkan atau menambah daya kekuatantanah yang bersangkutan.

Page 2: PENGUJIAN PARAMETER KUAT GESER TANAH ...Mekanika Tanah Jurusan Teknik Sipil, Fakulas Teknik Sipil dan Perencanaan, Universitas Hasanuddin Makassar. ... Pengujian sifat fisik tanah

ILTEK,Volume 6, Nomor 12, Oktober 2011

917

1.2. Rumusan MasalahSeberapa besar peningkatan nilai parameter kuat

geser tanah pada tanah pasir setelah dicampur denganClean set cement (CS-10).

1.3. Tujuan Penelitian1. Mengetahui jenis tanah berdasarkan sifat-sifat fisik

dan mekanik tanah pasir yang berasal dari PantaiBira, Kabupaten Bulukumba Propinsi SulawesiSelatan.

2. Mengetahui besarnya peningkatan nilai parameterkuat geser tanah pada tanah pasir setelah dicampurdengan Clean set cement (CS-10) denganmelakukan uji Triaksial Tipe UU dan uji GeserLangsung.

1.4. Batasan Masalah1. Tanah yang diambil adalah tanah pasir yang berasal

dari Pantai Bira, Kabupaten Bulukumba, PropinsiSulawesi Selatan.

2. Penelitian hanya terbatas pada sifat-sifat fisik danmekanis tanah pasir.

3. Clean set cement berasal dari PT. Indo Clean SetCement, Jakarta.

4. Variasi pencampuran Clean set cement (CS-10)terhadap tanah pasir dengan persentase campuran1%, 3%, 5% dengan lama pemeramannya 1 hari, 7hari, 14 hari.

5. Pengujian dilakukan di Laboratorium MekanikaTanah Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik,Universitas Hasanuddin Makassar.

1.5. Manfaat PenelitianManfaat penelitian ini diharapkan dapat :

1. Memperoleh pengetahuan mengenai pengaruh yangditimbulkan oleh penambahan Clean set cement(CS-10) terhadap tanah pasir.

2. Diharapkan dapat dijadikan sebagai acuan dalamperancangan stabilisasi tanah.

METODE PENELITIAN

2.1. Pekerjaan PersiapanKegiatan yang dilakukan dalam pekerjaan

persiapan meliputi :1. Pembuatan proposal penelitian.2. Pengambilan benda uji dilapangan.3. Persiapan bahan stabilisasi Clean set cement (CS-

10).4. Persiapan di Laboratorium.5. Pengujian dan studi literatur.

2.2. Pekerjaan LapanganPekerjaan lapangan yang dilakukan adalah

pengambilan sampel tanah. Sampel tanah yang diambilmeliputi tanah terganggu (disturbed soil).

2.3. Peralatan PenelitianPada penelitian ini, sampel yang diuji

menggunakan peralatan yang terdapat di LaboratoriumMekanika Tanah Jurusan Teknik Sipil, Fakulas TeknikSipil dan Perencanaan, Universitas Hasanuddin

Makassar. Semua peralatan yang digunakan dalampenelitian ini dan berkaitan dengan pengujian sifat fisiktanah dan sifat mekanik tanah berdasarkan standarisasiAmerican Society for Testing Material(ASTM).

Peralatan yang digunakan dalam penelitianantara lain sebagai berikut ini :1. Alat uji pemadatan / Proktor, terdiri dari :

a. Silinder pemadatan yang terdiri dari silinderutama, silinder sambungan yang dapat dilepas, dan plat alas yang dapat di lepas.

b. Penumbuk seberat 2,5 kg.2. Alat uji Triaksial, terdiri dari :

a. Sel Triaksial dengan dinding transparan danperlengkapnya.

b. Alat untuk memberikan tekanan yangkonstan.

c. Alat kompresi untuk menekan benda ujisecara aksial.

d. Membran karet, alat peregang membran, dangelang karet pengikat.

3. Alat bantu :a. Cawan.b. Timbangan.c. Oven.d. Gelas ukur.e. Piknometer.f. Saringan.g. Kalifer.h. Jangka.i. Pisau.

2.4. Bahan Uji1. Tanah

Dalam penelitian ini tanah yang digunakan adalahtanah pasir yang diperoleh dari Pantai Bira,Kabupaten Bulukumba Propinsi Sulawesi Selatan.

2. Clean set cement (CS-10)Clean set cement (CS-10) yang dipakai adalahclean set cement (CS-10) dari PT. Indo Clean SetCement, Jakarta.

3. AirAir yang digunakan berasal dari LaboratoriumMekanika Tanah, Jurusan Teknik Sipil, FakultasTeknik, Universitas Hasanuddin Makassar.

2.5. Pekerjaan LaboratoriumPengujian dilakukan di Laboratorium Mekanika

Tanah, Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik,Universitas Hasanuddin Makassar.

Beberapa pengujian yang akan dilakukan :1. Pengujian sifat fisik dan sifat mekanis tanah,2. Pengujian Analisis Granuler (Grain Size),3. Pengujian Geser Langsung (Direct Shear Test),4. Pengujian Triaksial Tipe UU (Unconsolidated

Undrained).

2.6. Pengujian Yang DilaksanakanPerbaikan sifat-sifat tanah yang semula tidak

memenuhi syarat menjadi tanah yang layak dipakaisesuai dengan spesifikasi teknik sering disebut denganstabilisasi tanah. Tanah yang akan distabilisasi

Page 3: PENGUJIAN PARAMETER KUAT GESER TANAH ...Mekanika Tanah Jurusan Teknik Sipil, Fakulas Teknik Sipil dan Perencanaan, Universitas Hasanuddin Makassar. ... Pengujian sifat fisik tanah

ILTEK,Volume 6, Nomor 12, Oktober 2011

918

memerlukan pengujian-pengujian yang dapatmenentukan pengaruh jenis bahan campur yangdigunakan untuk stabilisasi, rasio optimum dan efisienyang sesuai dengan tanah yang bersangkutan. Jenispengujian ini biasanya dilakukan dilaboratorium,sedangkan untuk kasus-kasus tertentu pengujiandilakukan dilapangan.

Pada penelitian ini, pengujian dilakukan diLaboratorium Mekanika Tanah Fakultas TeknikUniversitas Hasanuddin Makassar. Pengujian yangdilakukan telah disesuaikan dengan standar AmericanSociety for Testing Material (ASTM).

Pengujian yang dilaksanakan di Laboratoriumdibagi menjadi dua, yaitu pengujian sifat fisik tanahdan pengujian sifat mekanik tanah.1. Pengujian Sifat Fisik Tanah

Pengujian sifat fisik tanah dilakukan agar dapatdiketahui karakteristik awal dari tanah sebelumdilakukan perubahan, karena tanah pasir selanjutnyaakan distabilisasi. Pengujian ini terdiri dari :a. Pengujian kadar air (ASTM D. 2216-17)b. Pengujian berat volume tanah (ASTM D. 1883-73)c. Pengujian berat jenis tanah (ASTM D. 854-72)d. Analisis saringan (ASTM D. 422-72)

2. Pengujian Sifat Mekanik TanahPengujian sifat mekanik tanah yang dilakukan :

a. Pengujian Kepadatan Tanah (Proctor Standard)(ASTM D. 698-70),

b. Pengujian Geser Langsung (Direct Shear Test )(ASTM D. 3080),

3. Pengujian Triaksial Tipe UU (UnconsolidatedUndrained) (ASTM D. 2850).

Gambar 2. Bagan Alir Penyusunan Penelitian

PEMBAHASAN

Karakteristik tanah pasir dari pantai Bira,Kabupaten Bulukumba Propinsi Sulawesi Selatanberdasarkan hasil penelitian yang dilakukan diLaboratorium Mekanika Tanah Jurusan Teknik Sipil,Fakultas Teknik, Universitas Hasanuddin Makassar

3.1. Klasifikasi TanahBerdasarkan data hasil pengujian dapat

diklasifikasikan sifat tanah didasarkan atas beberapasistem yang ada yaitu :1. Sistem Klasifikasi USCS2. Sistem Klasifikasi AASHTO

1. Sistem Klasifikasi USCSSistem klasifikasi USCS membagi tanah dalam 2

kelompok, yaitu tanah berbutir kasar dan tanah berbutirhalus :a. Tanah berbutir kasar (coarse – grained - soil),

yaitu tanah kerikil dan pasir yang kurang dari50% berat total contoh tanah tertahan saringanno.200. Simbol kelompok ini adalah G (untuktanah berkerikil) dan S (untuk tanah berpasir).Selain itu juga dinyatakan gradasi tanah dengansimbol W (untuk tanah bergradasi baik) dan P(untuk tanah bergradasi buruk).

b. Tanah berbutir halus (fine – grained - soil), yaitutanah yang lebih dari 50% berat contoh tanahnyalolos dari saringan no.200, simbol kelompok iniadalah C (untuk lempung anorganik, clay) dan O(untuk lanau atau lempung organik), Plastisitasdinyatakan dalam L (plastisitas rendah) dan H(plastisitas tinggi).

Berdasarkan Tabel 3.4 sistem klasifikasi USCS,maka tanah pasir pantai Bira, Kabupaten BulukumbaPropinsi Sulawesi Selatan dikelompokkan sebagaiberikut ini :1. Divisi Utama

a. Pasir masuk kedalam kelompok tanahberbutir kasar yaitu 50% butiran tertahansaringan no. 200 (0,075 mm)

b. Pasir lebih dari 50% fraksi kasar lolossaringan no.4 (4,75 mm)

c. Pasir bersih (sedikit atau tak ada butiranhalus)

2. Simbol KelompokSimbol kelompok tanah pasir adalah (SP), dimananilai Cu adalah 1,304 mm dan Cc adalah 0,948mm. Syarat untuk nilai kualitas (SW) jika Ccdiantara 1 dan 3, dan Cu > 6.

3. Nama JenisPasir gradasi buruk, pasir berkerikil, sedikit atautidak mengandung butiran halus

4. Kriteria KlasifikasiTidak memenuhi kedua kriteria untuk (SW) yaitupasir gradasi baik, berkerikil, sedikit atau tidakmengandung butiran halus.

5. KesimpulanTanah pasir Pantai Parangtritis, Bantul,Yogyakarta termasuk tanah pasir berbutir halus.

Page 4: PENGUJIAN PARAMETER KUAT GESER TANAH ...Mekanika Tanah Jurusan Teknik Sipil, Fakulas Teknik Sipil dan Perencanaan, Universitas Hasanuddin Makassar. ... Pengujian sifat fisik tanah

ILTEK,Volume 6, Nomor 12, Oktober 2011

919

2. Sistem Klasifikasi AASHTOSistem klasifikasi AASHTO (American Association

of State Highway and Transporttation OfficialsClassification) membagi tanah ke dalam 7 kelompok,A-1 sampai A-7 termasuk sub-sub kelompok.

Berdasarkan Tabel sistem klasifikasi AASHTO,tanah pasir Pantai Bira, Kabupaten BulukumbaPropinsi Sulawesi Selatan dikelompokkan sebagaiberikut :1. Klasifikasi Umum : Material Granuler ( < 35%

lolos saringan No.200 )2. Klasifikasi Kelompok : (A-3)3. Analisa Saringan ( % lolos )

2,00 mm ( no. 10 ) : -0,425 mm ( no. 40 ) : 51 min0,075 mm ( no. 200 ) : 10 maks

4. Sifat fraksi lolos saringan no. 40Batas cair ( LL ) : -Indeks Plastis ( PI ) : NP

5. Indeks Kelompok : ( GI )GI = ( F-35)[0,2 + 0,005 (LL-40)] + 0,01 (F-15)(PI-10)

= (0-35)[0,2 + 0,005 (0-40)] + 0,01 (0-15)(0-10)

= 0 → A-3 ( 0 )6. Tipe material yang pokok pada umumnya : Pasir

halus7. Penilaian umum sebagai tanah dasar : Sangat baik

sampai baik8. Kesimpulan

Tanah pasir Pantai Bira, Kabupaten BulukumbaPropinsi Sulawesi Selatan termasuk tanah pasirhalus, pasir bersih bergradasi buruk.

3.2. Karakteristik Tanah Pasir Setelah DicampurDengan Clean Set Cement (CS-10)

1. Analisis Nilai φ dan c Dengan Penambahan CleanSet Cement (CS-10) Terhadap Tanah Pasir PadaPengujian Triaksial Tipe UUPerubahan nilai kohesi (c) dan sudut gesek dalam

(φ) pada pengujian Triaksial Tipe UU dengan bahancampuran Clean set cement (CS-10), pada sub bab iniakan dipaparkan hasilnya dalam suatu grafik, dimanamasing-masing parameter diwakili oleh satu grafikhubungan yaitu waktu pemeraman dan persentasecampuran.

Gambar 3.1 Grafik Hubungan Antara Sudut Gesek Dalam ()dengan Waktu Pemeraman pada Uji Triaksial TipeUU

Dari Gambar 3.1 diatas dapat diketahui bahwaadanya peningkatan nilai sudut gesek dalam (φ) seiringdengan lamanya waktu pemeraman. Nilai sudut gesekdalam (φ) terendah adalah pada pemeraman 1 haridengan persentase campuran 1% yaitu 29,350°,kemudian meningkat pada pemeraman 7 hari dan 14hari dengan masing-masing persentase campuran 1%yaitu 31,070° dan 31,697°. Nilai sudut gesek dalam (φ)tertinggi adalah pada pemeraman 14 hari denganpersentase campuran 5% yaitu 34,405°.

Peningkatan nilai sudut gesek dalam (φ) jugaterjadi karena adanya reaksi pozzolan, dimana dalamreaksi pozzolan terjadi proses pembentukan senyawa-senyawa kimia antara tanah pasir dan clean set cement.

Gambar 3.2 Grafik Hubungan Antara Kohesi (c) dengan WaktuPemeraman pada Uji Triaksial Tipe UU

Dari Gambar 3.2 diatas dapat diketahui bahwaadanya peningkatan nilai kohesi (c) seiring denganlamanya waktu pemeraman. Nilai kohesi (c) terendah

adalah pada pemeraman 1 hari dengan persentasecampuran 1% yaitu 0,148 kg/cm2 kemudian meningkatpada pemeraman 7 hari dan 14 hari dengan masing-masing persentase campuran 1% yaitu 0,264 kg/cm2

dan 0,455 kg/cm2. Nilai kohesi (c) tertinggi adalahpada pemeraman 14 hari dengan persentase campuran5% yaitu 0,710 kg/cm2.

Peningkatan nilai kohesi (c) juga terjadi karenaadanya reaksi pozzolan, dimana dalam reaksi pozzolanterjadi proses pembentukan senyawa-senyawa kimiaantara tanah pasir dan Clean set cement.

Gambar 3.3 Grafik Hubungan Antara Sudut Gesek Dalam ()Terhadap Persentase Campuran pada Uji TriaksialTipe UU

Page 5: PENGUJIAN PARAMETER KUAT GESER TANAH ...Mekanika Tanah Jurusan Teknik Sipil, Fakulas Teknik Sipil dan Perencanaan, Universitas Hasanuddin Makassar. ... Pengujian sifat fisik tanah

ILTEK,Volume 6, Nomor 12, Oktober 2011

920

Dari Gambar 3.3 diatas menunjukkan bahwaadanya peningkatan nilai sudut gesek dalam (φ) denganpenambahan clean set cement (CS-10). Nilai sudutgesek dalam (φ) terendah pada persentase campuran1% dengan pemeraman 1 hari yaitu 29,350°, kemudianmeningkat pada pemeraman 7 hari dan 14 hari denganmasing-masing persentase campuran 1% yaitu 31,070°dan 31,697°. Nilai sudut gesek dalam (φ) tertinggi padapersentase campuran 5%, pemeraman 14 hari yaitu34,405°.

Peningkatan ini juga terjadi karena adanya reaksipozzolan, dimana dalam reaksi pozzolan terjadi prosespembentukan senyawa-senyawa kimia antara tanahpasir dan clean set cement (CS-10).

Gambar 3.4 Grafik Hubungan Antara Kohesi (c) TerhadapPersentase pada Uji Triaksial Tipe UU

Dari Gambar 3.4 diatas menunjukkan bahwaadanya peningkatan nilai kohesi (c) dengan adanyapenambahan variasi Clean set cement (CS-10). Nilaikohesi (c) terendah adalah pada persentase campuran1%, pemeraman 1 hari yaitu 0,148 kg/cm2, kemudianmeningkat pada pemeraman 7 hari dan 14 hari denganmasing-masing persentase campuran 1% yaitu 0,264kg/cm2 dan 0,455 kg/cm2. Nilai kohesi (c) tertinggipada persentase campuran 5%, pemeraman 14 hariyaitu 0,710 kg/cm2.

Reaksi pozzolan, juga berpengaruh dalampeningkatan nilai kohesi (c) dimana dalam reaksipozzolan terjadi proses pembentukan senyawa-senyawakimia antara tanah pasir dan Clean set cement (CS-10).

Berdasarkan keempat gambar grafik uji TriaksialTipe UU diatas, dapat diambil suatu kesimpulan bahwasemakin besarnya penambahan variasi Clean setcement (CS-10) dan lamanya waktu pemeraman, dapatmeningkatkan nilai kohesi (c) dan sudut gesek dalam(φ). Selain itu, adanya reaksi pozzolan yang jugamempengaruhi terhadap perubahan parameter-parameter tersebut.

2. Analisis Nilai φ dan c Dengan Penambahan CleanSet Cement (CS-10) Terhadap Tanah Pasir PadaPengujian Geser LangsungPerbandingan nilai kohesi (c) dan sudut gesek

dalam (φ), pada pengujian Geser Langsung denganbahan campuran Clean set cement (CS-10) dapatdilihat pada gambar grafik hubungan dibawah ini :

Gambar 3.5 Grafik Hubungan Antara Sudut Gesek Dalam ( )Dengan waktu Pemeraman pada Uji Triaksial Tipe UU

Dari Gambar 3.5 diatas dapat diketahui bahwaadanya peningkatan nilai sudut gesek dalam (φ) seiringdengan lamanya waktu pemeraman. Nilai sudut gesekdalam (φ) terendah pada pemeraman 1 hari dengankadar campuran 1% yaitu 29,65°, meningkat padapemeraman 7 hari dan 14 hari dengan masing-masingpersentase campuran 1% yaitu 30,75° dan 32,20°dibandingkan dengan tanah aslinya yaitu 25,60°. Nilaisudut gesek dalam (φ) tertinggi pada campuran 5% danpemeraman 14 hari yaitu 34,80°. Peningkatan jugaterjadi karena adanya reaksi pozzolan antara tanahpasir dan Clean set cement (CS-10).

Gambar 3.6 Grafik Hubungan Antara Kohesi (c) Dengan WaktuPemeraman pada Uji Triaksial Tipe UU

Dari Gambar 3.6 diatas dapat diketahui bahwaadanya peningkatan nilai kohesi (c) seiring denganlamanya waktu pemeraman. Nilai kohesi (c) terendahpada pemeraman 1 hari dengan kadar campuran 1%yaitu 0,16 kg/cm2, kemudian meningkat padapemeraman 7 hari dan 14 hari dengan masing-masingpersentase campuran 1% yaitu 0,28 kg/cm2, dan 0,49kg/cm2, dibandingkan dengan tanah aslinya yaitu 0,03kg/cm2, Nilai kohesi (c) tertinggi pada campuran 5%,pemeraman 14 hari yaitu 0,77 kg/cm2. Peningkatanjuga terjadi karena adanya reaksi pozzolan antara tanahpasir dan Clean set cement (CS-10).

Page 6: PENGUJIAN PARAMETER KUAT GESER TANAH ...Mekanika Tanah Jurusan Teknik Sipil, Fakulas Teknik Sipil dan Perencanaan, Universitas Hasanuddin Makassar. ... Pengujian sifat fisik tanah

ILTEK,Volume 6, Nomor 12, Oktober 2011

921

Gambar 3.7 Grafik Hubungan Antara Sudut Gesek Dalam ( )Terhadap Persentase Campuran Pada Uji GeserLangsung

Dari Gambar 3.7 diatas dapat diketahui bahwaadanya peningkatan nilai sudut gesek dalam (φ) denganadanya penambahan variasi Clean set cement (CS-10).Nilai sudut gesek dalam (φ) terendah pada kadarcampuran 1% pemeraman 1 hari yaitu 29,65°,meningkat pada pemeraman 7 hari dan 14 hari denganmasing-masing persentase campuran 1% yaitu 30,75°dan 32,20° dibandingkan dengan tanah aslinya yaitu25,60°. Nilai sudut gesek dalam (φ) tertinggi padacampuran 5%, pemeraman 14 hari yaitu 34,80°.Peningkatan juga terjadi karena adanya reaksi pozzolanantara tanah pasir dan Clean set cement (CS-10).

Gambar 3.8 Grafik Hubungan Antara Kohesi (c) TerhadapPersentase Campuran Pada Uji Geser Langsung

Dari Gambar 3.8 diatas dapat diketahui bahwaadanya peningkatan nilai kohesi (c) dengan adanyapenambahan variasi Clean set cement (CS-10). Nilaikohesi (c) terendah pada campuran 1%, pemeraman 1hari yaitu 0,16 kg/cm2, kemudian meningkat padapemeraman 7 hari dan 14 hari dengan masing-masingpersentase campuran 1% yaitu 0,28 kg/cm2, dan 0,49kg/cm2, dibandingkan dengan tanah aslinya yaitu 0,03kg/cm2, Nilai kohesi (c) tertinggi pada campuran 5%,pemeraman 14 hari yaitu 0,77 kg/cm2. Peningkatanjuga terjadi karena adanya reaksi pozzolan antara tanahpasir dan Clean set cement (CS-10).

Dari keempat gambar grafik uji Geser Langsungdiatas menunjukkan bahwa perbedaan variasicampuran Clean set cement (CS-10) pada tanah pasirserta variasi dalam setiap waktu pemeramannyamemberikan pengaruh yang cukup besar terhadappeningkatan nilai kohesi (c) dan sudut gesek dalam (φ).Selain itu, adanya proses reaksi pozzolan yang juga

ikut berpengaruh terhadap peningkatan nilai kohesi (c)dan sudut gesek dalam (φ).

3.3. Nilai Kuat Geser Pada Uji Triaksial Tipe UUNilai kuat geser (τ) tanah pasir yang distabilisasi

dengan menggunakan Clean set cement (CS-10) padapengujian Triaksial Tipe UU dapat dicari denganrumus :

= ½ (σ1-σ3) sin 2θθ = 450 + φ/2

Hasil kuat geser tanah pasir yang telah dicampurdengan Clean set cement (CS-10) dapat dilihat padaGambar 3.9 berikut ini :

Gambar 3.9 Grafik Analisis Kuat Geser Tanah Pasir Dengan CleanSet Cement (CS-10), Berdasarkan Uji Triaksial TipeUU

Dari Gambar 3.9 diatas dapat diketahui bahwapenambahan Clean set cement (CS-10) pada tanahpasir mampu memberikan peningkatan pada tegangangesernya. Tegangan geser terendah adalah padacampuran 1% dengan lama pemeraman 1 hari yaitu1,459 kg/cm2, kemudian meningkat pada pemeraman 7hari dan 14 hari dengan masing-masing persentasecampuran 1% yaitu 1,758 kg/cm2, dan 2,078 kg/cm2.Tegangan geser tertinggi pada pemeraman 14 haridengan persentase campuran 5% yaitu 2,725 kg/cm2.

3.4. Nilai Kuat Geser Pada Uji Geser LangsungPada uji Geser Langsung nilai kuat geser () tanah

pasir yang distabilisasi dengan Clean set cement (CS-10), dapat dicari dengan menggunakan rumus :

= c + σn tg φHasil kuat geser tanah pasir dicampur Clean set

cement (CS-10) dapat dilihat pada Gambar 6.10berikut ini :

Gambar 3.10 Analisis Kuat Geser Tanah Pasir Dengan Clean SetCement (CS-10) Berdasarkan Uji Geser Langsung

Page 7: PENGUJIAN PARAMETER KUAT GESER TANAH ...Mekanika Tanah Jurusan Teknik Sipil, Fakulas Teknik Sipil dan Perencanaan, Universitas Hasanuddin Makassar. ... Pengujian sifat fisik tanah

ILTEK,Volume 6, Nomor 12, Oktober 2011

922

Dari Gambar 3.10 diatas diketahui bahwa adanyapeningkatan tegangan geser pada tanah pasir yangdistabilisasi dengan Clean set cement (CS-10).Tegangan geser terendah pada campuran 1% denganlama pemeraman 1 hari yaitu 0,740 kg/cm2, kemudianmeningkat pada pemeraman 7 hari dan 14 hari denganmasing-masing persentase campuran 1% yaitu 0,886kg/cm2, dan 1,132 kg/cm2 dibandingkan dengan nilaikuat geser () pada tanah aslinya yaitu sebesar 0,522kg/cm2. Sedangkan Nilai kuat geser () tertinggi padapemeraman 14 hari dengan persentase campuran 5%yaitu 1,479 kg/cm2.

KESIMPULAN DAN SARAN

4.1. Kesimpulan1. Berdasarkan klasifikasi tanah sistem USCS

Tanah pasir Pantai Bira, Kabupaten BulukumbaPropinsi Sulawesi Selatan dikelompokkan kedalam tanah berbutir kasar yaitu 50% butirantertahan saringan no. 200 (0,075 mm), pasir lebihdari 50% fraksi kasar lolos saringan no.4 (4,75mm) dan pasir bersih tanpa butiran halus. Simbolkelompok tanah ini adalah (SP) yaitu pasirdengan butiran halus dan bergradasi buruk.Berdasarkan klasifikasi tanah sistemAASHTOTanah pasir ini dikelompokkan ke dalam materialgranuler yaitu kurang dari 35% lolos saringanno.200, dengan simbol klasifikasi kelompok (A-3). Tanah pasir merupakan tanah Non Plastis (NP)dengan Indeks Kelompok (GI) = 0, makatermasuk golongan A-3 (0). Tipe material padatanah ini adalah pasir halus, dengan penilaianumum sebagai tanah dasar adalah sangat baiksampai baik.

2. Terjadi peningkatan nilai kohesi (c) dan sudutgesek dalam (φ) pada pengujian Triaksial TipeUU dan Uji Geser Langsung setelah tanah pasirpantai Bira, Kabupaten Bulukumba PropinsiSulawesi Selatan di campur dengan Clean setcement (CS-10) dengan variasi campuran 1%, 3%,5%, dan masa pemeraman 1, 7, 14 hari . Padapengujian Triaksial Tipe UU peningkatanmaksimum terjadi pada persentase campuran 5%dengan lama pemeraman 14 hari yaitu nilai c =0,710 kg/cm2 dan φ = 34,405°. Pada pemeraman1 hari dengan persentase campuran 1% kuat gesertanah sebesar 1,459 kg/cm2 kemudian padapemeraman 14 hari dengan persentase campuran5% kuat gesernya naik menjadi 2,725 kg/cm2 ataunaik 86,77%. Pada pengujian Geser Langsungpeningkatan maksimum terjadi pada kadarcampuran 5% dengan lama pemeraman 14 hariyaitu nilai c = 0,765 kg/cm2 dan φ = 34,800°dibandingkan dengan tanah aslinya yaitu c =0,030 kg/cm2 dan φ = 25,600o. Pada tanah aslikuat geser tanah sebesar 0,522 kg/cm2 kemudianpada pemeraman 14 hari dengan persentasecampuran 5% kuat gesernya naik menjadi 1,479kg/cm2 atau naik 183,33%. Dari hasil pengujian

dan analisis ini dapat disimpulkan bahwaperbedaan variasi campuran Clean set cement(CS-10) serta variasi dalam setiap waktupemeramannya memberikan pengaruh yangcukup besar terhadap peningkatan nilai kohesi (c)dan sudut gesek dalam (φ).

4.2. SaranDari hasil penelitian yang telah dilakukan, beberapa

saran yang dapat disampaikan adalah sebagai berikut :1. Bagi para peneliti yang ingin melakukan

penelitian lanjutan, dapat menggunakan jenistanah yang berbeda dan variasi campuran yangberbeda.

2. Hasil dari penelitian ini diharapkan dapatdigunakan sebagai bahan pertimbangan apabilaingin mengembangkan penelitian ini.

DAFTAR PUSTAKA1. ______ , 1991, Pedoman Teknis Clean Set, P.T.

Indo Clean Set Cement, Jakarta.2. ______ , 2001, Panduan Praktikum Mekanika

Tanah, Jurusan Teknik Sipil Fakultas TeknikUniversitas Hasanuddin, Makassar.

3. ______ , 2005, Buku Pedoman Tugas Akhir danPraktik Kerja, Jurusan Teknik Sipil FakultasTeknik Universitas Hasanuddin, Makassar.

4. Adnan Risdiyanto, 2009, Stabilisasi Tanah PasirMenggunakan Clean Set Cement (CS-10)Terhadap Parameter Kuat Geser Tanah, TugasAkhir, Universitas Islam Indonesia, Jogjakarta.

5. Bhekti, I.S, 2008, Stabilisasi Tanah Pasir DenganAspal Cair MC60-70 Terhadap Kuat GeserTanah, Tugas Akhir, Universitas IslamIndonesia, Jogjakarta.

6. Bowles, Joseph E, 1993, Sifat-Sifat Fisik danGeoteknis Tanah, Erlangga, Jakarta.

7. Craig, R.F, 1989, Mekanika Tanah, Erlangga,Jakarta.

8. Das, Braja M, 1988, Mekanika Tanah (Prinsip-Prinsip Rekayasa Geoteknis), Jilid I, Erlangga,Jakarta.

9. Edi Purnama, dan Ronny, R C A, 2006, StabilitasTanah Berbutir Halus Dengan MenggunakanClean Set Cement Pada Kondisi Batas Cair,Tugas Akhir, Universitas Islam Indonesia,Jogjakarta.

10. Hary, C.H, 2006, Mekanika Tanah I, GadjahMada University Press, Jogjakarta.

11. Sri, A.S, dan Mardiko, A, 2005, AnalisisParameter Kuat Geser Tanah Lempung YangDitambah Dengan Clean Set Cement DanSoiltac, Tugas Akhir, Universitas IslamIndonesia, Jogjakarta.

12. Tomy Anitianata, 2008, Stabilisasi Tanah PasirPantai Menggunakan Semen TerhadapParameter Kuat Geser Tanah, Tugas Akhir,Universitas Islam Indonesia, Jogjakarta.