Bahkan di beberapa daerah abu vulkanik sering dijadikan bahan campuran untuk membuat semen dan material beton.
Pada penelitian ini sebelum abu vulkanik digunakan untuk membuat benda uji, maka abu vulkanik tersebut perlu dilakukan pengujian komposisi kimianya.
Pengujian dilakukan di Laboratorium Kimia Analitik, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sumatera utara. Berdasarkan penelitian yang
dilakukan terhadap abu vulkanik yang digunakan, diperoleh hasil seperti yang terlihat pada tabel 2.6.
Tabel 2.6. Hasil Pengujian Analisis Kimia Abu Vulkanik Gunung Sinabung No.
Parameter Hasil
Metode 1.
SiO
2
84,08 Gravimetri
2. Fe
2
O
3
0,03 Spektrofotometri
3. Al
2
O
3
9,94 Gravimetri
4. CaO
0,14 Titrimetri
Sumber : Hasil Percobaan di Laboratorium Kimia Analitik FMIPA USU.
2.3 Stabilisasi Tanah
Ketika tanah di lapangan bersifat sangat lepas atau sangat mudah tertekan atau pun memiliki indeks konsestensi yang tidak stabil, permeabilitas yang cukup
tinggi, atau memiliki sifat-sifat lain yang tidak diinginkan yang membuatnya tidak sesuai untuk digunakan di dalam suatu proyek konstruksi, maka tanah tersebut
perlu dilakukan usaha stabilisasi tanah. Tanah lempung merupakan salah satu jenis tanah yang sering dilakukan
proses stabilisasi. Hal ini disebabkan sifat lunak plastis dan kohesif tanah lempung disaat basah. Sehingga menyebabkan perubahan volume yang besar karena
Universitas Sumatera Utara
pengaruh air dan menyebabkan tanah mengembang dan menyusut dalam jangka waktu yang relatif cepat. Stabilisasi tanah adalah pencampuran tanah dengan
bahan tertentu, guna memperbaiki sifat-sifat teknis tanah, atau dapat pula, stabilisasi tanah adalah suatu usaha untuk merubah atau memperbaiki sifat-sifat
teknis tanah agar memenuhi syarat teknis tertentu. Bowles 1991 menyatakan bahwa stabilisasi tanah mungkin dilakukan
dengan cara sebagai berikut: 1.
Meningkatkan kepadatan tanah. 2.
Menambahkan bahan-bahan inert untuk meningkatkan kohesi danatau kekuatan geser dari tanah.
3. Menambahkan bahan-bahan yang mampu mengakibatkan perubahan
secara kimiawi ataupun fisik dari tanah. 4.
Merendahkan permukaan air tanah. 5.
Memindahkan danatau mengganti tanah yang bersifat buruk tersebut. Proses stabilisasi tanah ada 3 cara yaitu :
1. Mekanis
Stabilisasi mekanis dilakukan dengan cara pemadatan yang dilakukan dengan menggunakan berbagai jenis peralatan mekanis seperti: mesin gilas
roller , benda berat yang dijatuhkan, ledakan, tekanan statis, tekstur,
pembekuan, pemanasan dan sebagainya. 2.
Fisis Stabilisasi secara fisis dilakukan melalui perbaikan gradasi tanah dengan
menambah butiran tanah pada fraksi tertentu yang dianggap kurang, guna mencapai gradasi yang rapat.
Universitas Sumatera Utara
3. Kimiawi Modification by Admixture
Stabilisasi secara kimiawi dilakukan dengan cara menambahkan bahan kimia tertentu sehingga terjadi reaksi kimia. Bahan kimia tersebut dapat
berupa Portland cement PC, kapur, gypsum, abu terbang fly ash, semen aspal, sodium dan kalsium klorida, ataupun limbah pabrik kertas dan bahan-
bahan limbah lainnya yang memungkinkan untuk digunakan seperti abu sekam padi, abu ampas tebu, abu cangkang sawit dan lain-lain.
2.3.1 Stabilisasi Tanah dengan Semen
Stabilisasi tanah dengan semen adalah pencampuran antara tanah yang telah dihancurkan, semen dan air, kemudian dipadatkan dan menghasilkan suatu
material baru yaitu tanah – semen dimana karakteristik deformasi, kekuatan, daya
tahan terhadap air, cuaca dan sebagainya dapat disesuikan dengan kebutuhan. Pada penelitian ini digunakan semen dengan jenis Portland Cement tipe-I
dan abu vulkanik. Kelebihan penggunaan semen sebagai bahan stabilisasi tanah adalah:
a. Meningkatkan kekuatan dan kekakuan stiffness
b. Stabilitas volume yang lebih baik
c. Meningkatkan durabilitas
2.3.2 Proses Kimia Pada Stabilisasi Tanah dengan Semen
Suardi 2005 mengatakan tahapan proses kimia pada stabilisasi tanah menggunakan semen adalah sebagai berikut:
a. Absorbsi air dan reaksi pertukaran ion;
Universitas Sumatera Utara
Jika semen portland ditambahkan pada tanah, ion kalsium Ca
++
dilepaskan melalui proses hidrolisa dan pertukaran ion berlanjut pada permukaan
partikel-partikel lempung, Butiran lempung dalam kandungan tanah berbentuk halus dan bermuatan negatif. Ion positif seperti ion hidrogen H
+
, ion sodium Na
+
, ion kalsium K
+
, serta air yang berpolarisasi. Sehingga membentuk kalsium silikat dan kalsium aluminat yang mengakibatkan
kekuatan tanah meningkat. Reaksi pozolan; semuanya melekat pada permukaan butiran lempung. Dengan reaksi ini partikel-partikel lempung
menggumpal sehingga mengakibatkan konsistensi tanah menjadi lebih baik. b.
Reaksi pembentukan kalsium silikat dan kalsium aluminat; Secara umum hidrasi adalah sebagai berikut:
23CaO.SiO
2
+ 6H
2
O 3CaO.2SiO
2
. 3H
2
O+3CaOH
2
22CaO.SiO
2
+ 4H
2
O 3CaO.2SiO
2
. 3H
2
O+ CaOH
2
Reaksi antara silika SiO
2
dan alumina Al
2
O
3
halus yang terkandung dalam tanah lempung dengan kandungan mineral reaktif, sehingga dapat
bereaksi dengan kapur dan air. Hasil reaksi adalah terbentuknya kalsium silikat
hidrat seperti:
tobermorit, kalsium
aluminat hidrat
4CaO.Al
2
O
3
.12H
2
O dan gehlenit hidrat 2CaO.Al
2
O
3
.SiO
2
.6H
2
O yang tidak larut dalam air. Pembentukan senyawa-senyawa ini berlangsung lambat dan
menyebabkan tanah menjadi lebih keras, lebih padat dan lebih stabil. Jadi semen yang umum digunakan untuk stabilisai tanah dengan bahan semen
adalah ordinary portland cement atau dikenal sebagai semen tipe I.
Universitas Sumatera Utara
2.3.3 Stabilisasi Tanah dengan Abu Vulkanik
Butiran lempung dalam kandungan yang berbentuk halus dan bermuatan negatif. Ion positif seperti ion hidrogen H
+
, ion sodium Na
+
, dan ion kalium K
+
, serta air yang berpolarisasi, semuanya melekat pada permukaan butiran lempung. Jika unsur kimia seperti Fe
2
O
3
, CaO dan MgO ditambahkan pada tanah dengan kondisi seperti diatas, maka pertukaran ion segera terjadi, dan ion yang
berasal dari larutan Fe
2
O
3
, CaO dan MgO diserap oleh permukaan butiran lempung. Jadi, permukaan butiran lempung tadi kehilangan kekuatan tolaknya
repulsion force, dan terjadilah kohesi pada butiran itu sehingga berakibat kekuatan konsistensi tanah tersebut akan bertambah.
Universitas Sumatera Utara
BAB I PENDAHULUAN
1.1 LATAR BELAKANG
