TUGAS AKHIR STUDI PENGARUH WAKTU PEMERAMAN BAKTERI...

TUGAS AKHIR

STUDI PENGARUH WAKTU PEMERAMAN

BAKTERI BACILLUS SUBTILIS TERHADAP NILAI CBR

DISUSUN OLEH:

SEPTIAN Dlll 13 318

JURUSAN SIP IL

FAKULT AS TEKNIK

UNIVERSITAS HASANUDDIN

GOWA

2018

STUDI PENGARUH WAKTU PEMERAMAN BAKTERI BACILLUS

SUBTILIS TERHADAP NILAI CBR

Septian

D111 13 318

Mahasiswa S1 Jurusan Sipil

Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin

Jl. Poros Malino Km. 7

Kampus Gowa, Gowa 92171, Sul-Sel

Email: [email protected]

Dr.Eng. Tri Harianto, S.T., M.T. Ir. H. Achmad Bakri Muhiddin, M.Sc. Ph.D Pembimbing I Pembimbing II

Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin Jl. Poros Malino Km. 7 Jl. Poros Malino Km. 7

Kampus Gowa Kampus Gowa Gowa 92171, Sul-Sel Gowa 92171, Sul-Sel

ABSTRAK

Salah satu metode yang baik dan ramah lingkungan dalam menstabilisasi tanah ialah

dengan mikroorganisme. Mikroorganisme yang digunakan merupakan bakteri yang

mudah didapatkan yaitu Bacillus Subtillis. Tugas akhir ini membahas tentang tindakan

stabilisasi tanah pada tanah lempung dengan bahan tambah yaitu bakteri Bacillus

Subtillis. Karakteristik tanah yang diteliti ialah karakteristik mekanik dengan

melakukan pengujian CBR (California Bearing Ratio). Metode pelaksanaanya ialah

melakukan pengujian karakterisktik fisis tanah asli yang telah diambil pada lokasi.

Kemudian melakukan pemeriksaan karakteristik fisik dan pengujian CBR pada tanah

asli. Tanah lunak dicampurkan dengan bakteri dengan variasi waktu kultur (umur)

bakteri dengan variasi persentase larutan bakteri yang setelah itu juga diperam dengan

variasi waktu berbeda beda. Variasi kultur bakteri 1,5 hari (fase permulaan), 3 hari

(stasioner), 6 hari (fase kematian) dengan persentase 2%, 4%, 6%, 8%, dan 10% larutan

bakteri dengan waktu pemeraman 7 dan 28 hari. Hasil analisis yang diperoleh ialah

nilai CBR dari tanah lunak yang dicampurkan dengan bakteri Bacillus Subtllis

mengalami peningkatan secara kontinu. Komposisi optimum yang diperoleh untuk

menstabilkan sampel tanah lunak hingga mencapai nilai CBR sebesar 72.23 % pada

penambahan 6% bakteri kultur 6 hari dengan masa pemeraman 28 hari (8 kali lebih

besar dari nilai CBR tanah fasli tanpa campuran).

Kata Kunci: Stabilisasi tanah dengan mikroorganisme, tanah lunak, Bacillus Subtillis,

Kultur Bakteri, pengujian CBR.

Septian

D111 13 318

Mahasiswa S1 Jurusan Sipil

Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin

Jl. Poros Malino Km. 7

Kampus Gowa, Gowa 92171, Sul-Sel

Email: [email protected]

Dr.Eng. Tri Harianto, S.T., M.T. Ir. H. Achmad Bakri Muhiddin, M.Sc. Ph.D Pembimbing I Pembimbing II

Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin Jl. Poros Malino Km. 7 Jl. Poros Malino Km. 7

Kampus Gowa Kampus Gowa Gowa 92171, Sul-Sel Gowa 92171, Sul-Sel

ABSTRACT

One of good and environmentally friendly method to stabilize soil is with

microorganism. This final task discuss about soft soil stabilization with additive,

Bacillus Subtilis. Soil Characteristic which is investigated is mechanical characteristic

by doing CBR (California Bearing Ratio) test. The implementation method is by

performing soil properties test with the undisturbed sample. And then perform CBR

test and other physical testing method with the undisturbed sample. The undisturbed

sample then mixed with the bacteria in variation of bacterial culture time and

percentage amount variation of bacterial. Bacterial culture time, varies from 1,5 days

(initiation phase), 3 days (stationer phase), and 6 days (phase of decline) and the

amount of bacteria varies from 2%, 4%, 6%, 8%, and 10% with the sample curing time,

7 and 28 days. Based on analysis result, obtained the CBR value of the soil that have

been mixed with Bacillus Subtilis increased continuously. Also the optimum

composition which reach the highest CBR value, 72,23%, is by mixing 6% of 6 days

cultured bacteria with 28 days of curing (8 times bigger than the CBR value of

undisturbed sample)

Keywords: Soil Stabilization with microorganism, soft soil, Bacillus Subtillis, Bacteria

culture, CBR Test. increased, optimum.

v

KATA PENGANTAR

Puji syukur kita panjatkan kepada Allah SWT karena Rahmat dan

KaruniaNya-lah Penulis dapat sehingga penulis dapat menyelesaikan

penelitian dan penulisan tugas akhir yang berjudul "STUDI PENGARUH

WAKTU PEMERAMAN BAKTERI BACILLUS SUBTILIS TERHADAP

NILAI CBR TANAH'', sebagai salah satu persyaratan untuk penyelesaian

studi pada Jurusan Sipil Fakultas Teknik Universitas Hasanuddin.

Penulis menyadari bahwa penelitian dan penulisan tugas akhir ini

tidak dapat terselesaikan tanpa adanya bantuan dan dukungan yang begitu

besarnya dari berbagai pihak. Sehingga pada kesempatan ini

perkenankanlah penulis mengucapkan terimakasih yang sebesar-besarnya

kepada:

1. Allah SWT, atas segala nikmat dan hidayah-Nya, Tuhan Semesta

Alam yang senantiasa beri petunjuk, sang penggenggam hati yang

senantiasa memberikan kekuatan dengan pertolongan-Nya.

2. Orang tua tercinta, Haeruddin dan Budiati untuk semua cinta kasih

yang selalu dilimpahkan, setiap waktu dan tenaga untuk mendoakan

dan menasihati, dan senantiasa memenuhi segala kebutuhan yang

dibutuhkan penulis dalam bentuk materiil dan nonmateriil.

Terimakasih untuk segalanya yang tidak akan pernah mampu

ananda balas.

3. Bapak Dr.Eng. Tri Harianto, S.T, M.T selaku dosen pembimbing

I, Bapak Ir. H. Bakri Muhiddin, M.Sc., Ph.D selaku dosen

pembimbing II yang senantiasa sabar dalam menuntun penulis

dalam mengerjakan tugas akhir ini dari awal hingga tahap

pemaparan hasil penelitian.

4. Siti Faoziah Iskandar Alam sebagai teman seperjuangan,

terimakasih untuk segala pertolongan, semangat, dukungan dan

vi

segalanya yang telah diberikan sehingga dapat menyelesaikan

penelitian bersama-sama.

5. Mahasiswa(i) KKD Geoteknik (S1, S2, S3), utamanya Ibu Hasriana

ST.,MT. Terimakasih untuk semuanya tanpa terkecuali dalam

setiap doa yang dipanjatkan, dan segala hal yang telah

dibagikam kepada penulis.

6. Asisten dan laboran Mektan utamanya Kak Zainal dan Kak Kahar.

Terimakasih untuk setiap cerita yang tidak sempat diungkapkan

satu persatu disini. Terimakasih untuk semua dukungan yang

diberikan kepada penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir.

7. Semua dosen dan pegawai Jurusan Sipil Fakultas Teknik

Universitas Hasanuddin. Para dosen, staff, dan laboran di Jurusan

Sipil Politeknik Negeri Ujung Pandang. Kakak-kakak senior dan

adik-adik junior. Terimakasih untuk setiap bantuan dan kerjasama

selama penulis menyelesaikan Tugas Akhir ini.

8. Terimakasih untuk Made Dharma, Panji Reski, Fadhilah Afifah,

Chika Geofeny, Eka Putri, Masita Hasan, Megasari, Yusuf Faksi,

Julian Marchel, Ponco Budianto Shine Aulinez Pabendon, Muh.

Firmansyah Agus Saputra atas do’a dan dukungan moril yang

kalian berikan.

9. Teman-teman IWB yang selalu memberi dukungan moril untuk

selalu semangat dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini

10. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu-persatu

karena begitu banyaknya bantuan, dukungan dan doa yang

diberikan kepada penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.

Penulis menyadari sepenuhnya bahwa masih banyak kekurangan

dan kekeliruan dalam penyusunan laporan ini. Sehingga penulis akan

sangat berterima kasih atas setiap koreksi, saran, masukan maupun

petunjuk yang bersifat konstruktif untuk kelanjutan penyusunan yang jauh

lebih baik.

vii

Akhir kata penulis berharap dengan selesainya penulisan dan

penyusunan tugas akhir ini dapat memberikan manfaat yang sebesar-

besarnya bagi peningkatan ilmu pengetahuan semua pembaca, khususnya

dalam bidang geoteknik dan bagi pembangunan dunia ketekniksipilan

secara umum.

Gowa, November 2017

Penulis

viii

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN SAMPUL ................................................................................. i

LEMBAR PENGESAHAN ......................................................................... ii

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

KATA PENGANTAR .................................................................................. v

DAFTAR ISI ................................................................................................. viii

DAFTAR GAMBAR .................................................................................... x

DAFTAR TABEL......................................................................................... xi

DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................ xii

BAB I. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang ........................................................................... I-1

1.2 Rumusan Masalah ...................................................................... I-3

1.3 Maksud dan Tujuan Penelitian................................................... I-3

1.4 Manfaat Penelitian ..................................................................... I-4

1.5 Batasan Masalah ........................................................................ I-4

1.6 Sistematika Penelitian ................................................................ I-6

BAB II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Tanah ........................................................................................ II-1

2.1.1 Klasifikasi Tanah ............................................................. II-7

2.2 Bakteri Bacillus Subtilis ............................................................ II-9

2.2.1 Sifat dan Morfologi .......................................................... II-9

2.2.2 Kurva Pertumbuhan Mikroorganisme ............................. II-10

2.2.3 Pengaruh Bakteri Dalam Menstabilisasi Tanah ............... II-15

2.3 Stabilisasi Tanah…………………………..…….……… ......... II-16

BAB III. METODOLOGI

3.1 Lokasi dan Waktu Penelitian .................................................... III-1

ix

3.2 Penyiapan Bahan dan Alat ......................................................... III-1

3.3 Pekerjaan Laboratorium ............................................................ III-3

3.3.1 Pembuatan Larutan Bakteri Bacillus Subtilis ................. III-4

3.3.2 Pengujian Sifat Fisik dan Mekanis Tanah Asli ................ III-7

3.3.3 Pencampuran Sampel Tanah Asli dengan Larutan

Bakteri Bacillus Subtilis ................................................. III-13

BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil Pemeriksaan Karakteristik Dasar Sampel Tanah Asli ........ IV-1

4.2 Klasifikasi Tanah Asli................................................................ IV-3

4.3 Hasil Pemeriksaan Karakteristik Mekanik Tanah Asli .............. IV-4

4.4 Hasil dan Pembahasan Pengujian CBR pada Sampe Campuran IV-4

BAB V. PENUTUP

5.1. Kesimpulan .............................................................................. V-1

5.2. Saran ........................................................................................ V-2

DAFTAR PUSTAKA .................................................................................. XIV

LAMPIRAN .................................................................................................. XV

x

DAFTAR GAMBAR

GAMBAR 2.1 Jenis-jenis Tanah Berdasarkan Klasifikasi USDA .............. II-5

GAMBAR 2.2 Klasifikasi Tanah Berdasarkan USCS ................................. II-8

GAMBAR 2.3 Bentuk Bakteri Bacillus Subtilis jika dilihat menggunakan

mikroskop ............................................................................. II-9

GAMBAR 2.4 Fase Pertumbuhan Sel Bakteri Bacillus Subtilis .................. II-11

GAMBAR 3.1 Lokasi Pengambilan Sampel Tanah di Takalar ................... III-2

GAMBAR 3.2 Sektsa Alat Pengujian CBR Laboratorium ........................... III-3

GAMBAR 3.3 Bahan-bahan kimia yang digunakan dalam membuat

larutan Bakteri Bacillus Subtilis ........................................... III-5

GAMBAR 4.1 Grafik Hubungan Kadar Air – Berat Isi Kering Tanah Asli . IV-4

GAMBAR 4.2 Grafik Hubungan Beban dan Penurunan Tanah Asli ............ IV-5

GAMBAR 4.3 Grafik Hubungan Penetrasi – Beban CBR Umur 7 Hari

Sampel Campuran Tanah Asli dan Larutan Bakteri

Bacillus Subtilis Kultur 1.5 Hari ......................................... IV-6



Bacillus Subtilis Kultur 1.5 Hari ......................................... IV-7



Bacillus Subtilis Kultur 3 Hari ............................................ IV-9







xi




GAMBAR 4.9 Grafik Hubungan Nilai CBR – Waktu Kultur Bakteri.......... IV-15

GAMBAR 4.10 Grafik Hubungan Nilai CBR – Jumlah Penambahan

Larutan Bakteri Bacillus Subtilis (Pemeraman Sampel 7

Hari)................................................................................. IV-17

GAMBAR 4.10 Grafik Hubungan Nilai CBR – Jumlah Penambahan

Larutan Bakteri Bacillus Subtilis (Pemeraman Sampel

28 Hari)............................................................................ IV-17

xii

DAFTAR TABEL

TABEL 2.1 Klasifikasi tanah untuk Lapisan Tanah Berdasarkan AASHTO II-7

TABEL 3.1 Sampel Pengujian untuk campuran tanah asli dengan larutan

Bakteri Bacillus Subtilis untuk pengujian CBR (California

Bearing Ratio) ........................................................................... III-13

TABEL 4.1 Rekapitulasi Hasil Pemeriksaan Karakteristik Dasar Tanah

Asli ............................................................................................ IV-1

TABEL 4.2 Nilai CBR Tanah Asli................................................................ IV-5

TABEL 4.3 Rekapitulasi Nilai CBR (56x Tumbukan) Sampel Campuran

Tanah Asli Dengan Larutan Bakteri Bacillus Subtilis Kultur

1.5 Hari ..................................................................................... IV-8



3 Hari ........................................................................................ IV-11



6 Hari ........................................................................................ IV-14

TABEL 4.6 Rekapitulasi Nilai CBR (56x Tumbukan) maksimum dari

Masing-masing Variasi Kultur Bakteri Bacillus Subtilis .......... IV-15





xiii

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1 Dokumentasi

I - 1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Dalam bidang teknik sipil tanah mempunyai peranan yang sangat penting

yaitu sebagai pendukung kekuatan suatu struktur, salah satunya sebagai pendukung

struktur jalan. Tetapi, tidak semua jenis tanah mempunyai sifat yang selalu sama.

Setiap tanah mempunyai sifat-sifat teknis yang sangat bervariasi karena

dipengaruhi oleh keadaan geografis suatu tempat. Ada tanah yang memiliki

kekuatan dukung yang baik dan ada pula yang memiliki kekuatan yang kurang baik.

Pada konstruksi jalan, perencanaan tanah sebagai subgrade jalan sangat

penting. Jalan memegang peranan yang sangat penting untuk memperlancar

mobilisasi barang dan jasa, serta mempercepat komunikasi antar wilayah. Agar

jalan dapat berfungsi sesuai dengan harapan, perlu diperhatikan faktor-faktor yang

mempengaruhi fungsi pelayanan konstruksi tersebut, antara lain sifat tanah dasar

dimana perkerasan jalan diletakkan di atasnya.

Ada beragam jenis tanah dengan karakteristik yang beragam pula.

Karakteristik tanah yang dominan menentukan jenis tanah itu sendiri. Tanah di

alam terdiri dari campuran butiran-butiran mineral dengan atau tanpa kandungan

bahan organik. Butiran tanah yang tercampur dengan lapukan atau sisa-sisa

tanaman atau hewan disebut tanah organik atau tanah humus. Tanah organik

merupakan salah satu jenis tanah dengan kondisi yang buruk. Tanah organik

memiliki kuat geser yang kecil, dan kompresibilitas tinggi. Tanah organik juga

I - 2

memiliki kadar air yang cukup tinggi. Jenis tanah lunak seperti ini paling jarang

digunakan untuk dasar konstruksi karena tidak aman.

Perilaku tanah lunak tersebut kurang menguntungkan para insinyur sipil

sehingga banyak usaha yang telah dilakukan untuk memperbaikinya. Dibutuhkan

usaha-usaha perbaikan tanah agar tanah lunak dapat dijadikan dasar konstruksi

yang baik. Perbaikan tanah dapat dilakukan dengan meningkatkan kerapatan tanah

sehingga nilai kohesi tanah atau sudut geser meningkat, menambah bahan yang

menyebabkan perubahan kimiawi atau fisis tanah, dan menurunkan muka air tanah.

Ketika berhadapan dengan tanah lunak yang akan digunakan sebagai dasar suatu

konstruksi biasanya dilakukan penggalian tanah dan mengganti dengan tanah yang

memiliki sifat yang lebih baik. Tetapi metode tersebut membutuhkan lahan

panumpukan galian yang luas di tengah-tengah proses pembangunan yang semakin

berkembang sehingga dapat saja dipastikan lahan sangat dimanfaatkan untuk

pembangunan. Oleh karena itu mulai dipikirkan berbagai metode perbaikan agar

tanah lunak dapat dimanfaatkan untuk keperluan pembangunan. Metode stabilisasi

pada tanah lunak ini sudah ada yang melakukan dengan pencampuran bahan

kimiawi, dan pada tugas akhir ini stabilisasi tanah lunak dilakukan dengan cara

biologis yaitu dengan pencampuran mikroorganisme.

Salah satu mikroorganisme yang paling baik dalam proses stabilisasi tanah

ialah bakteri Bacillus Subtilis. Bakteri Bacillus Subtilis tersebut diyakini dapat

memperbaiki karakteristik tanah sehingga sesuai dengan penggunaan tanah yang

dikehendaki (misalkan untuk meningkatkan kekuatan tanah pondasi bangunan,

stabilisasi subgrade di bawah jalan raya, pembuatan tanggul, dan lain-lain).

I - 3

Penggunaan bahan tambah biologis pada tanah sebagai bahan stabilisasi sudah

mulai dilakukan di Indonesia, alternatif bahan tambah ini tidak merusak lingkungan

seperti bahan kimia selain itu mikroorganisme yang digunakan adalah

mikroorganisme yang hidup di Indonesia.

Sebelumnya sudah ada beberapa penelitian mengenai stabilisasi tanah lunak

dengan menggunakan bakteri Bacillus Subtilis seperti misalnya penelitian dari

Dr.Eng. Tri Harianto, ST. MT. dimana beliau melakukan penelitian tentang

bagaimana pengaruh penambahan bakteri ini terhadap lempung berpasir yang

diambil dari dasar laut. Kemudian Vera, dkk. Yang juga meneliti mengenai

karakteristik mekanis tanah yang terstabilisasi bakteri Bacillus Subtilis. Dan

berdasarkan hasil penelitian tersebut memang karakteristik mekanik tanah

meningkat dengan ditambahkannya bakteri Bacillus Subtilis kedalam campuran

tanah. Sehingga dengan keuntungan tersebut maka digunakanlah bakteri Bacillus

Subtilis sebagai bahan stabilisasi tanah.

1.2 Rumusan Masalah

1. Bagaimana karakteristik fisis dan mekanis tanah asli?

2. Bagaimana pengaruh waktu pemeraman (kultur) larutan bakteri Bacillus

Subtilis terhadap peningkatan nilai CBR tanah yang distabilisasi?

1.3 Maksud dan Tujuan Penelitian

1. Untuk mempelajari karakteristik fisis dan mekanis tanah asli.

I - 4

2. Untuk mempelajari pengaruh waktu pemeraman (kultur) larutan Bakteri

Bacillus Subtilis terhadap peningkatan nilai CBR tanah yang distabilisasi.

1.4 Manfaat Penelitian

1. Untuk mengetahui karakteristik fisis dan mekanis dari tanah asli yang akan

distabilisasi

2. Untuk mengetahui pengaruh waktu pemeraman (kultur) larutan Bakteri

Bacillus Subtilis terhadap nilai CBR tanah yang distabilisasi.

3. Untuk mengetahui salah satu alternatif bahan stabilisasi untuk tanah lunak

1.5 Batasan Penelitian

Dalam penelitian ini dilakukan pembatasan permasalahan, yaitu:

1. Tanah yang digunakan dalam penelitian ini adalah tanah lunak.

2. Penelitian hanya meneliti sifat-sifat fisis dan mekanis tanah.

3. Sifat-sifat fisis dan mekanis tanah yang dianalisis adalah:

Pemeriksaan Kadar Air

Pemeriksaan Berat Jenis Spesifik

Pemeriksaan Batas-batas Atterberg

Analisa Ukuran Butir

Pengujian Pemadatan (Kompaksi)

Pengujian CBR (California Bearing Ratio)

4. Bahan stabilisasi yang digunakan adalah bakteri Bacillus Subtilis yang

diperoleh dari Laboratorium Mikrobiologi Fakultas Farmasi Universitas

Hasanuddin

I - 5

5. Variasi persentase larutan bakteri Bacillus Subtilis

Bacillus Subtilis kultur 1.5 hari

a. Tanah lunak + 2% larutan bakteri Bacillus Subtilis

b. Tanah lunak + 4% larutan bakteri Bacillus Subtilis

c. Tanah lunak + 6% larutan bakteri Bacillus Subtilis

d. Tanah lunak + 8% larutan bakteri Bacillus Subtilis

e. Tanah lunak + 10% larutan bakteri Bacillus Subtilis

Bacillus Subtilis kultur 3 hari






Bacillus Subtilis kultur 6 hari






Dengan masa pemeraman sampel 7 dan 28 hari.

I - 6

1.6 Sistematika Penulisan

Sistematika penulisan tugas akhir ini tersusun dalam lima bab, yaitu sebagai

berikut:

BAB I PENDAHULUAN

Berisi latar belakang masalah, rumusan masalah, maksud dan

tujuan penelitian, manfaat penelitian, manfaat penelitian,

batasan penelitian serta sistematika penelitian.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Berisi teori-teori dan tinjauan umum yang digunakan untuk

menjadi rujukan pada penelitian.

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

Menguraikan tahap demi tahap prosedur pelaksanaan

penelitian serta pengolahan data hasil penelitian.

BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

Berisi tentang data-data hasil penelitian yaitu analisa data, hasil

analisis serta pembahasannya.

BAB V PENUTUP

Berisi kesimpulan dan saran.

II - 1

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Tanah

“Soil” (tanah) berasal dari bahasa italia yaitu “solium” yang menurut kamus

Webster berarti lapisan bumi yang mungkin digali atau dibajak, terutama bahan

permukaan lepas bumi di mana tanam-tanaman dapat tumbuh.

Tanah terbentuk dari terjadinya pelapukan batuan menjadi partikel-partikel yang

lebih kecil akibat proses mekanis dan kimia. Pelapukan mekanis disebabkan oleh

memuai dan menyusutnya batuan akibat perubahan panas dan dingin yang terus

menerus yang akhirnya menyebabkan hancurnya batuan tesebut. Ketiga bagian

yang membentuk tanah yaitu udara, air, dan partikel-partikel tanah itu sendiri

akan membentuk suatu gumpalan yang mempunyai massa total tanah.

Tanah didefinisikan sebagai material yang terdiri dari agregat (butiran) mineral-

mineral padat yang tidak tersementasi (terikat secara kimia) satu sama lain dari

bahan-bahan organik yang telah melapuk disertai dengan zat cair dan zat gas

yang mengisi ruang-ruang kosong di antara partikel-partikel padat.

Tanah merupakan agregasi dari partikel yang dapat berkisar sangat lebar dalam

ukuran. Partikel ini adalah hasil dari pelapukan mekanik dan kimia batuan.

Beberapa partikel ini diberikan nama khusus sesuai dengan ukurannya, seperti

kerikil, pasir, lumpur, tanah liat, dan lain lain.

Dikutip dari buku Bowles, tanah adalah campuran partikel-partikel yang terdiri

dari salah satu atau seluruh jenis berikut:

II - 2

1. Berangkal (boulders), merupakan potongan batu yang besar, biasanya lebih besar

dari 250 mm sampai 300 mm. untuk kisaran antara 150 mm sampai 250 mm,

fragmen batuan ini disebut kerakal (cobbles).

2. Kerikil (gravel), partikel batuan yang berukuran 5 mm sampai 150 mm.

3. Pasir (sand), partikel batuan yang berukuran 0.074 mm sampai 5 mm, berkisar

dari kasar (3-5 mm) sampai halus (kurang dari 1 mm).

4. Lanau (silt), partikel batuan berukuran dari 0.002 mm sampai 0.074 mm. Lanau

dan lempung dalam jumlah besar ditemukan dalam deposit yang disedimentasi

ke dalam danau atau di dekat garis pantai pada muara sungai.

5. Lempung (clay), partikel mineral yang berukuran lebih kecil dari 0.002 mm.

Partikel-partikel ini merupakan sumber utama dari kohesi pada tanah yang

kohesif.

6. Koloid (colloids), partikel mineral yang “diam” yang berukuran lebih kecil dari

0.001 mm.

Tanah terbentuk dari terjadinya pelapukan batuan menjadi partikel-partikel yang

lebih kecil akibat proses mekanis dan kimia. Pelapukan mekanis disebabkan oleh

memuai dan menyusutnya batuan akibat perubahan panas dan dingin yang terus

menerus yang akhirnya menyebabkan hancurnya batuan tersebut. Ketiga bagian

yang membentuk tanah, yaitu udara, air, dan partikel-partikel tanah itu sendiri

akan mlembentuk suatu gumpalan yang mempunyai massa total tanah.

II - 3

2.1.1 Klasifikasi Tanah

Maksud dilakukannya klasifikasi tanah secara umum adalah

pengelompokan berbagai jenis tanah dalam kelompok yang sesuai dengn sifat

teknik dan karakteristiknya.

System klasifikasi tanah adalah suatu sistem pengaturan beberapa jens

tanah yang berbeda-beda lapisan mempunyai sifat yang serupa ke dalam

kelompok-kelompok dan sub kelompok berdasarkan pemakaiannya (Braja M

Das, 1995).

System klasifikasi tanah dimaksudkan untuk menentukan dan

mengidentifikasi tanah dengan cara sistematis guna menentukan kesesuaian

terhadap pemakaian tertentu dan juga berguna untuk menyampaikan informasi

mengenai kondisi tanah dari suatu daerah ke daerah lain dalam bentuk suatu

data daasar. Klasifikais tanah juga berfungsi untuk studi yang lebih terperinci

mengenai keadaaan tanah tersebut serta kebutuhan akan pengujian untuk

menentukan sifat teknis seperti karakteristik pemadatan, kekuatan tanah, berat

isi, dan sebagainya.

Sistem klasifikasi tanah yang dikembangkan untuk tujuan rekayasa

umumnya didasarkan pada sifat-sifat indeks tanah yang sederhana seperti

gradasi butiran tanah dan nilai-nilai batas Atterberg sebagai petunjuk kondisi

plastisitas tanah, hal ini dikarenakan tanah tidak tersementasi, sehingga

partikel-partikel tanah mudah untuk dipisah-pisahkan secara mekanik.

Adapun system klasifikasi tersebut adalah sebagai berikut:

1. Klasifikasi Berdasarkan Tekstur dan Ukuran

II - 4

Tekstur tanah dipengaruhi oleh ukuran tiap-tiap butir yang ada dalam

tanah. Pada umumnya tanah asli merupakan campuran dari butir-butir

yang mempunyai ukuran berbeda-beda. System ini relative sederhana

karena hanya didasarkan pada distribusi ukuran tanah saja, tetapi tidak

menunjukkan sifat-sifat tanah yang penting.

System klasifikasi tanah berdasarkan tekstur dikembangkan oleh

Departemen Pertanian Amerika dan klasifikasi internasional yang

dikembangkan oleh Atterberg. Tekstur tanah dipengaruhi oleh ukuran

tiap-tiap butir yang ada dalam tanah. Pada umumnya tanah asli merupakan

campuran dari butir-butir yang mempunyai ukuran yang berbeda-beda.

Sistem ini relatif sederhana karena hanya didasarkan pada system

distribusi ukuran tanah yang membagi tanah dalam beberapa kelompok,

yaitu:

Pasir : Butiran dengan diameter 2.0 – 0.06 mm.

Lanau : Butiran dengan diameter 0.06 – 0.002 mm.

Lempung : Butiran dengan diameter lebih kecil dari 0.002 mm.

II - 5

Gambar 2.1. Klasifikasi Tanah Berdasarkan Tekstur oleh Departemen

Pertanian Amerika Serikat (USDA)

2. Sistem Klasifikasi AASHTO

Sistem ini dikembangkan pada tahun 1929 sebagai Public Road

Administration Classification System. Sistem ini telah mengalami

beberapa perbaikan, yang berlaku saat ini adalah yang diajukan oleh

Committee on Classification of Material for Subgrade and Granular Type

Road of Highway Research Board dalam tahun 1945 (ASTM Standart No.

D-3282, AASHTO model M145).

Dalam system ini tanah dikelompokkan menjadi tujuh kelompok besar

yaitu A-1 sampai dengan A-7. Tanah yang termask dalam golonga A-1, A-

2. Dan A-3 termasuk dalam tanah berbutir dimana 35% atau kurang dari

jumlah tanah yang lolos ayakan No. 200. Sedangkan tanah yang masuk

II - 6

dalam golongan A-4, A-5, A-6, dan A-7 adalah tanah lempung atau lanau.

A-8 adalah kelompok tanah organik yang bersifat tidak stabil sebagai

lapisan struktur jalan raya, maka revisi terakhir oleh AASHTO diabaikan

(Sukirman, 1992)

Sistem klasifikasi ini didasarkan pada kriteria dibawah ini:

a. Ukuran butiran

Kerikil adalah bagian tanah yang lolos ayakan diameter 75 mm dan

tertahan pada ayakan No. 200. Pasir adalah tanah yang lolos ayakan

No.10 (2 mm) dan tertahan ayakan No. 200 (0.075 mm). Lanau dan

lempung adalah yang lolos ayakan No. 200.

b. Plasitisitas

Tanah berlanau mempunyai indeks plastis sebesar 10 atau kurang.

Tanah berlempung bila indeks plastisnya 11 atau lebih.

c. Bila dalam contoh tanah yang akan diklasifikasikan terdapat batuan

yang ukurannya lebih besar dari 75 mm, maka batuan tersebut harus

dikeluarkan dahulu tetapi persentasenya tetap dicatat.

II - 7

Tabel 2.1 Jenis tanah berdasarkan klasifikasi AASHTO

3. Sistem Klasifikasi Unified (USCS)

Sistem klasifikasi Unified pada mulanya diperkenalkan oleh Prof. Arthur

Cassagrande pada tahun 1942 untuk dipergunakan pada pekerjaan

pembuatan lapangan terbang selama Perang Dunia II. Sistem ini

disempurnakan oleh United Bureau of Reclamation pada tahun 1952.

Sistem ini mengelompokkan tanah ke dalam tiga kelompok besar, yaitu:

II - 8

1. Tanah berbutir kasar (Coarse-Grained-Soil), yaitu tanah kerikil dan

pasir dimana kurang dari 50% berat total contoh tanah lolos ayakan

No. 200.

2. Tanah berbutir halus (Fine-Grained-Soil), yaitu tanah dimana lebih

dari 50% berat total contoh tanah lolos ayakan 50%.

3. Tanah organik yang dapat dikenal dari warna, bau, dan sisa tumbuh-

tumbuhan yang terkandung didalamnya.

Pada sistem klasifikasi Unified ini factor-faktor yang perlu diperhatikan

dalam pengklasifikasian antara lain:

1. Persentase butiran yang lolos ayakan No. 200 (ini adalah fraksi halus)

2. Persentase fraksi kasar yang lolos ayakan No. 20.

3. Koefisien keseragaman (Cu) dan koefisien gradasi (cc).

4. Batas cair (LL) dan indeks plastisitas (IP)

Gambar 2.2 Sistem Klasifikasi Tanah Menurut USCS

II - 9

2.2 Bakteri Bacillus Subtilis

Bakteri yang berperan dalam pembusukan daging, salah satunya yaitu

bakteri Bacillus Subtilis. Bakteri ini memiliki karakter-karakter tertentu dan

spesifik.

Gambar 2.3 Bentuk Bakteri Bacillus Subtilis jika dilihat menggunakan

mikroskop.

Berikut adalah klasifikasi Bacillus Subtilis:

Kingdom : Procaryorae

Divisi : Firmicutes

Kelas : Schizomycetes

Bangsa (Ordo) : EubacteriaIes

Suku (Familia) : Bacillaceae

Marga (Genus) : Bacillus

Jenis (Spcsies) : Baciilus Subtilis

II - 10

2.2.1 Sifat dan Morfologi

Bacillus Subtilis merupakan bakieri berbentuk barang berukuran 0.5 –

2.5 x 1.2 - 10 mikron, tersusun dalam sepasang atau bentuk rantai, dimana

silika meliputi seluruh permukaan sel. Dalam kondisi krisis marnpu

membentuk spora. Dapat tumbuh pada suhu maksimum 25 - 75 °C. Dapat

ditemukan di udara, air, tanah, bulu binatang, dan bangkai, pH optimum

tumbuh 5.5 – 8.5 (Buchanan dan Gibbons. 1975). Selanjutnya Brock et al.

(1994) mengatakan bahwa Bacillus mampu memproduksi enzim hydrolytic

untuk memecah polisakarida asam nukleat. dan lemak yang memungkinkan

organisme menggunakannya sebagai sumber karbon dan elekrron. Selain itu

bakteri genus Bacillus juga meugandung enzim protease, lipase, amilase, dan

sellulose.

Menurut Rao (1994), bakteri genus Bacillus termasuk bakteri pengurai

dan mampu memanfaatkan komponen bahan organik yang berbeda-beda

sepeni selulosa. Semiselulosa, tepung, pectin, khitin, protein dan asam

nukleat. Selanjutnya dijelaskan bahwa Bacillus termasuk bakteri denitrifikasi.

juga tergolong bakteri amonifikasi mampu mengurai penumpukan senyawa

nitrogen. Berdasarkan hasil Laboratoriurn Mikro oleh Sri pada Juli 2003,

karakteristik biokimia 8. Subtilis menunjukkan bahwa bakteri ini mampu

mengurai bahan organik dan mampu memproduksi enzim eurase.

2.2.2 Kurva Pertumbuhan Mikroorganisme

Analisis sel dengan spektrofotometer merupakan metode analisis sel

yang didasarkan oleh pengukuran sinar monokromatis oleh suatu larutan

II - 11

berwarna dengan panjang gelombang tertentu. Spektrofotometer merupakan

suatu alat yang dgunakan untuk mengukur transmitansi dan absorbansi suatu

larutan sampel. Teknik analisis spektrofotometer berdasarkan atas interaksi

radiasi elektromagnetik dengan komponen atom atau molekul yang

menghasilkan fenomena yang dipakai sebagai parameter analisisnya. Dalam

melakukan analisis sel dengan perangkat spektrofotometer, terdapat dua jenis

analis yang digunakan, yaitu Optical Density (OD) dan absorbansi. Besarnya

sinar diserap larutan disebut Optical Density (OD) atau nilai Absorbansi

(Suyitno, 2008). Sebagian sinar yang tidak terserap merupakan sinar yang

dilewatkan (transmit), disebut nilai transmitan (Suyitno, 2008).

Ketika mikroba bertambah jumlahnya atau semakin besar ukurannya

dalam biakan cair, terjadi peningkatan kekeruhan dalam biakan. Kekeruhan

dapat disebut optical density (absorbsi cahaya, biasanya diukur pada panjang

gelombang 520 nm – 700 nm). Untuk mikroba tertentu, kurva standar dapat

memperlihatkan jumlah organisme/ml (ditentukan dengan metode hitungan

cawan) hingga pengukuran optical density (ditentukan dengan

spektrofotometer). Biasanya dinyatakan dalam persen (%) yaitu dari hasil

pembacaan alat spektrofotometer. Nilai absorbansi merupakan negatif dari log

transmitansinya; (OD [A] = - log T).

Apabila sejumlah sel mikroba (contoh: Bakteri) ditanam kedalarm

suatu medium baru, maka sel-sel bakteri tersebut tidak akan segera membelah

diri. Bila pada waktu-waktu tertentu jumlah populasi bakteri tersebut dihitung

dan hasilnya di-plot dalam grafik hubungan antara jumlah sel dengan waktu

II - 12

generasi (waktu yang dibutuhkan sampai populasi selnya menjadi dua kali

lipat), lazimnya jumlah populasi selnya dinyatakan dalam logaritrna jumlah.

Dari profil garis grafik penumbuhan set bakteri tersebut, dapat dikenal fase-

fase pertumbuhan populasi sel bakteri tersebut (Gambar 2.3)

Gambar 2 4 Fase-Fase Pertumbuhan Sel Bakteri

(Sumber: Prof. Natsir Djide, Sartini. “Dasar-dasar Mikrobiologi Lingkungan”)

Kurva yang menunjukkan logaritma dari kerapatan populasi sel. Titik

vertikal menunjukkan batas-batas setiap fase penumbuhan: 1.Fase permulaan.

2. Fase pertumbuhan dipercepat; 3.Fase logaritma; 4.Fase pertumbuhan rnulai

terharnbat; 5. Fase stasioner maksimum; 6. Fase kematian dipercepat; dan 7.

Fase kematian.

1. Fase Permulaan

Dikenal pula dengan initial phase atau lag phase atau laten phase.

Dalam fase ini bakteri belum mengadakan perbanyakan sel, bahkan sebagian

sel bakteri mati, hingga hanya sel yang kuat saja yang bertahan hidup. Ukuran

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10Per

tum

bu

han

Bak

teri

Waktu (Hari)

II - 13

sel membesar yang disebabkan oleh adanya pemasukan air imbibisi kedalam

sel. Secara teoritis, keadaan laten atau lag dari populasi bakteri ini diakibatkan

oleh pasokan metabolit yang tidak mencukupi, atau oleh tidak aktifnya suatu

enzim hingga keseluruhan merabolisme terhambat. Hal ini disebabkan oleh

keberadaan sel bakteri dalam lingkungan baru hingga sel harus menyesuaikan

diri dalarn lingkungan yang baru tersebut.

Disamping itu, secara khusus ada dua peristiwa lain yang memungkinkan

terjadinya fase ini, yaitu:

a. Fase lag yang terjadi karena pembentukan enzim induktif.

b. Fase lag yang terjadi karena germinasis spora,

2. Fase Pertumbuhan yang dipercepat (Accelerated Growth Phase)

Selama fase ini, sel bakteri belum memperbanyak diri. Kecepatan

penumbuhannya makin lama makin meningkat. Bila kecepatan pertumbuhan

diberikan dalam jangka waktu generasi (doubling time, Id, yaitu waktu yang

dibutuhkan populasi sel untuk melipatkan jumlahnya menjadi dua kali lipat,

maka waktu generasinya makin lama makin pendek). Sedangkan kecepatan

penumbuhannya dinyatakan dalam kecepatan iumbuh spesifik (specific

growth rule. µ = maka kecepatan tumbuhnya makin lama makin x dt tinggi.

Secara individual, makin lama ukuran sel makin mendekati maksimum. lni

disebabkan oleh adanya kemasukan air imbibisi dan adanya permulaan

aktivitas merabolisme.

3. Fase Penumbuhan Logaritma (Logarithm Phase atau Exponential Phase)

II - 14

Selama fase ini kecepatan pertumbuhan tpopulasi sel berjalan maksimum dan

konstan, sangat tepat bila digambarkan dengan cmetode logaritma, apabila

kecepatan sintesisnya dinyatakan dengan kecepatan penumbuhan spesifik.

Bila populasi sel yang sedang mengalarni fase ini dipindahkan ke dalam

medium baru dengan komposisi nutrien yang sama dengan kondisi

Iingkungan yang juga sama, maka di dalam medium baru populasi sel ini

akan langsung mengalami fase logaritma. jadi tidak mengawali pertumbuhan

dengan fase permulaan dan fase pertumbuhan dipercepat.

4. Fase Pertumbuhan Mulai Terhambat (Phase of Negative Accelerated

Growth)

Dimulai dari awal fase ini, kecepatan pertumbuhan, makin lama makin

menurun. Penghambatan pertumbuhan dapat diakibatkan oleh berbagai

sebab. dalam banyak hal, penurunan kecepatan pertumbuhan ini diakibatkan

oleh kehabisan nultisi. Tetapi sering terjadi walaupun pasokan nutrisi

deberikan dengan cukup, penurunan kecepatan penumbuhan retap berjalan.

Umumnya ini disebabkan oleh akurnulasi substansi toksik hasil metabolisme

sel yang dapat menghambat pertumbuhan sel. Substansi ini memungkinkan

pula menyebabkan tepresi terhadap kerja sistem sintesis enzim, yang

mengakibatkan terhentinya transkripsi kode genetic dari gen tertentu hingga

pembentukan enzim baru terhenti sama sekali, Selanjumya perubahan

kondisi lingkungan, seperti perubahan pil yang tajam sebagai akibat

II - 15

metabolisme sel, dapat mengakibatkan penghambatan terhadap pertumbuhan

sel.

5. Fase Stasioner atau Fase Konstan

Karena adanya penurunan kadar nutrien dan adanya penimbunan zat-

zat yang bersifat racun, maka kecepatan pertumbuhan dan perbanyakan

mikroorganisme akan terhambat. Selain daripada itu juga jumlah

mikroorganisme yang mati semakin meningkat, sehingga jumlah

mikroorganisme yang mati sama dengan yang hidup.

Panjang pendek fase stasioner ini sangat tergantung pada kepekaan

mikroorganisme dalam menghadapi faktor-faktor pertumbuhan serta

perubahan-perubahan yang berlangsung dalam mediumnya. Semakin peka

bakteri itu, semakin pendek pula fase stasionernya.

6. Fase Kematian Dipercepat dan Fase Kematian Logaritma

Kedua fase ini biasanya dijadikan satu menjadi fase yang menurun

(phase of decline). Selama fase ini jumlah sel yang hidup makin lama makin

rnenurun, sedangkan jumlah kematian sel makin banyak. Kematian ini

disebabkan oleh kondisi lingkungan yang memburuk, terutama sekali oleh

makin banyaknya akumulasi hasil metabolisme yang toksik terhadap sel.

Lamanya fase ini tergantung pada kondisi lingkungannya sendiri (M. Natsir

Djide dan Sartini. 2012).

2.2.3 Pengaruh bakteri dalam menstabilkan tanah

II - 16

Bakteri urease akan mengkatalisis urea sehingga melepas ion karbonat,

yang selanjutnya akan terikat dengan ion kalsium dari CaCl2 dan

mempresipitasikan Kalsium Karbonat/Kalsit (CaCO3). Kalsit ang mengikat

partikel tanah satu sama lain. Sehingga presipitasi kalsium karbonat

merupakan proses yang utama dalam teknik biogroutiug. Teknik tersebut

bekerja pada tingkat pori-pori yaitu memperbaiki kondisi tanah dengan

meningkatkan kekuatan dan kekakuan (stiffness) serta sedikit mempengaruhi

permeabilitas. Berikut reaksi/proses yang terjadi saat presipitasi kalsium

karbonat oleh bakteri pada tanah:

Peran bakteri dalam menstabilkan tanah tersebut pada saat proses

presipirasi kalsium karbonat, Beberapa penelitian (Gusmawati, N.F dkk.

2009) menyebutkan bahwa presipitasi kalsiurn karbonat oleh bakteri

diakibatkan oleh adanya aktiviras sel bakteri, ion Ca2+ dari senyawa CaCl2

yang ditarik oleh bakteri dari lingkungan dan terdepositkan pada permukaan

sel, dan enzim urease yang mengambil urea ke dalam bakteri yang

mendekomposisinya dengan ammonia NH3) dan karbon dioksida (CO2)

Suatu investigasi terhadap kinetika telah mengindikasikan bahwa presipitasi

kalsit merupakan fungsi dari konsentrasi sel, kekuatan ionik dan pH media

(Lappin-Scott 1998 dan Deo 1997). Mikroorganisme menarik kation

termasuk ion Ca2+ dari lingkungan dan terdepositkan pada permukaan sel.

2.3 Stabilisasi Tanah

II - 17

Menurut Ingels dan Metcalf (1972), sifat-sifat tanah yang diperbaiki

dengan stabilisasi dapat meliputi; kestabilan volume, kekuatan/daya dukung,

permeabilitas, dan kekekalan/keawetan.

Stabilisasi tanah secara prinsip adalah suatu tindakan atau usaha yang

dilakukan guna menaikkan kekuatan tanah, mempertahankan kekuatan

gesernya, dan mendapatkan sifat-sifat yang diinginkan dari tanah sehinga

sesuai untuk proyek pembangunan. Faktor yang sangat penting dalam

penentuan tebal perkerasan yang dibutuhkan pada suatu jalan aspal (flexible

pavement) atau pondasi suatu gedung adalah tanah dasar. Apabila tanah dasar

merupakan tanah lempung yang mempunyai kuat dukung yang rendah dan

sangat sensitif terhadap perubahan kadar air, akan menyebabkan

ketidakstabilan jalan atau pondasi gedung tersebut. Oleh karena itu diperlukan

perbaikan atau stabilisasi pada tanah tersebut.

Tanah yang akan digunakan pada suatu proyek bangunan teknik sipil (pondasi

gedung, perkerasan jalan) harus memiliki sifat-sifat fisik maupun teknis yang

baik.

2.4 Penelitian Sebelumnya

Penelitian mengenai stabilisasi tanah sudah banyak dilakukan jauh sebelum

penelitian ini dilakukan. Namun stabilisasi dengan metode grouting bakteri Bacillus

Subtilis bisa dibilang merupakan hal yang baru.

Salah satu penelitian mengenai stabilisasi tanah dengan menggunakan bakteri

Bacillus Subtilis dilakukan oleh Imelda Vera Tumanan (Studi Karakteristik Mekanik

Tanah Organik Terstabilisasi Bakteri Bacillus Subtilis. 2014). Dimana penelitian

II - 18

tersebut fokus pada karakteristik mekanik tanah organik. Siti Faoziah dkk. juga

melakukan penelitian mengenai pengaruh penambahan Bakteri Bacillus Subtilis

terhadap nilai kuat tekan tanah.

III - 1

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Lokasi dan Waktu Penelitian

Penelitian ini dimulai sejak bulan Oktober 2016 pada beberapa lokasi penelitian

yaitu:

1. Laboratorium Mikrobiologi Jurusan Biologi Fakultas MIPA Universitas

Hasanuddin.

2. Laboratorium Mekanika Tanah Departemen Sipil Fakultas Teknik Universitas

Hasanuddin.

3. Laboratorium Tanah Jurusan Teknik Sipil Politeknik Negeri Ujung Pandang.

Penelitian ini berupa penelitian eksperimen dimana tanah distabilisasi dengan

larutan bakteri Bacillus Subtilis.

3.2 Penyiapan Bahan dan Alat

3.2.1 Penyiapan bahan uji yang digunakan

Tanah yang akan distabilisasi adalah tanah lunak yang diambil di saluran irigasi

di Kecamatan Polombangkeng Selatan Kabupaten Takalar, Sulawesi Selatan.

Bakteri yang digunakan sebagai bahan stabilisasi di dapatkan dari Laboratorium

Mikrobiologi Fakultas Farmasi Universitas Hasanuddin serta media pencampur

bakteri dibuat di Laboratorium Mikrobiologi Jurusan Biologi Fakultas MIPA

Universitas Hasanuddin.

III - 2

Gambar 3.1 Lokasi Pengambilan sampel tanah di Kabupaten Takalar, Sulawesi

Selatan

Penelitian ini merupakan penelitian eksperimental dimana tanah akan di

stabilisasi dengan menggunakan bakteri Bacillus Subtilis. Tanah yang pada

pengaplikasian di lapangan memerlukan perlakuan khusus (stabilisasi) sebelum

digunakan adalah tanah lunak. Maka kami memilih tanah lunak sebagai sampel

penelitian. Pada lokasi pengambilan tanah di Takalar terdapat tanah lunak

tepatnya pada saluran irigasi dan sekitarnya.

3.2.2 Penyiapan alat

1. Satu set alat pemeriksaan kadar air untuk mengetahui kadar air yang

terkandung di dalam tanah yang digunakan pada penelitian ini.

2. Satu set alat pemeriksaan berat jenis untuk mengetahui berat jenis tanah

asli yang digunakan pada penelitian ini.

III - 3

3. Satu set alat pemeriksaan batas-batas Atterberg untuk menentukan batas

cair, batas plastis, batas susut, dan indeks plastisitas sampel tanah asli

yang digunakan pada penelitian ini.

4. Satu set alat pemeriksaan ukuran butir (analisa saringan dan hidrometer)

untuk menganalisa ukuran-ukuran butir sampel tanah asli yang digunakan

pada penelitian ini.

5. Satu set alat pengujian pemadatan (kompaksi) untuk mengetahui nilai

berat isi kering dan kadar air optimum dari sampel tanah yang digunakan

pada penelitian ini.

6. Satu set alat pengujian CBR untuk mengetahui nilai CBR tanah asli yang

digunakan maupun tanah yang sudah distabilisasi dengan larutan bakteri

Bacillus Subtilis. Kalibrasi alat yang digunakan pada pengujian CBR pada

penelitian ini adalah 5.8404𝑥 − 2.5777.

Gambar 3.2 Sektsa Alat Pengujian CBR Laboratorium

(Sumber: SNI 1744-2012 Metode Uji CBR Laboratorium)

III - 4

7. Wadah pencampuran serta gelas ukur yang digunakan pada saat

mencampur tanah dengan larutan bakteri Bacillus Subtilis.

3.3 Pekerjaan Laboratorium

1. Pencampuran bakteri Bacillus Subtilis dengan media B4 di Laboratorium

Mikrobiologi Jurusan Biologi Fakultas MIPA Universitas Hasanuddin

2. Pemeriksaan sifat-sifat fisik (Kadar air, berat jenis, ukuran butir, dan batas

konsistensi) dan sifat-sifat mekanik (Kompaksi, CBR, UCT) tanah asli

dilakukan di Laboratorium Mekanika Tanah Departemen Sipil Fakultas

Teknik Universitas Hasanuddin

3. Pencampuran larutan bakteri Bacillus Subtilis dengan tanah asli dilakukan di

laboratorium Tanah Politeknik Negeri Ujung Pandang dengan beberapa

variasi kultur (1.5 hari, 3 hari, 6 hari), jumlah larutan bakteri (2%, 4%, 6%,

8%, 10%) dan waktu pemeraman (7 dan 28 hari).

4. Pengujian sifat mekanis tanah khususnya CBR dilakukan sesuai waktu

pemeraman dilakukan di Laboratorium Tanah Politeknik Ujung Pandang.

III - 5

3.3.1 Pembuatan Larutan Bakteri Bacillus Subtilis

a. Medium B4

Komposisi:

Urea 20 gram

Nutrient Broth 3 gram

NaHCO3 2.12 gram

CaCl2.H2O 4.14 gram

NH4Cl 10 gram

Cara Membuat:

Bahan-bahan diatas dimasukkan ke dalam gelas Erlenmeyer. Kemudian

dilarutkan dengan air suling (aquades) sebanyak 1000 ml. setelah itu disterilkan

dalam autoclave pada suhu 121oC tekanan 1 atm selama 15 menit.

Gambar 3.3 Campuran bahan-bahan kimia dalam larutan Bakteri Bacillus Subtilis

III - 6

Pembuatan medium B4 dan pencampuran dengan bakteri Bacillus Subtilis

1. Sediakan aquades (Air) sebanyak 500 ml dan dicampurkan dengan

Nutrient Broth 3 gram serta 500 ml aquades (Air) tanpa campuran

di dalam gelas erlenmeyer berbeda.

2. Setelah itu kedua gelas erlenmeyer dimasukkan ke dalam alat

autoclave dengan suhu 121oC dengan tekanan 1 atm selama 15

menit.

3. Dinginkan erlenmeyer tadi setelah dari alat autoclave. Kemudian

campur NH4Cl (10 gram), CaCl.2H2O (4.14 gram), NaHCO3 (2.12

gram), Urea (20 gram) ke dalam erlenmeyer yang cuma berisi

aquades. Kemudian kocok sampai kira-kira tercampur.

4. Lalu satukan isi kedua tabung erlenmeyer.

5. Kemudian dilakukan proses inokulasi bakteri yaitu pencampuran

isolat bakteri ke dalam medium B4 yang sudah dibuat dan semua

dilakukan di dalam alat Laminar Airflow untuk menjaga kestabilan

dan kestrerilannya.

6. Ambil isolat bakteri sebanyak 1 ose (menggunakan jarum ose)

kemudian disuspensi dalam akuades pada tabung reaksi.

7. Masukkan tabung reaksi kedalam alat spektrofotometer kemudian

uji. Hasil uji spektrofotometer isolat bakteri harus sama dengan

25%T.

8. Kemudian ambil suspensi bakteri sebanyak 2% dari total medium

B4 untuk dimasukkan ke dalam tabung erlenmeyer,

III - 7

9. Guncangkan media dengan alat penggetar sampai kira-kira bakteri

sudah tercampur dengan media.

10. Kemudian kultur bakteri selama 1.5 hari, 3 hari, dan 6 hari untuk

di aplikasikan ke tanah yang akan di stabilisasi.

b. Membuat Grafik Pertumbuhan Bakteri Bacillus Subtilis pada medium

B4.

1. Ambil larutan bakteri dari erlenmeyer sebanyak 10 ml dengan

mikropipet, masukkan ke tabung reaksi.

2. Guncang tabung reaksi dengan vortex (minimal 3 kali) untuk

menghilangkan udara yg terjebak di dasar tabung.

3. Ulangi langkah 1 dan 2 untuk membuat blanko.

4. Kalibrasi spektrofotometer dengan blanko kemudian uji sampel 1

(T0).

5. Lakukan langkah (4) setiap 24 jam kultur, selama 7 hari untuk

T1,T2, T3, T4, T5, T6, T7.

Dari hasil uji spektrofotometer selama 7 hari (T1, T2, T3, T4, T5, T6, T7)

bisa diketahui kerapatan optik (Optical Density) kemudian dibuatkan

grafik pertumbuhan bakteri.

III - 8

Gambar 3.4 Grafik Pertumbuhan Bakteri Bacillus Subtilis pada larutan yang akan

digunakan sebagai bahan stabilisasi

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6 6.5 7 7.5

OP

TIC

AL

D

EN

SIT

Y

UMUR (HARI)

III - 9

3.3.2 Pengujian Sifat Fisik dan Mekanis Tanah

a. Sifat Fisik

1. Kadar Air Tanah (Water Content)

Cara pengujian kadar air tanah adalah timbang cawan kosong

kemudian masukan contoh tanah ke dalam cawan timbang,

setelah itu dalam keadaan terbuka, cawan bersama tanah

dimasukan kedalam oven (105°C - l10 °C) selama 16 - 24 jam,

setelah itu dinginkan dalam desikator ±2 jam, cawan yang berisi

tanah tersebut ditimbang.

2. Berat Jenis (Specific Gravity)

Cara pengujian berat jenis adalah piknometer kosong di timbang

masukan tanah kedalam piknometer, sehingga tanah terendam

seluruhnya kira-kira 10 gram, diisi air kurang lebih 10 ml kedalam

piknometer, sehingga tanah terendam seluruhnya kira-kira 2-10 jam,

setelah itu picnometer beserta tanah di vacuum sampai gelembungnya

hilang kemudian tambahkan air sampai penuh, kemudian ukur suhunya

kemudian timbang. Piknometer dikosongkan dan dibersihkan, kemudian

diisi dengan air, ditutup kemudian ditimbang.

3. Batas Cair (Liquid Limit)

Cara memeriksa batas cair adalah contoh tanah diambil ±150-200 gram

ditaruh dalam mangkuk dan diberi air sebanyak 15 - 20 ml, contoh

tanah ditaruh dalam cawan batas cair, ratakan permukaan contoh dalam

cawan menjadi sejajar dengan alas, buat alur dengan menggunakan alat

III - 10

grooving tool tegak lurus permukaan contoh, setelah itu angkat dan

turunkan cawan tersebut dengan kecepatan 2 putaran/detik, hentikan

aksi. Tersebut jika alur sudah tertutup sepanjang ±1.25 cm dan hitung

berapa ketukan yang dibutuhkan, ambil contoh tanah untuk diperiksa

kadar airnya. Ulangi percobaan dengan kadar air yang berbeda.

4. Batas Plastis (Plastic Limit)

Cara memeriksa batas plastis adalah dengan menggunakan tanah kering

yang lolos saringan No. 40 atau tanah yang dipakai untuk menentukan

batas cair diambil sebagian, ditaruh pada mangkuk dan diberi air

akuades serta diaduk sampai merata setelah itu diambil sedikit

dan ditaruh pada lempengan kaca terus digililng-giling sampai tanah

tersebut kelihatan retak-retak atau putus pada 3 mm. Setelah itu tanah

diambil dan ditaruh pada cawan kemudian ditimbang dan dioven

selama 24 jam ditimbang kembali.

5. Batas Susut (Shrinkage Limit)

Cara memeriksa batas susut adalah contoh tanah diambil sedikit taruh

pada cawan porselin kemudian diberi air sedikit sampai campuran tanah

tersebut dapat dicetak pada cawan penguap, setelah itu tanah dicetak

dan diketok-ketok untuk menghilangkan rongga udara yang ada setelah

itu ditimbang baru dioven selama 24 jam, setelah itu tanah kering

ditimbang kembali cawan kaca ditimbang siapkan air raksa

secukupnya taruh pada mangkok kaca yang bawahnya diberi juga

diberi alas untuk tempat air raksa nanti yang tumpah, tanah

III - 11

kita ambil dan kita masukkan kedalam air raksa kemudian kita tekan

dan geser-geser dengan lempengan kaca air raksa akan tumpah, air

raksa yang tumpah tersebut kita taruh pada cawan kaca yang sudah

diketahui beratnya dan kita timbang bersama air raksa yang tumpah

tadi.

6. Analisis Ukuran Butir

a) Analisa Saringan (Sieve Analysis)

Prosedur pengujian analisa saringan adalah timbang masing-masing

saringan dan susun sesuai standar yang dipakai. Letakan susunan saringan

tersebut diatas alat pengguncang. Keringkan benda uji dalam oven dengan

temperatur 600 C sampai dapat digemburkan, atau dengan panas matahari,

kemudian tumbuk dengan palu karet agar butirannya tidak

hancur. Timbang sampel sebanyak 500 gram, masukan kedalam saringan

no. 200 kemudian cuci sampai air kelihatan bersih. Keringkan sample

tertahan saringan no. 200 tersebut didalam oven selama 24 jam dengan

suhu 1100C. Susun atau set saringan sesuai dengan standar yang digunakan.

Timbang masing-masing saringan tersebut dan sebelumnya dibersihkan

dengan menggunakan sikat. Masukan sample yang tertahan saringan

no.200 kedalam saringan yang telah tersusun, goncangkan dengan

menggunakan sieve shaker (alat pengguncang) selama 10 - 15 menit,

diamkan selama 5 menit agar sample mengendap. Timbang sample yang

tertahan pada masing-masing saringan, Hitung hasil keseluruhan.

b) Hidrometer (Hydrometer)

III - 12

Prosedur pengujian hidrometer adalah untuk tanah yang lolos saringan

No.200 lebih dari 80%, langsung diambil tepat 50 gram tanah kering

oven. Mengambil 50 gram contoh tanah kering oven dari langkah No 1

atau No 2 diatas, aduk sampai merata dengan 125 ml larutan 4 % NaPO3 (

40 gram/liter Sodium metaphosphate). Membiarkan selama 24 jam agar

ikatan / kohesi antar butir hilang, dan semua gumpalan – gumpalan terpisah

butirannya. Memasukkan larutan tanah seluruhnya ke dalam mangkuk

pengaduk dan menambahkan air suling sampai penuh dan aduk merata

selama 15 menit, dengan menggunakan pengaduk listrik. Menuang

selurunya kedalam silinder pengendapan dan menambahkan air suling

hingga larutan menjadi 1000 ml, menutup rapat mulut tabung dengan

telapak tangan dan mengocok dalam arah mendatar selama 1 menit. Segera

setelah dikocok, meletakkan tabung bersamaan dengan menjalankan

stopwatch dan memasukkan hidrometer. Kemudian membaca hidrometer

pada menit ke, 1 dan 2 menit. Mengangkat hidrometer, membersihkan dan

memindahkan ketabung kontrol yang berisi air suling. Meletakkan kedua

tabung dalam bak perendam untuk menjaga temperaturnya sama dan

konstan. Memasukkan kembali hidrometer ke dalam larutan dan

melakukan pembacaan untuk menit ke 5, 15, 30 dan pada jam ke 1, 4 dan

24 jam. Mengukur suhu larutan pada setiap melakukan pembacaan

hidrometer.

III - 13

b. Sifat Mekanis

1. Pengujian Pemadatan (Kompaksi)

Cara pengujian kompaksi adalah dengan menggunakan tanah kering yang

lolos saringan No. 40 yang telah dihitung kadar airnya. Kemudian ambil

5 sampel dengan berat masing-masing 2 kg untuk setiap sampelnya.

Diamkan sampel selama 24 jam di dalam kantong plastik. Kemudian

ambil salah satu sampel lakukan penambahan air sedikit demi sedikit

sambil diaduk dan catat jumlah penambahan air tersebut. Kemudian

diamkan sampel 24 jam lagi. (lakukan hal yang sama untuk sisa 4

sampel lainnya dengan jumlah penambahan air yang berbeda).

Sekarang sampel tanah sudah siap untuk dipadatkan. Ambil salah satu

sampel, masukkan 1/3 bagian ke dalam mold berdiameter 10,09 cm dan

tinggi 11,61 cm lalu tumbuk dengan penumbuk seberat 2,5 kg dengan

tinggi jatuh 30,5 cm. Tanah tersebut dipadatkan dalam 3 lapisan dengan

tiap lapisannya ditumbuk sebanyak 25 kali.(Lakukan hal yang sama untuk

lapisan kedua dan ketiga). Setelah selesai ratakan tanah dan isi rongga-

rongga yang terbentuk dengan tanah bekas potongan. Kemudian timbang

tanah beserta mouldnya. Kemudian ambil sampel di bagian tengah atas

dan bawah mold untuk kemudian ditimbang dan dioven selama 24 jam

untuk dihitung kadar airnya. (lakukan hal yang sama untuk 4 sampel

lainnya)

III - 14

2. CBR (California Bearing Ratio)

Untuk melakukan pemeriksaan CBR, sediakan tanah kering sebanyak 5 kg.

Kemudian campur dengan air sesuai kadar air optimum yang didapatkan

dari hasil olah data pengujian kompaksi (Untuk pemeriksaan CBR pada

tanah yang akan di stabilisasi, setelah penambahan air, tambahkan larutan

bakteri Bacillus Subtilis sesuai dengan variasi campuran terhadap berat

tanah). Diamkan selama 24 jam dalam kantong plastik. Kemudian ambil

1/5 bagian dari sampel dan masukkan ke dalam mold CBR lalu tumbuk

sebanyak 10 kali. Tanah tersebut ditumbuk sebanyak 5 lapis dengan 10

tumbukan tiap lapis. Potong sampel dengan mistar sesuai ukuran mold uji

CBR lalu timbang sampel dengan mold-nya. Sampel siap di uji sesuai

waktu pemeraman yang diinginkan. Ulangi dari tahap awal untuk CBR

dengan 25 dan 56 kali tumbukan.

III - 15

3.3.3 Pencampuran Sampel Tanah dengan Larutan Bakteri Bacillus Subtilis

Siapkan contoh tanah yang kering udara kemudian ambil contoh tanah yang lolos

saringan nomor 4. Berat contoh tanah disesuaikan dengan kebutuhan masing-

masing standar pengujian yang akan diterapkan untuk membuat sampel

pengujian CBR. Dalam penelitian ini berat tanah yang digunakan ialah sebanyak

5 kg.

Setelah itu siapkan larutan bakteri yang akan dicampur dengan tanah. Variasi

kultur larutan bakteri, jumlah larutan bakteri, dan waktu pemeraman bisa dilihat

pada tabel berikut:

Tabel 3.1 Sampel Pengujian untuk campuran tanah asli dengan larutan Bakteri

Bacillus subtilis untuk pengujian CBR (California Bearing Ratio)

tanpa rendaman.

Kultur Bakteri (hari) 1 3 6

Variasi Sampel

(Campuran)

Waktu Pemeraman

7 28 7 28 7 28

Tanah Asli + 2% BS 1 1 1 1 1 1

Tanah Asli + 4% BS 1 1 1 1 1 1

Tanah Asli + 6% BS 1 1 1 1 1 1

Tanah Asli + 8% BS 1 1 1 1 1 1

Tanah Asli + 10% BS 1 1 1 1 1 1

Total 30

(Catatan: BS = Larutan bakteri Bacillus Subtilis)

Dalam penelitian ini sampel uji terdiri dari masing-masing material asli dan

campuran yang dibuat berdasarkan variasi waktu kultur bakteri, dan volume

bakteri. Ditentukan masa pemeraman sampel campuran selama 7 dan 28 hari.

IV - 1

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil Pemeriksaan Karakteristik Dasar Tanah Asli

Pengujian karakteristik fisik tanah dilakukan untuk mengklasifikasi

Jenis tanah yang digunakan pada penelitian. Dari hasil pemeriksaan

karakteristik tanah ditampilkan pada tabel berikut ini:

Tabel 4.1 Rekapitulasi hasil pemeriksaan karakteristik dasar tanah asli

Jenis Pemeriksaan Hasil Pemeriksaan

1. Kadar air 76.24 %

2. Berat Jenis Spesifik 2.56

3. Batas-batas Atterberg

Batas Cair (LL)

Batas Plastis (PL)

Indeks Plastis (PI)

72.47 %

31.48 %

40.99 %

4. Gradasi Butiran

Kerikil = 0 %

Pasir = 4.25 %

Lanau = 35.21 %

Lempung = 60.53 %

5. Klasifikasi tanah USCS CH

AASHTO A-7-5

6. Pemadatan 𝑊𝑜𝑝𝑡 = 25.90 %

𝛾𝑑𝑟𝑦 = 1,51 gr/cm3

7. California Bearing Ratio

Unsoaked/tanpa rendaman

Tanah Asli

10x tumbukan = 1.837%



IV - 2

1. Kadar Air

Dari hasil pemeriksaan kadar air sampel adalah 76.24%.

2. Berat Jenis Spesifik

Dari hasil pemeriksaan berat jenis spesifik diperoleh nilai berat jenis 2.56.

Dari harga berat jenis ini diperoleh jenis tanah lempung.

3. Batas-Batas Atterberg

Batas Cair (Liquid Limit, LL)

Dari grafik hubungan jumlah ketukan dan kadar air diperoleh nilai batas

cair (LL) = 72.47%.

Batas Plastis (Plastic Limit, PL)

Dari hasil pengujian diperoleh hasil batas plastis (PL) = 31.48%. Indeks

plastisitas diperoleh dasi selisih antara batas cair dan batas plastis,

rumus PI = LL – PL. Diperoleh nilai Indeks Plastisitas (PI) = 40.99%.

4. Analisa Gradasi Butiran

Dari hasil pengujian gradasi yang dilakukan dengan analisa saringan

diperoleh hasil tanah tersebut lebih dari 95% lolos saringan No.200.

Tanah tersebut merupakan tanah lempung.

Hal ini menunjukkan persentase butiran halusnya sangat dominan.

Menurut Unified Soil Classification System, tanah ini termasuk dalam

kelas CH, yaitu lempung anorganik dengan plastisitas tinggi, lempung

gemuk (fat clays). Sedangkan menurut AASHTO tanah ini termasuk

dalam tipe A-7-5 jenis tanah berlempung dengan penilain sebagai bahan

tanah dasar baik sampai buruk.

IV - 3

Peninjauan klasifikasi tanah yang mempunyai ukuran butiran

lebih kecil dari 0,075 mm, tidak didasarkan secara langsung pada

gradasinya sehingga penentuan klasifikasinya lebih didasarkan pada

batas-batas Atterberg-nya.

4.2 Klasifikasi Tanah

4.2.1 Klasifikasi Tanah Asli menurut AASHTO (American Association of

State Highway and Transportation Officials)

Berdasarkan persentase tanah yang lolos saringan no. 200

diperoleh hasil tanah tersebut 95.74% (>35%) sehingga tanah

diklasifikasikan dalam kelompok (A-4, A-5, A-6, A-7).

Berdasarkan batas cair (LL) = 72.47 % maka tanah tersebut

masuk dalam kelompok A-7-5. Tanah yang masuk kategori A-7-5

termasuk dalam klasifikasi tanah berlempung.

4.2.2 Klasifikasi Tanah Asli menurut USCS (Unified Soil Classification

System)

Dari hasil analisa saringan didapatkan tanah lolos saringan No.200

sebesar 95.74 % sehingga masuk ke dalam klasifikasi tanah berbutir

halus.

Batas cair (LL) = 72.47 % dan Indeks Plastisitas (PI) = 31.48 %. Dari

bagan plastisitas, klasfikasi tanah masuk ke dalam kategori CH yaitu

lempung anorganik dengan plastisitas tinggi.

IV - 4

4.3 Hasil Pemeriksaan Karakteristik Mekanik Tanah Asli

4.3.1 Pengujian Kompaksi (Pemadatan)

Dari Gambar 4.1 pada pengujian pemadatan standar (proctor

test) diperoleh kadar air maksimum pada tanah asli adalah 𝑊𝑜𝑝𝑡 =

25.90% dan berat isi kering maksimumnya 𝛾𝑑𝑚𝑎𝑘𝑠= 1.51 gr/cm3.

Gambar 4.1 Hubungan Kadar Air dan Berat Isi Kering Tanah Asli

Dari gambar di atas grafik hubungan kadar air dan berat isi kering

menentukan nilai penambahan air pada persiapan sampel tanah CBR

yang akan diujikan nilai daya dukungnya. Penambahan air untuk sampel

tanah CBR sebesar 1234 ml.

1.00

1.10

1.20

1.30

1.40

1.50

1.60

1.70

1.80

1.90

2.00

15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36

Berat

Isi

Kerin

g (

gr/c

m3)

Kadar Air (%)

gdry= 1,51 gr/cm3

Wopt= 25.90 %

IV - 5

4.3.2 Pengujian CBR

Dari Gambar 4.2 terlihat hasil pengujian CBR tanah asli bebannya

mendekati 400 lbs.

Gambar 4.2 Grafik Hubungan Beban dan Penurunan CBR Tanah Asli

Tabel.4.2 Nilai CBR Tanah Asli

Tumbukan Penurunan

(inchi) Beban (lbs) CBR (%)

10 0.1 57.00 1.90

0.2 79.80 1.77

25 0.1 85.50 2.85

0.2 125.40 2.79

56 0.1 302.10 10.07

0.2 353.40 7.85

4.4 Hasil dan Pembahasan pada Pengujian CBR Sampel Campuran (Tanah

Asli + Larutan Bakteri)

Hasil pengujian CBR tanpa rendaman yang distabilisasikan dengan

larutan Bakteri Bacillus Subtilis maka diperoleh data nilai CBR sebagai

berikut:

0

100

200

300

400

500

600

0.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60

Beb

an

(lb

s)

Penurunan (inch)

10x Tumbukan

25x tumbukan

56x tumbukan

IV - 6

4.4.1 Hasil pengujian CBR campuran tanah asli dan larutan bakteri

Bacillus Subtilis kultur 1.5 Hari

Pada Gambar 4.3 menunjukkan grafik hubungan antara penurunan dan

beban pada variasi campuran tanah asli dan larutan bakteri Bacillus Subtilis

kultur 1.5 hari untuk penambahan 2%, 4%, 6%, 8%, dan 10% larutan bakteri

(Penambahan bakteri didasarkan pada perbandingan berat larutan bakteri

terhadap sampel tanah asli) serta waktu pemeraman sampel campuran 7 dan

28 hari.

Gambar 4.3 Grafik hubungan penetrasi-beban CBR umur 7 hari sampel

campuran Tanah Asli dan larutan bakteri Bacillus Subtilis kultur 1.5 hari.

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

5000

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6

Beb

an (

lbs)

Penetrasi (inch)

Grafik Hubungan Penetrasi-Beban CBR

Campuran Tanah Asli dan Larutan BS

(umur sampel 7 hari)

TA+2%BS (Kult.1.5)

TA+4%BS (Kult.1.5)

TA+6%BS (Kult.1.5)

TA+8%BS (Kult.1.5)

TA+10%BS (Kult.1.5)

IV - 7

Gambar 4.4 Grafik hubungan penetrasi-beban CBR sampel umur 28 hari

untuk campuran Tanah Asli dan larutan bakteri Bacillus Subtilis kultur 1.5

hari.

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

5000

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6

Beb

an (

lbs)

Penetrasi (inch)




TA+2%BS (Kult.1.5)

TA+4%BS (Kult.1.5)

TA+6%BS (Kult.1.5)

TA+8%BS (Kult.1.5)

TA+10%BS (Kult.1.5)

IV - 8

Table 4.3 rekapitulasi nilai CBR (56 tumbukan) sampel campuran tanah asli

dengan larutan bakteri Bacillus Subtilis kultur 1.5 hari.

Umur sampel (hari) 7 28

Penambahan

Bakteri (%)

Penurunan Beban CBR Beban CBR

(inchi) (lbs) (%) (lbs) (%)

2

0.1 610.7 20.36 1077.9 35.93

0.2 931.9 20.71 1667.8 37.06

Nilai CBR

(%) 20.71 37.06

4

0.1 815.1 27.17 1247.3 41.58

0.2 1142.1 25.38 1994.8 44.33

Nilai CBR

(%) 27.17 44.33

6

0.1 943.6 31.45 1346.6 44.88

0.2 1264.8 28.11 2047.4 45.49

Nilai CBR

(%) 31.45 45.59

8

0.1 791.7 26.39 1148.0 38.26

0.2 1089.6 24.21 1825.5 40.56

Nilai CBR

(%) 26.39 40.56

10

0.1 739.2 24.64 1107.1 36.90

0.2 1013.7 22.53 1732.0 38.94

Nilai CBR

(%) 24.64 38.49

Dari data hasil pengujian CBR di atas dapat disimpulkan bahwa nilai CBR

maksimum dicapai dengan campuran Tanah Asli dan 6% Larutan Bakteri

Bacillus Subtilis. Nilai CBR untuk campuran tersebut sebesar 45.59%. Serta

semakin lama pemeraman sampel akan semakin meningkatkan nilai CBR.

IV - 9

4.4.2 Hasil pengujian CBR campuran tanah asli dan larutan bakteri Bacillus

Subtilis kultur 3 Hari


untuk campuran Tanah Asli dan larutan bakteri Bacillus Subtilis kultur 3

hari.

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

5000

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6

Beb

an (

lbs)

Penetrasi (inch)




TA+2%BS (Kult.3)

TA+4%BS (Kult.3)

TA+6%BS (Kult.3)

TA+8%BS (Kult.3)

TA+2%BS (Kult.3)

IV - 10



hari.

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

5000

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6

Beb

an (

lbs)

Penetrasi (inch)




TA+2%BS (Kult.3)

TA+4%BS (Kult.3)

TA+6%BS (Kult.3)

TA+8%BS (Kult.3)

TA+10%BS (Kult.3)

IV - 11


dengan larutan bakteri Bacillus Subtilis kultur 3 hari.

Umur

sampel (hari) 7 28

Penambahan

Bakteri (%)



2

0.1 709.95 23.67 1235.59 41.19

0.2 1060.38 23.56 1813.79 40.31

Nilai CBR

(%) 23.67 41.19

4

0.1 1066.22 35.54 1580.17 52.67

0.2 1480.88 32.91 2286.86 50.82

Nilai CBR

(%) 35.54 52.67

6

0.1 1171.34 39.04 1784.59 59.49

0.2 1621.05 36.02 2549.68 56.65

Nilai CBR

(%) 39.04 59.49

8

0.1 1019.49 33.98 1533.45 51.11

0.2 1399.12 31.09 2275.18 50.56

Nilai CBR

(%) 33.98 51.11

10

0.1 902.68 30.09 1375.76 45.86

0.2 1165.50 25.90 2234.30 49.65

Nilai CBR

(%) 30.09 49.65





IV - 12

4.4.3 Hasil pengujian CBR campuran tanah asli dan larutan bakteri Bacillus

Subtilis kultur 6 Hari



hari.

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

5000

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6

Beb

an (

lbs)

Penetrasi (inch)




TA+2%BS (Kult.6)

TA+4%BS (Kult.6)

TA+6%BS (Kult.6)

TA+8%BS (Kult.6)

TA+10%BS (Kult.6)

IV - 13



hari.

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

5000

0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6

Beb

an (

lbs)

Penetrasi (inch)




TA+2%BS (Kult.6)

TA+4%BS (Kult.3)

TA+6%BS (Kult.3)

TA+8%BS (Kult.3)

TA+10%BS (Kult.3)

IV - 14


dengan larutan bakteri Bacillus Subtilis kultur 6 hari.

Umur sampel (hari) 7 28

Penambahan

Bakteri (%)



2

0.1 1083.74 36.12 1545.13 51.50

0.2 1504.25 33.43 2064.92 45.89

Nilai CBR

(%) 36.12 51.50

4

0.1 1504.25 50.14 1989.00 66.30

0.2 1983.16 44.07 2567.20 57.05

Nilai CBR

(%) 50.14 66.30

6

0.1 1568.49 52.28 2123.33 70.78

0.2 2099.97 46.67 3250.53 72.23

Nilai CBR

(%) 52.58 72.23

8

0.1 1241.43 41.38 1807.95 60.26

0.2 1673.62 37.19 2339.42 51.99

Nilai CBR

(%) 41.38 60.26

10

0.1 1130.46 37.68 1422.48 47.42

0.2 1475.04 32.78 2175.89 48.35

Nilai CBR

(%) 37.68 48.35





Berdasarkan hasil pengujian CBR dengan 3 variasi waktu kultur (pemeraman)

bakteri diatas menunjukkan bahwa variasi penambahan bakteri sebanyak 6% (dari

berat tanah) merupakan yang optimum karena menunjukkan nilai CBR paling

tinggi dibanding yang lain.

IV - 15

4.4.4 Hubungan antara waktu pemeraman bakteri dengan nilai CBR tanah.

Table 4.6 Rekapitulasi nilai CBR (56 tumbukan) maksimum dari masing-

masing variasi lama kultur bakteri Bacilllus Subtilis

Kultur

(hari)

Penambahan

(%)

Waktu

Pemeraman

(hari)

CBR

(%)

1.5 6% 7 31.45

28 45.50

3 6% 7 39.04

28 59.49

6 6% 7 52.58

28 72.23

Gambar 4.9 Grafik hubungan Nilai CBR dengan waktu pemeraman

larutan bakteri Bacillus Subtilis

Gambar 4.9 menunjukkan bahwa waktu pemeraman larutan bakteri Bacillus

Subtilis yang akan dicampur ke dalam tanah sangat mempengaruhi nilai

31.45

39.04

52.28

45.50

59.49

72.23

0.00

10.00

20.00

30.00

40.00

50.00

60.00

70.00

80.00

90.00

0 1 2 3 4 5 6 7

CB

R (

%)

Waktu Kultur (Hari)

Grafik Hubungan

Nilai CBR - Waktu Kultur Larutan Bakteri

TA+BS (7 Hari)

TA+BS (28 Hari)

IV - 16

CBR tanah. Hasil pengujian terhadap sampel campuran tanah asli dengan

larutan bakteri dengan lama kultur 6 hari menunjukkan nilai CBR

maksimum. Hal ini disebabkan karena pada waktu 6 hari larutan bakteri

memasuki fase kematian dimana bakteri tersebut akan menghasilkan enzim-

enzim yang memperkuat ikatan antar butir-butir tanah.

4.4.5 Hubungan antara variasi penambahan jumlah larutan bakteri Bacillus

Subtilis dengan nilai CBR


masing variasi lama kultur bakteri Bacilllus Subtilis dengan masa

pemeraman sampel 7 hari


masing variasi lama kultur bakteri Bacilllus Subtilis dengan masa

pemeraman sampel 28 hari

Umur Larutan Bakteri (hari)

1.5 3 6

BS (%) CBR (%) BS (%) CBR (%) BS (%) CBR (%)

2 37.06 2 41.19 2 51.50

4 44.33 4 52.67 4 66.30

6 45.50 6 59.49 6 72.23

8 40.57 8 51.11 8 60.26

10 38.49 10 49.65 10 48.35

Umur Larutan Bakteri (hari)

1.5 3 6

BS (%) CBR (%) BS (%) CBR (%) BS (%) CBR (%)

2 20.71 2 23.67 2 36.12

4 27.17 4 35.54 4 50.14

6 31.45 6 39.04 6 52.28

8 26.39 8 33.98 8 41.38

10 24.64 10 30.09 10 37.68

IV - 17

Gambar 4.10 Grafik hubungan Nilai CBR (56 tumbukan) dengan variasi

penambahan larutan bakteri Bacillus Subtilis

Gambar 4.11 Grafik hubungan Nilai CBR (56 tumbukan) dengan waktu

pemeraman larutan bakteri Bacillus Subtilis

Gambar diatas menunjukkan bahwa hasil pengujian terhadap sampel

campuran tanah asli dengan larutan bakteri kultur 6 hari (fase kematian)

0.00

10.00

20.00

30.00

40.00

50.00

60.00

70.00

80.00

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

CB

R (

%)

Penambahan Bakteri (%)

Grafik Hubungan Penambahan Bakteri terhadap nilai CBR

(56 Tumbukan) Pemeraman 7 hari

Bakteri Kultur 1.5 hari

Bakteri Kultur 3 hari

Bakteri Kultur 6 hari

0.00

10.00

20.00

30.00

40.00

50.00

60.00

70.00

80.00

90.00

100.00

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

CB

R (

%)

Penambahan Bakteri (%)

Grafik Hubungan Penambahan Bakteri terhadap nilai CBR

(56 Tumbukan) Pemeraman 28 hari

Bakteri Kultur 1.5 Hari

Bakteri Kultur 3 Hari

Bakteri Kultur 6 Hari

IV - 18

memberikan nilai CBR paling tinggi terhadap tanah dibandingkan dengan variasi

lainnya. Berdasarkan grafik diatas, penambahan larutan bakteri yang efektif adalah

6% dari total berat sampel tanah.

V - 1

BAB V

PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Berdasarkan hasil pengujian laboratorium yang diperoleh dapat disimpulkan

bahwa:

1. Berdasarkan pengujian fisik dan mekanis, tanah asli dapat digolongkan ke

dalam golongan CH (USCS) dan A-7-5 (AASHTO).

2. Pengaruh waktu pemeraman (kultur) bakteri Bacillus Subtilis terhadap nilai

CBR tanah yaitu:

a. Nilai CBR tertinggi untuk kultur bakteri 1,5 hari pada penambahan 6%

larutan bakteri dengan masa pemeraman sampel 28 hari yaitu 45.59 %.

b. Nilai CBR tertinggi untuk kultur bakteri 3 hari pada penambahan 6%


c. Nilai CBR tertinggi untuk kultur bakteri 6 hari pada penambahan 6%


3. Sampel dengan penambahan larutan bakteri Bacillus Subtilis kultur 6 hari

(fase kematian) memiliki nilai CBR tertinggi. Disebabkan karena pada saat

fase kematian, larutan bakteri menghasilkan suatu enzim yang dapat

mengikat unsur di dalam tanah sehingga nilai CBR tanah meningkat.

V - 2

4. Nilai CBR tertinggi dicapai pada waktu pemeraman sampel campuran

selama 28 hari.

5.2 Saran

1. Sebaiknya dilakukan penelitian lanjutan terhadap permasalahan ini

untuk mendapatkan hasil yang lebih baik dengan ketelitian dan

efektifitas alat yang lebih tinggi agar meminimalisasi kesalahan yang

terjadi sehingga data dan hasil yang diperoleh lebih akurat.

2. Sebaiknya dilakukan penelitian selanjutnya untuk melihat pengaruh

bakteri Bacillus Subtilis terhadap karakteristik mekanis tanah gambut.

3. Kalibrasi alat laboratorium harus tetap diperhatikan sebelum memulai

penelitian sehingga diperoleh hasil lebih akurat utamanya alat CBR.

DAFTAR PUSTAKA

Sukirman, S. (1992). Perkerasan Lentur Jalan Raya. Penerbit Nova, Bandung

Bowles, Joseph E. (1995). Foundation Analysis and Design.

Buchanan, R. E. dan N. E. Gibbons (1975). Bergey’s Manual of Determenistic

Bacteriology. Williams and Wilkins. USA

T. D. Brock, et al. (1994). Biology of Microorganisms, 7th ed. Prenticee Hall, USA

Rao, Subba, N. S. (1994). Mikroorganisme Tanah dan Pertumbuhan. UI Press, Jakarta

Djide Natsir, Sartini. (2012). Dasar-Dasar Mikrobiologi Lingkungan. Laboratorium

Mikro-Biotek Farmasi. Fakultas Farmasi. Universitas Hasanuddin. Makassar.

Sumarsih, Sri. 2003. Diktat Kuliah: Mikrobiologi Dasar. Fakultas Pertanian UPN

”Veteran”. Yogyakarta.

O. G. Ingles and J. B. Metcalf (1972). Soil Stabilization: Principles and Practice.

Butterworths, Sydney

Tumanan, Imelda Vera. 2014. Studi Karakteristik Mekanik Tanah Organik

Terstabilisasi Bakteri Bacillus Subtilis. Universitas Hasanuddin. Makassar

Faoziah, Siti. 2017. Pengaruh Penambahan Bakteri Bacillus Subtilis Terhadap Nilai

Kuat Tekan Tanah Dengan Variasi Kultur. Universitas Hasanuddin.

Makassar.

DOKUMENTASI

TUGAS AKHIR STUDI PENGARUH WAKTU PEMERAMAN BAKTERI...

Documents

Transcript of TUGAS AKHIR STUDI PENGARUH WAKTU PEMERAMAN BAKTERI...