PENGARUH WAKTU PEMERAMAN TERHADAP DAYA DUKUNG STABILISASI TANAH LEMPUNG BERPASIR MENGGUNAKAN TX-300

ABSTRACT

CURING TIME EFFECT ON BEARING CAPACITY OF SANDY

CLAY SOIL USING TX-300

By

SYAHRIZAL EFFENDY

Road is one of many things that support the development of construction at citties and villages. Not every soil can be directly used for road construction. Soil conditions in one area will not have the same soil properties with the other area. Some has a good bearing capacity and there’s also some with poor soil bearing capacity. This thing is very influenced by the type of the soil, so that on constructionis is requred a deeper understanding of the soil behavior analytically. In this research_{, the tested soil is study clay soil that diviced from Dusun kali ayu,}

Desa jadti baru, Kecamatan tanjung bintang, Kabupaten Lampung Selatan-Provinsi Lampung had been optimized with TX-300 with density of 2.49, water contents of 22.34 percent, 41.08 percent Liquit Limit, plastic limit of 31.92 percent and plasticity index of 9.15 percent. Mixed content of TX-300 that used was 1.2 ml and 6 kg soil sample for 0,7,14 and 28 day with unsoaked method. On physical examination like density and liquit limit increased after stabilized. While the mechanical examination, TX-300 is quite effective in increasing the bearing capacity along with the increasing of curing duration from 21.69% up to 25.92% in 28 days curing time. From CBR test result without soaking , the soil that has stabilized with TX-300 has a less effect in increasing the bearing capacity of the sandy clay soil compared with of stabilizing on soft clay soil.

ABSTRAK

PENGARUH WAKTU PEMERAMAN TERHADAP DAYA DUKUNG STABILISASI TANAH LEMPUNG BERPASIR MENGGUNAKAN TX-300

Oleh

SYAHRIZAL EFFENDY

Jalan merupakan salah satu hal penunjang dari perkembangan pembangunan dikota maupun didesa, tidak semua tanah bisa langsung dipakai untuk pembuatan jalan. Kondisi tanah pada suatu daerah tidak akan memiliki sifat tanah yang sama dengan daerah lainnya. Ada yang mempunyai daya dukungbaik dan adapula yang sangat buruk. Hal ini tentu sangat dipengaruhi oleh jenis tanahnya, sehingga dalam suatu pekerjaan konstruksi perlu adanya penguasaan yang lebih mendalam baik itu secara analitis mengenai perilaku tanah.

Pada penelitian ini, tanah yang diuji yaitu tanah lempung berpasir yang berasal dari Dusun Kali Ayu, Desa Jati Baru, Kecamatan Tanjung Bintang, Kabupaten Lampung Selatan – provinsi Lampung yang telah dioptimumkan oleh TX-300 dengan kadar 1,2 ml dengan berat jenis 2,49; kadar air 22,34 persen; batas cair 41,08 persen; batas plastis 31,92 persen; dan indek plastisitas 9,15 persen. Kadar larutan TX-300 yang digunakan yaitu 1,2ml dan 6 kg sampel tanah selama 0, 7, 14, dan 28 hari tanpa perendaman.

Pada pengujian fisik seperti berat jenis dan batas plastis mengalami peningkatan setelah distabilisasi. Sementara pada pengujian mekanik, TX-300 cukup efektif dalam meningkatkan daya dukungnya seiring bertambahnya durasi pemeraman dari 21,69% menjadi 25,92% pada durasi 28 hari pemeraman. Dari hasil pengujian CBR tanpa rendaman, campuran TX-300 memiliki pengaruh yang lebih kecil dalam meningkatkan daya dukung tanah lempung berpasir dibandingkan dengan stabilisasi pada tanah lempung lunak.

DAFTAR ISI

Halaman HALAMAN PENGESAHAN

DAFTAR ISI ... i

DAFTAR NOTASI ... iv

DAFTAR TABEL ... vi

DAFTAR GAMBAR ... viii

ABSTRAK ... ix

I. PENDAHULUAN ... 1

A. Latar Belakang ... 1

B. RumusanMasalah ... 3

C. Pembatasan Masalah ... 4

D. Tujuan Penelitian... 5

II. TINJAUAN PUSTAKA ... 6

A. Tanah ... 6

B. Tanah Lempung ... 16

C. Stabilisasi Tanah ... 27

D. Stabilisasi Elektro-Kimiawi TX-300 ... 29

E. Daya Dukung Tanah ... 31

F. Tinjauan Penelitian Terdahulu ... 37

III. METODOLOGI PENELITIAN ... 40

A. PengambilanSampel ... 40

B. Peralatan ... 41

D. Metodepencampuran Sampel Tanah dengan TX-300 ... 41

E. Pelaksanaan Pengujian ... 43

1) Uji Kadar Air ... 44

2) Uji Analisa Saringan ... 44

3) Uji Batas Atterberg ... 46

4) Uji Berat Jenis ... 48

5) Uji Pemadatan Tanah (Proctor Modified) ... 50

6) Uji CBR ... 53

7) Uji Hidrometri... 55

F. Urutan Prosedur Penelitian ... 57

G. Analisa Hasil Penelitian ... 59

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ... 61

A. Hasil dan pembahasan Pengujian Sampel Tanah Asli (Data Sekunder) ... 61

1) Uji Kadar Air (ω) ... 61

2) Uji Berat Jenis (Gs) ... 62

3) Uji Batas Atterberg ... 63

4) Uji Analisa Saringan ... 64

5) Uji Hidrometri... .. 67

6) Uji Pemadatan Tanah ... 67

7) Uji CBR Tanah Asli ... 69

B. Perhitungan Kadar Efektif TX-300 ... 70

C. Hasil Pengujian Sampel Tanah Stabilisasi Pada Kadar TX-300 Optimum ... 71

D. Hasil Pengujian CBR, Berat Jenis Dan Batas Atterberg Pada Campuran TX-300 Untuk Masing-Masing Waktu Pemeraman74 1. Uji CBR Laboratorium ... 74

2. Uji Berat Jenis ... 76

iii

E. Analisa Waktu Pemeraman, Batas Atterberg, Berat Jenis

Dan CBR... 79 F. Perbandingan Nilai Batas CBR, Berat Jenis Dan Batas Atterberg

Terhadap Bahan Stabilisasi Sama Dan Pemakain Tanah Berbeda.... 81 V. PENUTUP ... 90

A. Kesimpulan ... 90 B. Saran ... 92 DAFTAR PUSTAKA ... LAMPIRAN ...

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 1.Sistem Klasifikasi Tanah USCS ... 11

Tabel 2.Sistem Klasifikasi USCS ... 12

Tabel 3. Klasifikasi Tanah AASHTO ... 15

Tabel 4.NilaiIndeksPlastisitas Dan Sifat Tanah ... 24

Tabel 5. Beban Penetrasi Bahan Standar. ... 37

Tabel 6. Hasil Pengujian CBR DenganKadar TX 300 (Mirsa Sumarni 2012) ... 38

Tabel 7.Hasilpengujian CBR tiapkadar (Aljius, 2011) ... 39

Tabel 8. Hasil Pengujian Kadar Air Tanah Asli ... 62

Tabel 9. Hasil Pengujian Berat Jenis (GS) Tanah Asli ... 62

Tabel 10. Hasil Pengujian Batas Atterberg Tanah Asli ... 63

Tabel 11. Hasil Pengujian Analisis Saringan Tanah Asli ... 64

Tabel 12. Hasil Pengujian Sampel Tanah Asli ... 70

Tabel 13.Hasil Pengujian CBR Tiap Kadar Campuran ... 71

Tabel 14.Hasil Pengujian Berat Jenis Tiap Kadar ... 72

Tabel 15.Hasil Pengujian Batas Cair Tiap Kadar ... 73

vii

Tabel 17.Hasil pengujian indeks plastisitas tiap kadar ... 73

Tabel 18. HasilPengujian CBR Tanah Lempung Berpasir Untuk Lama WaktuPemeraman ... 74

Tabel19. Hasil Pengujian Berat Jenis Tiap WaktuPemeraman... 76

Tabel20. Hasil Pengujian Batas CairTiap WaktuPemeraman... 78

Tabel21. Hasil Pengujian Batas PlastisTiap WaktuPemeraman ... 78

Tabel22. Hasil Pengujian IndeksPlastisitasTiap WaktuPemeraman ... 79

Tabel23. Perbandingan Nilai CBR TiapWaktuPemeramanTerhadap Bahan Stabilisasi TX-300Dan Tanah Yang Berbeda ... 82

Tabel 24. Perbandingan Nilai Batas Cair Tiap Waktu Pemeraman Terhadap Bahan Stabilisasi TX-300Dan Tanah Yang Berbeda . 83 Tabel 25. Perbandingan Nilai Batas Plastis Tiap Waktu Pemeraman Terhadap Bahan Stabilisasi TX-300Dan Tanah Yang Berbeda . 85 Tabel26.Perbandingan Nilai Indeks Plastisitas Tiap Waktu Pemeraman Terhadap Bahan Stabilisasi TX-300 dan Tanah Yang Berbeda. 86 Tabel27. Perbandingan Berat Jenis Tiap Waktu Pemeraman Terhadap Bahan Stabilisasi TX-300 Dan Tanah Yang Berbeda... 88

DAFTAR NOTASI

γ = Berat Volume

γsat = Berat Volume Maksimum

ω = Kadar Air

ASTM = AmericanStandart Testing and Material

AASHTO = American Association Of State Highway and Transportation Official

Gs = Berat Jenis

LL = Batas Cair

Wopt = Kadar air optimum PI = Indeks Plastisitas PL = Batas Plastis

D10 = Persentase Berat Tanah yang Lolos Saringan

Ww = Berat Air

Wc = Berat Container

Wcs = Berat Container + Sampel Tanah Sebelum dioven Wds = BeratContainer + Sampel Tanah Setelahdioven Wn = Kadar Air Pada Ketukan ke-n

W1 = Berat Picnometer

v

W3 = Berat Picnometer + Tanah Kering + Air W4 = Berat Picnometer + Air

Wci = Berat Saringan

Wbi = Berat Saringan + Tanah Tertahan Wai = Berat Tanah Tertahan

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 1. Nilai - Nilai Batas - Batas Atterberg ... 14

Gambar 2. Variasi indeks plastisitas dengan persen fraksi lempung (Hary Christady, 2006)... 19

Gambar 3. Batas Kosistensi ... 23

Gambar 4. Grafik Analisis Saringan Dan Hidrometri ... 65

Gambar 5. Diagram Plastisitas ... 66

Gambar 6. Hubungan Antara Berat Volume Kering Dengan Kadar Air Optimum ... 68

Gambar 7. Hubungan Antara Nilai CBR Tanah Lempung Berpasir Dengan Lama Waktu Pemeraman... 74

Gambar 8. Hubungan Antara Nilai Berat Jenis Tanah Lempung Berpasir Denagan Lama Waktu Pemeraman ... 76

Gambar 9. Hubungan Antara Nilai Batas - Batas Atterber Tanah Lempung Berpasir Dengan Lama Waktu Pemeraman ... 79

Gambar 10. Grafik Perbandingan Nilai CBR Tiap Waktu Pemeraman Terhadap Bahan Stabilisasi TX-300 Dan Tanah Berbeda ... 82

Gambar 11. Grafik Perbandingan Nilai Batas Cair Tiap Waktu Pemeraman Terhadap Bahan Stabilisasi TX-300 Dan Tanah Berbeda ... 84

ix

Gambar 12. Grafik Perbandingan Nilai Batas Plastis Tiap Waktu Pemeraman Terhadap Bahan Stabilisasi TX-300 Dan Tanah Berbeda ... 85 Gambar 13. Grafik Perbandingan Indeks Plastisitas Tiap Waktu Pemeraman

Terhadap Bahan Stabilisasi TX-300 Dan Tanah Berbeda ... 87 Gambar 14. Grafik Perbandingan Berat JenisTiap Waktu Pemeraman

I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Dengan semakin majunya perkembangan pembangunan saat ini, kebutuhan akan penggunaan jalan sangat penting. Baik untuk masyarakat yang berada di perkotaan maupun di pedesaan, Jalan merupakan prasarana yang dibangun di atas tanah namun tidak semua jenis tanah dapat langsung dibangun jalan di atasnya karena tanah memiliki karakteristik yang berbeda-beda dan berpengaruh terhadap daya dukungnya. Tanah lempung berpasir merupakan salah satu jenis tanah yang memiliki daya dukung yang rendah. Jenis tanah lempung berpasir bersifat kohesif artinya pada kadar air tinggi tanah tersebut kelekatan antar partikel tanah sangat kuat sementara pada kadar air rendah tanah tersebut akan menyusut. Di musim kemarau tanah jenis ini akan mengeras dan retak-retak, sedangkan di musim penghujan tanah ini menjadi lunak.

Pada tanah yang memiliki daya dukung rendah diperlukan upaya perbaikan tanah untuk meningkatkan kekuatan tanah tersebut. Perbaikan tanah yang dapat dilakukan salah satunya adalah stabilitas daya dukung, cara ini dapat meningkatkan kepadatan tanah, umur jalan, dan daya dukung tanah sehingga tanah tersebut layak dibangun jalan. Stabilisasi ada banyak macamnya,

2

diantaranya menggunakan bahan campuran / additive dan melakukan pemadatan dengan cara mekanis.

Dalam penelitian ini metode stabilisasi tanah dilakukan dengan menggunakan bahan campuran / additive. Bahan pencampur yang akan digunakan diharapkan dapat mengurangi atau menghilangkan sifat-sifat tanah yang kurang baik dan kurang menguntungkan dari tanah yang akan digunakan. Untuk memperbaiki mutu tanah digunakan bahan pencampur yang salah satunya adalah TX 300.

TX 300 adalah cairan konsentrat, bila diaplikasikan secara tepat akan memadatkan tanah dan menjadikan struktur tanah yang keras dan tahan air. Kelebihan dari TX 300 adalah tidak berbahaya, tidak korosif, tidak mengandung bahan penyebab alergi, dan tidak mudah terbakar. TX 300 dapat digunakan hampir di semua tipe atau kombinasi tanah kecuali pasir murni (perlu dicampur dengan tanah lempung, atau bahan lainnya). Karena dapat dipakai di semua jenis tanah dipilihlah TX 300 sebagai campuran pada tanah lempung berlanau. Diharapkan larutan TX 300 ini dapat mengisi pori-pori dalam tanah dan mengikat partikel-partikel tanah sehingga tanah tersebut menjadi lebih kuat dan kedap air.

Jenis tanah lempung berpasir yang dipakai pada penelitian ini berasal dari Dusun Kali Ayu, Desa Jati Baru, Kecamatan Tanjung Bintang, Kabupaten Lampung Selatan. Daerah ini dipilih karena jalan di perkebunan cocok bila distabilisasi dengan TX 300. Jalan di perkebunan pada umumnya tidak menggunakan perkerasan sedangkan tanah yang distabilisasi dengan TX 300

dapat langsung digunakan sebagai jalan tanpa adanya perkerasan, mengingat sifat TX 300 yang dapat membuat tanah menjadi kedap air.

Untuk mendapatkan campuran yang homogen antara tanah dan larutan TX 300 diperlukan waktu pemeraman. Homogen artinya partikel- partikel tanah telah terikat sempurna oleh TX 300 sehingga tidak ada lagi pori-pori dalam tanah. Pemeraman dalam hal ini dimaksudkan untuk melihat peningkatan kekuatan dari campuran tanah dan larutan TX 300 seiring dengan bertambahnya waktu pemeraman, apakah akan terjadi peningkatan atau malah terjadi penurunan dari daya dukungnya setelah campuran tersebut diperam dengan durasi waktu pemeraman yang berbeda-beda dengan melihat angka CBR yang akan diteliti dalam Laboratorium Mekanika Tanah, Universitas Lampung.

B. Rumusan Masalah

Penelitian dengan TX 300 bertujuan untuk meningkatkan daya dukung tanah yang dilihat dari penambahan nilai CBR, adapun peningkatan yang terjadi dipengaruhi oleh waktu pemeraman permasalah yang terjadi kita belum mengetahui lama waktu pemeraman yang efektif untuk stabilisasi tanah lempung berpasir, Maka dari itu perlu diteliti seberapa besar pengaruh variasi waktu pemeraman terhadap daya dukung lapisan tanah dengan menggunakan larutan TX 300 untuk subgrade pada jalan

4

C. Pembatasan Masalah

Masalah yang akan dibahas yaitu penelitian laboratorium, untuk melihat sifat dan karakteristik tanah lempung berpasir bila dicampur larutan TX 300. Ruang lingkup dan batasan masalah pada penelitian ini adalah :

1) Sampel tanah yang digunakan adalah sampel tanah terganggu (disturbed) dengan menggunakan jenis tanah lempung plastisitas rendah.

2) Bahan penstabilisasi yang digunakan adalah larutan TX 300.

3) Variasi waktu pemeraman yang diselidiki adalah 0 hari, 7 hari, 14 hari dan 28 hari.

4) Pengujian yang dilakukan di laboratorium meliputi : a). Pengujian Tanah Asli

 Pengujian Kadar Air  Pengujian Berat Jenis  Pengujian Batas Atterberg  Pengujian Analisa Saringan  Pengujian Pemadatan  Pengujian CBR

b). Pengujian pada tanah yang udah distabilisasi  Pengujian Berat Jenis

 Pengujian Batas Atterberg  Pengujian CBR

D. Tujuan Penelitian

Penelitian ini dilakukan bertujuan untuk :

1. Mengetahui peningkatan daya dukung tanah yang telah di stabilisasi menggunakan larutan TX 300 terhadap tanah asli dengan menggunakan tes CBR.

2. Mengetahui pengaruh variasi waktu pemeraman tanah yang telah distabilisasi menggunakan larutan TX 300 dari variasi waktu yaitu 0 hari, 7 hari, 14 hari, dan 28 hari.

II. TINJAUAN PUSTAKA

A.Tanah

1. Definisi Tanah

Tanah adalah lapisan permukaan bumi yang berasal dari material induk yang telah mengalami proses lanjut, karena perubahan alami dibawah pengaruh air, udara, dan macam - macam organisme baik yang masih hidup maupun yang telah mati. Tingkat perubahan terlihat pada komposisi, struktur dan warna hasil pelapukan (Dokuchaev 1870).

Tanah merupakan suatu benda alam yang tersusun dari padatan (bahan mineral dan bahan organik), cairan dan gas, yang menempati permukaan daratan, menempati ruang, dan dicirikan oleh salah satu atau kedua berikut: horison-horison, atau lapisan-lapisan, yang dapat dibedakan dari bahan asalnya sebagai hasil dari suatu proses penambahan, kehilangan, pemindahan dan transformasi energi dan materi, atau berkemampuan mendukung tanaman berakar di dalam suatu lingkungan alam (Soil Survey Staff, 1999)

Tanah (soil) menurut teknik sipil dapat didefinisikan sebagai sisa atau produk yang dibawa dari pelapukan batuan dalam proses geologi yang dapat digali tanpa peledakan dan dapat ditembus dengan peralatan pengambilan contoh (sampling) pada saat pemboran. (Hendarsin, 2000)

Tanah menurut Bowles (1991) adalah campuran partikel-partikel yang terdiri dari salah satu atau seluruh jenis berikut :

a) 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).

b) Kerikil (gravel), partikel batuan yang berukuran 5 mm sampai 150 mm. c) Pasir (sand), partikel batuan yang berukuran 0,074 mm sampai 5 mm,

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

d) Lanau (silt), partikel batuan berukuran dari 0,002 mm sampai 0,074 mm. Lanau dan lempung dalam jumlah besar ditemukan dalam deposit yang disedimentasikan ke dalam danau atau di dekat garis pantai pada muara sungai.

e) Lempung (clay), partikel mineral berukuran lebih kecil dari 0,002 mm. Partikel-partikel ini merupakan sumber utama dari kohesi pada tanah yang kohesif.

f) Koloid (colloids), partikel mineral yang “diam” yang berukuran lebih kecil dari 0,001 mm.

Istilah tanah dalam bidang mekanika tanah dapat digunakan mencakup semua bahan seperti lempung, pasir, kerikil dan batu-batu besar. Metode yang dipakai dalam teknik sipil untuk membedakan dan menyatakan berbagai tanah, sebenarnya sangat berbeda dibandingkan dengan metode yang dipakai dalam bidang geologi atau ilmu tanah. Sistem klasifikasi yang digunakan dalam mekanika tanah dimaksudkan untuk memberikan keterangan mengenai sifat-sifat teknis dari bahan-bahan itu dengan cara yang sama, seperti halnya

8

pernyatan-pernyataan secara geologis dimaksudkan untuk memberi keterangan mengenai asal geologis dari tanah.

2. Klasifikasi Tanah

Klasifikasi tanah secara umum adalah pengelompokkan berbagai jenis tanah ke dalam kelompok yang sesuai dengan sifat teknik dan karakteristiknya. Sistem klasifikasi tanah adalah suatu sistem yang mengatur jenis-jenis tanah yang berbeda-beda, tetapi mempunyai sifat-sifat yang serupa kedalam kelompok - kelompok dan subkelompok berdasarkan pemakaiannya. Dengan adanya sistem klasifikasi ini akan menjelaskan secara singkat sifat-sifat umum tanah yang sangat bervariasi tanpa penjelasan yang rinci. Klasifikasi ini pada umumnya di dasarkan sifat-sifat indeks tanah yang sederhana seperti distribusi ukuran butiran dan plastisitas. Namun semuanya tidak memberikan penjelasan yang tegas tentang kemungkinan pemakaiannya.

Sistem klasifikasi tanah dapat dibagi menjadi dua, yaitu : a. Klasifikasi berdasarkan tekstur dan ukuran

Sistem klasifikasi ini di dasarkan pada keadaan permukaan tanah yang bersangkutan, sehingga dipengaruhi oleh ukuran butiran tanah dalam tanah. Klasifikasi ini sangat sederhana di dasarkan pada distribusi ukuran tanah saja. Pada klasifikasi ini tanah dibagi menjadi kerikil (gevel), pasir

(sand), lanau (silt) dan lempung (clay) (Das,1993). b. Klasifikasi berdasarkan pemakaian

Pada sistem klasifikasi ini memperhitungkan sifat plastisitas tanah dan menunjukkan sifat-sifat tanah yang penting. Pada saat ini terdapat dua

sistem klasifikasi tanah yang sering dipakai dalam bidang teknik. Kedua sistem klasifikasi itu memperhitungkan distribusi ukuran butir dan batas-batas Atterberg.

Klasifikasi tanah diperlukan antara lain untuk hal-hal sebagai berikut :

a. Perkiraan hasil eksplorasi tanah (perkiraan log bor tanah, peta tanah, dan lain-lain).

b. Perkiraan standar kemiringan lereng penggalian tanah dan tebing.

c. Perkiraan pemilihan bahan (penentuan tanah yang harus disingkirkan, pemilihan tanah dasar, bahan tanah timbunan, dan lain-lain).

d. Perkiraan persentasi muai dan susut.

e. Pemilihan jenis konstruksi dan peralatan untuk konstruksi (pemilihan cara penggalian dan rancangan penggalian).

f. Perkiraan kemampuan alat untuk konstruksi.

g. Rencana pekerjaan/pembuatan lereng dan tembok penahan tanah (perhitungan tekanan tanah dan pemilihan jenis konstruksi).

Ada beberapa macam sistem klasifikasi tanah sebagai hasil pengembangan dari sistem klasifikasi yang sudah ada. Tetapi yang paling umum digunakan adalah:

a. Sistem Klasifikasi Tanah USCS (Unified Soil Classification System).

Klasifikasi tanah sistem ini diajukan pertama kali oleh Casagrande dan selanjutnya dikembangkan oleh United State Bureau of Reclamation

10

American Society for Testing and Materials (ASTM) telah memakai USCS sebagai metode standar guna mengklasifikasikan tanah. Dalam bentuk yang sekarang, sistem ini banyak digunakan dalam berbagai pekerjaan geoteknik. Dalam USCS, suatu tanah diklasifikasikan ke dalam dua kategori utama yaitu :

1) Tanah berbutir kasar (coarse-grained soils) yang terdiri atas kerikil dan pasir yang mana kurang dari 50% tanah yang lolos saringan No. 200 (F200 < 50). Simbol kelompok diawali dengan G untuk kerikil (gravel) atau tanah berkerikil (gravelly soil) atau S untuk pasir (sand) atau tanah berpasir (sandy soil).

2) Tanah berbutir halus (fine-grained soils) yang mana lebih dari 50% tanah lolos saringan No. 200 (F200 ≥ 50). Simbol kelompok diawali dengan M untuk lanau inorganik (inorganic silt), atau C untuk lempung inorganik (inorganic clay), atau O untuk lanau dan lempung organik. Simbol Pt digunakan untuk gambut (peat), dan tanah dengan kandungan organik tinggi.

Simbol lain yang digunakan untuk klasifikasi adalah W - untuk gradasi baik (well graded), P - gradasi buruk (poorly graded), L - plastisitas rendah (low plasticity) dan H - plastisitas tinggi (high plasticity).

Adapun menurut Bowles, 1991 kelompok-kelompok tanah utama pada sistem klasifikasi Unified diperlihatkan pada Tabel 1 berikut ini

Tabel 1. Sistem Klasifikasi Tanah USCS (Bowles, 1991). Jenis Tanah Prefiks Sub Kelompok Sufiks

Kerikil G Gradasi baik W

Gradasi buruk P

Pasir S Berlanau M

Berlempung C

Lanau M

Lempung C wL < 50% L

Organik O wL > 50% H

Gambut Pt

Klasifikasi sistem tanah USCS secara visual di lapangan sebaiknya dilakukan pada setiap pengambilan contoh tanah. Hal ini berguna di samping untuk dapat menentukan pemeriksaan yang mungkin perlu ditambahkan, juga sebagai pelengkap klasifikasi yang di lakukan di laboratorium agar tidak terjadi kesalahan tabel.

Dimana :

W = Well Graded (tanah dengan gradasi baik), P = Poorly Graded (tanah dengan gradasi buruk), L = Low Plasticity (plastisitas rendah, LL<50), H = High Plasticity (plastisitas tinggi, LL> 50

12

Tabel 2. Sistem klasifikasi USCS

Divisi Utama Simbol Nama Umum Kriteria Klasifikasi

Ta na h be rb ut ir ka sa r≥ 5 0 % b u ti ra n te rt ah an sari n g an N o . 2 0 0 K er ik il 5 0 % ≥ fr ak si k asar te rt ah an sari n g an N o . 4 K er ik il b er si h (h an y a k er ik il

) GW

Kerikil bergradasi-baik dan campuran kerikil-pasir, sedikit atau sama sekali tidak mengandung butiran halus

K la si fi k asi b er d as ar k an p ro se n ta se b u ti ra n h al u s ; K u ra n g d ar i 5 % lo lo s sari n g a n n o .2 0 0 : G M , G P , S W , S P . L eb ih d ar i 1 2 % l o lo s s ar in g an n o .2 0 0 : G M , G C , S M , S C . 5 % 1 2 % l o lo s sari n g an N o .2 0 0 : B at as an k la si fi k as i y an g mem p u n y ai s im b o l d o b el

Cu = D60 > 4 D10

Cc = (D30)2 Antara 1 dan 3 D10 x D60

GP

Kerikil bergradasi-buruk dan campuran kerikil-pasir, sedikit atau sama sekali tidak mengandung butiran halus

Tidak memenuhi kedua kriteria untuk GW K er ik il d en g an B u ti ra n h al u s

GM Kerikil berlanau, campuran kerikil-pasir-lanau

Batas-batas Atterberg di bawah garis A atau PI < 4

Bila batas Atterberg berada didaerah arsir dari diagram plastisitas, maka dipakai dobel simbol GC Kerikil berlempung, campuran _{kerikil-pasir-lempung}

Batas-batas Atterberg di bawah garis A atau PI > 7

Pa si r≥ 5 0 % f ra k si k as ar lo lo s sari n g an N o . 4 P asi r b er si h ( h an y a p as ir ) SW

Pasir bergradasi-baik , pasir berkerikil, sedikit atau sama sekali tidak mengandung butiran halus

Cu = D60 > 6 D10

Cc = (D30)2 Antara 1 dan 3 D10 x D60

SP

Pasir bergradasi-buruk, pasir berkerikil, sedikit atau sama sekali tidak mengandung butiran halus

Tidak memenuhi kedua kriteria untuk SW P asi r d en g an b u ti ra n h al u s

SM Pasir berlanau, campuran pasir-lanau

Batas-batas Atterberg di bawah garis A atau PI < 4

Bila batas Atterberg berada didaerah arsir dari diagram plastisitas, maka dipakai dobel simbol SC Pasir berlempung, campuran

pasir-lempung

Batas-batas Atterberg di bawah garis A atau PI > 7

Ta n ah b er b u ti r h al u s 50 % at au l eb ih l o lo s ay ak an N o . 2 0 0 La n au d an l em p u n g ba ta s c ai r ≤ 5 0 % ML

Lanau anorganik, pasir halus sekali, serbuk batuan, pasir halus berlanau atau berlempung

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

50 CH

40 CL

30 Garis A

CL-ML

20

4 ML ML atau OH 0 10 20 30 40 50 60 70 80

Garis A : PI = 0.73 (LL-20) CL

Lempung anorganik dengan plastisitas rendah sampai dengan sedang lempung berkerikil, lempung berpasir, lempung berlanau, lempung “kurus” (lean clays)

OL

Lanau-organik dan lempung berlanau organik dengan plastisitas rendah La n au d an l em p u n g b at as ca ir ≥ 50 % MH

Lanau anorganik atau pasir halus diatomae, atau lanau diatomae, lanau yang elastis

CH

Lempung anorganik dengan plastisitas tinggi, lempung “gemuk” (fat clays)

OH

Lempung organik dengan plastisitas sedang sampai dengan tinggi

Tanah-tanah dengan kandungan organik sangat tinggi

PT

Peat (gambut), muck, dan tanah-tanah lain dengan kandungan organik tinggi

Manual untuk identifikasi secara visual dapat dilihat di ASTM Designation D-2488 Sumber : Hary Christady, 1996.

B at as P la st is (%)

b. Sistem klasifikasi AASHTO (American Association of State Highway and Transportation Official).

Sistem klasifikasi AASHTO bermanfaat untuk menentukan kualitas tanah guna pekerjaan jalan yaitu lapis dasar (subbase) dan tanah dasar (subgrade). Karena sistem ini ditujukan untuk pekerjaan jalan tersebut, maka penggunaan sistem ini dalam prakteknya harus dipertimbangkan terhadap maksud aslinya. Sistem ini membagi tanah ke dalam 7 kelompok utama yaitu A-1 sampai dengan A-7. Tanah yang diklasifikasikan ke dalam A-1, A-2, dan A-3 adalah tanah berbutir di mana 35% atau kurang dari jumlah butiran tanah tersebut lolos ayakan No. 200. Tanah di mana lebih dari 35% butirannya tanah lolos ayakan No. 200 diklasifikasikan ke dalam kelompok A-4, A-5 A-6, dan A-7. Butiran dalam kelompok A-4 sampai dengan A-7 tersebut sebagian besar adalah lanau dan lempung. Sistem klasifikasi ini didasarkan pada kriteria di bawah ini :

1) Ukuran Butir

Kerikil : bagian tanah yang lolos ayakan diameter 75 mm (3 inchi) dan yang tertahan pada ayakan No. 10 (2 mm).

Pasir : bagian tanah yang lolos ayakan No. 10 (2 mm) dan yang tertahan pada ayakan No. 200 (0,075 mm).

14

2) Plastisitas

Nama berlanau dipakai apabila bagian-bagian yang halus dari tanah mempunyai indeks plastis sebesar 10 atau kurang. Nama berlempung dipakai bilamana bagian-bagian yang halus dari tanah mempunyai indeks plastis indeks plastisnya 11 atau lebih.

Gambar 1. Nilai - nilai batas Atterberg untuk subkelompok tanah

3) Apabila batuan (ukuran lebih besar dari 75 mm) di temukan di dalam contoh tanah yang akan ditentukan klasifikasi tanahnya, maka batuan-batuan tersebut harus dikeluarkan terlebih dahulu. Tetapi, persentase dari batuan yang dileluarkan tersebut harus dicatat.

Apabila sistem klasifikasi AASHTO dipakai untuk mengklasifikasikan tanah, maka data dari hasil uji dicocokkan dengan angka-angka yang diberikan dalam Tabel 3 dari kolom sebelah kiri ke kolom sebelah kanan ditemukan angka – angka yang sesuai.

Tabel 3. Klasifikasi Tanah untuk Lapisan tanah(AASHTO) Klasifikasi Umum

Tanah berbutir (35% atau kurang dari seluruh contoh tanah

lolos ayakan No. 200)

Tanah lanau - lempung (lebih dari 35% dari seluruh contoh

tanah lolos ayakan No. 200) Klasifikasi Kelompok

A-1

A-3

A-2

A-4 A-5 A-6

A-7

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

A-7-6** 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 Min 36 Min 36 Min 36 Min 36 Sifat fraksi yang lolos

ayakan No. 40

Batas Cair (LL) --- --- Maks 40 Min 41 Maks 40 Min 41 Maks 40 Min 41 Maks 40 Min 41 Indek Plastisitas (PI) Maks 6 NP Maks 10 Maks 10 Min 11 Min 11 Maks 10 Maks 10 Min 11 Min 11 Tipe material yang

paling dominan

Batu pecah, kerikil dan pasir

Pasir halus

Kerikil dan pasir yang berlanau atau

berlempung Tanah berlanau Tanah berlempung Penilaian sebagai

bahan tanah dasar Baik sekali sampai baik Biasa sampai jelek

Keterangan : ** Untuk A-7-5, PI ≤ LL – 30 ** Untuk A-7-6, PI > LL – 30 Sumber : Das, 1995.

16

Data yang telah didapat dari percobaan laboratorium dan angka-angka yang telah ditabelkan pada Tabel 3 dari kolom sebelah kiri kekolom sebelah kanan . Kelompok tanah yang paling kiri paling baik dalam menahan beban roda, berarti paling baik untuk lapisan dasar tanah jalan. Semakin kekanan semakin berkurang kualitasnya.

B. Tanah Lempung

Tanah lempung merupakan tanah yang bersifat multi component yang terdiri dari tiga fase yaitu padat, cair dan udara. Bagian yang padat merupakan polyamorphous terdiri dari mineral organis dan inorganis. Mineral-mineral lempung merupakan substansi-substansi kristal yang sangat tipis yang pembentukan utamanya berasal dari perubahan kimia pada pembentukan mineral-mineral batuan dasar. Semua mineral lepung sangat tipis kelompok-kelompok partikel kristalnya berukuran koloid (<0,002mm) dan hanya dapat dilihat dengan mikrosop elektron.

Tanah lempung terdiri dari butir – butir yang sangat kecil ( < 0.002 mm) dan menunjukkan sifat – sifat plastisitas dan kohesi. Kohesi menunjukkan kenyataan bahwa bagian – bagian itu melekat satu sama lainnya, sedangkan plastisitas adalah sifat yang memungkinkan bentuk bahan itu dirubah – rubah tanpa perubahan isi atau tanpa kembali ke bentuk aslinya, dan tanpa terjadi retakan – retakan atau terpecah – pecah (Wesley, 1977). Warna tanah pada tanah lempung tidak dipengaruhi oleh unsur kimia yang terkandung di dalamnya, karena tidak adanya perbedaan yang dominan dimana kesemuanya hanya dipengaruhi oleh unsur Natrium saja yang paling mendominasi.

Semakin tinggi plastisitas, grafik yang dihasilkan pada masing-masing unsur kimia belum tentu sama. Hal ini disebabkan karena unsur-unsur warna tanah dipengaruhi oleh nilai Liquid Limit (LL) yang berbeda-beda. Dalam keadaan kering sangat keras, dan tidak mudah terkelupas hanya dengan jari tangan. Selain itu, permeabilitas lempung sangat rendah (Terzaghi dan Peck, 1987). Mineral lempung merupakan senyawa alumunium silikat yang kompleks yang terdiri dari satu atau dua unit dasar, yaitu silica tetrahedral dan alumunium octahedral. Silicon dan alumunium mungkin juga diganti sebagian dengan unsur lain yang disebut dengan substitusi isomorfis. Sifat-sifat yang dimiliki tanah lempung adalah sebagai berikut:

a.Ukuran butir halus, kurang dari 0,002 mm. b. Permeabilitas rendah.

c. Kenaikan air kapiler tinggi. d. Bersifat sangat kohesif.

e. Kadar kembang susut yang tinggi. f. Proses konsolidasi lambat.

Tanah butiran halus khususnya tanah lempung akan banyak dipengaruhi oleh air. Sifat pengembangan tanah lempung yang dipadatkan akan lebih besar pada lempung yang dipadatkan pada kering optimum daripada yang dipadatkan pada basah optimum. Lempung yang dipadatkan pada kering optimum relatif kekurangan air, oleh karena itu lempung ini mempunyai kecenderungan yang lebih besar untuk meresap air sebagai hasilnya adalah sifat mudah mengembang (Hardiyatmo, 1999).

18

Tanah lempung adalah tanah yang mempunyai partikel mineral tertentu yang menghasilkan sifat-sifat plastis pada tanah bila dicampur dengan air (Grim, 1953).

Partikel lempung dapat berbentuk seperti lembaran yang mempunyai permukaan khusus. Karena itu, tanah lempung mempunyai sifat sangat dipengaruhi oleh gaya-gaya permukaan. Umumnya, terdapat kira-kira 15 macam mineral yang diklasifikasikan sebagai mineral lempung. Beberapa mineral yang diklasifikasikan sebagia mineral lempung yakni :

montmorrillonite, illite, kaolinite, dan polygorskite (Hardiyatmo, H.C., 2006). Sifat-sifat umum mineral lempung :

a. Hidrasi

Partikel mineral lempung biasanya bermuatan negatif sehingga partikel lempung hampir selalu mengalami hidrasi, yaitu dikelilingi oleh lapisan-lapisan molekul air dalam jumlah yang besar. Lapisan ini sering mempunyai tebal dua molekul dan disebut lapisan difusi, lapisan difusi ganda atau lapisan ganda adalah lapisan yang dapat menarik molekul air atau kation yang disekitarnya. Lapisan ini akan hilang pada temperature yang lebih tinggi dari 60º sampai 100º C dan akan mengurangi plastisitas alamiah, tetapi sebagian air juga dapat menghilang cukup dengan pengeringan udara saja.

b. Aktivitas (A)

Hary Christady (2006) mendefinisikan aktivitas tanah lempung sebagai perbandingan antara Indeks Plastisitas (IP) dengan presentase butiran yang lebih kecil dari 0,002 mm yang dinotasikan dengan huruf C, disederhanakan dalam persamaan berikut:

A = IP/C

Aktivitas digunakan sebagai indeks untuk mengidentifikasi kemampuan mengembang dari suatu tanah lempung. Ketebalan air mengelilingi butiran tanah lempung tergantung dari macam mineralnya. Jadi dapat disimpulkan plastisitas tanah lempung tergantung dari :

1. Sifat mineral lempung yang ada pada butiran 2. Jumlah mineral

Bila ukuran butiran semakin kecil, maka luas permukaan butiran akan semakin besar. Pada konsep Atterberg, jumlah air yang tertarik oleh permukaan partikel tanah akan bergantung pada jumlah partikel lempung yang ada di dalam tanah.

Gambar 2. Variasi indeks plastisitas dengan persen fraksi lempung (HaryChristady, 2006)

20

Gambar di atas mengklasifikasikan mineral lempung berdasarkan nilai aktivitasnya, yaitu :

1. Montmorrillonite : Tanah lempung dengan nilai aktivitas (A) ≥ 7,2 2. Illite : Tanah lempung dengan nilai aktivitas (A) ≥ 0,9 dan< 7,2

3. Kaolinite : Tanah lempung dengan nilai aktivitas (A) ≥ 0,38 dan < 0,9

4. Polygorskite : Tanah lempung dengan nilai aktivitas (A) < 0,38

c. Flokulasi dan Disversi

Apabila mineral lempung terkontaminasi dengan substansi yang tidak mempunyai bentuk tertentu atau tidak berkristal (amophus) maka daya negatif netto, ion-ion H+ di dalam air, gaya Van der Waals, dan partikel berukuran kecil akan bersama-sama tertarik dan bersinggungan atau bertabrakan di dalam larutan tanah dan air. Beberapa partikel yang tertarik akan membentuk

flok (flock) yang berorientasi secara acak, atau struktur yang berukuran lebih besar akan turun dari larutan itu dengan cepatnya dan membentuk sendimen yang sangat lepas. Flokulasi larutan dapat dinetralisir dengan menambahkan bahan-bahan yang mengandung asam (ion H+), sedangkan penambahan.bahan-bahan alkali akan mempercepat flokulasi. Lempung yang baru saja berflokulasi dengan mudah tersebar kembali dalam larutan semula apabila digoncangkan, tetapi apabila telah lama terpisah penyebarannya menjadi lebih sukar karena adanya gejala thiksotropic (Thixopic), dimana kekuatan didapatkan dari lamanya waktu.

d. Pengaruh Zat Cair

Fase air yang berada di dalam struktur tanah lempung adalah air yang tidak murni secara kimiawi. Pada pengujian di laboratorium untuk batas Atterberg, ASTM menentukan bahwa air suling ditambahkan sesuai dengan keperluan. Pemakaian air suling yang relatif bebas ion dapat membuat hasil yang cukup berbeda dari apa yang didapatkan dari tanah di lapangan dengan air yang telah terkontaminasi. Air berfungsi sebagai penentu sifat plastisitas dari lempung. Satu molekul air memiliki muatan positif dan muatan negatif pada ujung yang berbeda (dipolar).Fenomena hanya terjadi pada air yang molekulnya dipolar dan tidak terjadi pada cairan yang tidak dipolar seperti karbon tetrakolrida (CCl4) yang jika dicampur lempung tidak akan terjadi apapun.

e. Sifat Kembang Susut (Swelling)

Tanah-tanah yang banyak mengandung lempung mengalami perubahan volume ketika kadar air berubah. Perubahan itulah yang membahayakan bangunan. Tingkat pengembangan secara umum bergantung pada beberapa faktor, yaitu :

1) Tipe dan jumlah mineral yang ada di dalam tanah. 2) Kadar air.

3) Susunan tanah.

4) Konsentrasi garam dalam air pori. 5) Sementasi.

22

Secara umum sifat kembang susut tanah lempung tergantung pada sifat plastisitasnya, semakin plastis mineral lempung semakin potensial untuk menyusut dan mengembang.

Tanah Lempung mempunyai beberapa jenis, antara lain : 1. Tanah Lempung Berlanau

Lanau adalah tanah atau butiran penyusun tanah/batuan yang berukuran di antara pasir dan lempung. Sebagian besar lanau tersusun dari butiran-butiran

quartz yang sangat halus dan sejumlah partikel berbentuk lempengan-lempengan pipih yang merupakan pecahan dari mineral-mineral mika. Sifat-sifat yang dimiliki tanah lanau adalah sebagai berikut:

a. Ukuran butir halus, antara 0,002 – 0,05 mm. b. Bersifat kohesif.

c. Kenaikan air kapiler yang cukup tinggi. d. Permeabilitas rendah.

e. Kadar kembang susut yang tinggi. f. Proses penurunan lambat.

Lempung berlanau adalah tanah lempung yang mengandung lanau dengan material utamanya adalah lempung. Tanah lempung berlanau merupakan tanah yang memiliki sifat plastisitas sedang dengan Indeks Plastisitas 7-17 dan kohesif.

2. Tanah Lempung Plastisitas Rendah

Plastisitas merupakan kemampuan tanah dalam menyesuaikan perubahan bentuk pada volume yang konstan tanpa retak-retak/remuk. Sifat dari plastisitas tanah lempung sangat di pengaruhi oleh besarnya kandungan air

yang berada di dalamnya dan juga disebabkan adanya partikel mineral lempung dalam tanah.

Sifat dari plastisitas tanah lempung sangat di pengaruhi oleh besarnya kandungan air yang berada di dalamnya. Atas dasar air yang terkandung didalamnya (konsistensinya) tanah dibedakan atau dipisahkan menjadi 4 keadaan dasar yaitu padat, semi padat, plastis, cair.

Gambar 3. Batas Konsistensi

Bila pada tanah yang berada pada kondisi cair (titik P) kemudian kadar airnya berkurang hingga titik Q, maka tanah menjadi lebih kaku dan tidak lagi mengalir seperti cairan. Kadar air pada titik Q ini disebut dengan batas cair (liquid limit) yang disimbolkan dengan LL. Bila tanah terus menjadi kering hingga titik R, tanah yang dibentuk mulai mengalami retak-retak yang mana kadar air pada batas ini disebut dengan batas plastis (plastic limit), PL. Rentang kadar air dimana tanah berada dalam kondisi plastis, antara titik Q - R, disebut dengan indek plastisitas (plasticity index), PI, yang dirumuskan :

PI = LL - PL dengan,

24

PL = Batas Plastis (Liquid Plastic)

Dari Nilai PI yang dihitung dengan persamaan diatas akan ditentukan berdasarkan Atterberg (1911). Adapun batasan mengenai indeks plastisitas tanah ditinjau dari; sifat, dan kohesi. Seperti pada Tabel 4 dibawah ini.

Tabel 4.Nilai Indeks Plastisitas dan Sifat Tanah (Hardiyatmo, 2002)

PI % Sifat Tanah Kohesi

0 Non Plastis Non Kohesif

< 7 Plastisitas Rendah Kohesi Sebagian 7 - 17 Plastisitas Sedang Kohesif

> 17 Plastisitas Tinggi Kohesif

Pada tabel diatas dapat dilihat bahwa lempung plastisitas rendah memiliki nilai index plastisitas (PI) < 7 % dan memiliki sifat kohesi sebagian yang disebabkan oleh mineral yang terkandung didalamnya.

Dalam sistem klasifikasi Unified (Das, 1995). tanah lempung plastisitas rendah memiliki simbol kelompok CL yaitu Tanah berbutir halus 50% atau lebih, lolos ayakan No. 200 dan memiliki batas cair (LL) ≤ 50 %.

3. Tanah Lempung Berpasir.

Pasir merupakan partikel penyusun tanah yang sebagian besar terdiri dari mineral quartz dan feldspar. Sifat-sifat yang dimiliki tanah pasir adalah sebagai berikut:

a. Ukuran butiran antara 2 mm – 0,075 mm. b. Bersifat non kohesif.

c. Kenaikan air kapiler yang rendah.

d. Memiliki nilai koefisien permeabilitas antara 1,0 – 0,001 cm/det. e. Proses penurunan sedang sampai cepat.

Klasifikasi tanah tergantung pada analisis ukuran butiran, distribusi ukuran butiran dan batas konsistensi tanah. Peubahan klasifikasi utama dengan penambahan ataupun pengurangan persentase yang lolos saringan no.4 atau no.200 adalah alasan diperlukannya mengikutsertakan deskripsi verbal beserta simbol-simbolnya, seperti pasir berlempung, lempung berlanau, lempung berpasir dan sebagainya.

Pada tanah lempung berpasir persentase didominasi oleh partikel lempung dan pasir walaupun terkadang juga terdapat sedikit kandungan kerikil ataupun lanau. Identifikasi tanah lempung berpasir dapat ditinjau dari ukuran butiran, distribusi ukuran butiran dan observasi secara visual. Sedangkan untuk batas konsistensi tanah digunakan sebagai data pendukung identifikasi karena batas konsistensi tanah lempung berpasir disuatu daerah dengan daerah lainnya akan berbeda tergantung jenis dan jumlah mineral lempung yang terkandung di dalamnya.

Suatu tanah dapat dikatakan lempung berpasir bila lebih dari 50% mengandung butiran lebih kecil dari 0,002 mm dan sebagian besar lainnya mengandung butiran antara 2 – 0,075 mm. Pada Sistim Klasifikasi USCS

(ASTM D 2487-66T) tanah lempung berpasir digolongkan pada tanah dengan simbol CL.

26

Untuk tanah urugan dan tanah pondasi, Sistim Klasifikasi USCS mengklasifikasikan tanah lempung berpasir sebagai :

a. Stabil atau cocok untuk inti dan selimut kedap air.

b. Memiliki koefisien permeabilitas antara 10-6– 10-8 cm/det.

c. Efektif menggunakan penggilas kaki domba dan penggilas dengan ban bertekanan untuk pemadatan di lapangan.

d. Berat volume kering 1,52-1,92 t/m3. e. Daya dukung tanah baik sampai buruk.

Penggunaan untuk saluran dan jalan, Sistim Klasifikasi USCS mengklasifikasikan tanah lempung berpasir sebagai :

a. Cukup baik sampai baik sebagai pondasi jika tidak ada pembekuan. b. Tidak cocok sebagai lapisan tanah dasar untuk perkerasan jalan. c. Sedang sampai tinggi kemungkinan terjadi pembekuan.

d. Memiliki tingkat kompresibilitas dan pengembangan yang sedang. e. Sifat drainase kedap air.

f. Alat pemadatan lapangan yang cocok digunakan penggilas kaki domba dan penggilas dengan ban bertekanan.

g. Berat volume kering antara 1,6 – 2 t/m3. h. Memiliki nilai CBR lapangan antara 5-15 %.

C.Stabilisasi Tanah

Stabilisasi tanah secara prinsip adalah suatu tindakan atau usaha yang dilakukan guna menaikkan kekuatan tanah dan mempertahankan kekuatan gesernya.

Beberapa tindakan yang dilakukan untuk menstabilisasikan tanah adalah sebagai berikut :

1. Menambah bahan yang menyebabkan perubahan-perubahan kimiawi atau fisis pada tanah.

2. Mengganti tanah yang buruk 3. Meningkatkan kerapatan tanah. 4. Menurunkan muka air tanah.

5. Menambah material yang tidak aktif sehingga meningkatkan kohesi dan kekuatan geser yang timbul.

Cara yang digunakan untuk menstabilisasi tanah terdiri dari salah satu atau kombinasi dari cara berikut (Bowles, 1989) :

1. Stabilisasi Tanah dengan Cara Mekanis

Stabilisasi tanah dengan cara mekanis dapat didefinisikan sebagai upaya pengaturan gradasi tanah secara proporsional yang diikuti dengan proses pemadatan, untuk mendapatkan kepadatan maksimum.

Pemadatan merupakan suatu usaha mempertinggi kerapatan tanah, dengan pemakaian energi mekanis untuk menghasilkan pemadatan partikel. Sebelum dilakukan pemadatan, tanah pada mulanya dilakukan dengan

28

pengeringan, penambahan air, agregat-agregat (butir-butir) atau dengan bahan-bahan pencampur seperti semen, kapur, garam, abu batu bara, dan bahan tambahan lainnya. Tujuan dari pemadatan tanah adalah untuk memperbaiki sifat-sifat mekanik massa tanah. Beberapa keuntungan yang diperoleh dari pemadatan tanah adalah (Fourman, 1996) :

a. Berkurangnya penurunan permukaan tanah, yaitu gerakan vertikal di dalam massa tanah itu sendiri akibat berkurangnya angka pori.

b. Bertambahnya kekuatan tanah.

c. Berkurangnya penyusutan volume akibat berkurangnya kadar air dari nilai patokan pada saat pengeringan.

2. Stabilisasi Tanah dengan Bahan Pencampur

Cara yang sering digunakan untuk menstabilisasi tanah berbutir halus adalah dengan mencampur tanah tersebut dengan bahan pencampur (semen, semen dan pasir, semen dan garam, abu batu bara, gamping, gamping dan abu batu bara) dan diberi air secukupnya kemudian dipadatkan dengan mesin gilas dan menghasilkan suatu beton bergradasi rendah.

Sedangkan stabilisasi dengan bahan pencampur kimiawi dapat mengubah sifat-sifat kurang menguntungkan dari tanah. Biasanya digunakan untuk tanah berbutir halus. Bahan yang digunakan untuk stabilisasi tanah disebut stabilizing agent.

D.Stabilisasi TX-300

TX-300 adalah bahan polimer cair yang berfungsi untuk menstabilisasi, mengeraskan, dan menguatkan daya dukung tanah. TX-300 digunakan untuk membangun struktur dasar jalan yang kokoh dan tahan lama, untuk jalan yang dilapis aspal/beton juga digunakan juga untuk membangun jalan tanpa lapisan penutup, yang tahan lama dan tahan terhadap perubahan cuaca. TX-300 dapat digunakan hampir di semua tipe atau kombinasi tanah, kecuali pasir murni. TX-300 bekerja dengan baik untuk tanah tipe A-2-4, A-2-6, A-4, A-5, A-6 dan A-7.

Bahan kimia yang terkandung di TX-300 memiliki proses ikatan reaksi kimia seperti yang ditemukan di stabilisator sulfat atau klorida berbasis, yang bersifat korosif.

Dalam asam sulfat berbasis stabilisator, material jalan yang dikeraskan dari reaksi kimia atau "mengkristal", hanya untuk memecah, terutama pada bahan mengandung semen atau kalsium seperti ditemukan di caliche, shell atau kapur.

Sebaliknya, TX-300 bersifat koloid, yang dibentuk melalui pertukaran ion menghasilkan pembentukan gel yang mengubah mereka dari cair ke padat, membentuk suatu ikatan, tetap kaku ditembus, itu memberikan ketahanan terhadap kelembaban seperti mengisi pada rongga tanah, mengurangi indeks plastisitas dan penurunan tegangan permukaan sebagai sementasi pada akhirnya meningkatkan kapasitas atau daya dukung tanah.

30

Polimerisasi dari TX-300 menjadi sebuah kumpulan yang solid dan ketika mengeras, menyebarkan air. Komponen mencapai viskositas maksimum dan ditetapkan menjadi kuat, ikatan anorganik yang tidak biodegradable. Ketika diterapkan dengan baik, TX-300 menembus permukaan untuk mengikat partikel halus bersama-sama, sehingga ikatan dan kekuatan materi dasar ada dua metode yaitu dehidrasi dan mekanisme pengaturan bahan kimia yang merubah bahan menjadi lekatan, lebih kental dan larut.

TX-300 aman terhadap lingkungan dan tidak memerlukan label peringatan berbahaya; itu dapat disimpan untuk periode waktu yang panjang dalam kontainer baja. TX-300 ini adalah bahan non korosif, tidak mudah terbakar, tidak menyebabkan alergi dan tidak beracun.

TX-300 terdiri dari bahan baku alami dan tidak mengandung bahan atau produk daur ulang. Ini berisi inhibitor korosi, itu memberikan 100% lebih sedikit korosif daripada air keran, sangat membantu melindungi peralatan logam.

TX 300, bila diaplikasikan secara tepat akan memadatkan tanah dan menjadikan struktur tanah yang keras dan tahan air. Fungsi lain dari TX-300 adalah:

1. Memperkuat pondasi bangunan.

2. Konstruksi landasan pesawat, lantai lapangan parkir, lantai area pergudangan, dll.

Keuntungan menggunakan TX-300 :

1. Daya dukung yang kuat / kokoh, TX-300 memberikan struktur dasar yang kuat sehingga mampu membuat jalan yang mulus dan tidak berdebu. Meningkatkan CBR hingga 200% - 300%, secara signifikan mengurangi index plastis tanah .

2. Waktu konstruksi yang cepat, lebih cepat dibandingkan dengan pembuatan struktur dasar jalan yang normal.

3. Lebih ekonomis, meminimalisasi penggunaan bahan lapisan penutup jalan (aspal / beton). Atau tidak menggunakan lapisan penutup sama sekali.

4. Tahan lama, baik dengan perawatan yang minimal atau tanpa perawatan sama sekali.

5. Ramah lingkungan dan aman bagi manusia (lulus persyaratan dan standard dari US EPA dan ISO 9002).

E. Daya Dukung Tanah

Daya dukung tanah adalah besarnya tekanan atau kemampuan tanah untuk menerima beban dari luar. Daya dukung tanah dasar dipengaruhi oleh jenis tanah, tingkat kepadatan, kadar air, kondisi drainase, dan lain-lain. Tingkat

kepadatan dinyatakan dengan persentase berat volume kering (γk) tanah

terhadap berat volume kering maksimum (γk maks). Daya dukung tanah dasar

(subgrade) pada perencanaan perkerasan lentur dinyatakan dengan nilai CBR (Hardiyatmo, 1999).

32

Daya dukung tanah bisa kita dapat dengan cara mekanis seperti dengan bantuan alat berat. Ada beberapa cara seperti melakukan penggilasan dengan alat penggilas, menjatuhkan benda berat, ledakan, melakukan tekanan stastis, melakukan proses pembekuan, pemanasan dan sebagainya.

Tanah yang memiliki daya dukung yang baik memiliki tingkat kerapatan yang besar. Tanah pada kondisi ini memiliki penurunan tanah yang sangat kecil dan dalam jangka waktu yang sangat lama. Penurunan muka air tanah juga sangat besar sehingga pada drainase tanah kondisinya tidak terlalu tergenang air.

Tujuan perbaikan daya dukung tanah yang paling utama adalah untuk memadatkan tanah yang memiliki sifat-sifat yang sesuai dengan spesifikasi pekerjaan tertentu. Perbaikan daya dukung juga merupakan usaha untuk mempertinggi kerapatan tanah dengan pemakaian energi mekanis untuk menghasilkan pemampatan partikel (Bowless, 1989). Energi pemadatan dilapangan dapat diperoleh dari alat-alat berat, pemadat getaran, mesin gilas dan dari benda-benda berat yang dijatuhkan. Di laboratorium untuk mendapatkan daya dukung dilakukan dengan gaya tumbukan (dinamik), alat penekan, alat tekan statik yang memakai piston dan mesin tekan.

Menurut Bowles (1989), ada beberapa keuntungan pemadatan:

1. Berkurangnya penurunan permukaan tanah (subsidence) yaitu gaya vertikal pada massa tanah akibat berkurangnya angka pori.

3. Berkurangnya penyusutan, berkurangnya volume akibat berkurangnya kadar air dari nilai patokan pada saat pengeringan.

Menurut Bowles (1989), Kerugian utamanya adalah bahwa pemuaian (bertambahnya kadar air dari nilai patokannya) dan kemungkinan pembekuan tanah itu akan membesar.

Untuk mengetahui daya dukung tanah digunakan pengujian-pengujian antara lain:

1 . California Bearing Ratio (CBR Method) 2. Unconfined Strength (UCS)

3. Direct Shear

Pada penelitian ini menggunakan pengujian CBR untuk mengetahui daya dukung tanah yang ditujukan untuk pembuatan subgrade.

Metode perencanaan perkerasan jalan yang umum dipakai adalah cara-cara empiris dan yang biasa dikenal adalah cara CBR (California Bearing Ratio). Metode ini dikembangkan oleh California State Highway Departement

sebagai cara untuk menilai kekuatan tanah dasar jalan (subgrade). Istilah CBR menunjukkan suatu perbandingan (ratio) antara beban yang diperlukan untuk menekan piston logam (luas penampang 3 inch) ke dalam tanah untuk mencapai penurunan (penetrasi) tertentu dengan beban yang diperlukan pada penekanan piston terhadap material batu pecah di California pada penetrasi yang sama (Canonica, 1991).

34

Harga CBR adalah nilai yang menyatakan kualitas tanah dasar dibandingkan dengan bahan standar berupa batu pecah yang mempunyai nilai CBR sebesar 100% dalam memikul beban. Sedangkan, nilai CBR yang didapat akan digunakan untuk menentukan tebal lapisan perkerasan yang diperlukan di atas lapisan yang mempunyai nilai CBR tertentu. Untuk menentukan tebal lapis perkerasan dari nilai CBR digunakan grafik-grafik yang dikembangkan untuk berbagai muatan roda kendaraan dengan intensitas lalu lintas.

Dalam buku Pengendalian Mutu Pekerjaan Tanah, Balai Geoteknik Jalan, hal 37, Material pembentuk subgrade adalah tanah dan setelah dipadatkan

harus mempunyai CBR ≥ 6% dan nilai PI ≤ 10%. (CBR = California Bearing

Ratio dan PI = Plasticity Index).

1. Jenis-Jenis CBR

Berdasarkan cara mendapatkan contoh tanahnya, CBR dapat dibagi atas : a. CBR Lapangan

CBR lapangan disebut juga CBR inplace atau field inplace dengan kegunaan sebagai berikut :

1. Mendapatkan nilai CBR asli di lapangan sesuai dengan kondisi tanah pada saat itu. Umumnya digunakan untuk perencanaan tebal lapis perkerasan yang lapisan tanah dasarnya sudah tidak akan dipadatkan lagi;

2. Mengontrol apakah kepadatan yang diperoleh sudah sesuai dengan yang diinginkan. Pemeriksaan ini tidak umum digunakan. Metode pemeriksaannya dengan meletakkan piston pada kedalaman dimana

nilai CBR akan ditentukan lalu dipenetrasi dengan menggunakan beban yang dilimpahkan melalui gardan truk.

b. CBR Lapangan Rendaman

CBR lapangan rendaman ini berfungsi untuk mendapatkan besarnya nilai CBR asli di lapangan pada keadaan jenuh air dan tanah mengalami pengembangan (swelling) yang maksimum. Hal ini sering digunakan untuk menentukan daya dukung tanah di daerah yang lapisan tanah dasarnya tidak akan dipadatkan lagi, terletak pada daerah yang badan jalannya sering terendam air pada musim penghujan dan kering pada musim kemarau. Sedangkan pemeriksaan dilakukan di musim kemarau. Pemeriksaan dilakukan dengan mengambil contoh tanah dalam tabung (mold) yang ditekan masuk kedalam tanah mencapai kedalaman yang diinginkan. Tabung berisi contoh tanah dikeluarkan dan direndam dalam air selama beberapa hari sambil diukur pengembangannya. Setelah pengembangan tidak terjadi lagi, barulah dilakukan pemeriksaan besarnya CBR.

c. CBR Laboratorium

Tanah dasar pada konstruksi jalan baru dapat berupa tanah asli, tanah timbunan atau tanah galian yang dipadatkan sampai mencapai 95% kepadatan maksimum. Dengan demikian daya dukung tanah dasar merupakan kemampuan lapisan tanah yang memikul beban setelah tanah itu dipadatkan. CBR ini disebut CBR Laboratorium, karena disiapkan di

36

Laboratorium. CBR Laboratorium dibedakan atas 2 macam, yaitu CBR Laboratorium rendaman dan CBR Laboratorium tanpa rendaman.

2. Pengujian Kekuatan dengan CBR

Alat yang digunakan untuk menentukan besarnya CBR berupa alat yang mempunyai piston dengan luas 3 inch dengan kecepatan gerak vertikal ke bawah 0,05 inch/menit, Proving Ring digunakan untuk mengukur beban yang dibutuhkan pada penetrasi tertentu yang diukur dengan arloji pengukur (dial). Penentuan nilai CBR yang biasa digunakan untuk menghitung kekuatan

pondasi jalan adalah penetrasi 0,1” dan penetrasi 0,2”, yaitu dengan rumus

sebagai berikut :

CBR0,1” = x/3000 x 100%

CBR0,2” = y/4500 x 100%

Dimana :

x = pembacaan dial pada saat penetrasi 0,1” y = pembacaan dial pada saat penetrasi 0,2”

Nilai CBR yang didapat adalah nilai yang terkecil diantara hasil perhitungan kedua nilai CBR diatas.

Berikut ini adalah beban yang digunakan untuk melakukan penetrasi bahan standar SNI Tabel 5

Tabel 5. Beban Penetrasi Bahan Standar SNI Penetrasi

(inch) Beban Standar (lbs) Beban Standar (lbs/inch) 0,1

0,2 0,3 0,4 0,5

3000 4500 5700 6900 7800

1000 1500 1900 2300 6000

F. Tinjauan Penelitian Terdahulu

Beberapa penelitian laboratorium yang menjadi bahan pertimbangan dan acuan penelitian ini dikarenakan adanya kesamaan metode, waktu pemeraman dan sampel tanah yang digunakan, akan tetapi untuk bahan aditif dan variasi campuran yang berbeda, antara lain :

1. Studi Daya Dukung Tanah Lempung Lunak yang Distabilisasi Menggunakan TX 300 Sebagai Lapisan Subgrade.

Penelitian yang dilakukan oleh Mirsa Susmarani pada tahun 2012 adalah mengenai “Studi Daya Dukung Tanah Lempung Lunak yang Distabilisasi Menggunakan TX 300 Sebagai Lapisan Subgrade”. Pada penelitian ini dilakukan pencampuran tanah dan TX-300 dengan variasi kadar TX-300 yang digunakan sebanyak 0 ml, 0,3 ml, 0,6 ml, 0,9 ml, 1,2ml dan 1,5ml. Dan hasil dari penelitian tersebut mengatakan bahwa penggunaan bahan campuran TX-300 sebagai bahan stabilisasi pada tanah lempung lunak dari

38

Rawa Sragi, Desa Belimbing Sari, Kecamatan Jabung, Kabupaten Lampung Timur, mampu meningkatkan kekuatan daya dukungnya sebanyak lebih dari 100%. Sedangkan untuk kadar TX-300 yang menghasilkan nilai daya dukung paling tinggi adalah ketika sampel tanah dicampur dengan 0,9 ml TX-300 dengan pemeraman selama 7 hari. Sehingga dapat disimpulkan penggunaan TX-300 juga cukup efektif dalam meningkatkan daya dukung tanah lempung lunak tersebut sebagai

subgrade.

Hasil pengujian nilai CBR dapat dilihat pada Tabel 6. Tabel 6. Hasil Pengujian CBR dengan Kadar TX 300

Kadar TX 300 CBR

0 ml 8,1%

0,3 ml 16,1%

0,6 ml 18,8%

0,9 ml 19,1%

1,2 ml 16,0%

1,5 ml 12,3%

2. Perbaikan Tanah Lempung Lunak Menggunakan ISS 2500.

Penelitian yang dilakukan oleh Aljius pada tahun 2011 adalah mengenai Perbaikan Tanah Lempung Lunak Menggunakan ISS 2500 (Ionic Soil Stabilizer) Terhadap Waktu Pemeraman (Curing Time)” mengatakan

bahwa penggunaan bahan campuran ISS 2500 sebagai bahan stabilisasi pada tanah lempung lunak Rawa Sragi dengan perlakuan lanjutan dari penelitian yang telah dilakukan oleh Luki Sandi pada tahun 2010 yang

menggunakan variasi campuran kadar ISS 2500 sebanyak 0,5 ml, 0,8 ml, 1,1 ml dan 1,5 ml didapatkan kadar ISS 2500 optimum pada campuran 0,8 ml sehingga pada penelitian Aljius ini menggunakan kadar ISS 2500 optimum yang dilakukan pemeraman selama 0 hari, 7 hari, 14 hari dan 28 hari serta rendaman selama 4 hari mampu meningkatkan kekuatan daya dukungnya.

Hasil pengujian nilai CBR pada variasi waktu pemeraman dapat dilihat pada Tabel 7.

Tabel 7. Hasil Pengujian CBR tiap Kadar (Aljius, 2011) Waktu Pemeraman

Kadar ISS 2500 Optimum 0,8 ml

CBR

(Tanpa Rendaman)

CBR (Rendaman)

0 hari 29 % 7,7 %

7 hari 29,5 % 8,4 %

14 hari 38 % 11,5 %

III. METODE PENELITIAN

A.Pengambilan Sampel

Sampel tanah yang diambil meliputi tanah terganggu (disturbed soil) yaitu tanah yang sudah tidak alami lagi karena telah terganggu oleh lingkungan luar dan tanah tidak terganggu (undistrubed soil) yaitu tanah yang masih alami yang tidak terganggu oleh lingkungan luar. Sampel tanah diambil di beberapa titik pada lokasi pengambilan sampel menggunakan tabung contoh untuk tanah tidak terganggu dan karung untuk tanah terganggu. Sampel tanah yang diambil merupakan sampel tanah yang mewakili tanah di lokasi pengambilan sampel.

Sampel tanah tersebut digunakan untuk pengujian analisis saringan, batas- konsistensi, hidrometri, berat jenis, pemadatan (proctormodified), dan CBR. Pengambilan sampel tanah terganggu (disturbed) sesuai dengan kebutuhan tanah yaitu sebanyak 144 kg, yang didapatkan dari perhitungan kebutuhan sampel tanah dengan perhitungan sebagai berikut : 6 kg(berat 1 sampel) x 4 (jumlah kadar campuran) x 3 (jumlah tumbukan 10x,25x,55x) x 2 (perlakuan terhadap sampel, yaitu pemeraman dan perendaman).

B.Peralatan

Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini adalah alat untuk uji analisis saringan, uji berat jenis, uji kadar air, uji batas-bataskonsistensi, uji hidrometri, uji proctor modified, uji CBR dan peralatan lainnya yang ada di Laboratorium Mekanika Tanah Jurusan Teknik Sipil, Universitas Lampung yang telah sesuai denganstandarisasi American Society for Testing Material (ASTM).

C.Benda uji

1. Sampel tanah yang diuji pada penelitian ini yaitu tanah lunak dengan klasifikasi lempung berpasir yang berasal dari Dusun Kali Ayu, Desa Jati Baru, Kecamatan Tanjung Bintang, Kabupaten Lampung Selatan. Meninjau dari penelitian terdahulu yang mengatakan jenis tanah lempung berpasir, salah satunya berada di lokasi tersebut. Tanah tersebut sebelum diuji, dijemur terlebih dahulu untuk memudahkan dalam proses penyaringan agar butirannya tidak melekat satu sama lain, kemudian diayak lolos saringan No. 4 (4,75 mm).

2. Stabilizing agent yaitu TX-300, zat additive cair yang berasal dari negara

United State of America (USA).

D. Metode Pencampuran Sampel Tanah dengan TX-300

Metode pencampuran untuk masing-masing kadar larutan TX-300 adalah : 1. Sebelum mencampur tanah dengan TX 300, terlebih dahulu menumbuk

42

No.4 (4,75 mm) dan mengambil tanah yang lolos saringan No.4 (4,75 mm). Kemudian memasukkannya ke dalam karung plastik.

2. Menentukan rencana kadar air yang akan dipakai, dimana kadar air yang dipakai adalah kadar air optimum.

3. Menentukan kadar larutan optimum TX-300 pada tanah lempung lunak yang didapat dari penelitian sebelumnya oleh Mirsa Susmarani yaitu sebasar 1,2 ml.

4. Membuat campuran kadar larutan optimum TX 300 dan air. Larutan campuran kadar larutan optimum TX 300 dan air tersebut kemudian dicampur ke dalam sampel tanah yang telah lolos saringan No.4 (4,75 mm) dengan cara disemprot sedikit demi sedikit dan diaduk hingga rata dan didiamkan selama 24 jam. Hal ini ditujukan agar campuran dapat maksimal menyerap ke dalam tanah.

5. Setelah didiamkan selama 24 jam, sampel tanah sudah siap untuk dipadatkan. Material dipadatkan dalam 5 lapisan dengan pemadatan

modified proctor dalam mold CBR. Setelah pemadatan, kemudian membalikkan dan menambatkan pelat dasar berlubang tanpa bobot di atas

mold lalu diperam dengan variasi pemeraman 0 hari, 7 hari, 14 hari, 28 hari dan dilakukan pengujian CBR, pengujian atterberg serta pengujian berat jenis.

E. Pelaksanaan Pengujian

Pelaksanaan pengujian dilakukan di Laboratorium Mekanika Tanah Jurusan Teknik Sipil, Universitas Lampung. Pengujian yang dilakukan dibagi menjadi

2 bagian pengujian yaitu pengujian untuk tanah asli merupakan data sekunder dan tanah yang telah distabilisasi merupakan data primer, adapun pengujian-pengujian tersebut adalah sebagai berikut :

1. Pengujian Sampel Tanah Asli a. Pengujian Analisis Saringan b. Pengujian Berat Jenis c. Pengujian Kadar Air d. Pengujian Hidrometri e. Pengujian Batas Atterberg

f. Pengujian Pemadatan Tanah g. Pengujian CBR

2. Pengujian pada tanah yang telah distabilisasi larutan TX-300 a. Pengujian CBR

b. Pengujian batas atterberg c. Pengujian Berat Jenis

Pada pengujian tanah stabilisasi setiap sampel tanah dibuat campuran dengan kadar TX-300 optimum. Kadar optimum TX 300 untuk tanah lempung lunak adalah sebesar 1,2 ml yang didapat dari penelitian sebelumnya oleh Mirsa Susmarani dengan variasi kadar TX 300 yaitu 0,3 ml, 0,6 ml, 0,9 ml, 1,2 dan 1,5 ml dengan dilakukan masa pemeraman yang sama yaitu selama 7 hari dan perendaman 4 hari sebelum dilakukan pengujian CBR dan pengujian yang lainnya.

44

1.Uji Kadar Air

Pengujian ini digunakan untuk mengetahui kadar air suatu sampel tanah yaitu perbandingan antara berat air dengan berat tanah kering. Pengujian ini menggunakan standar ASTM D-2216.

Adapun cara kerja berdasarkan ASTM D-2216, yaitu :

a. Menimbang cawan yang akan digunakan dan memasukkan benda uji kedalam cawan dan menimbangnya.

b. Memasukkan cawan yang berisi sampel ke dalam oven dengan suhu 110oC selama 24 jam.

c. Menimbang cawan berisi tanah yang sudah di oven dan menghitung prosentase kadar air.

Perhitungan :

a. Berat air (Ww) = Wcs – Wds b. Berat tanah kering (Ws) = Wds – Wc

c. Kadar air (ω) = x100%

Ws Ww

Dimana :

Wc = Berat cawan yang akan digunakan Wcs = Berat benda uji + cawan

Wds = Berat cawan yang berisi tanah yang sudah di oven 2. Uji Analisis Saringan

Analisis saringan adalah mengayak atau menggetarkan contoh tanah melalui satu set ayakan di mana lubang-lubang ayakan tersebut makin kecil secara berurutan. Tujuan dari pengujian ini adalah untuk mengetahui prosentase ukuran butir sampel tanah yang dipakai. Pengujian ini menggunakan standar ASTM D-422, AASHTO T88 (Bowles, 1991).

Langkah Kerja :

a. Mengambil sampel tanah sebanyak 500 gram, memeriksa kadar airnya. b. Meletakkan susunan saringan diatas mesin penggetar dan memasukkan

sampel tanah pada susunan yang paling atas kemudian menutup rapat. c. Mengencangkan penjepit mesin dan menghidupkan mesin penggetar

selama kira-kira 15 menit.

d. Menimbang masing-masing saringan beserta sampel tanah yang tertahan di atasnya.

Langkah Kerja :

e. Mengambil sampel tanah sebanyak 500 gram, memeriksa kadar airnya.

f. Meletakkan susunan saringan diatas mesin penggetar dan memasukkan sampel tanah pada susunan yang paling atas kemudian menutup rapat.

g. Mengencangkan penjepit mesin dan menghidupkan mesin penggetar selama kira-kira 15 menit.

h. Menimbang masing-masing saringan beserta sampel tanah yang tertahan di atasnya.

46

Perhitungan :

a. Berat masing-masing saringan (Wci)

b. Berat masing-masing saringan beserta sampel tanah yang tertahan di atas saringan (Wbi)

c. Berat tanah yang tertahan (Wai) = Wbi – Wci

d. Jumlah seluruh berat tanah yang tertahan di atas saringan ( Wai  Wtot)

e. Persentase berat tanah yang tertahan di atas masing-masing saringan (Pi)

f. Persentase berat tanah yang lolos masing-masing saringan (q) : qi100% pi%

q

 

11 qip

 

i1 Dimana : i = l (saringan yang dipakai dari saringan dengan diameter maksimum sampai saringan No. 200)

3. Uji Batas Atterberg

a. Batas Cair (Liquid Limit)

Tujuan pengujian ini adalah untuk menentukan kadar air suatu jenis tanah pada batas antara keadaan plastis dan keadaan cair. Pengujian ini menggunakan standar ASTM D-4318.

Adapun cara kerja berdasarkan ASTM D-4318, antara lain :





% 100

x W

Wci Wbi Pi

total 

 



 

1. Mengayak sampel tanah yang sudah dihancurkan dengan menggunakan saringan No. 40.

2. Mengatur tinggi jatuh mangkuk Casagrande setinggi 10 mm.

3. Mengambil sampel tanah yang lolos saringan No. 40, kemudian diberi air sedikit demi sedikit dan aduk hingga merata, kemudian dimasukkan kedalam mangkuk casagrande dan meratakan permukaan adonan sehingga sejajar dengan alas.

4. Membuat alur tepat ditengah-tengah dengan membagi benda uji dalam mangkuk cassagrande tersebut dengan menggunakan

grooving tool.

5. Memutar tuas pemutar sampai kedua sisi tanah bertemu sepanjang 13 mm sambil menghitung jumlah ketukan dengan jumlah ketukan harus berada diantara 10 – 40 kali.

6. Mengambil sebagian benda uji di bagian tengah mangkuk untuk pemeriksaan kadar air dan melakukan langkah kerja yang sama untuk benda uji dengan keadaan adonan benda uji yang berbeda sehingga diperoleh 4 macam benda uji dengan jumlah ketukan yang berbeda yaitu 2 buah dibawah 25 ketukan dan 2 buah di atas 25 ketukan.

Perhitungan :

1. Menghitung kadar air masing-masing sampel tanah sesuai jumlah pukulan.

48

2. Membuat hubungan antara kadar air dan jumlah ketukan pada grafik semi logritma, yaitu sumbu x sebagai jumlah pukulan dan sumbu y sebagai kadar air.

3. Menarik garis lurus dari keempat titik yang tergambar. 4. Menentukan nilai batas cair pada jumlah pukulan ke 25.

b. Batas Plastis (Plastic limit)

Tujuannya adalah untuk menentukan kadar air suatu jenis tanah pada keadaan batas antara keadaan plastis dan keadaan semi padat. Nilai batas plastis adalah nilai dari kadar air rata-rata sampel. Pengujian ini menggunakan standar ASTM D-4318.

Adapun cara kerja berdasarkan ASTM D-4318 :

1. Mengayak sampel tanah yang telah dihancurkan dengan saringan No. 40.

2. Mengambil sampel tanah kira-kira sebesar ibu jari kemudian digulung-gulung di atas plat kaca hingga mencapai diameter 3 mm sampai retak-retak atau putus-putus.

3. Memasukkan benda uji ke dalam container kemudian ditimbang 4. Menentukan kadar air benda uji.

Perhitungan :

1. Nilai batas plastis (PL) adalah kadar air rata-rata dari ketiga benda uji.

2. Indeks Plastisitas (PI) adalah harga rata-rata dari ketiga sampel tanah yang diuji, dengan rumus :

PI = LL – PL

4. Uji Berat Jenis

Pengujian ini mencakup penentuan berat jenis (specific gravity) tanah dengan menggunakan botol piknometer. Tanah yang diuji harus lolos saringan No. 40. Bila nilai berat jenis dan uji ini hendak digunakan dalam perhitungan untuk uji hydrometer, maka tanah harus lolos saringan # 200 (diameter = 0.074 mm). Uji berat jenis ini menggunakan standar ASTM D-854.

Adapun cara kerja berdasarkan ASTM D-854, antara lain :

a. Menyiapkan benda uji secukupnya dan mengoven pada suhu 60oC sampai dapat digemburkan atau dengan pengeringan matahari.

b. Mendinginkan tanah dengan Desikator lalu menyaring dengan saringan No. 40 dan apabila tanah menggumpal ditumbuk lebih dahulu.

c. Mencuci labu ukur dengan air suling dan mengeringkannya. d. Menimbang labu tersebut dalam keadaan kosong.

e. Mengambil sampel tanah.

f. Memasukkan sampel tanah kedalam labu ukur dan menambahkan air suling sampai menyentuh garis batas labu ukur.

g. Mengeluarkan gelembung-gelembung udara yang terperangkap di dalam butiran tanah dengan menggunakan pompa vakum.

h. Mengeringkan bagian luar labu ukur, menimbang dan mencatat hasilnya dalam temperatur tertentu.

50

Dimana : Gs = Berat jenis

W1 = Berat picnometer (gram)

W2 = Berat picnometer dan tanah kering (gram) W3 = Berat picnometer, tanah, dan air (gram) W4 = Berat picnometer dan air bersih (gram)

5. Uji Pemadatan Tanah (ProctorModified)

Tujuannya adalah untuk menentukan kepadatan maksimum tanah dengan cara tumbukan yaitu dengan mengetahui hubungan antara kadar air dengan kepadatan tanah. Pengujian ini menggunakan standar ASTM D-1557. Adapun langkah kerja pengujian pemadatan tanah, antara lain :

a. Pencampuran

1. Mengambil tanah sebanyak 12,5 kg dengan menggunakan karung goni lalu dijemur.

2. Setelah kering tanah yang masih menggumpal dihancurkan dengan tangan.

3. Butiran tanah yang telah terpisah diayak dengan saringan No. 4.

4. Butiran tanah yang lolos saringan No. 4 dipindahkan atas 5 bagian, masing-masing 2,5 kg, masukkan masing-masing bagian kedalam plastik dan ikat rapat-rapat.

) W W ( ) W W ( W W Gs 2 3 1 4 1 2     

5. Mengambil sebagian butiran tanah yang mewakili sampel tanah untuk menentukan kadar air awal.

6. Mengambil tanah seberat 2,5 kg, menambahkan air sedikit demi sedikit sambil diaduk dengan tanah sampai merata. Bila tanah yang diaduk telah merata, dikepalkan dengan tangan. Bila tangan dibuka, tanah tidak hancur dan tidak lengket ditangan. Setelah dapat campuran tanah, mencatat berapa cc air yang ditambahkan untuk setiap 2,5 kg tanah.

7. Penambahan air untuk setiap sampel tanah dalam plastik dapat dihitung dengan rumus :

Wwb = wb . W 1 + wb W = Berat tanah

Wb = Kadar air yang dibutuhkan Penambahan air : Ww = Wwb – Wwa

8. Sesuai perhitungan, lalu melakukan penambahan air setiap 2,5 kg sampel diatas pan dan mengaduknya sampai rata dengan sendok pengaduk.

b. Pemadatan tanah

1. Menimbang mold standar beserta alas.

2. Memasang collar pada mold, lalu meletakkannya di atas papan. 3. Mengambil salah satu sampel yang telah ditambahkan air sesuai

52

4. Dengan modified proctor, tanah dibagi kedalam 5 bagian. Bagian pertama dimasukkan kedalam mold, ditumbuk 25 kali sampai merata. Dengan cara yang sama dilakukan pula untuk bagian kedua, ketiga, keempat dan kelima, sehingga bagian kelima mengisi sebagian collar (berada sedikit diatas bagian mold).

5. Melepaskan collar dan meratakan permukaan tanah pada mold

dengan menggunakan pisau pemotong.

6. Menimbang mold berikut alas dan tanah didalamnya.

7. Mengeluarkan tanah dari mold dengan extruder, ambil bagian tanah (alas dan bawah) dengan menggunakan 2 container untuk pemeriksaan kadar air (w).

8. Mengulangi langkah kerja b.2 sampai b.7 untuk sampel tanah lainnya, maka akan didapatkan 6 data pemadatan tanah.

Perhitungan : Kadar air :

a. Berat cawan + berat tanah basah = W1 (gr) b. Berat cawan + berat tanah kering = W2 (gr) c. Berat air = W1 – W2 (gr)

d. Berat cawan = Wc (gr)

e. Berat tanah kering = W2 – Wc (gr) f. Kadar air (w) = W1 – W2 (%)

Berat isi :

a. Berat mold = Wm (gr)

b. Berat mold + sampel = Wms (gr) c. Berat tanah (W) = Wms – Wm (gr) d. Volume mold = V (cm3)

e. Berat volume = W/V (gr/cm3) f. Kadar air (w)

g. Berat volume kering (γd)

γd = (gr/cm3) h. Berat volume zero air void ( γz )

γz = (gr/cm3)

6. Uji CBR (California Bearing Ratio)

Tujuannya adalah untuk menentukan nilai CBR dengan mengetahui kuat hambatan campuran tanah dengan larutan TX-300 terhadap penetrasi kadar air optimum.

Langkah Kerja :

a. Menyiapkan 3 sampel tanah yang lolos saringan No. 4 masing-masing sebanyak 5 kg ditambah sedikit untuk mengetahui kadar airnya.

b. Menentukan penambahan air dengan rumus : Penambahan Air : Berat sampel x (OMC - MC) 100

dimana :

w . Gs 1

w x Gs

 

100 x 1w

54

OMC : Kadar air optimum dari hasil uji pemadatan MC : Kadar air sekarang

c. Menambahkan air yang didapat dari perhitungan di atas dengan sampel tanah lalu diaduk hingga merata. Setelah itu melakukan pemeraman selama 24 jam.

d. Mencampur larutan TX-300 dengan tanah yang telah diperam selama 24 jam.

e. Memasukkan sampel kedalam mold lalu menumbuk secara merata. Melakukan penumbukan sampel dalam mold dengan 5 lapisan dan banyaknya tumbukan pada masing-masing sampel adalah :

Sampel 1 : Setiap lapisan ditumbuk 10 kali Sampel 2 : Setiap lapisan ditumbuk 25 kali Sampel 3 : Setiap lapisan ditumbuk 55 kali

f. Melepaskan collar dan meratakan sampel dengan mold lalu menimbang

mold berikut sampel tersebut.

g. Mengambil sebagian sampel yang tidak terpakai untuk memeriksa kadar air.

h. Melembabkan sampel dan setelah itu merendam sampel di dalam bak air, setelah itu dilakukan pengujian CBR.

Perhitungan :

1. Berat mold = Wm (gram)

2. Berat mold + sampel = Wms (gram) 3. Berat sampel (Ws) = Wms – Wm (gram) 4. Volume mold = V

5. Berat Volume = Ws / V (gr/cm3)

6. Kadar air = ω

7. Berat volume kering (γd)

(γd) = (gr/cm3)

8. Harga CBR : a. Untuk 0,1" :

b. Untuk 0,2"

Dari kedua nilai CBR tersebut diambil nilai yang terkecil.

9. Dari ketiga sampel didapat nilai CBR yaitu untuk penumbukan 10 kali, 25 kali dan 55 kali.

7. Uji Hidrometri

Tujuannya adalah untuk menentukan distribusi ukuran butir-butir tanah untuk tanah yang tidak mengandung butir tertahan saringan No. 10 (tidak ada butiran yang lebih besar dari 2 mm). Pemeriksaan dilakukan dengan analisa sedimen dengan hidrometer.

Langkah Kerja :

a. Mempersiapkan sampel tanah yang akan diperiksa. Menimbang dan mencatat massanya (= Bo gram), sekurang-kurangnya sekitar 50 – 60 gram

b. Menaruh contoh tanah dalam tabung gelas (beaker kapasitas 250 cc). Menuangkan sebanyak ± 125 cc larutan air + reagent yang telah disiapkan. Mencampur dan mengaduk sampai seluruh tanah tercampur

% 100 x 1 

 

% 100 x 3000

Penetrasi

% 100 x 4500

91

plastisitas rendah sampai dengan sedang, lempung berpasir.

3. Penggunaan TX-300 sebagai bahan stabilisasi pada tanah lempung berpasir mampu meningkatkan kekuatan daya dukungnya. Hal ini diakibatkan oleh penambahan kadar larutan TX-300 yang menyebabkan terjadinya penggumpalan dan akan meningkatkan daya ikat antar butiran partikel tanah sehingga terjadi pengurangan air dalam tanah dalam penilitian ini disertai adanya waktu pemeraman yang bertujuan meningkatkan ikatan impermeabel secara maksimal.

4. Pada pengujian CBR unsoaked tanah stabilisasi daerah Dusun Kali Ayu, Desa Jati Baru, Kecamatan Tanjung Bintang, Lampung Selatan – Provinsi Lampung dengan waktu pemeraman 1, 7 , 14 dan 28 hari. Didapat nilai peningkatan kekuatan CBR yang ekstrim pada waktu pemeraman 7 hari sampai mencapai 61,45%.

5. Pada campuran kadar optimum larutan TX-300 sebanyak 1,2 ml menghasilkan kenaikan tertinggi nilai CBR dengan waktu pemeraman 7 hari namun nilai CBR yang terbesar di waktu pemeraman 28 hari sebesar 25,92%. 6. Pemakaian campuranTX-300sebagai bahan stabilisasi terhadap tanah lempung

berpasir didaerah Dusun Kali Ayu, Desa Jati Baru, Kecamatan Tanjung Bintang, Lampung Selatan – Provinsi Lampungmenurunkan nilai Batas Cair dan Indeks Plastisitas tanah pada setiap interval durasi pemeraman. Hal ini terjadi akibat terikatnya partikel tanah dengan ion TX-300 yang akan

92

membentuk suatu ikatan impermeabel pada tanah. Penurunan nilai PI ini telah sesuai dengan prinsip dasar kerja TX-300. Sedangkan untuk nilai batas plastis pada tanah tersebut terjadi kenaikan.

B. Saran

Untuk penelitian selanjutnya mengenai stabilisasi tanah dengan menggunakan zat aditifTX-300, perlu disarankan beberapa hal yang perlu dipertimbangkan. Adapun hal-hal yang perlu dipertimbangkan antara lain:

1. Untuk mengetahui efektif atau tidaknya campuran TX-300 perlu diteliti lebih lanjut untuk tanah dari daerah yg lain dengan menggunakan campuran dan perlakuan yang sama, sehingga akan diketahui nilai nyata terjadinya perubahan akibat pengaruh penambahaan TX-300.

2. Diperlukan lebih dari satu sampel pada masing-masing durasi pemeraman agar didapat pembanding pada data penelitian sehingga diperoleh hasil yang cukup akurat.

3. Sebaiknya dilakukan pembersihan alat/mesin sebelum melakukan pengujian di laboratorium, hal ini dikarenakan akan mempengaruhi hasil yang akan didapat.

4. Penelitian yang lebih luas dan komprehensif masih diperlukan, khususnya, untuk meningkatkan jaminan stabilitas tanah lempung berpasir terhadap efek jangka panjangnya (long term effect).

5. Perlu dilakukan penelitian mengenai zat yang terkandungan dalam larutan TX-300, karena kandungan zat ini dirahasiakan oleh produsen.

DAFTAR PUSTAKA

AASHTO, AASHTO Interim Guide for Design of Pavement Structures 1972, AASHTO Washington DC., chapter III revised 1981.

Aljius, 2011. Perbaikan Tanah Lempung Lunak Menggunakan ISS 2500. Universitas Lampung, Lampung.

Aprinal A.R, Ricky A. 2013. Pengaruh Waktu Pemeraman Terhadap Daya Dukung Stabilisasi Tanah Lempung Lunak Menggunakan TX-300. Skripsi Universitas Lampung. Lampung.

Bowles, E. Joseph, 1986. Sifat – Sifat Fisis Dan Geoteknis Tanah ( Mekanika Tanah ), Penerbit Erlangga. Jakarta Pusat.

Bowles, E.J. 1989. Sifat-sifat Fisis dan Geoteknis Tanah. PT. Erlangga. Jakarta. Canonica, Lucio. 1991. Memahami Mekanika Tanah. Angkasa. Bandung. Consultama, Artha. 2011. TX-300. PT. Artha Consultama. Jakarta.

Das, M. Braja. 1991. Mekanika Tanah (Prinsip – Prinsip Rekayasa Geoteknis), Jilid I, Erlangga . Jakarta.

Dunn, I.S, Anderson, L.R, Kiefer, F.W. 1980. Dasar-dasar Analisis Geoteknik. IKIP Semarang Press. Semarang

Hardiyatmo, Hary Christady. 1992. Mekanika Tanah 1. PT. Gramedia Pustaka Utama. Jakarta.

Hardiyatmo, Hary Christady. 2001. Prinsip – Prinsip Mekanika Tanah Dan Soal – Penyelesaian 1. Beta Offset. Yogyakarta.

Hardiyatmo, Hary Christady. 2002. Mekanika Tanah 2. PT. Gramedia Pustaka Utama. Jakarta.

Hardiyatmo, Hary Christady. 2010. Stabilisasi Tanah Untuk Perkerasan Jalan. Gadjah Mada University Press. Yogyakarta.

Nugraha, Oka 2013. Studi Daya Dukung Tanah Lempung Berpasir Yang Distabilisasi Menggunakan TX-300 Sebagai Lapisan Subgrade.

Seta, Wijaya. Perilaku Tanah Ekspansif Yang Dicampur Dengan Pasir Untuk Subgrade. Universitas Janabadra Yogyakarta. Yogyakarta. Tesis Program Magister Teknik Konsentrasi Transportasi Universitas Diponegoro, Semarang.

Susmarani, Mirsa. 2012. Studi Daya Dukung Tanah Lempung Lunak yang

Distabilisasi Menggunakan TX–300 Sebagai Lapisan Subgrade.

Skripsi Universitas Lampung. Lampung.

Terzaghi, K., Peck, R. B. 1987. Mekanika Tanah Dalam Praktek Rekayasa. Penerbit Erlangga. Jakarta.

Universitas Lampung. 2011. Pedoman Penulisan Karya Ilmiah Universitas Lampung. Universitas Lampung. Lampung.