PENGARUH PERENDAMAN TERHADAP DAYA DUKUNG TANAH LEMPUNG LUNAK BERDASARKAN UJI TEKAN BEBAS MENGGUNAKAN TX - 300

ABSTRAK

PENGARUH PERENDAMAN TERHADAP DAYA DUKUNG TANAH LEMPUNG LUNAK BERDASARKAN UJI TEKAN BEBAS

MENGGUNAKAN TX - 300 Oleh

APRIRIANDI PUTRA

Suatu konstruksi atau bangunan sangat berhubungan dengan keadaan kondisi fisik dan mekanis tanah. Untuk memperbaiki sifat tanah merugikan yang dapat mengakibatkan daya dukung menjadi rendah, maka diperlukan perbaikan tanah yang salah satunya adalah menggunakan metode stabilisasi. Usaha stabilisasi yang banyak dilakukan adalah stabilisasi dengan menggunakan bahan . Salah satunya menggunakan bahan alternatif yaitu TX-300 yang diharapkan mampu memperbaiki sifat tanah sehingga dapat mendukung suatu konstruksi.

Sampel tanah yang di uji pada penelitian ini adalah tanah lempung lunak yang berasal dari daerah Rawa Sragi, Lampung Timur. Variasi kadar campuran yang digunakan yaitu 0,4 ml, 0,7 ml, 1,0 ml, dan 1,3 ml. Pada tiap kadar campuran dilakukan perendaman selama 7 hari ,14hari ,21hari, 28hari. Berdasarkan pemeriksaan unsur kimia tanah dan pemeriksaan sifat fisik tanah asli, USCS mengklasifikasikan sampel tanah sebagai tanah berbutir halus, dan termasuk ke dalam kelompok CH.

Hasil penelitian di laboratorium menunjukkan bahwa bahan additive

menggunakan TX-300 dapat memperbaiki sifat fisik dan mekanik tanah lempung

lunak. Pada pengujian fisik seperti berat jenis dan batas-batas Atterberg

mengalami kenaikan setelah distabilisasi, sementara pada pengujian mekanik penggunaan TX-300 dapat meningkatkan nilai Kuat Tekan Bebas tanah tersebut. Dari hasil pengujian Kuat Tekan Bebas, tanah yang distabilisasi dengan TX-300 mengalami peningkatan sampai pada kadar TX maksimum 1,3 ml.

ABSTRACT

SOAKING EFFECT OF POWER SUPPORT CLAY SOIL TEST UNCONFINED COMPRESSIVE STRENGTHUSING TX - 300

By

APRIRIANDI PUTRA

A construction or building is closely related to soil physical and mechanical conditions. To improve soil characteristic, soil should be stabilized. One of soil stabilization effort is using additive material. One of additive materials is TX-300 that is expected to improve soil characteristic to support a construction.

Soil sample to test in this research was soft clay soil from Rawa Sragi, East Lampung. Variations of concentration mixtures between TX-300 and soil are 0.4 ml, 0.7 ml, 1.0 ml, and 1.3 ml. There two treatments for every mixture concentration the mix was letting aside while soaked in 7 days, 14 days, 21 days. 28 days. based on examinations of soil chemical element and original soil characteristic, USCS classified sample as soil with fine granule in CH group. The results showed that TX-300 additive material was able to improve physical and mechanical characteristics of soft clay soil. Physical test on specific gravity and Atterberg limits showed improvement after soil stabilization, while mechanical test on soil mixture with TX-300 showed that TX-300 improved unconfined compressive strength (UCS). The UCS test results showed that stabilized soil with TX-300 could improve into TX maximum of 1,3 ml.

BEBAS MENGGUNAKAN TX - 300

Oleh

APRIRIANDI PUTRA

Skripsi

Sebagai Salah Satu Syarat untuk Mencapai Gelar SARJANA TEKNIK

Pada

Jurusan Teknik Sipil

Fakultas Teknik Universitas Lampung

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS LAMPUNG

BANDAR LAMPUNG

2013

Judul Skripsi : PENGARUH PERENDAMAN TERHADAP DAYA DUKUNG TANAH LEMPUNG LUNAK

BERDASARKAN UJI TEKAN BEBAS MENGGUNAKAN TX - 300

Nama Mahasiswa : Apririandi Putra

No. Pokok Mahasiswa : 0445011006

Jurusan : Teknik Sipil

Fakultas : Teknik

MENYETUJUI

1. Komisi Pembimbing

Ir. Setyanto, M.T. Iswan, S.T, M.T.

NIP. 195508301984031001 NIP. 19720608 200501 1001

2. Ketua Jurusan

Ir. Idharmahadi Adha, M.T. NIP. 195906171988031003

SURAT PERNYATAAN

Dengan ini saya menyatakan bahwa dalam skripsi ini tidak terdapat karya yang pernah dilakukan oleh orang lain, dan sepanjang sepengetahuan saya juga tidak terdapat karya atau pendapat yang ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis diacu dalam naskah ini sebagaimana disebutkan dalam daftar pustaka, selain itu saya menyatakan pula bahwa skripsi ini dibuat oleh saya sendiri.

Apabila pernyataan saya ini tidak benar, maka saya bersedia dikenai sanksi sesuai dengan hukum yang berlaku.

Bandar Lampung, 12 April 2013

RIWAYAT HIDUP

Penulis lahir di Tanjung Karang, pada tanggal 06 April 1986. Penulis merupakan anak ketiga dari 4 (Empat) bersaudara pasangan Bapak Mukrin Abdullah dan Ibu Darty Sabky.

Riwayat pendidikan penulis adalah dimulai dari pendidikan Taman

Kanak–kanak (TK) Darmawiyata Bandar Lampung diselesaikan pada tahun

1991, Sekolah Dasar (SD) di SD Darmawiyata Bandar Lampung diselesaikan, pada tahun 1998, Sekolah Lanjutan Tingkat Pertama (SLTP) di SMPN 2 Tanjung Karang, Bandar Lampung diselesaikan pada tahun 2001, dan Sekolah Menengah Umum (SMU) di SMUN 1 Bandar Lampung diselesaikan pada tahun 2004.

Pada tahun 2004, penulis terdaftar sebagai mahasiswa Jurusan Teknik Sipil Universitas Lampung. Pada tahun 2004, Penulis melakukan Kerja Praktek di Proyek Normalisasi Sungai Dan Pembentukan Tanggul Way Bulok Hulu Ka/Ki (lanjutan) selama 3 (tiga) Bulan.

SANWACANA

Assalamualaikum, Wr. Wb Bismillahirrahmanirrahim

Alhamdulillah segala Puji syukur kehadirat ALLAH SWT yang telah memberikan berkat rahmat dan karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan

skripsi yang berjudul “PENGARUH PERENDAMAN TERHADAP DAYA

DUKUNG TANAH LEMPUNG LUNAK BERDASARKAN UJI TEKAN

BEBAS MENGGUNAKAN TX - 300” yang merupakan salah satu syarat untuk

memperoleh gelar Sarjana Teknik pada Fakultas Teknik Universitas Lampung.

Penulis menyadari bahwa masih terdapat kekurangan dalam penyusunan skripsi ini dikarenakan keterbatasan pengetahuan yang penulis miliki. Oleh karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun.

Dalam kesempatan pada penyusunan skripsi ini penulis mendapatkan banyak bantuan, dukungan, bimbingan dan pengarahan dari berbagai pihak. Untuk itu penulis mengucapkan terima kasih kepada :

1. Ibu Dr. Ir. Lusmeilia Afriani, D.E.A., selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Lampung.

2. Bapak Ir. Idharmahadi Adha, M.T., selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil Universitas Lampung dan selaku Dosen Penguji skripsi, juga selaku

Pembimbing Akademik yang telah memberikan kesediaan waktunya memberikan bimbingan dan pengarahan, serta nasehat selama penulis menyusun skripsi dan menempuh perkuliahan.

3. Bapak Ir. Setyanto, M.T., selaku Dosen Pembimbing I skripsi, atas

kesediaan waktunya memberikan bimbingan dan pengarahan, serta nasehat selama penulis menyusun skripsi.

4. Bapak Iswan,ST.,M.T., selaku Dosen Pembimbing II skripsi, atas

kesediaan waktunya memberikan bimbingan dan pengarahan, serta nasehat selama penulis menyusun skripsi.

5. Seluruh Dosen pengajar yang telah memberikan bekal ilmu pengetahuan

kepada penulis selama menjadi Mahasiswa di Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Lampung.

6. Seluruh karyawan di Fakultas Teknik, Universitas Lampung.

7. Seluruh karyawan di Laboratorium Mekanika Tanah, Universitas

Lampung yang telah memberikan bantuan dan bimbingan selama penulis melakukan penelitian.

8. Orang Tuaku, Papa, Mama serta adik-adik yang aku sayangi yang telah memberikan do’a serta dukungan baik dalam hal moral dan materi dalam penyelesaian skripsi maupun dalam menyelesaikan kuliah di Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Lampung.

9. Teman - teman seperjuangan :Candra, Gani, Reza, Yanuar, Ikson, Yogi, Surya, Romlah, Eca dan Kalong Fm , terima kasih untuk bantuannya selama penelitian sampai penulisan skripsi.

kebaikan, kebersamaan, dukungan dan bantuan selama perkuliahan.

Semoga skripsi ini dapat bermanfaat, khususnya bagi penulis dan bagi para

pembaca. Selain itu penulis berharap dan berdo’a, semoga semua pihak yang telah

memberikan bantuan dan semangat kepada penulis mendapatkan ridho dari ALLAH SWT. Amin . . .

Bandar Lampung, 12 April 2013 Penulis,

xi

DAFTAR ISI

Halaman

DAFTAR TABEL ... ix

DAFTAR GAMBAR ... x

DAFTAR ISI ... xi

DAFTAR NOTASI ... xiii

I. PENDAHULUAN ... 1

A. Latar Belakang ... 1

B. Rumusan Masalah ... 4

C. Pembatasan Masalah ... 4

D. Tujuan Penelitian ... 6

II. TINJAUAN PUSTAKA ... 7

A. Tanah ... 7

B. Klasifikasi Tanah ... 9

1. Sistem Klasifikasi AASHTO ... 10

2. Sistem Klasifikasi Tanah Unified (USCS) ... 14

C. Tanah Lempung Lunak ... 17

1. Definisi Tanah Lempung Lunak ... 17

2. Sifat Tanah lempung Lunak ... 18

3. Karateristik Fisik Tanah lempung Lunak ... 20

D. Stabilisasi Tanah ... 23

E. Daya Dukung Tanah ... 25

F. Stabilisasi Elektro – Kimiawi TX - 300 ... 27

G. Metode Aplikasi TX-300 ... 30

H. Batas-Batas Atterberg ... 35

I. Kuat Tekan Bebas ... 37

J. Tinjauan Penelitian Terdahulu ... 38

III.METODE PENELITIAN ... 41

A. Metode Pengambilan Sampel ... 41

xii

C. Benda Uji ... 42

D. Metode Pencampuran Sampel Tanah dengan TX - 300 ... 42

E. Pelaksanaan Pengujian ... 42

F. Urutan Prosedur Penelitian ... 52

G. Analisis Hasil Penelitian ... 54

IV.HASIL DAN PEMBAHASAN ... 55

A. Hasil Pengujian Sampel Tanah Asli ... 55

1. Uji Kadar Air (ω) ... 55

2. Uji Berat Jenis (Gs) ... 55

3. Uji Analisis Ukuran Butiran Tanah ... 56

4. Uji Batas Atterberg ... 57

5. Uji Pemadatan Tanah ... 58

B. Klasifikasi Sampel Tanah Asli ... 60

1. Sistem Klasifikasi AASHTO ... 60

2. Sistem Klasifikasi Unified (USCS) ... 61

C. Hasil Pengujian Berat Jenis, Batas Atterberg, dan Kuat Tekan Bebas .. 62

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

2. Uji Batas Atterberg ... 64

3. Uji Kuat Tekan Bebas (Unconfined Compression Strength) ... 68

D. PerbandinganNilai UCS dengan Perendaman Pada Bahan Stabilisasi Yang Sama Terhadap Pemakaian Jenis Tanah dan Variasi campuran yang berbeda ... 71

V. PENUTUP ... 74

A. Kesimpulan ... 74

B. Saran ... 75 DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

- . Lampiran A Surat – surat Akademik

- . Lampiran B Hasil Uji Penelitian

- _. Lampiran C Foto Alat Penelitian

x

DAFTAR GAMBAR

Gambar Halaman

1.Nilai-nilai Batas Atterberg Untuk Subkelompok Tanah ... 13

2.Motor Grader Pada Saat Melakukan Pemindahan Tanah ... 33

3.Proses Pemadatan Tanah Dengan Menggunakan Compactor ... 33

4.Proses Pemadatan Dan Curing ... 34

5.Batas-batas Atterberg ... 36

6.Bagan Alir Penelitian ... 55

7.Grafik Analisis Saringan ... 57

8.Hubungan Berat Volume Kering dengan Kadar Air Optimum ... 59

9.Diagram Plastisitas ... 62

10. Hubungan Berat Jenis dengan Kadar TX – 300 ... 64

11. Hubungan Batas Atterberg dengan Kadar TX – 300 ... 66

12. Hubungan Nilai UCS Terhadap Kadar TX – 300 ... 69 13.Hubungan Nilai UCS dengan Jenis Tanah dan Bahan Stabilisasi Yang Sama 78

ix

DAFTAR TABEL

Tabel Halaman

1. Klasifikasi Tanah Berdasarkan AASHTO ... 13

2. Sistem klasifikasi tanah unified ... 15

3. Klasifikasi Tanah Berdasarkan Sistem Unified ... 16

4. Sifat Tanah Lempung... 19

5. Deskripsi lempung berdasarkan kompresibilitas ... 37

6. Hasil Pengujian Analisis Saringan ... 56

7. Hasil pengujian sampel tanah asli ... 60

8. Hasil pengujian berat jenis (Gs) ... 63

9. Hasil pengujian Batas Cair ... 65

10.Hasil pengujian Batas Plastis ... 65

11.Hasil pengujian Indeks Plastisitas ... 66

xiii

DAFTAR NOTASI

γ = Berat Volume

γd = Berat Volume Kering

γw = Berat Volume Basah

γu = Berat Volume Maksimum

ω = Kadar Air

A = Luas Sampel

D = Diameter

Gs = Berat Jenis

H = Tinggi

LL = Batas Cair

PI = Indeks Plastisitas

PL = Batas Plastis

qu = Kompresibilitas

V = Volume

W = Berat Tanah

Wai = Berat Tanah Tertahan

Wbi = Berat Saringan + Tanah Tertahan

Wc = Berat Container

Wci = Berat Saringan

xiv

Wds = Berat Container + Sampel Tanah Setelah dioven

Wm = Berat Mold

Wms = Berat Mold + Sampel

Wn = Kadar Air Pada Ketukan ke-n

Ws = Berat Sampel

I. PENDAHULUAN A. Latar Belakang

Dalam pandangan teknik sipil, tanah merupakan akumulasi partikel mineral, bahan organik dan endapan–endapan yang relatif lepas (loose), yang terletak di atas batuan dasar (bedrock). Di antara partikel–partikel tanah terdapat ruang kosong yang disebut pori–pori (void space) yang berisi air dan/atau udara. Ikatan yang lemah antar partikel tanah disebabkan oleh adanya zat organik, karbonat atau oksida yang mengendap di antara partikel tersebut. Pelapukan tanah akibat reaksi kimia menghasilkan susunan kelompok partikel berukuran koloid dengan diameter butiran lebih kecil dari 0,002 mm yang disebut mineral lempung (clay mineral). Lempung (clay) sebagian besar terdiri dari partikel

mikroskopis dan submikroskopis yang berbentuk lempengan–lempengan pipih

dengan permukaan khusus dan mengandung muatan listrik negatif. Tanah yang memiliki partikel berukuran lempung dapat diklasifikasikan sebagai tanah lempung.

Namun tanah lempung tersebut belum tentu selalu mengandung mineral–

mineral lempung yang sama. Parameter kuat geser tanah diperlukan untuk menganalisis kapasitas dukung tanah, stabilitas tanah lereng dan gaya dorong pada dinding penahan tanah. Kuat geser tanah adalah gaya perlawanan yang dilakukan oleh butiran tanah terhadap desakan atau tarikan. Berdasarkan

pengertian tersebut, bila tanah mengalami pembebanan akan ditahan oleh kohesi tanah yang bergantung pada jenis tanah dan kepadatannya serta gesekan antara butir–butir tanah.

Tanah juga berguna sebagai bahan bangunan pada berbagai macam pekerjaan teknik sipil, di samping itu tanah juga berfungsi sebagai pendukung pondasi dari bangunan. Ketika akan dilakukan suatu konstruksi bangunan di daerah tertentu, maka tanah yang berada di daerah tersebut diharapkan mampu menahan beban bangunan diatasnya. Salah satunya dapat ditinjau dari segi parameter kuat geser tanah.

Mengingat bahwa setiap daerah memiliki jenis dan kualitas tanah yang berbeda, maka terdapat banyak variasi jenis tanah dengan kualitas yang

beragam,Selain itu tanah lempung lunak juga memiliki daya dukung yang kecil

dan kompresibilitasnya yang besar. Tentunya hal ini akan sangat membahayakan konstruksi yang akan dibangun di atasnya. Selain itu, tanah lempung lunak ini pun akan sangat berbahaya bila dijumpai pada daerah lereng. Tanah longsor yang tiba-tiba akibat hujan deras merupakan salah satu bahayanya.Oleh karena itu, perlu diadakan suatu inovasi dalam teknologi konstruksi terutama yang dapat meningkatkan daya dukung tanah secara signifikan.

Stabilisasi daya dukung tanah biasanya dipilih sebagai salah satu alternative

dalam perbaikan tanah. Perbaikan tanah dengan cara Stabilisasi bisa meningkatkan kepadatan dan daya dukung tanah. Stabilisasi ada banyak

3

macamnya, diantaranya menggunakn bahan campuran / additive dan

melakukan pemadatan dengan cara mekanis.

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

Uji Kuat Tekan Bebas (unconfined compressive strength )

Untuk mengetahui kekuatan tekan bebas suatu jenis tanah yang bersifat

kohesif dalam keadaan asli (andisturbed) atau dalam keadaan buatan dibentuk

kembali (remoded).Kuat tekan bebas adalah besarnya tekanan aksil persatuan luas pada saat sempel tanah mengalami keruntuhan atau pada saat regangan aksial mencapai regangan 20%

Dalam penelitian ini metode Stabilisasi tanah dilakukan dengan menggunakan

bahan campuran / additive. Bahan campuran 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 percampuran yang salah satunya adalah TX-300.

TX-300 adalah cairan konsentrat (campuran unik bahan kimia yang multi guna), bila diaplikasikan secara tepat akan memadatkan tanah dan menjadikan struktur tanah yang keras dan tahan air. TX-300 tidak berbahaya, tidak korosif, tidak mengandung bahan penyebab alergi dan tidak mudah terbakar. TX-300

dapat digunakan hampir semua tipe tanah atau kombinasi tanah, termasuk jenis tanah lempung lunak.

Pada penelitian ini akan digunakan jenis tanah lempung lunak yang dicampur dengan TX-300 dengan kadar campuran yang berbeda yang kemudian dipadatkan dan diharapkan dengan penambahan TX-300 ini dapat meningkatkan daya dukung tanahnya.

B. Rumusan Masalah

Perumusan masalah pada penelitian ini adalah mengenai bagaimana pengaruh pencampuran TX-300 yang dianggap sebagai bahan campuran kimia untuk Stabilisasi pada tanah lempung lunak dengan kadar campuran yang berbeda-beda, sampai manakah perubahan yang dialami oleh tanah yang melingkupi perubahan nilai batas-batas konsistensi (batas Atterberg) seperti cair, batas plastis, batas susut serta nilai kuat dukung tanah asli dengan tanah yang telah dicampur atau distabilisasi menggunakan TX-300 sebagai bahan additive, sehingga nantinya dapat disimpulkan bahwa TX-300 ini dapat digunakan sebagai bahan alternative untuk stabilisasi tanah.

C. Pembatasan Masalah

Masalah pada penelitian ini dibatasi pada sifat dan karakteristik tanah sebelum dan sesudah dicampur menggunakan TX-300 dengan melaksanakan pengujian yang dilakukan di laboratorium. Adapun ruang lingkup dan batasan masalah pada penelitian ini adalah :

5

1. Sampel tanah yang digunakan adalah jenis tanah lempung lunak berasal

dari daerah Rawa Sragi, Desa Belimbing Sari, Kecamatan Jabung,

Kabupaten Lampung Timur.

2. Bahan yang digunakan untuk stabilisasi tanah adalah TX-300 yang

merupakan produk stabilisasi tanah secara kimiawi.

3. Pengujian-pengujian yang dilakukan di laboratorium antara lain, sebagai berikut :

a. Pengujian pada tanah asli meliputi : 1) Uji Analisis Saringan

2) Uji Berat Jenis 3) Uji Kadar Air

4) Uji Batas-batas Atterberg

5) Uji Pemadatan Tanah

6) Uji Kuat Tekan Bebas (UCS)

b. Pengujian pada tanah yang telah distabilisasi meliputi : 1) Uji Berat Jenis

2) Uji Batas-batas Atterberg

3) Uji Kadar Air

D. Tujuan Penelitian

Tujuan penelitian ini adalah :

1. Mengetahui nilai daya dukung, batas konsistensi, dan pengembangan

tanah lempung lunak dengan stabilisasi TX-300 setelah dilakukan proses perendaman dalam jangka waktu yang telah ditentukan.

2. Untuk mengetahui perbandingan karakteristik fisik tanah sebelum dan

sesudah dilakukan stabilisasi dengan TX-300 melalui pengujian di laboratorium.

3. Untuk mengetahui proporsi TX-300 yang sesuai untuk meningkatkan daya

dukung tanah.

4. Untuk mengetahui peningkatan daya dukung tanah Lempung yang

distabilisasikan dengan menggunakan campuran TX-300 ditinjau dari nilai UCS.

II. TINJAUAN PUSTAKA

A. Tanah

Tanah adalah material yang terdiri dari agregat (butiran) mineral-mineral padat yang tidak tersementasi (terikat secara kimia) satu sama lain dan dari bahan-bahan organik yang telah melapuk (yang berpartikel padat) disertai dengan zat cair dan gas yang mengisi ruang-ruang kosong diantara partikel-partikel padat tersebut (Das, 1988). Selain itu dalam arti lain tanah merupakan akumulasi partikel mineral atau ikatan antar partikelnya, yang terbentuk karena pelapukan dari batuan (Craig,1991).

Tanah juga merupakan kumpulan-kumpulan dari bagian-bagian yang padat dan tidak terikat antara satu dengan yang lain (diantaranya mungkin material organik) rongga-rongga diantara material tersebut berisi udara dan air

(Verhoef,1994). Sedangkan 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 juga didefinisikan sebagai akumulasi partikel mineral yang tidak mempunyai atau lemah ikatan partikelnya, yang terbentuk karena pelapukan

dari batuan. 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 pengaruh karbonat atau oksida yang tersenyawa diantara partikel-partikel tersebut, atau dapat juga disebabkan oleh adanya material organik bila hasil dari pelapukan tersebut di atas tetap berada pada tempat semula maka bagian ini disebut tanah sisa (residu soil).

Hasil pelapukan terangkut ke tempat lain dan mengendap di beberapa tempat

yang berlainan disebut tanah bawaan (transportation soil). Media

pengangkutan tanah berupa gravitasi, angin, air dan gletsyer.

Pada saat akan berpindah tempat, ukuran dan bentuk partikel-partikel dapat berubah dan terbagi dalam beberapa rentang ukuran.

Tanah menurut Bowles (1989) adalah campuran partikel-partikel yang terdiri dari salah satu atau seluruh jenis berikut :

1. Berangkal (boulders), merupakan potongan batu yang besar, biasanya lebih besar dari 250 mm sampai 300 mm. Untuk kisaran antara 150 mm sampai 250 mm, fragmen batuan ini disebut kerakal (cobbles).

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

3. Pasir (sand), partikel batuan yang berukuran 0,074 mm sampai 5 mm,

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

4. Lanau (silt), partikel batuan berukuran dari 0,002 mm sampai 0,074 mm.

Lanau dan lempung dalam jumlah besar ditemukan dalam deposit yang disedimentasikan ke dalam danau atau di dekat garis pantai pada muara sungai.

9

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

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

dari 0,001 mm.

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

B. Klasifikasi Tanah

Sistem klasifikasi tanah adalah suatu sistem pengaturan beberapa jenis tanah yang berbeda-beda tetapi mempunyai sifat yang serupa ke dalam kelompok-kelompok berdasarkan pemakaiannya. Sistem klasifikasi memberikan suatu bahasa yang mudah untuk menjelaskan secara singkat sifat-sifat umum tanah yang sangat bervariasi tanpa penjelasan yang terinci (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 terinci mengenai keadaan tanah tersebut serta kebutuhan akan pengujian untuk menentukan sifat teknis tanah seperti karakteristik pemadatan, kekuatan tanah, berat isi, dan sebagainya (Bowles, 1989).

Kebanyakan klasifikasi tanah menggunakan indek pengujian yang sangat sederhana untuk memperoleh karakteristik tanahnya. Umumnya klasifikasi didasarkan atas ukuran partikel yang diperoleh dari analisis saringan (percobaan sedimentasi) dan plastistasnya (Hardiyatmo, 1992).

Jenis dan sifat tanah yang sangat bervariasi ditentukan oleh perbandingan banyak fraksi-fraksi (kerikil, pasir, lanau dan lempung), sifat plastisitas butir halus. Klasifikasi bermaksud membagi tanah menjadi beberapa golongan tanah dengan kondisi dan sifat yang serupa diberi simbol nama yang sama. Ada dua cara klasifikasi yang umum yang digunakan :

1. Sistem Klasifikasi AASTHO

Sistem Klasifikasi AASHTO (American Association of State Highway

and Transportation Official) dikembangkan pada tahun 1929 dan mengalami beberapa kali revisi hingga tahun 1945 dan

11

dipergunakan hingga sekarang, yang diajukan oleh Commite on

Classification of Material for Subgrade and Granular Type Road of the Highway Research Board (ASTM Standar No. D-3282, AASHTO model M145).

Sistem klasifikasi ini bertujuan untuk menentukan kualitas tanah guna pekerjaan jalan yaitu lapis dasar (sub-base) dan tanah dasar (subgrade).

Sistem ini didasarkan pada kriteria sebagai berikut :

a. Ukuran butir

Kerikil : bagian tanah yang lolos saringan dengan diameter

75 mm dan tertahan pada saringan diameter 2 mm (No.10).

Pasir : bagian tanah yang lolos saringan dengan diameter

2 mm dan tertahan pada saringan diameter 0,0075 mm (No.200).

Lanau & lempung : bagian tanah yang lolos saringan dengan diameter 0,0075 mm (No.200).

b. Plastisitas

Nama berlanau dipakai apabila bagian-bagian yang halus dari tanah mempunyai indeks plastisitas (PI) sebesar 10 atau kurang. Nama berlempung dipakai bila bagian-bagian yang halus dari tanah mempunyai indeks plastisitas sebesar 11 atau lebih.

c. Apabila ditemukan batuan (ukuran lebih besar dari 75 mm) dalam contoh tanah yang akan diuji maka batuan-batuan tersebut harus dikeluarkan terlebih dahulu, tetapi persentasi dari batuan yang dikeluarkan tersebut harus dicatat.

Sistem klasifikasi AASTHO membagi tanah ke dalam 7 kelompok utama yaitu A-1 sampai dengan A-7. Tanah berbutir yang 35 % atau kurang dari jumlah butiran tanah tersebut lolos ayakan No.200 diklasifikasikan ke dalam kelompok A-1, A-2, dan A-3.

Tanah berbutir yang lebih dari 35 % butiran tanah tersebut 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.

Untuk mengklasifikasikan tanah, maka data yang didapat dari percobaan laboratorium dicocokkan dengan angka-angka yang diberikan dalam Tabel 1. Kelompok tanah dari sebelah kiri adalah kelompok tanah baik dalam menahan beban roda, juga baik untuk lapisan dasar tanah jalan. Sedangkan semakin ke kanan kualitasnya semakin berkurang.

13

Tabel 1 Klasifikasi Tanah Berdasarkan AASHTO

Klasifikasi umum

Tanah berbutir

(35% atau kurang dari seluruh contoh tanah lolos ayakan No.200

Klasifikasi kelompok

A-1

A-3

A-2

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

Analisis ayakan (% lolos) No.10 No.40 No.200 Maks 50 Maks 30 Maks 15 Maks 50 Maks 25 Min 51

Maks 10 Maks 35

Maks 35 Maks 35 Maks 35 Sifat fraksi yang lolos

ayakan No.40 Batas Cair (LL)

Indeks Plastisitas (PI) Maks 6 NP

Maks 40 Maks 10 Min 41 Maks 10 Maks 40 Min 11 Min 41 Min 41

Tipe material yang paling dominan

Batu pecah, kerikil dan pasir

Pasir halus

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 A-4 A-5 A-6 A-7

Analisis ayakan (% lolos)

No.10 No.40

No.200 Min 36

Min 36 Min 36 Min 36

Sifat fraksi yang lolos ayakan No.40 Batas Cair (LL) Indeks Plastisitas (PI)

Maks 40 Maks 10 Maks 41 Maks 10 Maks 40 Maks 11 Min 41 Min 11

Tipe material yang

paling dominan Tanah berlanau Tanah Berlempung

Penilaian sebagai bahan

Plastisitas (PI) untuk tanah data kelompok A-2, A-4, A-5, A-6, dan A-7.

Gambar 1. Nilai-nilai batas Atterberg untuk subkelompok tanah.

(Hary Christady, 1992)

2. Sistem Klasifikasi Tanah Unified (USCS)

Sistem klasifikasi tanah unified atau Unified Soil Classification System

(USCS) diajukan pertama kali oleh Casagrande dan selanjutnya

dikembangkan oleh United State Bureau of Reclamation (USBR) dan

United State Army Corps of Engineer (USACE). Kemudian American Society for Testing and Materials (ASTM) memakai USCS sebagai metode standar untuk mengklasifikasikan tanah. Dalam bentuk sekarang, sistem ini banyak digunakan dalam berbagai pekerjaan geoteknik.

Sistem klasifikasi USCS mengklasifikasikan tanah ke dalam dua kategori utama yaitu :

a. Tanah berbutir kasar (coarse-grained soil), yaitu tanah kerikil dan pasir yang kurang dari 50% berat total contoh tanah lolos saringan No.200. Simbol untuk kelompok ini adalah G untuk tanah berkerikil dan S untuk tanah berpasir. Selain itu juga dinyatakan gradasi tanah

15

dengan simbol W untuk tanah bergradasi baik dan P untuk tanah bergradasi buruk.

b. Tanah berbutir halus (fine-grained soil), yaitu tanah yang lebih dari 50% berat total contoh tanahnya lolos dari saringan No.200. Simbol kelompok ini adalah C untuk lempung anorganik dan O untuk lanau

organik. Simbol Pt digunakan untuk gambut (peat), dan tanah dengan

kandungan organik tinggi. Plastisitas dinyatakan dengan L untuk plastisitas rendah dan H untuk plastisitas tinggi

Tabel 2. Sistem klasifikasi tanah unified (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

Tabel 3 . Klasifikasi Tanah Berdasarkan Sistem Unified

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 % ≥ fra ksi 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 an 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 5 0 % 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.

Bat as P la st is (%)

17

C. Tanah Lempung Lunak

1. Definisi Tanah Lempung Lunak

Tanah lempung terdiri dari berbagai golongan tekstur yang agak susah dicirikan secara umum. 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 (Marindo, 2005).

Tanah lempung lunak merupakan partikel mineral yang berukuran lebih kecil dari 0,002 mm. Partikel-partikel ini merupakan sumber utama dari kohesi di dalam tanah yang kohesif (Bowles, 1991).

Tanah lempung merupakan tanah yang berukuran mikroskopis sampai dengan sub mikroskopis yang berasal dari pelapukan unsur-unsur kimiawi penyusun batuan, tanah lempung sangat keras dalam keadaan kering dan bersifat plastis pada kadar air sedang. Pada kadar air lebih tinggi lempung bersifat lengket (kohesif) dan s angat lunak (Das, 1995).

2. Sifat Tanah Lempung Lunak

Tanah lempung lunak mempunyai karakteristik yang khusus diantaranya daya dukung yang rendah, kemampatan yang tinggi, indeks plastisitas yang tinggi, kadar air yang relatif tinggi, dan mempunyai gaya geser yang kecil. Kondisi tanah seperti itu akan menimbulkan masalah jika dibangun konstruksi di atasnya.

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

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 (Hardiyatmo, 1999) :

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.

19

Tabel 4. Sifat Tanah Lempung

Tanah Sifat Uji Lapangan

Sangat Lunak Meleleh diantara jari ketika diperas

Lunak Dapat diperas dengan mudah

Lempung Keras Dapat diremas dengan jari yang kuat

Kaku Tidak dapat diperas dengan jari,

dapat digencet dengan ibu jari

Sangat Kaku Dapat dipencet dengan kuku ibu jari

Sumber : Mekanika Tanah 1, R.F CRAIG, 1989

Tanah b e r butir 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).

Selain itu juga lempung mempunyai sifat thixotrophyl, yaitu tanah yang mengalami kehilangan kekuatan setelah diremas, kemudian akan dapat kembali sebagian dari kekuatan yang hilang itu, ini disebabkan karena adanya air terserap (absorb water) di sekeliling permukaan dari partikel lempung.

3. Karateristik Fisik Tanah lempung Lunak

Menurut Bowles (1989), mineral-mineral pada tanah lempung umumnya memiliki sifat-sifat:

1. Hidrasi.

Partikel mineral lempung biasanya bermuatan negatif sehingga partikel lempung hampir selalu mengalami hidrasi, yaitu dikelilingi oleh lapisanlapisan molekul air yang disebut sebagai air teradsorbsi. Lapisan ini pada umumnya mempunyai tebal dua molekul karena itu disebut sebagai lapisan difusi ganda atau lapisan ganda. Lapisan difusi ganda adalah lapisan yang dapat menarik molekul air atau kation disekitarnya. Lapisan ini akan hilang pada temperatur yang lebih tinggi dari 600 sampai 1000C dan akan mengurangi plasitisitas alamiah, tetapi sebagian air juga dapat menghilang cukup dengan pengeringan udara saja.

2. Aktivitas.

Hasil pengujian index properties dapat digunakan untuk mengidentifikasi

tanah ekspansif. Hardiyatmo (2006) merujuk pada Skempton (1953) mendefinisikan aktivitas tanah lempung sebagai perbandingan antara Indeks Plastisitas (IP) dengan prosentase butiran yang lebih kecil dari 0,002 mm yang dinotasikan dengan huruf C, disederhanakan dalam persamaan:

21

3. Flokulasi dan Dispersi.

Apabila mineral lempung terkontaminasi dengan substansi yang tidak mempunyai bentuk tertentu atau tidak berkristal maka daya negatif netto, ion- ion H+ dari 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 membentuk sedimen yang lepas. Flokulasi adalah peristiwa penggumpalan partikel lempung di dalam larutan air akibat mineral lempung umumnya mempunyai pH>7. Flokulasi larutan dapat dinetralisir dengan menambahkan bahan-bahan yang mengandung asam (ion H+), sedangkan penambahan bahan-bahan alkali akan mempercepat flokulasi. Untuk menghindari flokulasi larutan air dapat ditambahkan zat asam. 4. 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 yang berfungsi sebagai penentu sifat plastisitas dari lempung. Satu molekul air memiliki muatan positif dan muatan negative 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.

5. Sifat kembang susut (swelling potensial)

Plastisitas yang tinggi terjadi akibat adanya perubahan syistem tanah dengan air yang mengakibatkan terganggunya keseimbangan gaya-gaya didalam struktur tanah. Gaya tarik yang bekerja pada partikel yang berdekatan yang terdiri dari gaya elektrostatis yang bergantung pada komposisi mineral, serta gaya van der Walls yang bergantung pada jarak antar permukaan partikel. Partikel lempung pada umumnya berbentuk pelat pipih dengan permukaan bermuatan likstik negatif dan ujung-ujungnya bermuatan posistif. Muatan negatif ini diseimbangkan oleh kation air tanah yang terikat pada permukaan pelat oleh suatu gaya listrik. Sistem gaya internal kimia-listrik ini harus dalam keadaan seimbang antara gaya luar dan hisapan matrik. Apabila susunan kimia air tanah berubah sebagai akibat adanya perubahan komposisi maupun keluar masuknya air tanah, keseimbangan gaya–gaya dan jarak antar partikel akan membentuk keseimbangna baru. Perubahan jarak antar partikel ini disebut sebagai proses kembang susut. Tanah-tanah yang banyak mengandung lempung mengalami perubahan volume ketika kadar air berubah.

23

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.

6. Adanya bahan organik, dll.

D. Stabilisasi Tanah

Stabilisasi tanah adalah suatu proses untuk memperbaiki sifat-sifat tanah dengan menambahkan sesuatu pada tanah tersebut, agar dapat menaikkan kekuatan tanah dan mempertahankan kekuatan geser. Stabilisasi tanah secara prinsip adalah suatu tindakan atau usaha yang dilakukan guna menaikkan kekuatan tanah dan mempertahankan kekuatan gesernya.

Adapun tujuan stabilisasi tanah adalah untuk mengikat dan menyatukan agregat material yang ada sehingga membentuk struktur jalan atau pondasi jalan yang padat.

Pada umumnya cara yang digunakan untuk menstabilisasi tanah terdiri dari salah satu atau kombinasi dari pekerjaan-pekerjaan berikut (Bowles, 1991):

1. Mekanis, yaitu pemadatan dengan berbagai jenis peralatan mekanis seperti

mesin gilas (roller), benda berat yang dijatuhkan, ledakan, tekanan statis, tekstur, pembekuan, pemanasan dan sebagainya.

2. Bahan Pencampur (Additiver), yaitu penambahan kerikil untuk tanah kohesif, lempung untuk tanah berbutir, dan pencampur kimiawi seperti semen, gamping, abu batu bara, semen aspal, sodium dan kalsium klorida, limbah pabrik kertas dan lain-lainnya.

Metode atau cara memperbaiki sifat-sifat tanah ini juga sangat bergantung pada lama waktu pemeraman, hal ini disebabkan karena didalam proses perbaikan sifat-sifat tanah terjadi proses kimia yang dimana memerlukan waktu untuk zat kimia yang ada didalam additive untuk bereaksi. Sifat-sifat tanah yang telah diperbaiki dengan cara stabilisasi dapat meliputi kestabilan volume, kekuatan atau daya dukung, permeabilitas, dan kekekalan atau keawetan.

Menurut Bowles, 1991 beberapa tindakan yang dilakukan untuk menstabilkan

tanah adalah sebagai berikut :

1. Meningkatkan kerapatan tanah.

2. Menambah material yang tidak aktif sehingga meningkatkan kohesi atau tahanan gesek yang timbul.

3. Menambah bahan untuk menyebabkan perubahan-perubahan kimiawi atau

fisis pada tanah.

4. Menurunkan muka air tanah (drainase tanah).

5. Mengganti tanah yang buruk.

Tanah yang akan digunakan pada suatu konstruksi bangunan harus memiliki sifat-sifat fisik maupun teknis yang baik. Namun kenyataan menunjukan

25

bahwa tidak semua tanah dalam kondisi aslinya memiliki sifat-sifat yang diinginkan.

Apabila tanah bersifat sangat lepas atau sangat mudah tertekan, permeabilitas yang terlalu tinggi, dan sifat-sifat lain yang tidak diinginkan sehingga tidak sesuai untuk proyek pembangunan, maka tanah tersebut harus distabilisasi.

E. Daya Dukung Tanah

Daya dukung tanah adalah besarnya tekanan atau kemampuan tanah untuk menerima beban dari luar sehingga menjadi labil. 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 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.

Rumus daya dukung tanah qu = Cu * Nc + γ * D Di mana :

D : Kedalaman tanah

Cu : Kuat geser undrained (undrained shear strength)

γ : Berat isi tanah

Nc, : Faktor daya dukung yang tergantung pada sudut geser

Menurut Bowless (1989), ada beberapa keuntungan pemadatan :

1. Berkurangnya penurunan permukaan tanah (subsidence) yaitu gaya

vertikal pada massa tanah akibat berkurangnya angka pori.

2. Bertambahnya kekuatan tanah.

3. Berkurangnya penyusutan, berkurangnya volume akibat berkurangnya

27

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

F. Stabilisasi Elektro-Kimiawi TX 300

TX 300 adalah bahan polimer cair yang berfungsi untuk menstabilisasi, mengeraskan, dan menguatkan daya dukung tanah. Bahan kimia yang terkandung di TX-300 memiliki proses ikatan reaksi kimia seperti yang ditemukan di stabilisator sulfat atau klorida berbasis, yang bersifat korosif.

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.

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. TX-300 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 dari pada 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. TX-300 tidak berbahaya, tidak korosif, tidak mengandung bahan yang

membuat alergi, dan tidakmengandung bahan yang dapat terbakar. Yang harus diperhatikan hanya pada saat menambahkan larutan TX-300 ke dalam tangki air, Safety Goggle dibutuhkan dalam prosedur ini.

Larutan TX-300 lengket dan walaupun tidak akan merusak mata, dibersihkan dengan air yang mengalir akan dibutuhkan.

2. TX-300 berfungsi untuk memadatkan tanah dengan mengikat

partikel-partikel tanah antara satu dengan yang lainnya dengan proses “ionisasi”

yang menghasilkan peningkatan nilai CBR (California Bearing Ratio) hingga 3X lipat dari nilai awal dan menurunkan Index Plastisitas tanah hingga 50% dari nilai awal sehingga tingkat kelicinan tanah saat terkena air berkurang.

29

3. Tanah yang sudah diolah dengan TX-300 akan membentuk sebuah lapisan

tanah yang sulit dipenetrasi oleh air, kuat karena padat (bukan kering karena proses kristalisasi seperti semen), secara umum dapat tahan terhadap perubahan cuaca dan hanya memerlukan perawatan yang minim atau tidak sama sekali.

4. TX-300 dapat dipakai untuk membuat “base” jalan aspal atau beton

(menggantikan keperluan batu) atau sebagai jalan tanah yang lebih tahan lama, minim perawatan, tidak begitu licin saat hujan (kendaraan masih dapat lewat dengan kecepatan yang dibatasi), Tidak terlalu berdebu saat kering.

5. Karakteristik bahan TX-300 :

1. Cairan konsentrat (campuran unik bahan kimia yang multi guna),

Mudah diaplikasikan (dilarutkan dengan air).

2. Tidak berbahaya, tidak korosif, tidak mengandung bahan penyebab

alergi, dan tidak mudah terbakar.

3. Dapat digunakan hampir di semua tipe atau kombinasi tanah. Kecuali pasir murni (perlu dicampur dengan tanah, lempung, atau bahan lainnya).

Keuntungan menggunakan TX-300 :

1. Daya dukung yang kuat atau kokoh, TX-300 memberikan struktur

dasar yang kuat sehingga mampu membuat jalan yang mulus dan tidak berdebu.

2. Waktu konstruksi yang cepat, lebih cepat dibandingkan dengan

3. Lebih ekonomis, meminimalisasi penggunaan bahan lapisan penutup jalan (aspal atau 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).

G. Metode Aplikasi TX-300

Untuk mengolah 15 cm/30 cm tanah

1. 1 drum TX-300 dapat dipakai untuk mengolah ±570 m³ tanah. Hitungan ini tergantung dari jenis tanah dan kondisi tanah pada saat pengerjaan. Untuk menghitung keperluan TX-300 dapat menggunakan hitungan di bawah ini:

 Hitung kubikasi tanah yang akan diolah:

 (Luas)... Meter X (Lebar)...Meter X (Tebal)...Meter = ...Meter Kubik Kalikan total kubikasi yang akan diolah dengan koefisien 0,35 untuk mendapatkan jumlah TX-300 yang dibutuhkan: ...Meter Kubik X 0,35 = ... Liter TX-300

Contoh:

300 Meter Panjang X 6 Meter Lebar X 0,15 Meter Tebal = 270 Meter Kubik 270 Meter Kubik X 0,35 = ±94 ,5 Liter TX-300

Komposisi pencampuran dengan air (Air dibutuhkan untuk membantu peresapan cairan TX-300 ke dalam pori-pori tanah)

31

Dapat dilakukan dengan dua cara :

 Jika jumlah air yang dibutuhkan tanah untuk dapat mencapai OMC

(Optimum Moisture Content) sudah diketahui-melalui tes tanah, tambahkan TX-300 sesuai jumlah yang dibutuhkan berdasarkan perhitungan di atas.

 Dengan metode “Rule of Thumb”:

a. Kondisi tanah kering: 100-100 bagian air untuk 1 bagian TX-300.

b. Kondisi tanah normal: 80 bagian air untuk 1 bagian TX-300.

c. Kondisi tanah basah: 40-60 bagian air untuk 1 bagian TX-300.

2. Isi tangki air dengan air bersih (air yang tidak terkontaminasi limbah, air keruh tidak menjadi masalah asalkan tidak terkontaminasi limbah industri atau bahan kimia).

3. Tambahkan cairan TX-300 ke dalam tangki air yang sudah disiapkan.

4. Tandai area yang akan diolah oleh 1 drum TX-300. Jika diperlukan dapat disiapkan air (tanpa campuran TX-300) yang disiramkan kemudian untuk dapat mencapai Optimum Moisture Content (OMC) tanah.

5. Gemburkan/bongkar permukaan tanah dengan menggunakan

Rotavator/Scarifier (Ripperumumnya Motor Grader sudah dilengkapi dengan alat ini) hingga mencapai ketebalan tanah yang diinginkan. Tergantung dari peralatan yang digunakan, proses ini dapat diulangi beberapa kali sampai tanah terbongkar dengan baik.

6. Siramkancampuran TX-300 ke tanah tersebut, ulangi proses hingga OMC tercapai. Cara termudah untuk menentukan moisture content

adalah dengan metode “Hand Test”, yaitu dengan mengambil

segenggam tanah, kemudian diremas dengan telapak tangan. Kemudian buka telapak tangan.

Jika tanah tersebut masih seperti tepung dan tidak dapat mempertahankan bentuk yang dibuat oleh telapak tangan, serta pecah berantakan ketika dijatuhkan menandakan kondisi tanah terlalu kering. Jika tanah tersebut dapat dibentuk dan pecah menjadi beberapa bongkahan kecil ketika dijatuhkan, menandakan tanah tersebut mempunyai moisture content yang tepat.

Jika tanah tersebut sangat liat ketika di dalam genggaman, meninggalkan sisa-sisa kelembapan di tangan, menandakan moisture content yang berlebih.

 Jika terlalu basah (over OMC), tambahkan tanah.

 Jika terlalu kering (under OMC), tambahkan air tanpa TX-300.

7. Setelah OMC tercapai, aduk tanah dengan menggunakan Rotavator

atau Grader. Pastikan tanah teraduk dengan baik, singkirkan bongkahan batu atau material yang tidak dibutuhkan dari tanah tersebut.

33

8. Gunakan Motor Grader untuk memindahkan tanah yang diolah ke

kedua isi area. Ulangi proses hingga ketebalan yang diinginkan

tercapai. Siram dengan campuran TX-300/Air jika

diperlukan.

Gambar 2. Motor Grader Pada Saat Melakukan Pemindahan Tanah

9. Dengan menggunakan Motor Grader, tebarkan kembali tanah yang

sudah diolah tersebut dan dibentuk sesuai kebutuhan (Levelling, dikontur).

10.Padatkan dengan Compactor 2-3 kali tanpa menggunakan Vibro. Pemadatan awal ini adalah untuk membentuk permukaan jalan.

11.Padatkan kembali dengan menggunakan Vibro hingga tanah terlihat kering dan keras. Pemadatan dengan Vibrasi akan mengeluarkan kandungan air di dalam tanah untukmempercepat proses pengeringan. Di tahap ini dapat disemprotkan air ke permukaan tanah untuk

memperlambat proses “Curing” sehingga mengurangi “retak rambut”

yang timbul di permukaan saat tanahmengering.

Gambar 4. Proses Pemadatan dan curing

12.Biarkan tanah mengering dalam 1 hari. Jika setelah pemadatan tanah

sudah kering, dapat langsung digunakan. Lalu lintas yang lewat di permukaan tanah tersebut akan membantu proses pemadatan dan

“Curing” dari tanah tersebut. Catatan:

 Setelah proses aplikasi TX-300, biasanya akan timbul “retak

35

di bawah permukaan akan keluar ke permukaan sehingga mendorong permukaan yang sudah rapat oleh pemadatan dan

menimbulkan“retak rambut” tersebut.

 Jika timbul “retak rambut”, akan hilang dengan sendirinya seiiring

dengan waktu jika sering dilewati dan tidak diperlukan pengerjaan tambahan. Jika diperlukan dapat di Vibro untuk menghilangkan

“retak rambut” tersebut dan mempercepat proses konsolidasi tanah.

H. Batas-Batas Atterberg

Batas kadar air yang mengakibatkan perubahan kondisi dan bentuk tanah dikenal pula sebagai batas-batas konsistensi atau batas-batas Atterberg (yang mana diambil dari nama peneliti pertamanya yaitu Atterberg pada tahun (1911). Pada kebanyakan tanah di alam, berada dalam kondisi plastis.

Kadar air yang terkandung dalam tanah berbeda-beda pada setiap kondisi tersebut yang mana bergantung pada interaksi antara partikel mineral lempung. Bila kandungan air berkurang maka ketebalan lapisan kation akan berkurang pula yang mengakibatkan bertambahnya gaya-gaya tarik antara partikel-partikel.

Sedangkan jika kadar airnya sangat tinggi, campuran tanah dan air akan menjadi sangat lembek seperti cairan. Oleh karena itu, atas dasar air yang dikandung tanah, tanah dapat dibedakan ke dalam empat (4) keadaan dasar, yaitu : padat (solid), semi padat (semi solid), plastis (plastic), dan cair (liquid), seperti yang ditunjukkan dalam Gambar 2 berikut.

Gambar 5. Batas-batas Atterberg

Adapun yang termasuk ke dalam batas-batas Atterberg antara lain : 1. Batas cair (Liquid Limit).

Batas cair (LL) adalah kadar air tanah pada batas antara keadaan cair dan keadaan plastis, yaitu batas atas dari daerah plastis.

2. Batas plastis (Plastic Limit).

Batas plastis (PL) adalah kadar air pada kedudukan antara daerah plastis dan semi plastis, yaitu persentase kadar air dimana tanah dengan diameter silinder 3 mm mulai retak-retak ketika digulung.

3. Batas susut (Shrinkage Limit).

Batas susut (SL) adalah kadar air yang didefinisikan pada derajat kejenuhan 100%, dimana untuk nilai-nilai dibawahnya tidak akan terdapat perubahan volume tanah apabila dikeringkan terus. Harus diketahui bahwa batas susut makin kecil maka tanah akan lebih mudah mengalami perubahan volume.

4. Indeks plastisitas (Plasticity Index).

Indeks plastisitas (PI) adalah selisih antara batas cair dan batas plastis. Indeks plastisitas merupakan interval kadar air tanah yang masih bersifat plastis.

5. Berat spesifik (Specific Gravity).

Padat SemiPadat Plastis Cair

Limit) (Shrinkage Susut Batas Limit) (Plastic Plastis Batas Limit) (Liquid Cair Batas

Kering M akin Basah

Bertambah Air Kadar PL -LL PI (PI) Index Plasticity Cakupan 

37

Berat jenis tanah (Gs) adalah perbandingan antara berat volume butiran padat (γs) dengan berat volume air (γw) pada temperature tºC.

I. Kuat Tekan Bebas

Kuat tekan bebas adalah besarnya gaya aksial per satuan luas pada saat sampel tanah mengalami keruntuhan atau pada saat regangan aksial telah mencapai 20% (pilih yang lebih dahulu tercapai saat pengujian).

Uji kuat tekan bebas adalah salah satu cara untuk mengetahui geser tanah. Uji kuat tekan bebas bertujuan untuk menentukan kekuatan tekan bebas suatu jenis tanah yang bersifat kohesif, baik dalam keadaan asli (undisturbed),

buatan (remoulded) maupun tanah yang dipadatkan (compacted).

Konsistensi tanah lempung dapat ditentukan berdasarkan kekuatan kompresinya (qu), sebagaimana dalam tabel 5 terlihat bahwa konsistensi dibagi menjadi 6 kategori dari sangat lunak sampai keras, yaitu antara nilai kompresibilitas (qu) antara 0 sampai dengan lebih besar dari 4.

Tabel 5 Deskripsi lempung berdasarkan kompresibilitas

Konsistensi Nilai qu (kg/cm2)

Sangat Lunak < 0,25

Lunak 0,25 – 0,50

Sedang 0,50 – 1,0

Kaku 1,0 – 2,0

Sangat Kaku 2,0 – 4,0

Keras > 4,0

J. Tinjauan Penelitian Terdahulu

Beberapa penelitian laboratorium yang menjadi bahan pertimbangan dan acuan penelitian ini dikarenakan adanya kesamaan metode dan sampel tanah

yang digunakan, akan tetapi untuk bahan additive dan variasi campuran serta

waktu pemeraman yang berbeda, antara lain

1. Stabilisasi Dengan Menggunakan ISS 2500

Penelitian yang dilakukan oleh Luki Sandi pada tahun 2010 adalah mengenai Stabilisasi Tanah Lunak dengan menggunakan ISS. Hasil dari

penelitian tersebut mengatakan bahwa penggunaan bahan campuran ISS

2500 sebagai bahan stabilisasi pada tanah lempung lunak Rawa Sragi mampu meningkatkan kekuatan daya dukungnya. Penggunaan ISS 2500 juga cukup efektif dalam meningkatkan daya dukung tanah lunak yang berasal dari Rawa Sragi terutama sebagai subgrade, akan tetapi peningkatan yang terjadi tidak terlalu signifikan.

2. Stabilisasi Dengan Semen

Penelitian yang dilakukan oleh Candra Hakim Van Rafi’i pada tahun 2009

adalah mengenai Pengaruh Durabilitas Terhadap Daya Dukung Lapisan

Soil Cement Base Pada Tanah Lempung. Hasil yang didapat adalah bahwa

pengaruh dari durabilitas terhadap lapisan soil cement base yaitu

menggangu kestabilan lapisan fondasi tersebut, pengaruh dari durabilitas tersebut dapat dilihat dari perilaku rendaman (siklus). Dari hasil pengujian di laboratorium, didapat bahwa terjadi penurunan nilai CBR disetiap penambahan waktu siklus.

39

3. Stabilisasi Dengan Aspal Buton

Penelitian yang dilakukan oleh Christian Simpa pada tahun 2010 adalah mengenai Stabilisasi Tanah Lempung menggunakan Aspal Button. Penambahan Aspal Buton terhadap nilai CBR pada stabilisasi tanah mempunyai kecenderungan yang semakin meningkat sejalan dengan meningkatnya presentase penggunaan Aspal Buton tersebut. Tetapi penambahan Aspal Buton cenderung menurunkan nilai berat jenis bila dibandingkan dengan nilai berat jenis tanah asli tersebut, hal ini disebabkan karena bercampurnya dua bahan dengan berat jenis yang berbeda.

4. Stabilisasi Tanah Timbunan Menggunakan ISS 2500

Penelitian yang dilakukan oleh Ade Ridwan pada tahun 2010 adalah mengenai Stabilisasi Tanah Timbunan menggunakan ISS 2500. Penambahan ISS terhadap nilai CBR pada stabilisasi tanah mempunyai kecenderungan yang semakin meningkat sejalan dengan meningkatnya presentase penggunaan ISS tersebut. Tetapi penambahan ISS cenderung menurunkan nilai berat jenis bila dibandingkan dengan nilai berat jenis tanah asli tersebut. Penggunaan ISS 2500 cukup efektif jika digunakan pada jenis tanah timbunan karena meningkatan daya dukung tanah.

6. Stabilisasi Tanah Lempung Dengan Abu Cangkang Sawit

Penelitian yang dilakukan oleh Dr.Eng. Agus Setyo Muntohar, S.T., M.Eng.Sc. pada tahun 2009 adalah Stabilisasi Tanah Lempung Dengan Abu Cangkang Sawit Stabilisasi tanah terhadap kuat geser maupun kuat

tekan adalah suatu usaha yang selalu dilakukan untuk meningkatkan ketahanan tanah terhadap tegangan tekan maupun tegangan geser. Sehingga, sampai saat ini stabilisasi tanah merupakan kajian yang menarik untuk diteliti baik metodenya mapun bahan-bahan yang dipakai untuk stabilisasi tanah tersebut. Bahan-bahan yang digunakan selama ini antara lain : GEOSTA yang masih diimpor dan harganya relatif mahal, abu terbang, yang dahulu merupakan limbah saat ini dimanfaatkan untuk pozzolan pada adukan beton maupun untuk stabilisasi tanah, sehingga nilai ekonomisnya menjadi tinggi.

III. METODE PENELITIAN

A. Metode Pengambilan Sampel

Lokasi pengambilan sampel tanah lempung lunak ini berada di Rawa Seragi, Lampung Timur. Pengambilan sampel tanah menggunakan tabung pipa paralon sebanyak tiga buah untuk mendapatkan data-data primer. Pipa ditekan perlahan-lahan sampai kedalaman 50 cm, kemudian diangkat ke permukaan sehingga terisi penuh oleh tanah dan ditutup dengan plastik agar terjaga kadar air aslinya. Sampel yang sudah diambil ini selanjutnya digunakan sebagai sampel untuk pengujian awal, dimana sampel ini disebut tanah tidak terganggu. Sedangkan pengambilan sampel untuk tanah terganggu, dilakukan dengan cara penggalian dengan menggunakan cangkul kemudian dimasukkan ke dalam karung plastik.

B. Peralatan

Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini adalah alat untuk analisis saringan, uji berat jenis, uji kadar air, uji batas-batas konsistensi dan peralatan lainya yang ada di Laboratorium Mekanika Tanah, Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik Universitas Lampung yang telah sesuai dengan standarisasi

C. Benda Uji

Adapun benda uji yang akan dipakai dalam penelitian ini yaitu :

1. Sampel tanah yang digunakan berupa tanah lempung lunak yang berasal dari daerah Rawa Seragi, Lampung Timur.

2. Stabilizing Agent, yaitu TX-300.

D. Metode Pencampuran Sampel Tanah dengan TX-300

Metode pencampuran masing-masing kadar larutan TX-300 adalah :

1. Larutan TX-300 dicampur dengan sampel tanah yang telah ditumbuk

(butir aslinya tidak pecah) dan lolos saringan No.4 (4,75 mm) dengan variasi kadar campuran larutan TX-300 antara lain adalah 0,4 ml, 0,7 ml, 1,0 ml dan 1,3 ml.

2. Sampel tanah yang sudah tercampur larutan TX-300 siap untuk

dipadatkan, lalu diperam selama tujuh hari dan direndam selama empat hari, tujuh hari, empat belas hari, dua puluh satu hari dan dua puluh delapan hari. Pada perendaman tujuh hari dilakukan pengujian batas-batas

Atterberg, serta pengujian berat jenis.

E. Pelaksanaan Pengujian

Pelaksanaan pengujian dilakukan di Laboratorium Mekanika Tanah Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Lampung. Pengujian yang dilakukan terdiri dari 2 bagian yaitu pengujian untuk tanah asli dan pengujian untuk tanah yang distabilisasi menggunakan TX-300.

43

1) Pengujian Sampel Tanah Asli

a. Pengujian Analisis Saringan

b. Pengujian Berat Jenis

c. Pengujian Kadar Air

d. Pengujian Batas Atterberg

e. Pengujian Pemadatan Tanah

f. Pengujian Kuat Tekan Bebas (UCS)

2) Pengujian pada tanah yang telah distabilisasi larutan TX-300

a. Pengujian Berat Jenis

b. Pengujian Kadar Air

c. Pengujian Batas Atterberg

d. Pengujian Kuat Tekan Bebas (UCS)

Pada pengujian tanah yang distabilisasi, setiap sampel tanah dibuat campuran dengan kadar larutan TX-300 yaitu 0,4 ml, 0,7 ml, 1,0 ml dan 1,3ml dengan dilakukan masa perendaman yang bervariasi dan kemudian dilakukan pegujian.

1. Uji Analisis Saringan

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

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. Perhitungan :

a. Berat masing-masing saringan (Wc)

b.Berat masing-masing saringan beserta sampel tanah yang tertahan di

atas saringan (Wcs)

c. Berat tanah yang tertahan (Ws) = Wcs – Wc

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

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

(Pi)

f. Presentase 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)





% 100

x W

Wc Wcs Pi

total 

 



 

45

2. Uji Berat Jenis

Pengujian ini mencakup penentuan berat jenis (specific gravity) tanah dengan menggunakan botol piknometer. Tanah yang diuji harus lolos saringan No.4. 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.4 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. Perhitungan : ) W W ( ) W W ( W W Gs 2 3 1 4 1 2     

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)

3. 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.

Bahan : Sampel tanah asli seberat 30-50 gram sebanyak 3 sampel. 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 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)

47

f) Kadar air (ω) = W1 – W2 x (100%) W2 – Wc

4. 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 :

1. Mengayak sampel tanah yang sudah dihancurkan dengan

menggunakan saringan No.40

2. Mengatur tinggi jatuh mangkuk cassagrande 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 cassagrande 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.

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

49

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 Dimana :

PI = Indeks Plastisitas LL = Nilai Batas Cair PL = Nilai Batas Plastis

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.Penambahan Air

1) Mengambil tanah sebanyak 12,5 kg dengan menggunakan karung

goni lalu dijemur.

2) Setelah kering tanah yang masih menggumpal dihancurkan dengan

tangan.

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.

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 tembok pengaduk.

b.Pemadatan tanah

1) Menimbang mold standar beserta alas.

51

3) Mengambil salah satu sampel yang telah ditambahkan air sesuai dengan penambahannya.

4) Dengan modified proctor, tanah dibagi kedalam 3 bagian. Bagian

pertama dimasukkan kedalam mold, ditumbuk 25 kali sampai

merata. Dengan cara yang sama dilakukan pula untuk bagian kedua, ketiga, 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 = Wcs (gr)

b) Berat cawan + berat tanah kering = Wcd (gr)

c) Berat air = W1 – W2 (gr)

d) Berat cawan = Wc (gr)

e) Berat tanah kering = Wcd – Wc (gr) f) Kadar air (ω) = Wcs – Wcd (%)

3. Melakukan penentuan jumlah kadar efektif TX-300 yang diperlukan untuk sampel tanah.

Adapun langkah-langkahnya yaitu :

a. Menentukan kepadatan kering maksimum tanah yang belum mengalami perlakuan.

b. Mengalikan kepadatan kering maksimum dalam kilogram dengan 0,15 (mewakili standar lapisan 150 mm).

c. Tentukan tingkat aplikasi TX-300 yang dibutuhkan. Pada jenis tanah Lempung Lunak dengan presentase partikel tanah yang tinggi digunakan 0,05 L/m².

d. Perhitungan penentuan kadar efektif TX-300 :

MDD = 2000 kg/m³ ; TX-300 = 0,05 L/m² ; sampel Laboratorium = 2,5 kg

2000 x 0,15 = 154,5 kg (0,05) x 6 = 0,4 ml

4. Setelah kadar efektif TX-300 telah ditentukan, lalu dilakukan modifikasi kadar TX-300 dengan melakukan penambahan 0,3 ml dari kadar standar TX-300 sebanyak tiga kali. Sehingga variasi kadar larutan TX-300 menjadi 0,4 ml, 0,7 ml, 1.0 ml dan 1,3 ml.

5. Menyiapkan sempel tanah yang akan distabilisasi dan sampel tanah yang digunakan merupakan sampel yang lolos saringan No.4.

54

G. Analisis Hasil Penelitian

Semua hasil yang didapat dari pelaksanaan penelitian akan ditampilkan dalam bentuk tabel, grafik hubungan serta penjelasan-penjelasan yang didapat dari : 1. Hasil dari pengujian sampel tanah asli ditampilkan dalam bentuk tabel dan

digolongkan berdasarkan sistem klasifikasi tanah AASHTO dan USCS. 2. Dari hasil pengujian sampel tanah asli terhadap masing-masing pengujian

seperti uji analisis saringan, uji berat jenis, uji kadar air, uji batas-batas atterberg dan uji pemadatan tanah, akan ditampilkan dalam bentuk tabel dan grafik yang nantinya akan didapatkan kadar air kondisi optimum. 3. Dari hasil pengujian kuat tekan bebas terhadap masing-masing campuran

larutan TX-300, yaitu 0,4 ml, 0,7 ml, 1,0ml dan 1,3 ml akan ditampilkan dalam bentuk tabel dan grafik hasil pengujian.

4. Dari seluruh analisis hasil penelitian tersebut, maka akan dapat ditarik kesimpulan berdasarkan tabel dan grafik yang telah ada terhadap hasil penelitian yang didapat.

74

V. PENUTUP

A. Kesimpulan

Berdasarkan hasil penelitian Pengujian Dampak Variasi Waktu Perendaman Terhadap Daya Dukung menggunakan TX – 300 Ditinjau Dari Nilai UCS dan pembahasan yang telah dilakukan, diperoleh beberapa kesimpulan antara lain: 1. Sampel tanah yang digunakan dalam penelitian ini adalah tanah yang berasal dari daerah Rawa Sragi, Desa Belimbing Sari, Kecamatan Jabung, Kabupaten Lampung Timur yang merupakan jenis tanah lempung lunak. 2. Penggunaan TX - 300 cukup efektif dalam meningkatkan daya dukung

tanah lunak yang berasal dari Rawa Sragi terutama sebagai subgrade, meskipun peningkatan yang terjadi tidak terlalu signifikan

3. Pada hasil pengujian batas Atterberg, nilai batas cair mengalami penurunan seiring bertambahnya kadar TX – 300. Sedangkan nilai Batas Plastis pada masing-masing kadar TX – 300 mengalami kenaikan dan nilai Indeks Plastis mengikuti penurunan dari Batas Cair seiring meningkatnya nilai Batas Plastis.

4. Faktor lama perendaman tanah yang telah dicampur dengan cairan TX - 300 dapat menerunkan kadar air yang terdapat pada tanah sehingga berat jenis tanah semakin meningkat.

75

B. Saran

Untuk penelitian selanjutnya mengenai stabilisasi tanah dengan menggunakan TX - 300, disarankan beberapa hal di bawah ini untuk dipertimbangkan : 1. Sebelum melakukan berbagai kegiatan penelitian sebaiknya dilakukan

pembersihan alat/mesin.

2. Untuk mengetahui nilai efektif dari campuran TX - 300, perlu diteliti lebih lanjut untuk tanah yang lain dengan menggunakan kadar campuran yang lebih tinggi dan lebih bervariasi untuk mendapatkan hasil yang maksimal dari stabilisasi tanah menggunakan TX – 300 ini.

3. Perlu diadakan penelitian lanjutan yang menggunakan tanah yang berasal dari daerah perkebunan itu sendiri untuk mengetahui nilai nyata dari pengaruh penambahan TX – 300 pada jalan tanah di daerah perkebunan dan dilakukan langsung di lapangan.

DAFTAR PUSTAKA

Karl Therzaghi.1991. Mekanika Tanah. Erlangga. Jakarta.

Craig, B. M. 1991. Mekanika Tanah. Erlangga. Jakarta.

Das, B. M. 1988. Mekanika Tanah I. Erlangga. Jakarta.

Bowles, J. E. 1989. Sifat-sifat Fisis dan Geoteknis Tanah. Erlangga. Jakarta.

Hardiyatmo, Hary Chirstady. 1992. Mekanika Tanah I. PT. Gramedia Pustaka Utama. Jakarta.

Hardiyatmo, Hary Chirstady. 1992. Mekanika Tanah II. PT. Gramedia Pustaka Utama. Jakarta.

L. Hendarsin Shirley. 2000. Penuntun Praktis Perencanaan Teknik Jalan Raya. Politeknik Negeri Bandung Jurusan Teknik Sipil. Bandung.

Verhoef, P. N. W. 1994. Geologi untuk Teknik Sipil. Erlanngga. Jakarta.

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

Universitas Lampung. 2009. Format Penulisan Karya Ilmiah Universita Lampung. Universitas Lampung. Bandar Lampung.

Yanuar Eka Putra. 2012. Tugas Akhir.Pengaruh Perendaman Terhadap Daya Dukung Tanah Organik Berdasarkan Uji Tekan Bebas Menggunakan TX - 300.

Chandra Dinariko Pramajaya, A. 2010. Tugas Akhir.Study Daya Dukung Tanah Lempung Lunak Yang Distabilisasi Menggunakan TX - 300 Ditinjau Dari Nilai UCS.