STUDI KEKUATAN PASANGAN BATU BATA PASCA PEMBAKARAN MENGGUNAKAN BAHAN ADDITIVE SERBUK GERGAJI KAYU
ABSTRACT
THE STUDY OF THE STRENGTH A PAIR OF BRICKS AFTER BURNT
USING ADDITIVE OF WOOD SAWDUST
BY:
HARI DIANTORO RAHMAD
The Increasing construction in Indonesia and the number of population which is
increasing every year must be supported by better economy growth. Thus, the
construction materials will continue to increase to support the needs of
infrastructure construction. To support the development and growth, then brick
as a construction material will be needed. One of the method that can be used to
improve the quality of the soil material is to use mixing ingredients (additives)
such as sawdust to facilitate the combustion process and as a pore-forming on
bricks. Based on the explanation above , it is necessary to do an objective study
of making bricks, so that sawdust can be used as an right mix alternative in the
manufacture of bricks, in the hope of sawdust waste is not wasted, but it can add
power to brick and can produce bricks with good quality.
Soil samples were tested in this study is a fine-grained soil from the Yosomulyo
village, East Metro District, Metro City. Variations in the levels of the mixture
used is 5%, 10%, 15% and 20%, with a curing time of 14 days as well with postcombustion treatment on the brick. Based on the results of physical testing of the
original soil, USCS classified the soil samples as fine-grained soil and included in
the ML group.
This study used additive materials, such as wood sawdust mixture, on the mixture
of 5% level, red brick experienced an escalation compared to bricks that are not
mixed with additive materials. At the levels of a mixture of 10%, 15% and 20%,
bricks decreased, both in terms of compressive strength and quality of bricks. So,
in a mixture of 10%, 15% and 20%, the brick is not recommended for use as a
building material because it does not fit to the requirements of SNI 15-2094-2000
and water absorption rate is only 15% the level of compliance with the standards
between 14% to with 18%.
Keywords: bricks, fine-grained soil, compressive strength, water absorption
ABSTRAK
STUDI KEKUATAN BATU BATA
PASCA PEMBAKARAN MENGGUNAKAN BAHAN ADDITIVE
SERBUK GERGAJI KAYU
Oleh :
Hari Diantoro Rahmad
Semakin meningkatnya pembangunan konstruksi yang ada di Indonesia dan
pertambahan penduduk yang selalu menunjukan angka peningkatan setiap
tahunnya harus didukung dengan pertumbuhan perekonomian yang semakin baik,
maka material konstruksi akan terus meningkat untuk mendukung kebutuhan
sarana dan prasarana pembangunan konstruksi. Untuk mendukung perkembangan
dan pertumbuhan tersebut, maka batu bata sebagai salah satu material konstruksi
akan semakin dibutuhkan. Salah satu metode yang dapat digunakan untuk
meningkatkan kualitas material tanah adalah menggunakan bahan pencampur
(additive) seperti serbuk gergaji untuk mempermudah proses pembakaran dan
sebagai pembentuk pori-pori batu bata. Berdasarkan penjelasan diatas, maka perlu
dilakukan penelitian yang objektif terhadap pembuatan batu bata, sehingga serbuk
gergaji dapat digunakan menjadi alternatif campuran yang tepat pada pembuatan
batu bata, dengan harapan limbah serbuk gergaji tersebut tidak terbuang sia-sia,
tetapi dapat menambah kekuatan batu bata dan dapat menghasilkan batu bata
dengan kualitas yang baik.
Sampel tanah yang diuji pada penelitian ini berupa tanah berbutir halus yang
berasal dari desa Yosomulyo, Kecamatan Metro Timur, Kota Metro. Variasi kadar
campuran yang digunakan adalah 5%, 10%, 15% dan 20%, dengan waktu
pemeraman selama 14 hari serta dengan perlakuan batu bata adalah pasca
pembakaran. Berdasarkan hasil pengujian fisik tanah asli, USCS
mengklasifikasikan sampel tanah sebagai tanah berbutir halus dan termasuk ke
dalam kelompok ML.
Dalam penelitian ini digunakan bahan additive, berupa campuran serbuk gergaji
kayu, pada kadar campuran 5% batu bata merah mengalami peningkatan
dibandingkan dengan batu bata yang tidak dicampur dengan bahan additive. Pada
kadar campuran 10%, 15% dan 20% batu bata mengalami penurunan baik dari
segi kuat tekan maupun kualitas batu bata sehingga pada campuran 10%, 15% dan
20% batu bata tidak dianjurkan untuk dipakai sebagai bahan bangunan karena
tidak sesuai persyaratan SNI 15-2094-2000 dan untuk nilai daya serap air hanya
kadar 15% yang sesuai dengan standar diantara 14% sampai dengan 18%.
Kata Kunci : batu bata, tanah berbutir halus, kuat tekan, daya serap air.
DAFTAR RIWAYAT HIDUP
Hari Diantoro Rahmad lahir di Banjar Agung, Kabupaten
Lampung
Selatan
pada
tanggal
27
Desember
1990,
merupakan anak pertama dari dua bersaudara pasangan Bapak
Rahmad dan Ibu Ernawati. Penulis memiliki satu orang
saudari perempuan bernama Arni Shabilla Rahmad.
Penulis menempuh pendidikan dasar di SDN I Banjar Agung, Kabupaten
Lampung Selatan yang diselesaikan pada tahun 2003. Pendidikan tingkat pertama
ditempuh di SLTPN 1 Jati Agung Lampung Selatan yang diselesaikan pada tahun
2006. Kemudian melanjutkan pendidikan tingkat atas di SMAN 5 Bandar
Lampung Program Studi Ilmu Alam yang diselesaikan pada tahun 2009.
Penulis
diterima
menjadi
mahasiswa
Jurusan
Teknik
Sipil,
Fakultas
Teknik, Universitas Lampung pada tahun 2010 melalui jalur Seleksi
Masuk Nasional Perguruan Tinggi Negeri (SMNPTN). Selama menjadi
mahasiswa
penulis
turut
Himpunan
Mahasiswa
serta
Teknik
dalam
Sipil
organisasi
Universitas
kemahasiswaan
Lampung
pada
yaitu
tahun
2012/2013. Penulis pernah melaksanakan Kuliah Kerja Nyata (KKN) di
Candipuro,
Kabupaten
Lampung
Selatan
tahun
2014
serta
telah
melakukan, kegiatan Kerja Praktik di Proyek Pelaksanaan Peningkatan
Jalan dan Jembatan Nasional Soekarno-Hatta di bawah bimbingan PT
Conbloc Infratecno selama 3 bulan pada tahun 2013.
Kupersembahankan
Sebuah karya kecil dari hasil kerja keras dan semangat pantang
menyerahku untuk kedua orang tuaku tercinta yang telah
membesarkan dan mendidikku dengan penuh kesabaran dan
keikhlasan hati,
Bapak Ibuku tercinta
Rahmad dan Ernawati
Adikku tersayang
Arni Shabilla Rahmad
Serta seluruh angkatan 2010
Teknik Sipil Jaya !!!
MOTTO
Manusia tidak merancang untuk
mereka gagal untuk merancang
gagal,
(William J. Siegel)
Barang siapa bersungguh-sungguh, sesungguhnya
kesungguhannya itu adalah dirihya sendiri
(Qs. Al-Ankabut[29]:6)
We must learn to live together as brothers or perish
togetheras fools
(Martin Luther King Jr)
Engineering is form of art and has filled the world
with things of obvious visual beauty but also with subtle
forms
~Louis Brown
SANWACANA
Assalamu’alaikum Wr.Wb.
Alhamdulillah, segala puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, karena
berkat rahmat dan hidayah-Nya penulis dapat menyelesaikan penulisan skripsi
yang berjudul “Studi Kekuatan Batu Bata Pasca Pembakaran Menggunakan
Campuran Bahan Additive Serbuk Gergaji Kayu” adalah merupakan salah satu
syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik pada Fakultas Teknik Universitas
Lampung.
Dalam kesempatan ini, penulis mengucapkan terima kasih yang tulus dan sebesarbesarnya kepada :
1.
Bapak Prof.Drs Suharno Msc.,Phd selaku Dekan Fakultas Teknik, Universitas
Lampung.
2.
Bapak Ir. Idharmahadi Adha, M.T., selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil,
Fakultas Teknik, Universitas Lampung dan selaku Dosen Penguji skripsi
yang telah memberikan kesediaan waktunya memberikan motifasi, kritik dan
pengarahan selama penulis menyusun skripsi dan menempuh perkuliahan.
3.
Bapak Ir. Setyanto, M.T., selaku Dosen Pembimbing Pertama, atas arahannya
dalam penyusunan skripsi ini yang membuat skripsi ini menjadi lebih baik.
4.
Bapak Iswan, S.T, M.T., selaku Dosen Pembimbing Kedua yang telah banyak
meluangkan waktu untuk memberikan pengarahan, motifasi, nasihat dan
pengalaman hidup.
5.
Ibu Dra, Sumiharni, ST, M.T., selaku Dosen Pembimbing Akademik.
6.
Seluruh Dosen Jurusan Teknik Sipil yang telah memberikan bekal ilmu
pengetahuan kepada penulis selama menjadi mahasiswa di Jurusan Teknik
Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Lampung.
7.
Seluruh teknisi dan karyawan di Laboratorium Mekanika Tanah dan
Laboratorium Bahan dan Konstruksi, di Fakultas Teknik, yang telah
memberikan bantuan dan bimbingan selama penulis melakukan penelitian.
8.
Bapak Rahmad dan Ibu Ernawati serta Adikku Arni Shabilla Rahmad
tersayang yang sangat sabar dan pengertian dalam memberikan dukungan dan
motivasi dalam menyelesaikan perkuliahan di Jurusan Teknik Sipil, Fakultas
Teknik, Universitas Lampung.
9.
Indah Permata Sari yang selalu memberikan semangat dan motivasi serta
selalu ada disaat penulis mengalami masa sulit maupun susah.
10. Semua pihak yang telah membantu tanpa pamrih yang tidak dapat disebutkan
secara keseluruhan satu per satu, serta seluruh mahasiswa Teknik Sipil.
11. Mas Heri, dan masyarakat di Desa Yosomulyo atas bantuan bahan penelitian,
pengetahuan, tenaga, serta tempat sehingga penulis dapat melakukan
penelitian dengan lancar.
12. Sahabat-sahabatku, keluarga baru, rekan seperjuangan kuliah,mahasiswa/i
Teknik Sipil angkatan 2010 atas dukungan, semangat, canda tawa dan
kebersamaannya.
13. Kakak-kakak dan adik-adik tingkat angkatan 2005-2014, terima kasih atas
dukungan dan semangatnya.
Akhirnya, semoga Skripsi ini dapat bermanfaat bagi semua pihak yang
memerlukan khususnya bagi penulis pribadi. Selain itu, penulis berharap dan
berdoa semoga semua pihak yang telah memberikan bantuan dan semangat
kepada penulis, mendapatkan ridho dari Allah SWT. Amin.
Wassalaamu’alaikum Wr.Wb.
Bandar Lampung, November 2014
Penulis
Hari Diantoro Rahmad
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL
LEMBAR PENGESAHAN
KATA PENGANTAR
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
DAFTAR NOTASI
DAFTAR GAMBAR
I.
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang ............................................................................................1
B. Rumusan Masalah .......................................................................................3
C. Batasan Masalah ..........................................................................................4
D. Tujuan penelitian .........................................................................................4
E. Manfaat Penelitian ......................................................................................4
II.
TINJAUAN PUSTAKA
A. Batu Bata .....................................................................................................6
1. Pengertian Batu Bata .............................................................................6
2. Standar Batu Bata ..................................................................................7
3. Proses Pembakaran Batu Bata ...............................................................9
B. Tanah .........................................................................................................10
1. Pengertian Tanah ..................................................................................10
2. Klasifikasi Tanah ..................................................................................12
3. Sistem Klasifikasi Tanah Unifed ..........................................................13
4. Sistem Klasifikasi AASHTO ................................................................16
5. Sistem Klasifikasi Berdasarkan Tekstur dan Ukuran Butir………….. 18
C. Tanah Lempung ........................................................................................19
1. Definisi Tanah Lempung ......................................................................19
2. Mineral Lempung .................................................................................21
D. Sifat Tanah Lempung Pada Pembakaran ..................................................21
E. Serbuk Gergaji ..........................................................................................22
III.
METODE PENELITIAN
A. Bahan Penelitian.........................................................................................24
B. Metode Pencampuran Sampel Tanah Dengan Serbuk Gergaji ..................24
C. Pelaksanaan Pengujian ...............................................................................25
1.
Pengujian Sifat Fisik Tanah ................................................................25
2.
Pengujian Batu Bata ............................................................................27
D. Urutan Prosedur Penelitian ........................................................................29
E. Analisis Hasil Penelitian ............................................................................31
IV.
HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Hasil Pengujian Sampel Tanah Asli...........................................................33
1. Hasil Pengujian Kadar Air .....................................................................33
2. Hasil Pengujian Berat Jenis....................................................................34
3. Hasil Pengujian Batas-batas Atterberg ..................................................34
4. Hasil Pengujian Analisa Saringan..........................................................34
5. Hasil Pengujian Pemadatan Tanah.........................................................34
6. Resume Pengujian Material Tanah ........................................................35
7. Klasifikasi Sampel Tanah Asli...............................................................35
1. Menurut Klasifikasi USCS ................................................................36
2. Menurut Klasifikasi AASHTO ..........................................................37
B. Pengujian Kualitas Batu Bata.....................................................................38
1. Uji Kuat Tekan........................................................................................38
A. Uji Kuat Tekan Pasca Pembakaran ....................................................39
B. Perbandingan Uji Kuat Tekan dengan Batu Bata SNI .......................42
2. Uji Daya Serap Air..................................................................................44
3. Hubungan Kuat Tekan Batu Bata dengan Uji Daya Serap Air...............46
4. Perbandingan Kuat Tekan dengan Peneliti Terdahulu............................47
5. Uji Kadar Air Tanah Campuran..............................................................50
V.
PENUTUP
A. Kesimpulan .................................................................................................52
B. Saran ............................................................................................................53
DIAGRAM ALIR
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
iii
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 1. Ukuran dan Toleransi Bata Merah Pasangan Dinding ....................
8
Tabel 2. Klasifikasi Kekuatan Bata ...............................................................
8
Tabel 3. Sistem Klasifikasi Tanah Unifed system .......................................
14
Tabel 4. Sistem Klasifikasi Tanah Berdasarkan Unifed system ...................
15
Tabel 5. Sistem Klasifikasi Tanah Berdasarkan AASHTO .........................
16
Tabel 6. Hasil Resume Pengujian Material Tanah ........................................
35
Tabel 7. Nilai Kuat Tekan Campuran 0% Tanpa Campuran ........................
39
Tabel 8. Nilai Kuat Tekan Campuran 5% ..................................................
39
Tabel 9. Nilai Kuat Tekan Campuran 10% ..................................................
40
Tabel 10. Nilai Kuat Tekan Campuran 15% ................................................
40
Tabel 11. Nilai Kuat Tekan Campuran 20% ................................................
40
Tabel 12. Hasil Pengujian Kadar Air Tanah Campuran ...............................
51
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 1. Diagram Alir .....................................................................................32
Gambar 2. Hubungan Antara Nilai Kuat Tekan Batu Bata dengan
Campuran dan Tanpa Campuran ......................................................42
Gambar 3. Hubungan Nilai Kuat Tekan Batu Bata Pasca Pembakaran
dengan Batu Bata SNI......................................................................43
Gambar 4. Hubungan Antara Daya Serap Air Pasca Pembakaran Batu Bata
dengan Kadar Campuran .................................................................45
Gambar 5. Hubungan Perbandingan Antara Kuat Tekan Batu Bata dengan
Uji Daya Serap Air ..........................................................................47
Gambar 6. Hubungan Antara Nilai Kuat Tekan Batu Bata dengan
Perbandingan Terdahulu ..................................................................48
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Perkembangan dan pertambahan penduduk di Indonesia yang menunjukan angka
peningkatan setiap tahunnya mengakibatkan pertumbuhan ekonomi dalam bidang
konstruksi akan semakin meningkat, maka dibutuhkan bahan konstruksi yang
semakin banyak jumlahnya, salah satunya batu bata sebagai bahan material
konstruksi yang akan selalu dibutuhkan dari semua aspek pembangunan.
Secara umum, batu bata merupakan material yang diproduksi oleh masyarakat
sebagai hasil kegiatan rumah tangga. Semakin dibutuhkan, maka pabrik batu bata
akan semakin tumbuh mengikuti kebutuhan pembangunan konstruksi. Secara
umum, batu bata berfungsi sebagai material non-struktural, walaupun ada yang
berfungsi sebagai material struktural. Material batu bata dalam fungsi non
struktural memilki arti sebagai dinding pembatas atau partisi pada gedung
bertingkat serta sebagai nilai keindahan dan estetika. Dalam fungsi struktural,
batu bata memilki arti sebagai material pemikul beban pada konstruksi. Pada
proses pembuatan batu bata, para pemilik pabrik hanya menggunakan tanah jenis
tertentu yang berguna untuk menjaga kualitas produksi batu bata. Dengan
demikian, dalam pemenuhan kebutuhan bahan dasar tanah sebagai bahan dasar
2
utama dalam pembuatan batu bata ketersediaan tanah semakin berkurang dan
harganya semakin meningkat.
Batu bata adalah salah satu material bahan bangunan yang telah lama dikenal
dan dipakai oleh masyarakat baik di pedesaan maupun di perkotaan yang
berfungsi sebagai material non sktruktural dari konstruksi. Hal ini dapat dilihat
pertumbuhan pabrik batu bata yang dibangun masyarakat untuk memproduksi
batu bata. Penggunaan batu bata banyak digunakan untuk aplikasi teknik sipil
seperti dinding pada bangunan perumahan, bangunan gedung, pagar, saluran dan
pondasi. Pada bangunan konstruksi gedung bertingkat, batu bata berfungsi
sebagai non-stuktural yang dimanfaatkan untuk dinding pembatas dan estetika
tanpa memikul beban konstruksi (Aldharin, 2013)
Pemanfaatan batu bata dalam konstruksi baik non-struktural ataupun struktural
perlu adanya peningkatan produk yang dihasilkan, baik dengan cara
meningkatkan kualitas bahan material batu bata sendiri (material dasar tanah
lempung atau tanah liat yang digunakan) maupun penambahan dengan bahan
lain. Salah satu metode yang dapat digunakan untuk meningkatkan kualitas
material tanah adalah menggunakan bahan pencampur (additive) seperti serbuk
gergaji untuk mempermudah proses pembakaran dan sebagai pembentuk poripori batu bata.
Berdasarkan penjelasan diatas, maka perlu dilakukan penelitian yang objektif
terhadap pembuatan batu bata, sehingga serbuk gergaji dapat digunakan menjadi
3
alternatif campuran yang tepat pada pembuatan batu bata, dengan harapan limbah
serbuk gergaji tersebut tidak terbuang sia-sia, tetapi dapat menambah kekuatan
batu bata dan dapat menghasilkan batu bata dengan kualitas yang baik. Hasil dari
penelitian ini dapat bermanfaat dalam bidang teknik sipil dan
masyarakat
sebagai pengguna batu bata.
Serbuk gergaji mengandung komponen utama selulosa,hemiselulosa,lignin,dan
zat ekstratif kayu. Serbuk gegaji merupakan bahan berpori,sehingga air mudah
terserap dan mengisi pori-pori tersebut. Dimana sifat serbuk gergaji yang
higroskopik atau mudah menyerap air (Wulandari, 2011).
Dalam penelitian ini digunakan serbuk gergaji sebagai bahan pengisi dalam
pembuatan batu bata sehingga dari segi pengelolaan lingkungan sosial juga
memberikan dampak positif yaitu mengurangi pencemaran. Selain itu dari segi
ekonomi penggunaan serbuk gergaji juga diharapkan member keuntungan karena
dapat mengurangi pembiayaan untuk pembelian bahan pengisi dalam pembuatan
batu bata.
B. Rumusan Masalah
1. Untuk mengetahui nilai kuat tekan yang dihasilkan dari batu bata yang telah
diberi bahan campuran (additive) berupa serbuk gergaji kayu.
2. Untuk mengetahui besar presentase daya serap air pada batu bata yang telah
dicampur dengan serbuk gergaji kayu.
3. Untuk mengetahui jumlah yang tepat untuk mencapai kuat tekan optimal pada
kualitas batu bata yang telah dicampur dengan serbuk gergaji kayu.
4
C. Batasan Masalah
1. Sampel tanah yang digunakan merupakan jenis tanah yang berasal dari Desa
Yosomulyo, Kecamatan Metro Timur, Kota Metro.
2. Bahan additive yang digunakan adalah serbuk gergaji sebagai bahan limbah
dari produksi bahan mebel dari Desa Banjar Agung, Kecamatan Jati Agung,
Lampung Selatan.
3. Batu bata yang digunakan sesuai dengan standard pabrikasi home industry
dan SNI yang berlaku.
4. Pemeraman tanah dengan bahan additive dilaksanakan selama 14 (empat
belas) hari.
D. Tujuan Penelitian
Tujuan yang diharapkan dari penelitian ini adalah sebagai berikut :
1. Mengetahui manfaat limbah dari bahan additive berupa serbuk gergaji kayu
untuk pembuatan batu bata.
2. Menguji nilai kuat tekan dan daya serap air, batu bata pasca pembakaran
dengan bahan additive berupa serbuk gergaji kayu.
3. Membandingkan kekuatan batu bata biasa dengan batu bata yang telah
dicampur dengan bahan additive berupa serbuk gergaji kayu.
5
E. Manfaat Penelitian
1. Memberikan informasi bahwa bahan limbah seperti serbuk gergaji dapat
dimanfaatkan sebagai alternatif campuran dalam pembuatan batu bata
terutama pada home industry karena dapat mengurangi jumlah biaya yang
dikeluarkan dan bersifat ekonomis.
2. Sebagai bahan untuk penelitian lanjutan dalam bidang geoteknik.
6
II. TINJAUAN PUSTAKA
A. Batu Bata
1. Pengertian Batu Bata
Batu Bata adalah bahan bangunan yang telah lama dikenal dan dipakai oleh
masyarakat baik di pedesaan atau perkotaan yang berfungsi untuk bahan
konstruksi. Hal ini dapat dilihat dari banyaknya pabrik batu bata yang
dibangun masyarakat untuk memproduksi batu bata. Penggunaan batu bata
banyak digunakan untuk aplikasi teknik sipil seperti dinding pada bangunan
gedung,bendungan,saluran dan pondasi.
Batu bata merah adalah salah satu unsur bangunan dalam pembuatan
konstruksi bangunan yang terbuat dari tanah liat ditambah air dengan atau
tanpa bahan campuran lain melalui beberapa tahap pengerjaan,seperti
menggali, mengolah, mencetak, mengeringkan, membakar pada temperatur
tinggi hingga matang dan berubah warna, serta akan mengeras seperti batu
setelah didinginkan hingga tidak dapat hancur lagi bila direndam dalam air..
Definisi batu bata menurut SNI 15-2094-2000 dan SII-0021-78 merupakan
suatu unsur bangunan yang diperuntukkan pembuatan konstruksi bangunan
7
dan yang dibuat dari tanah dengan atau tanpa campuran bahan-bahan lain,
dibakar cukup tinggi, hingga tidak dapat hancur lagi bila direndam dalam air.
2. Standar Batu Bata
Pembuatan batu bata harus memiliki standardisasi, karena dalam pembuatan
batu bata merupakan syarat mutlak dan menjadi suatu acuan penting dari
sebuah industri di suatu negara khususnya di Indonesia.
Standardisasi menurut Organisasi Internasional (ISO) merupakan proses
penyusunan dan pemakaian aturan-aturan untuk melaksanakan suatu kegiatan
secara teratur demi keuntungan dan kerjasama semua pihak yang
berkepentingan, khususnya untuk meningkatkan ekonomi keseluruhan secara
optimum dengan memperhatikan kondisi-kondisi fungsional dan persyaratan
keamanan.
Adapun syarat-syarat batu bata dalam SNI 15-2094-2000 dan SII-0021-78
meliputi beberapa aspek seperti :
a. Sifat Tampak
Batu bata merah harus berbentuk prisma segi empat panjang, mempunyai
rusuk-rusuk yang tajam dan siku, bidang sisinya harus datar, tidak
menunjukkan retak-retak.
b. Ukuran dan Toleransi
8
Standar Bata Merah di Indonesia oleh BSN (Badan Standardisasi
Nasional) nomor 15-2094-2000 menetapkan suatu ukuran standar untuk
bata merah sebagai berikut :
Tabel 1. Ukuran dan Toleransi Bata Merah Pasangan Dinding
Modul
Tebal (mm)
Lebar (mm)
Panjang (mm)
M-5a
65 + 2
90 + 3
190 + 4
M-5b
65 + 2
100 + 3
190 + 4
M-6a
52 + 3
110 + 4
230 + 4
M-6b
55 + 3
110 + 6
230 + 5
M-6c
70 + 3
110 + 6
230 + 5
M-6d
80 + 3
110 + 6
230 + 5
Sumber: SNI 15-2094-2000
c. Kuat Tekan
Besarnya kuat tekan rata-rata dan koefisien variasi yang diijinkan untuk
bata merah untuk pasangan dinding sesuai Tabel 2.
Tabel 2. Klasifikasi Kekuatan Bata
Kekuatan Tekan Rata-Rata Batu Bata
Kelas
Koefisien
Variasi
2
2
Kg/cm
N/mm
50
50
5,0
22%
100
100
10
15%
Izin
9
150
150
15
15%
Sumber : (SNI 15-2094-2000)
d. Garam Berbahaya
Garam yang mudah larut dan berbahaya, antara lain : Magnesium Sulfat
(MgSO4), Natrium Sulfat (Na2SO4), Kalium Sulfat (K2SO4), dan kadar
garam maksimum 1,0%, tidak boleh menyebabkan lebih dari 50%
permukaan batu bata tertutup dengan tebal akibat pengkristalan garam.
e. Kerapatan Semu
Kerapatan semu minimum bata merah pasangan dinding adalah 1,2
gram/cm3.
f. Penyerapan Air
Penyerapan air maksimum bata merah pasangan dinding adalah 20%.
3. Tahapan atau Proses Pembakaran Batu Bata
Proses pembakaran batu bata sangat penting dilaksanakan oleh orang yang
sudah ahli dalam menentukan baik atau tidaknya batu bata yang sudah
dibakar. Jika pembakarannya gagal, maka batu bata tidak bias di daur ulang
kembali karena bahan pembuatan batu bata dibakar sekali tidak ada
pembakaran yang kedua kali.
Batu Bata pada proses pembakaran akan disusun secara bertingkat dan bagian
bawah tumpukan batu bata tersebut akan deberi semacam terowongan untuk
10
memasukan kayu bakar pada proses pembakaran batu bata. Pada bagian atas
akan diberikan sekam padi atau kayu bakar untuk proses pematangan pada
bagian atas batu bata. Panas yag akan menyebar dengan baik akan dapat
membuat batu bata matang dengan sempurna.
Proses penjemuran batu bata dapat memakan waktu selama 2 hari jika pada
saat cuaca yang mendukung, tetapi jika pada saat musim hujan maka prose
penjemuran dapat memakan waktu yang cukup lama bisa sampai seminggu
penjemuran batu bata.
Batu bata dengan kualitas yang baik dapat dilihat dari kematangan yang
sempurna, jika batu bata yang yang mengalami pembakaran sempurna maka
akan berwarna kemerahan pada bagian seluruh batu bata tetapi pada batu bata
yang kurang bagus maka akan ada warna kehitaman pada bagian sisi batu bata
yang akan mengakibatkan kekuatan batu bata berkurang dibanding kekuatan
batu bata dengan proses pematangan yang sempurna.
B. Tanah
1. Pengertian Tanah
Tanah dari pandangan ilmu Teknik Sipil merupakan himpunan mineral, bahan
organik dan endapan-endapan yang relative lepas (loose) yang terletak di atas
batu dasar
(bedrock) (Hardiyatmo, 1992).
11
Tanah didefinisikan oleh Das (1995) sebagai material yang terdiri dari agregat
mineral-mineral padat yang tidak tersementasi (terikat secara kimia) satu sama
lain dan dari bahan-bahan organik telah melapuk (yang berpartikel padat)
disertai dengan zat cair dan gas yang mengisi ruang-ruang kosong diantara
partikel-partikel padat tersebut.
Diantara partikel-partikel tanah terdapat ruang kosong yang disebut pori-pori
yang berisi air dan udara. Ikatan yang lemah antara partikel-partikel tanah
disebabkan oleh karbonat dan oksida yang tersenyawa diantara partikel
tersebut, atau dapat juga disebabkan oleh adanya material organik. Bila hasil
dari pelapukan tersebut berada pada tempat semula maka bagian ini disebut
sebagai tanah sisa (residu soil). Hasil pelapukan terangkut ke tempat lain dan
mengendap di beberapa tempat yang berlainan disebut tanah bawaan
(transportation soil). Media pengangkut tanah berupa gravitasi, angin, air, dan
gletsyer. Pada saat akan berpindah tempat, ukuran dan bentuk partikel dapat
berubah dan terbagi dalam beberapa rentang ukuran.
Proses penghancuran dalam pembentukan tanah dari batuan terjadi secara fisis
atau kimiawi. Proses fisis antara lain berupa erosi akibat tiupan angin,
pengikisan oleh air dan gletsyer, atau perpecahan akibat pembekuan dan
pencairan es dalam batuan, sedangkan proses kimiawi menghasilkan
perubahan pada susunan mineral batuan asal. Salah satu penyebab adalah air
yang mengandung asam alkali, oksigen dan karbondioksida (Wesley, 1977).
12
2. Klasifikasi Tanah
Klasifikasi tanah adalah suatu sistem pengaturan beberapa jenis tanah yang
berbeda-beda tapi mempunyai sifat yang serupa ke dalam kelompok dan
subkelompok berdasarkan pemakaiannya. Sistem klasifikasi ini menjelaskan
secara singkat sifat-sifat umum tanah yang sangat bervariasi namun tidak ada
yang benar-benar memberikan penjelasan yang tegas mengenai kemungkinan
pemakainya (Das, 1995).
Sistem klasifikasi tanah dimaksudkan untuk memberikan informasi tentang
karakteristik dan sifat-sifat fisik tanah serta mengelompokkannya sesuai dengan
perilaku umum dari tanah tersebut. Tanah-tanah yang dikelompokkan dalam
urutan berdasarkan suatu kondisi fisik tertentu. Tujuan klasifikasi tanah adalah
untuk menentukan kesesuaian terhadap pemakaian tertentu, serta untuk
menginformasikan tentang keadaan tanah dari suatu daerah kepada daerah
lainnya dalam bentuk berupa data dasar. Klasifikasi tanah juga berguna untuk
studi yang lebih terperinci mengenai keadaan tanah tersebut serta kebutuhan
akan pengujian untuk menentukan sifat teknis tanah seperti karakteristik
pemadatan, kekuatan tanah, berat isi, dan sebagainya (Bowles, 1989).
Menurut Verhoef (1994), tanah dapat dibagi dalam tiga kelompok:
1. Tanah berbutir kasar (pasir, kerikil)
2. Tanah berbutir halus (lanau, lempung)
3. Tanah campuran
13
Perbedaan antara pasir/kerikil dan lanau/lempung dapat diketahui dari sifat-sifat
material tersebut. Lanau/lempung seringkali terbukti kohesif (saling mengikat)
sedangkan material yang berbutir (pasir, kerikil) adalah tidak kohesif (tidak
saling mengikat). Struktur dari tanah yang tidak berkohesi ditentukan oleh cara
penumpukan butir (kerangka butiran). Sruktur dari tanah yang berkohesi
ditentukan oleh konfigurasi bagian-bagian kecil dan ikatan diantara bagianbagian kecil ini.
Tanah dapat diklasifikasikan secara umum sebagai tanah tidak kohesif dan tanah
kohesif, atau tanah berbutir kasar dan berbutir halus (Bowles, 1989). Namun
klasifikasi ini terlalu umum sehingga memungkinkan terjadi identifikasi yang
sama untuk tanah-tanah yang hampir sama sifatnya.
Ada beberapa macam sistem klasifikasi tanah yang umumnya digunakan sebagai
hasil pengembangan dari sistem klasifikasi yang sudah ada. Beberapa sistem
tersebut memperhitungkan distribusi ukuran butiran dan batas-batas Atterberg,
sistem-sistem tersebut adalah sistem klasifikasi tanah berdasarkan AASHTO
(American Association of State Highway and Transportation Official) dan sistem
klasifikasi tanah berdasarkan USCS (Unified System Clasification Soils)
3. Klasifikasi Tanah Berdasarkan Unified System
Sistem klasifikasi tanah ini yang paling banyak dipakai untuk pekerjaan teknik
fondasi
seperti bendungan, bangunan dan konstruksi yang sejenis. Sistem
ini biasa digunakan untuk desain lapangan udara dan untuk spesifikasi
14
pekerjaan tanah untuk jalan. Klasifikasi berdasarkan Unified sytem, tanah
dikelompokkan menjadi:
1. Tanah butir kasar (coarse-grained-soil) yaitu tanah berbutir kasar dengan
kurang dari 50% dari berat total tanah adalah lolos ayakan No. 200.
Simbol dari kelompok ini dimulai dengan huruf awal G atau S. G adalah
untuk kerikil (gravel) dan S untuk pasir (sand) atau tanah berpasir.
2. Tanah berbutir halus (fine-grained-soil) yaitu tanah bernutir halus dengan
lebih dari 50% dari berat total tanah adalah lolos ayakan No. 200. Simbol
dari kelompok ini dimulai dengan huruf awal M untuk lanau (moum atau
silt), C untuk lempung (clay), dan O untuk tanah organik (organic soils),
serta simbo PT digunakan untuk tanah gambut (peat soils). Plastisitas
dinyatakan dengan L untuk plastisitas rendah dan H untuk plastisitas
tinggi.
Tabel 3. Sistem klasifikasi tanah Unified system (Bowles, 1991)
Jenis Tanah
Prefiks
Subkelompok
Sufiks
Kerikil
G
Gradasi baik
W
Gradasi buruk
P
Berlanau
M
Berlempung
C
wl < 50 persen
L
Pasir
S
Lanau
M
Lempung
C
15
Organik
O
Gambut
Pt
Wl > 50 persen
H
Tabel 4. Klasifikasi tanah berdasarkan sistem Unified
Kerikil bergradasi-buruk dan
campuran kerikil-pasir, sedikit
atau sama sekali tidak
mengandung butiran halus
GM
Kerikil berlanau, campuran kerikilpasir-lanau
GC
Kerikil berlempung, campuran
kerikil-pasir-lempung
SW
Pasir bergradasi-baik , pasir
berkerikil, sedikit atau sama
sekali tidak mengandung butiran
halus
SP
Pasir bergradasi-buruk, pasir
berkerikil, sedikit atau sama
sekali tidak mengandung butiran
halus
SM
Pasir berlanau, campuran pasirlanau
SC
Pasir berlempung, campuran pasirlempung
ML
Lanau anorganik, pasir halus sekali,
serbuk batuan, pasir halus
berlanau atau berlempung
CL
Lempung anorganik dengan
plastisitas rendah sampai dengan
sedang lempung berkerikil,
lempung berpasir, lempung
berlanau, lempung “kurus” (lean
clays)
OL
MH
Lanau-organik dan lempung
berlanau organik dengan
plastisitas rendah
Lanau anorganik atau pasir halus
diatomae, atau lanau diatomae,
lanau yang elastis
Klasifikasi berdasarkan prosentase butiran halus ; Kurang dari 5% lolos saringan no.200: GM,
GP, SW, SP. Lebih dari 12% lolos saringan no.200 : GM, GC, SM, SC. 5% - 12% lolos
saringan No.200 : Batasan klasifikasi yang mempunyai simbol dobel
GP
Kerikil bergradasi-baik dan
campuran kerikil-pasir, sedikit
atau sama sekali tidak
mengandung butiran halus
Kriteria Klasifikasi
Cu = D60 > 4
D10
Cc =
(D30)2
Antara 1 dan 3
D10 x D60
Tidak memenuhi kedua kriteria untuk
GW
Batas-batas
Atterberg di
Bila batas Atterberg
bawah garis A
berada didaerah
atau PI < 4
arsir dari diagram
plastisitas, maka
Batas-batas
dipakai dobel
Atterberg di
simbol
bawah garis A
atau PI > 7
Cu = D60 > 6
D10
Cc =
(D30)2
Antara 1 dan 3
D10 x D60
Tidak memenuhi kedua kriteria untuk SW
Batas-batas
Atterberg di
Bila batas Atterberg
bawah garis A
berada didaerah
atau PI < 4
arsir dari diagram
plastisitas, maka
Batas-batas
dipakai dobel
Atterberg di
simbol
bawah garis A
atau PI > 7
Diagram Plastisitas:
Untuk mengklasifikasi kadar butiran halus yang
terkandung dalam tanah berbutir halus dan kasar.
Batas Atterberg yang termasuk dalam daerah yang
di arsir berarti batasan klasifikasinya menggunakan
dua simbol.
60
Plastis (%)
GW
Nama Umum
50
CH
40
CL
30
Batas
Pasir
dengan butiran
halus
Pasir bersih
(hanya pasir)
Kerikil dengan
Butiran halus
Kerikil bersih
(hanya kerikil)
Simbol
Lanau dan
lempung
Lanau dan lempung batas cair ≤ 50%
batas cair ≥
50%
Kerikil 50% ≥ fraksi kasar
tertahan saringan No. 4
Pasir≥ 50% fraksi kasar
lolos saringan No. 4
Tanah berbutir halus
50% atau lebih lolos ayakan No. 200
Tanah berbutir kasar ≥ 50% butiran
tertahan saringan No. 200
Divisi Utama
Garis A
CL-ML
20
4
ML
ML atau OH
16
CH
Tanah-tanah
dengan
kandungan organik sangat
tinggi
Lempung anorganik dengan
plastisitas tinggi, lempung
“gemuk” (fat clays)
OH
Lempung organik dengan plastisitas
sedang sampai dengan tinggi
PT
Peat (gambut), muck, dan tanahtanah lain dengan kandungan
organik tinggi
0 10
20
30
40 50
60 70 80
Batas Cair
Garis A : PI = 0.73 (LL-20)
Manual untuk identifikasi secara visual dapat dilihat
di ASTM Designation D-2488
Sumber :HaryChristady, 1992.
4. Klasifikasi Tanah Berdasarkan AASHTO
Sistem klasifikasi AASHTO awalnya membagi tanah kedalam 8
kelompok, A-1 sampai A-8 termasuk subkelompok. Sistem yang direvisi
(Proc. 25 th Annual Meeting of Highway Research Board, 1945)
mempertahankan delapan kelompok dasar tanah tadi tapi menambahkan
dua subkelompok dalam A-1, empat kelompok dalam A-2, dan dua
subkelompok dalam A-7. Kelompok A-8 tidak diperlihatkan tetapi
merupakan gambut atau rawang yang ditentukan berdasarkan klasifikasi
visual. Tanah-tanah dalam tiap kelompoknya dievaluasi terhadap indeks
kelompoknya yang dihitung dengan rumus-rumus empiris. Pengujian
yang dilakukan hanya analisis saringan dan batas-batas Atterberg
(Bowles, 1989).
Tabel 5. Sistem Klasifikasi Tanah Berdasarkan AASHTO
Tanah berbutir
(35% atau kurang dari seluruh contoh tanah lolos ayakan No.200
A-1
A-2
Klasifikasi kelompok
A-3
A-1-a
A-1-b
A-2-4
A-2-5
A-2-6
A-2-7
Analisis ayakan (%
lolos)
No.10
Maks 50
No.40
Maks 30 Maks 50 Min 51
No.200
Maks 15 Maks 25 Maks 10 Maks 35 Maks 35 Maks 35 Maks 35
Klasifikasi umum
17
Sifat fraksi yang
lolos ayakan No.40
Batas Cair (LL)
Indeks Plastisitas
(PI)
Maks 6
Tipe material yang Batu pecah, kerikil
paling dominan
dan pasir
Maks 40 Min 41 Maks 40
Maks 10 Maks 10 Min 11
NP
Pasir
halus
Min 41
Min 41
Kerikil dan pasir yang berlanau atau
berlempung
Penilaian sebagai
bahan tanah dasar
Baik sekali sampai baik
Klasifikasi umum
Tanah berbutir
(Lebih dari 35% dari seluruh contoh tanah lolos ayakan No.200
Klasifikasi kelompok
Analisis ayakan (%
lolos)
No.10
No.40
No.200
Sifat fraksi yang
lolos ayakan No.40
Batas Cair (LL)
Indeks Plastisitas
(PI)
Tipe material yang
paling dominan
Penilaian sebagai
bahan tanah dasar
A-4
A-5
A-6
A-7
Min 36
Min 36
Min 36
Min 36
Maks 40
Maks 10
Maks 41
Maks 10
Maks 40
Min 11
Min 41
Min 11
Tanah berlanau
Tanah Berlempung
Biasa sampai jelek
Sumber : Das (1995).
Tabel 5. merupakan sistem klasifikasi tanah berdasarkan AASHTO.
Tanah A-1 sampai A-3 adalah tanah berbutir (granular) dengan tidak
lebih dari 35 persen bahan lolos saringan No.200. Bahan khas dalam
kelompok A-1 adalah campuran bergradasi baik dari kerikil, pasir kasar,
pasir halus, dan suatu bahan pengikat (binder) yang mempunyai
plastisitas sangat kecil atau tidak sama sekali (Ip ≤ 6). Kelompok A -3
terdiri dari campuran pasir halus, bergradasi buruk, dengan sebagian kecil
pasir kasar dan kerikil, fraksi lanau yang merupakan bahan tidak plastis
18
lolos saringan No.200. Kelompok A-2 juga merupakan bahan berbutir
tetapi dengan jumlah bahan yang lolos saringan No.200 yang cukup
banyak (tidak lebih dari 35 persen). Bahan ini terletak di anatara bahan
dalam kelompok A-1 dan A-3 dan bahan lanau –lempung dari kelompok
A-4 sampai A-7. Kelompok A-4 sampai A-7 adalah tanah berbutir halus
dengan lebih dari 35 persen bahan lolos saringan No.200.
5. Klasifikasi Tanah Berdasarkan Tekstur dan Ukuran Butiran
Sistem klasifikasi ini didasarkan pada keadaan permukaan tanah yang
bersangkutan, sehingga dipengaruhi oleh ukuran butiran tanah dalam
tanah. Klasifikasi ini sangat sederhana didasarkan pada distribusi ukuran
tanah saja. Pada klasifikasi ini tanah dibagi menjadi kerikil (gravel), pasir
(sand), lanau (silt), dan lempung (clay) (Das, 1995).
Sistem 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
sistem distribusi ukuran butiran tanah yang membagi tanah dalam
beberapa kelompok, yaitu:
Pasir : Butiran dengan diameter 2,0 – 0,05 mm.
Lanau : Butiran dengan diameter 0,005 – 0,002 mm.
19
Lempung : Butiran dengan diameter lebih kecil dari 0,02 mm.
C. Tanah Lempung
1. Definisi Tanah Lempung
Tanah lempung merupakan tanah yang bersifat multi component, terdiri dari
tiga fase yaitu padat, cair, dan udara. Bagian yang padat merupakan
polyamorphous terdiri dari mineral inorganis dan organis. Mineral-mineral
lempung merupakan subtansi-subtansi kristal yang sangat tipis yang
pembentukan utamanya berasal dari perubahan kimia pada pembentukan
mineral-mineral batuan dasar. Semua mineral lempung sangat tipis
kelompok-kelompok partikel kristalnya berukuran koloid (
THE STUDY OF THE STRENGTH A PAIR OF BRICKS AFTER BURNT
USING ADDITIVE OF WOOD SAWDUST
BY:
HARI DIANTORO RAHMAD
The Increasing construction in Indonesia and the number of population which is
increasing every year must be supported by better economy growth. Thus, the
construction materials will continue to increase to support the needs of
infrastructure construction. To support the development and growth, then brick
as a construction material will be needed. One of the method that can be used to
improve the quality of the soil material is to use mixing ingredients (additives)
such as sawdust to facilitate the combustion process and as a pore-forming on
bricks. Based on the explanation above , it is necessary to do an objective study
of making bricks, so that sawdust can be used as an right mix alternative in the
manufacture of bricks, in the hope of sawdust waste is not wasted, but it can add
power to brick and can produce bricks with good quality.
Soil samples were tested in this study is a fine-grained soil from the Yosomulyo
village, East Metro District, Metro City. Variations in the levels of the mixture
used is 5%, 10%, 15% and 20%, with a curing time of 14 days as well with postcombustion treatment on the brick. Based on the results of physical testing of the
original soil, USCS classified the soil samples as fine-grained soil and included in
the ML group.
This study used additive materials, such as wood sawdust mixture, on the mixture
of 5% level, red brick experienced an escalation compared to bricks that are not
mixed with additive materials. At the levels of a mixture of 10%, 15% and 20%,
bricks decreased, both in terms of compressive strength and quality of bricks. So,
in a mixture of 10%, 15% and 20%, the brick is not recommended for use as a
building material because it does not fit to the requirements of SNI 15-2094-2000
and water absorption rate is only 15% the level of compliance with the standards
between 14% to with 18%.
Keywords: bricks, fine-grained soil, compressive strength, water absorption
ABSTRAK
STUDI KEKUATAN BATU BATA
PASCA PEMBAKARAN MENGGUNAKAN BAHAN ADDITIVE
SERBUK GERGAJI KAYU
Oleh :
Hari Diantoro Rahmad
Semakin meningkatnya pembangunan konstruksi yang ada di Indonesia dan
pertambahan penduduk yang selalu menunjukan angka peningkatan setiap
tahunnya harus didukung dengan pertumbuhan perekonomian yang semakin baik,
maka material konstruksi akan terus meningkat untuk mendukung kebutuhan
sarana dan prasarana pembangunan konstruksi. Untuk mendukung perkembangan
dan pertumbuhan tersebut, maka batu bata sebagai salah satu material konstruksi
akan semakin dibutuhkan. Salah satu metode yang dapat digunakan untuk
meningkatkan kualitas material tanah adalah menggunakan bahan pencampur
(additive) seperti serbuk gergaji untuk mempermudah proses pembakaran dan
sebagai pembentuk pori-pori batu bata. Berdasarkan penjelasan diatas, maka perlu
dilakukan penelitian yang objektif terhadap pembuatan batu bata, sehingga serbuk
gergaji dapat digunakan menjadi alternatif campuran yang tepat pada pembuatan
batu bata, dengan harapan limbah serbuk gergaji tersebut tidak terbuang sia-sia,
tetapi dapat menambah kekuatan batu bata dan dapat menghasilkan batu bata
dengan kualitas yang baik.
Sampel tanah yang diuji pada penelitian ini berupa tanah berbutir halus yang
berasal dari desa Yosomulyo, Kecamatan Metro Timur, Kota Metro. Variasi kadar
campuran yang digunakan adalah 5%, 10%, 15% dan 20%, dengan waktu
pemeraman selama 14 hari serta dengan perlakuan batu bata adalah pasca
pembakaran. Berdasarkan hasil pengujian fisik tanah asli, USCS
mengklasifikasikan sampel tanah sebagai tanah berbutir halus dan termasuk ke
dalam kelompok ML.
Dalam penelitian ini digunakan bahan additive, berupa campuran serbuk gergaji
kayu, pada kadar campuran 5% batu bata merah mengalami peningkatan
dibandingkan dengan batu bata yang tidak dicampur dengan bahan additive. Pada
kadar campuran 10%, 15% dan 20% batu bata mengalami penurunan baik dari
segi kuat tekan maupun kualitas batu bata sehingga pada campuran 10%, 15% dan
20% batu bata tidak dianjurkan untuk dipakai sebagai bahan bangunan karena
tidak sesuai persyaratan SNI 15-2094-2000 dan untuk nilai daya serap air hanya
kadar 15% yang sesuai dengan standar diantara 14% sampai dengan 18%.
Kata Kunci : batu bata, tanah berbutir halus, kuat tekan, daya serap air.
DAFTAR RIWAYAT HIDUP
Hari Diantoro Rahmad lahir di Banjar Agung, Kabupaten
Lampung
Selatan
pada
tanggal
27
Desember
1990,
merupakan anak pertama dari dua bersaudara pasangan Bapak
Rahmad dan Ibu Ernawati. Penulis memiliki satu orang
saudari perempuan bernama Arni Shabilla Rahmad.
Penulis menempuh pendidikan dasar di SDN I Banjar Agung, Kabupaten
Lampung Selatan yang diselesaikan pada tahun 2003. Pendidikan tingkat pertama
ditempuh di SLTPN 1 Jati Agung Lampung Selatan yang diselesaikan pada tahun
2006. Kemudian melanjutkan pendidikan tingkat atas di SMAN 5 Bandar
Lampung Program Studi Ilmu Alam yang diselesaikan pada tahun 2009.
Penulis
diterima
menjadi
mahasiswa
Jurusan
Teknik
Sipil,
Fakultas
Teknik, Universitas Lampung pada tahun 2010 melalui jalur Seleksi
Masuk Nasional Perguruan Tinggi Negeri (SMNPTN). Selama menjadi
mahasiswa
penulis
turut
Himpunan
Mahasiswa
serta
Teknik
dalam
Sipil
organisasi
Universitas
kemahasiswaan
Lampung
pada
yaitu
tahun
2012/2013. Penulis pernah melaksanakan Kuliah Kerja Nyata (KKN) di
Candipuro,
Kabupaten
Lampung
Selatan
tahun
2014
serta
telah
melakukan, kegiatan Kerja Praktik di Proyek Pelaksanaan Peningkatan
Jalan dan Jembatan Nasional Soekarno-Hatta di bawah bimbingan PT
Conbloc Infratecno selama 3 bulan pada tahun 2013.
Kupersembahankan
Sebuah karya kecil dari hasil kerja keras dan semangat pantang
menyerahku untuk kedua orang tuaku tercinta yang telah
membesarkan dan mendidikku dengan penuh kesabaran dan
keikhlasan hati,
Bapak Ibuku tercinta
Rahmad dan Ernawati
Adikku tersayang
Arni Shabilla Rahmad
Serta seluruh angkatan 2010
Teknik Sipil Jaya !!!
MOTTO
Manusia tidak merancang untuk
mereka gagal untuk merancang
gagal,
(William J. Siegel)
Barang siapa bersungguh-sungguh, sesungguhnya
kesungguhannya itu adalah dirihya sendiri
(Qs. Al-Ankabut[29]:6)
We must learn to live together as brothers or perish
togetheras fools
(Martin Luther King Jr)
Engineering is form of art and has filled the world
with things of obvious visual beauty but also with subtle
forms
~Louis Brown
SANWACANA
Assalamu’alaikum Wr.Wb.
Alhamdulillah, segala puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, karena
berkat rahmat dan hidayah-Nya penulis dapat menyelesaikan penulisan skripsi
yang berjudul “Studi Kekuatan Batu Bata Pasca Pembakaran Menggunakan
Campuran Bahan Additive Serbuk Gergaji Kayu” adalah merupakan salah satu
syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik pada Fakultas Teknik Universitas
Lampung.
Dalam kesempatan ini, penulis mengucapkan terima kasih yang tulus dan sebesarbesarnya kepada :
1.
Bapak Prof.Drs Suharno Msc.,Phd selaku Dekan Fakultas Teknik, Universitas
Lampung.
2.
Bapak Ir. Idharmahadi Adha, M.T., selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil,
Fakultas Teknik, Universitas Lampung dan selaku Dosen Penguji skripsi
yang telah memberikan kesediaan waktunya memberikan motifasi, kritik dan
pengarahan selama penulis menyusun skripsi dan menempuh perkuliahan.
3.
Bapak Ir. Setyanto, M.T., selaku Dosen Pembimbing Pertama, atas arahannya
dalam penyusunan skripsi ini yang membuat skripsi ini menjadi lebih baik.
4.
Bapak Iswan, S.T, M.T., selaku Dosen Pembimbing Kedua yang telah banyak
meluangkan waktu untuk memberikan pengarahan, motifasi, nasihat dan
pengalaman hidup.
5.
Ibu Dra, Sumiharni, ST, M.T., selaku Dosen Pembimbing Akademik.
6.
Seluruh Dosen Jurusan Teknik Sipil yang telah memberikan bekal ilmu
pengetahuan kepada penulis selama menjadi mahasiswa di Jurusan Teknik
Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Lampung.
7.
Seluruh teknisi dan karyawan di Laboratorium Mekanika Tanah dan
Laboratorium Bahan dan Konstruksi, di Fakultas Teknik, yang telah
memberikan bantuan dan bimbingan selama penulis melakukan penelitian.
8.
Bapak Rahmad dan Ibu Ernawati serta Adikku Arni Shabilla Rahmad
tersayang yang sangat sabar dan pengertian dalam memberikan dukungan dan
motivasi dalam menyelesaikan perkuliahan di Jurusan Teknik Sipil, Fakultas
Teknik, Universitas Lampung.
9.
Indah Permata Sari yang selalu memberikan semangat dan motivasi serta
selalu ada disaat penulis mengalami masa sulit maupun susah.
10. Semua pihak yang telah membantu tanpa pamrih yang tidak dapat disebutkan
secara keseluruhan satu per satu, serta seluruh mahasiswa Teknik Sipil.
11. Mas Heri, dan masyarakat di Desa Yosomulyo atas bantuan bahan penelitian,
pengetahuan, tenaga, serta tempat sehingga penulis dapat melakukan
penelitian dengan lancar.
12. Sahabat-sahabatku, keluarga baru, rekan seperjuangan kuliah,mahasiswa/i
Teknik Sipil angkatan 2010 atas dukungan, semangat, canda tawa dan
kebersamaannya.
13. Kakak-kakak dan adik-adik tingkat angkatan 2005-2014, terima kasih atas
dukungan dan semangatnya.
Akhirnya, semoga Skripsi ini dapat bermanfaat bagi semua pihak yang
memerlukan khususnya bagi penulis pribadi. Selain itu, penulis berharap dan
berdoa semoga semua pihak yang telah memberikan bantuan dan semangat
kepada penulis, mendapatkan ridho dari Allah SWT. Amin.
Wassalaamu’alaikum Wr.Wb.
Bandar Lampung, November 2014
Penulis
Hari Diantoro Rahmad
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL
LEMBAR PENGESAHAN
KATA PENGANTAR
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
DAFTAR NOTASI
DAFTAR GAMBAR
I.
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang ............................................................................................1
B. Rumusan Masalah .......................................................................................3
C. Batasan Masalah ..........................................................................................4
D. Tujuan penelitian .........................................................................................4
E. Manfaat Penelitian ......................................................................................4
II.
TINJAUAN PUSTAKA
A. Batu Bata .....................................................................................................6
1. Pengertian Batu Bata .............................................................................6
2. Standar Batu Bata ..................................................................................7
3. Proses Pembakaran Batu Bata ...............................................................9
B. Tanah .........................................................................................................10
1. Pengertian Tanah ..................................................................................10
2. Klasifikasi Tanah ..................................................................................12
3. Sistem Klasifikasi Tanah Unifed ..........................................................13
4. Sistem Klasifikasi AASHTO ................................................................16
5. Sistem Klasifikasi Berdasarkan Tekstur dan Ukuran Butir………….. 18
C. Tanah Lempung ........................................................................................19
1. Definisi Tanah Lempung ......................................................................19
2. Mineral Lempung .................................................................................21
D. Sifat Tanah Lempung Pada Pembakaran ..................................................21
E. Serbuk Gergaji ..........................................................................................22
III.
METODE PENELITIAN
A. Bahan Penelitian.........................................................................................24
B. Metode Pencampuran Sampel Tanah Dengan Serbuk Gergaji ..................24
C. Pelaksanaan Pengujian ...............................................................................25
1.
Pengujian Sifat Fisik Tanah ................................................................25
2.
Pengujian Batu Bata ............................................................................27
D. Urutan Prosedur Penelitian ........................................................................29
E. Analisis Hasil Penelitian ............................................................................31
IV.
HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Hasil Pengujian Sampel Tanah Asli...........................................................33
1. Hasil Pengujian Kadar Air .....................................................................33
2. Hasil Pengujian Berat Jenis....................................................................34
3. Hasil Pengujian Batas-batas Atterberg ..................................................34
4. Hasil Pengujian Analisa Saringan..........................................................34
5. Hasil Pengujian Pemadatan Tanah.........................................................34
6. Resume Pengujian Material Tanah ........................................................35
7. Klasifikasi Sampel Tanah Asli...............................................................35
1. Menurut Klasifikasi USCS ................................................................36
2. Menurut Klasifikasi AASHTO ..........................................................37
B. Pengujian Kualitas Batu Bata.....................................................................38
1. Uji Kuat Tekan........................................................................................38
A. Uji Kuat Tekan Pasca Pembakaran ....................................................39
B. Perbandingan Uji Kuat Tekan dengan Batu Bata SNI .......................42
2. Uji Daya Serap Air..................................................................................44
3. Hubungan Kuat Tekan Batu Bata dengan Uji Daya Serap Air...............46
4. Perbandingan Kuat Tekan dengan Peneliti Terdahulu............................47
5. Uji Kadar Air Tanah Campuran..............................................................50
V.
PENUTUP
A. Kesimpulan .................................................................................................52
B. Saran ............................................................................................................53
DIAGRAM ALIR
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
iii
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 1. Ukuran dan Toleransi Bata Merah Pasangan Dinding ....................
8
Tabel 2. Klasifikasi Kekuatan Bata ...............................................................
8
Tabel 3. Sistem Klasifikasi Tanah Unifed system .......................................
14
Tabel 4. Sistem Klasifikasi Tanah Berdasarkan Unifed system ...................
15
Tabel 5. Sistem Klasifikasi Tanah Berdasarkan AASHTO .........................
16
Tabel 6. Hasil Resume Pengujian Material Tanah ........................................
35
Tabel 7. Nilai Kuat Tekan Campuran 0% Tanpa Campuran ........................
39
Tabel 8. Nilai Kuat Tekan Campuran 5% ..................................................
39
Tabel 9. Nilai Kuat Tekan Campuran 10% ..................................................
40
Tabel 10. Nilai Kuat Tekan Campuran 15% ................................................
40
Tabel 11. Nilai Kuat Tekan Campuran 20% ................................................
40
Tabel 12. Hasil Pengujian Kadar Air Tanah Campuran ...............................
51
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 1. Diagram Alir .....................................................................................32
Gambar 2. Hubungan Antara Nilai Kuat Tekan Batu Bata dengan
Campuran dan Tanpa Campuran ......................................................42
Gambar 3. Hubungan Nilai Kuat Tekan Batu Bata Pasca Pembakaran
dengan Batu Bata SNI......................................................................43
Gambar 4. Hubungan Antara Daya Serap Air Pasca Pembakaran Batu Bata
dengan Kadar Campuran .................................................................45
Gambar 5. Hubungan Perbandingan Antara Kuat Tekan Batu Bata dengan
Uji Daya Serap Air ..........................................................................47
Gambar 6. Hubungan Antara Nilai Kuat Tekan Batu Bata dengan
Perbandingan Terdahulu ..................................................................48
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Perkembangan dan pertambahan penduduk di Indonesia yang menunjukan angka
peningkatan setiap tahunnya mengakibatkan pertumbuhan ekonomi dalam bidang
konstruksi akan semakin meningkat, maka dibutuhkan bahan konstruksi yang
semakin banyak jumlahnya, salah satunya batu bata sebagai bahan material
konstruksi yang akan selalu dibutuhkan dari semua aspek pembangunan.
Secara umum, batu bata merupakan material yang diproduksi oleh masyarakat
sebagai hasil kegiatan rumah tangga. Semakin dibutuhkan, maka pabrik batu bata
akan semakin tumbuh mengikuti kebutuhan pembangunan konstruksi. Secara
umum, batu bata berfungsi sebagai material non-struktural, walaupun ada yang
berfungsi sebagai material struktural. Material batu bata dalam fungsi non
struktural memilki arti sebagai dinding pembatas atau partisi pada gedung
bertingkat serta sebagai nilai keindahan dan estetika. Dalam fungsi struktural,
batu bata memilki arti sebagai material pemikul beban pada konstruksi. Pada
proses pembuatan batu bata, para pemilik pabrik hanya menggunakan tanah jenis
tertentu yang berguna untuk menjaga kualitas produksi batu bata. Dengan
demikian, dalam pemenuhan kebutuhan bahan dasar tanah sebagai bahan dasar
2
utama dalam pembuatan batu bata ketersediaan tanah semakin berkurang dan
harganya semakin meningkat.
Batu bata adalah salah satu material bahan bangunan yang telah lama dikenal
dan dipakai oleh masyarakat baik di pedesaan maupun di perkotaan yang
berfungsi sebagai material non sktruktural dari konstruksi. Hal ini dapat dilihat
pertumbuhan pabrik batu bata yang dibangun masyarakat untuk memproduksi
batu bata. Penggunaan batu bata banyak digunakan untuk aplikasi teknik sipil
seperti dinding pada bangunan perumahan, bangunan gedung, pagar, saluran dan
pondasi. Pada bangunan konstruksi gedung bertingkat, batu bata berfungsi
sebagai non-stuktural yang dimanfaatkan untuk dinding pembatas dan estetika
tanpa memikul beban konstruksi (Aldharin, 2013)
Pemanfaatan batu bata dalam konstruksi baik non-struktural ataupun struktural
perlu adanya peningkatan produk yang dihasilkan, baik dengan cara
meningkatkan kualitas bahan material batu bata sendiri (material dasar tanah
lempung atau tanah liat yang digunakan) maupun penambahan dengan bahan
lain. Salah satu metode yang dapat digunakan untuk meningkatkan kualitas
material tanah adalah menggunakan bahan pencampur (additive) seperti serbuk
gergaji untuk mempermudah proses pembakaran dan sebagai pembentuk poripori batu bata.
Berdasarkan penjelasan diatas, maka perlu dilakukan penelitian yang objektif
terhadap pembuatan batu bata, sehingga serbuk gergaji dapat digunakan menjadi
3
alternatif campuran yang tepat pada pembuatan batu bata, dengan harapan limbah
serbuk gergaji tersebut tidak terbuang sia-sia, tetapi dapat menambah kekuatan
batu bata dan dapat menghasilkan batu bata dengan kualitas yang baik. Hasil dari
penelitian ini dapat bermanfaat dalam bidang teknik sipil dan
masyarakat
sebagai pengguna batu bata.
Serbuk gergaji mengandung komponen utama selulosa,hemiselulosa,lignin,dan
zat ekstratif kayu. Serbuk gegaji merupakan bahan berpori,sehingga air mudah
terserap dan mengisi pori-pori tersebut. Dimana sifat serbuk gergaji yang
higroskopik atau mudah menyerap air (Wulandari, 2011).
Dalam penelitian ini digunakan serbuk gergaji sebagai bahan pengisi dalam
pembuatan batu bata sehingga dari segi pengelolaan lingkungan sosial juga
memberikan dampak positif yaitu mengurangi pencemaran. Selain itu dari segi
ekonomi penggunaan serbuk gergaji juga diharapkan member keuntungan karena
dapat mengurangi pembiayaan untuk pembelian bahan pengisi dalam pembuatan
batu bata.
B. Rumusan Masalah
1. Untuk mengetahui nilai kuat tekan yang dihasilkan dari batu bata yang telah
diberi bahan campuran (additive) berupa serbuk gergaji kayu.
2. Untuk mengetahui besar presentase daya serap air pada batu bata yang telah
dicampur dengan serbuk gergaji kayu.
3. Untuk mengetahui jumlah yang tepat untuk mencapai kuat tekan optimal pada
kualitas batu bata yang telah dicampur dengan serbuk gergaji kayu.
4
C. Batasan Masalah
1. Sampel tanah yang digunakan merupakan jenis tanah yang berasal dari Desa
Yosomulyo, Kecamatan Metro Timur, Kota Metro.
2. Bahan additive yang digunakan adalah serbuk gergaji sebagai bahan limbah
dari produksi bahan mebel dari Desa Banjar Agung, Kecamatan Jati Agung,
Lampung Selatan.
3. Batu bata yang digunakan sesuai dengan standard pabrikasi home industry
dan SNI yang berlaku.
4. Pemeraman tanah dengan bahan additive dilaksanakan selama 14 (empat
belas) hari.
D. Tujuan Penelitian
Tujuan yang diharapkan dari penelitian ini adalah sebagai berikut :
1. Mengetahui manfaat limbah dari bahan additive berupa serbuk gergaji kayu
untuk pembuatan batu bata.
2. Menguji nilai kuat tekan dan daya serap air, batu bata pasca pembakaran
dengan bahan additive berupa serbuk gergaji kayu.
3. Membandingkan kekuatan batu bata biasa dengan batu bata yang telah
dicampur dengan bahan additive berupa serbuk gergaji kayu.
5
E. Manfaat Penelitian
1. Memberikan informasi bahwa bahan limbah seperti serbuk gergaji dapat
dimanfaatkan sebagai alternatif campuran dalam pembuatan batu bata
terutama pada home industry karena dapat mengurangi jumlah biaya yang
dikeluarkan dan bersifat ekonomis.
2. Sebagai bahan untuk penelitian lanjutan dalam bidang geoteknik.
6
II. TINJAUAN PUSTAKA
A. Batu Bata
1. Pengertian Batu Bata
Batu Bata adalah bahan bangunan yang telah lama dikenal dan dipakai oleh
masyarakat baik di pedesaan atau perkotaan yang berfungsi untuk bahan
konstruksi. Hal ini dapat dilihat dari banyaknya pabrik batu bata yang
dibangun masyarakat untuk memproduksi batu bata. Penggunaan batu bata
banyak digunakan untuk aplikasi teknik sipil seperti dinding pada bangunan
gedung,bendungan,saluran dan pondasi.
Batu bata merah adalah salah satu unsur bangunan dalam pembuatan
konstruksi bangunan yang terbuat dari tanah liat ditambah air dengan atau
tanpa bahan campuran lain melalui beberapa tahap pengerjaan,seperti
menggali, mengolah, mencetak, mengeringkan, membakar pada temperatur
tinggi hingga matang dan berubah warna, serta akan mengeras seperti batu
setelah didinginkan hingga tidak dapat hancur lagi bila direndam dalam air..
Definisi batu bata menurut SNI 15-2094-2000 dan SII-0021-78 merupakan
suatu unsur bangunan yang diperuntukkan pembuatan konstruksi bangunan
7
dan yang dibuat dari tanah dengan atau tanpa campuran bahan-bahan lain,
dibakar cukup tinggi, hingga tidak dapat hancur lagi bila direndam dalam air.
2. Standar Batu Bata
Pembuatan batu bata harus memiliki standardisasi, karena dalam pembuatan
batu bata merupakan syarat mutlak dan menjadi suatu acuan penting dari
sebuah industri di suatu negara khususnya di Indonesia.
Standardisasi menurut Organisasi Internasional (ISO) merupakan proses
penyusunan dan pemakaian aturan-aturan untuk melaksanakan suatu kegiatan
secara teratur demi keuntungan dan kerjasama semua pihak yang
berkepentingan, khususnya untuk meningkatkan ekonomi keseluruhan secara
optimum dengan memperhatikan kondisi-kondisi fungsional dan persyaratan
keamanan.
Adapun syarat-syarat batu bata dalam SNI 15-2094-2000 dan SII-0021-78
meliputi beberapa aspek seperti :
a. Sifat Tampak
Batu bata merah harus berbentuk prisma segi empat panjang, mempunyai
rusuk-rusuk yang tajam dan siku, bidang sisinya harus datar, tidak
menunjukkan retak-retak.
b. Ukuran dan Toleransi
8
Standar Bata Merah di Indonesia oleh BSN (Badan Standardisasi
Nasional) nomor 15-2094-2000 menetapkan suatu ukuran standar untuk
bata merah sebagai berikut :
Tabel 1. Ukuran dan Toleransi Bata Merah Pasangan Dinding
Modul
Tebal (mm)
Lebar (mm)
Panjang (mm)
M-5a
65 + 2
90 + 3
190 + 4
M-5b
65 + 2
100 + 3
190 + 4
M-6a
52 + 3
110 + 4
230 + 4
M-6b
55 + 3
110 + 6
230 + 5
M-6c
70 + 3
110 + 6
230 + 5
M-6d
80 + 3
110 + 6
230 + 5
Sumber: SNI 15-2094-2000
c. Kuat Tekan
Besarnya kuat tekan rata-rata dan koefisien variasi yang diijinkan untuk
bata merah untuk pasangan dinding sesuai Tabel 2.
Tabel 2. Klasifikasi Kekuatan Bata
Kekuatan Tekan Rata-Rata Batu Bata
Kelas
Koefisien
Variasi
2
2
Kg/cm
N/mm
50
50
5,0
22%
100
100
10
15%
Izin
9
150
150
15
15%
Sumber : (SNI 15-2094-2000)
d. Garam Berbahaya
Garam yang mudah larut dan berbahaya, antara lain : Magnesium Sulfat
(MgSO4), Natrium Sulfat (Na2SO4), Kalium Sulfat (K2SO4), dan kadar
garam maksimum 1,0%, tidak boleh menyebabkan lebih dari 50%
permukaan batu bata tertutup dengan tebal akibat pengkristalan garam.
e. Kerapatan Semu
Kerapatan semu minimum bata merah pasangan dinding adalah 1,2
gram/cm3.
f. Penyerapan Air
Penyerapan air maksimum bata merah pasangan dinding adalah 20%.
3. Tahapan atau Proses Pembakaran Batu Bata
Proses pembakaran batu bata sangat penting dilaksanakan oleh orang yang
sudah ahli dalam menentukan baik atau tidaknya batu bata yang sudah
dibakar. Jika pembakarannya gagal, maka batu bata tidak bias di daur ulang
kembali karena bahan pembuatan batu bata dibakar sekali tidak ada
pembakaran yang kedua kali.
Batu Bata pada proses pembakaran akan disusun secara bertingkat dan bagian
bawah tumpukan batu bata tersebut akan deberi semacam terowongan untuk
10
memasukan kayu bakar pada proses pembakaran batu bata. Pada bagian atas
akan diberikan sekam padi atau kayu bakar untuk proses pematangan pada
bagian atas batu bata. Panas yag akan menyebar dengan baik akan dapat
membuat batu bata matang dengan sempurna.
Proses penjemuran batu bata dapat memakan waktu selama 2 hari jika pada
saat cuaca yang mendukung, tetapi jika pada saat musim hujan maka prose
penjemuran dapat memakan waktu yang cukup lama bisa sampai seminggu
penjemuran batu bata.
Batu bata dengan kualitas yang baik dapat dilihat dari kematangan yang
sempurna, jika batu bata yang yang mengalami pembakaran sempurna maka
akan berwarna kemerahan pada bagian seluruh batu bata tetapi pada batu bata
yang kurang bagus maka akan ada warna kehitaman pada bagian sisi batu bata
yang akan mengakibatkan kekuatan batu bata berkurang dibanding kekuatan
batu bata dengan proses pematangan yang sempurna.
B. Tanah
1. Pengertian Tanah
Tanah dari pandangan ilmu Teknik Sipil merupakan himpunan mineral, bahan
organik dan endapan-endapan yang relative lepas (loose) yang terletak di atas
batu dasar
(bedrock) (Hardiyatmo, 1992).
11
Tanah didefinisikan oleh Das (1995) sebagai material yang terdiri dari agregat
mineral-mineral padat yang tidak tersementasi (terikat secara kimia) satu sama
lain dan dari bahan-bahan organik telah melapuk (yang berpartikel padat)
disertai dengan zat cair dan gas yang mengisi ruang-ruang kosong diantara
partikel-partikel padat tersebut.
Diantara partikel-partikel tanah terdapat ruang kosong yang disebut pori-pori
yang berisi air dan udara. Ikatan yang lemah antara partikel-partikel tanah
disebabkan oleh karbonat dan oksida yang tersenyawa diantara partikel
tersebut, atau dapat juga disebabkan oleh adanya material organik. Bila hasil
dari pelapukan tersebut berada pada tempat semula maka bagian ini disebut
sebagai tanah sisa (residu soil). Hasil pelapukan terangkut ke tempat lain dan
mengendap di beberapa tempat yang berlainan disebut tanah bawaan
(transportation soil). Media pengangkut tanah berupa gravitasi, angin, air, dan
gletsyer. Pada saat akan berpindah tempat, ukuran dan bentuk partikel dapat
berubah dan terbagi dalam beberapa rentang ukuran.
Proses penghancuran dalam pembentukan tanah dari batuan terjadi secara fisis
atau kimiawi. Proses fisis antara lain berupa erosi akibat tiupan angin,
pengikisan oleh air dan gletsyer, atau perpecahan akibat pembekuan dan
pencairan es dalam batuan, sedangkan proses kimiawi menghasilkan
perubahan pada susunan mineral batuan asal. Salah satu penyebab adalah air
yang mengandung asam alkali, oksigen dan karbondioksida (Wesley, 1977).
12
2. Klasifikasi Tanah
Klasifikasi tanah adalah suatu sistem pengaturan beberapa jenis tanah yang
berbeda-beda tapi mempunyai sifat yang serupa ke dalam kelompok dan
subkelompok berdasarkan pemakaiannya. Sistem klasifikasi ini menjelaskan
secara singkat sifat-sifat umum tanah yang sangat bervariasi namun tidak ada
yang benar-benar memberikan penjelasan yang tegas mengenai kemungkinan
pemakainya (Das, 1995).
Sistem klasifikasi tanah dimaksudkan untuk memberikan informasi tentang
karakteristik dan sifat-sifat fisik tanah serta mengelompokkannya sesuai dengan
perilaku umum dari tanah tersebut. Tanah-tanah yang dikelompokkan dalam
urutan berdasarkan suatu kondisi fisik tertentu. Tujuan klasifikasi tanah adalah
untuk menentukan kesesuaian terhadap pemakaian tertentu, serta untuk
menginformasikan tentang keadaan tanah dari suatu daerah kepada daerah
lainnya dalam bentuk berupa data dasar. Klasifikasi tanah juga berguna untuk
studi yang lebih terperinci mengenai keadaan tanah tersebut serta kebutuhan
akan pengujian untuk menentukan sifat teknis tanah seperti karakteristik
pemadatan, kekuatan tanah, berat isi, dan sebagainya (Bowles, 1989).
Menurut Verhoef (1994), tanah dapat dibagi dalam tiga kelompok:
1. Tanah berbutir kasar (pasir, kerikil)
2. Tanah berbutir halus (lanau, lempung)
3. Tanah campuran
13
Perbedaan antara pasir/kerikil dan lanau/lempung dapat diketahui dari sifat-sifat
material tersebut. Lanau/lempung seringkali terbukti kohesif (saling mengikat)
sedangkan material yang berbutir (pasir, kerikil) adalah tidak kohesif (tidak
saling mengikat). Struktur dari tanah yang tidak berkohesi ditentukan oleh cara
penumpukan butir (kerangka butiran). Sruktur dari tanah yang berkohesi
ditentukan oleh konfigurasi bagian-bagian kecil dan ikatan diantara bagianbagian kecil ini.
Tanah dapat diklasifikasikan secara umum sebagai tanah tidak kohesif dan tanah
kohesif, atau tanah berbutir kasar dan berbutir halus (Bowles, 1989). Namun
klasifikasi ini terlalu umum sehingga memungkinkan terjadi identifikasi yang
sama untuk tanah-tanah yang hampir sama sifatnya.
Ada beberapa macam sistem klasifikasi tanah yang umumnya digunakan sebagai
hasil pengembangan dari sistem klasifikasi yang sudah ada. Beberapa sistem
tersebut memperhitungkan distribusi ukuran butiran dan batas-batas Atterberg,
sistem-sistem tersebut adalah sistem klasifikasi tanah berdasarkan AASHTO
(American Association of State Highway and Transportation Official) dan sistem
klasifikasi tanah berdasarkan USCS (Unified System Clasification Soils)
3. Klasifikasi Tanah Berdasarkan Unified System
Sistem klasifikasi tanah ini yang paling banyak dipakai untuk pekerjaan teknik
fondasi
seperti bendungan, bangunan dan konstruksi yang sejenis. Sistem
ini biasa digunakan untuk desain lapangan udara dan untuk spesifikasi
14
pekerjaan tanah untuk jalan. Klasifikasi berdasarkan Unified sytem, tanah
dikelompokkan menjadi:
1. Tanah butir kasar (coarse-grained-soil) yaitu tanah berbutir kasar dengan
kurang dari 50% dari berat total tanah adalah lolos ayakan No. 200.
Simbol dari kelompok ini dimulai dengan huruf awal G atau S. G adalah
untuk kerikil (gravel) dan S untuk pasir (sand) atau tanah berpasir.
2. Tanah berbutir halus (fine-grained-soil) yaitu tanah bernutir halus dengan
lebih dari 50% dari berat total tanah adalah lolos ayakan No. 200. Simbol
dari kelompok ini dimulai dengan huruf awal M untuk lanau (moum atau
silt), C untuk lempung (clay), dan O untuk tanah organik (organic soils),
serta simbo PT digunakan untuk tanah gambut (peat soils). Plastisitas
dinyatakan dengan L untuk plastisitas rendah dan H untuk plastisitas
tinggi.
Tabel 3. Sistem klasifikasi tanah Unified system (Bowles, 1991)
Jenis Tanah
Prefiks
Subkelompok
Sufiks
Kerikil
G
Gradasi baik
W
Gradasi buruk
P
Berlanau
M
Berlempung
C
wl < 50 persen
L
Pasir
S
Lanau
M
Lempung
C
15
Organik
O
Gambut
Pt
Wl > 50 persen
H
Tabel 4. Klasifikasi tanah berdasarkan sistem Unified
Kerikil bergradasi-buruk dan
campuran kerikil-pasir, sedikit
atau sama sekali tidak
mengandung butiran halus
GM
Kerikil berlanau, campuran kerikilpasir-lanau
GC
Kerikil berlempung, campuran
kerikil-pasir-lempung
SW
Pasir bergradasi-baik , pasir
berkerikil, sedikit atau sama
sekali tidak mengandung butiran
halus
SP
Pasir bergradasi-buruk, pasir
berkerikil, sedikit atau sama
sekali tidak mengandung butiran
halus
SM
Pasir berlanau, campuran pasirlanau
SC
Pasir berlempung, campuran pasirlempung
ML
Lanau anorganik, pasir halus sekali,
serbuk batuan, pasir halus
berlanau atau berlempung
CL
Lempung anorganik dengan
plastisitas rendah sampai dengan
sedang lempung berkerikil,
lempung berpasir, lempung
berlanau, lempung “kurus” (lean
clays)
OL
MH
Lanau-organik dan lempung
berlanau organik dengan
plastisitas rendah
Lanau anorganik atau pasir halus
diatomae, atau lanau diatomae,
lanau yang elastis
Klasifikasi berdasarkan prosentase butiran halus ; Kurang dari 5% lolos saringan no.200: GM,
GP, SW, SP. Lebih dari 12% lolos saringan no.200 : GM, GC, SM, SC. 5% - 12% lolos
saringan No.200 : Batasan klasifikasi yang mempunyai simbol dobel
GP
Kerikil bergradasi-baik dan
campuran kerikil-pasir, sedikit
atau sama sekali tidak
mengandung butiran halus
Kriteria Klasifikasi
Cu = D60 > 4
D10
Cc =
(D30)2
Antara 1 dan 3
D10 x D60
Tidak memenuhi kedua kriteria untuk
GW
Batas-batas
Atterberg di
Bila batas Atterberg
bawah garis A
berada didaerah
atau PI < 4
arsir dari diagram
plastisitas, maka
Batas-batas
dipakai dobel
Atterberg di
simbol
bawah garis A
atau PI > 7
Cu = D60 > 6
D10
Cc =
(D30)2
Antara 1 dan 3
D10 x D60
Tidak memenuhi kedua kriteria untuk SW
Batas-batas
Atterberg di
Bila batas Atterberg
bawah garis A
berada didaerah
atau PI < 4
arsir dari diagram
plastisitas, maka
Batas-batas
dipakai dobel
Atterberg di
simbol
bawah garis A
atau PI > 7
Diagram Plastisitas:
Untuk mengklasifikasi kadar butiran halus yang
terkandung dalam tanah berbutir halus dan kasar.
Batas Atterberg yang termasuk dalam daerah yang
di arsir berarti batasan klasifikasinya menggunakan
dua simbol.
60
Plastis (%)
GW
Nama Umum
50
CH
40
CL
30
Batas
Pasir
dengan butiran
halus
Pasir bersih
(hanya pasir)
Kerikil dengan
Butiran halus
Kerikil bersih
(hanya kerikil)
Simbol
Lanau dan
lempung
Lanau dan lempung batas cair ≤ 50%
batas cair ≥
50%
Kerikil 50% ≥ fraksi kasar
tertahan saringan No. 4
Pasir≥ 50% fraksi kasar
lolos saringan No. 4
Tanah berbutir halus
50% atau lebih lolos ayakan No. 200
Tanah berbutir kasar ≥ 50% butiran
tertahan saringan No. 200
Divisi Utama
Garis A
CL-ML
20
4
ML
ML atau OH
16
CH
Tanah-tanah
dengan
kandungan organik sangat
tinggi
Lempung anorganik dengan
plastisitas tinggi, lempung
“gemuk” (fat clays)
OH
Lempung organik dengan plastisitas
sedang sampai dengan tinggi
PT
Peat (gambut), muck, dan tanahtanah lain dengan kandungan
organik tinggi
0 10
20
30
40 50
60 70 80
Batas Cair
Garis A : PI = 0.73 (LL-20)
Manual untuk identifikasi secara visual dapat dilihat
di ASTM Designation D-2488
Sumber :HaryChristady, 1992.
4. Klasifikasi Tanah Berdasarkan AASHTO
Sistem klasifikasi AASHTO awalnya membagi tanah kedalam 8
kelompok, A-1 sampai A-8 termasuk subkelompok. Sistem yang direvisi
(Proc. 25 th Annual Meeting of Highway Research Board, 1945)
mempertahankan delapan kelompok dasar tanah tadi tapi menambahkan
dua subkelompok dalam A-1, empat kelompok dalam A-2, dan dua
subkelompok dalam A-7. Kelompok A-8 tidak diperlihatkan tetapi
merupakan gambut atau rawang yang ditentukan berdasarkan klasifikasi
visual. Tanah-tanah dalam tiap kelompoknya dievaluasi terhadap indeks
kelompoknya yang dihitung dengan rumus-rumus empiris. Pengujian
yang dilakukan hanya analisis saringan dan batas-batas Atterberg
(Bowles, 1989).
Tabel 5. Sistem Klasifikasi Tanah Berdasarkan AASHTO
Tanah berbutir
(35% atau kurang dari seluruh contoh tanah lolos ayakan No.200
A-1
A-2
Klasifikasi kelompok
A-3
A-1-a
A-1-b
A-2-4
A-2-5
A-2-6
A-2-7
Analisis ayakan (%
lolos)
No.10
Maks 50
No.40
Maks 30 Maks 50 Min 51
No.200
Maks 15 Maks 25 Maks 10 Maks 35 Maks 35 Maks 35 Maks 35
Klasifikasi umum
17
Sifat fraksi yang
lolos ayakan No.40
Batas Cair (LL)
Indeks Plastisitas
(PI)
Maks 6
Tipe material yang Batu pecah, kerikil
paling dominan
dan pasir
Maks 40 Min 41 Maks 40
Maks 10 Maks 10 Min 11
NP
Pasir
halus
Min 41
Min 41
Kerikil dan pasir yang berlanau atau
berlempung
Penilaian sebagai
bahan tanah dasar
Baik sekali sampai baik
Klasifikasi umum
Tanah berbutir
(Lebih dari 35% dari seluruh contoh tanah lolos ayakan No.200
Klasifikasi kelompok
Analisis ayakan (%
lolos)
No.10
No.40
No.200
Sifat fraksi yang
lolos ayakan No.40
Batas Cair (LL)
Indeks Plastisitas
(PI)
Tipe material yang
paling dominan
Penilaian sebagai
bahan tanah dasar
A-4
A-5
A-6
A-7
Min 36
Min 36
Min 36
Min 36
Maks 40
Maks 10
Maks 41
Maks 10
Maks 40
Min 11
Min 41
Min 11
Tanah berlanau
Tanah Berlempung
Biasa sampai jelek
Sumber : Das (1995).
Tabel 5. merupakan sistem klasifikasi tanah berdasarkan AASHTO.
Tanah A-1 sampai A-3 adalah tanah berbutir (granular) dengan tidak
lebih dari 35 persen bahan lolos saringan No.200. Bahan khas dalam
kelompok A-1 adalah campuran bergradasi baik dari kerikil, pasir kasar,
pasir halus, dan suatu bahan pengikat (binder) yang mempunyai
plastisitas sangat kecil atau tidak sama sekali (Ip ≤ 6). Kelompok A -3
terdiri dari campuran pasir halus, bergradasi buruk, dengan sebagian kecil
pasir kasar dan kerikil, fraksi lanau yang merupakan bahan tidak plastis
18
lolos saringan No.200. Kelompok A-2 juga merupakan bahan berbutir
tetapi dengan jumlah bahan yang lolos saringan No.200 yang cukup
banyak (tidak lebih dari 35 persen). Bahan ini terletak di anatara bahan
dalam kelompok A-1 dan A-3 dan bahan lanau –lempung dari kelompok
A-4 sampai A-7. Kelompok A-4 sampai A-7 adalah tanah berbutir halus
dengan lebih dari 35 persen bahan lolos saringan No.200.
5. Klasifikasi Tanah Berdasarkan Tekstur dan Ukuran Butiran
Sistem klasifikasi ini didasarkan pada keadaan permukaan tanah yang
bersangkutan, sehingga dipengaruhi oleh ukuran butiran tanah dalam
tanah. Klasifikasi ini sangat sederhana didasarkan pada distribusi ukuran
tanah saja. Pada klasifikasi ini tanah dibagi menjadi kerikil (gravel), pasir
(sand), lanau (silt), dan lempung (clay) (Das, 1995).
Sistem 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
sistem distribusi ukuran butiran tanah yang membagi tanah dalam
beberapa kelompok, yaitu:
Pasir : Butiran dengan diameter 2,0 – 0,05 mm.
Lanau : Butiran dengan diameter 0,005 – 0,002 mm.
19
Lempung : Butiran dengan diameter lebih kecil dari 0,02 mm.
C. Tanah Lempung
1. Definisi Tanah Lempung
Tanah lempung merupakan tanah yang bersifat multi component, terdiri dari
tiga fase yaitu padat, cair, dan udara. Bagian yang padat merupakan
polyamorphous terdiri dari mineral inorganis dan organis. Mineral-mineral
lempung merupakan subtansi-subtansi kristal yang sangat tipis yang
pembentukan utamanya berasal dari perubahan kimia pada pembentukan
mineral-mineral batuan dasar. Semua mineral lempung sangat tipis
kelompok-kelompok partikel kristalnya berukuran koloid (