STUDI PEMBUATAN PAVING BLOCK CAMPURAN MATERIAL TANAH, SEMEN DAN FLY ASH (ABU TERBANG) SEBAGAI ALTERNATIF JALAN LINGKUNGAN (STUDY OF MAKING PAVING BLOCK FROM SOIL, CEMENT AND FLY ASH AS AN ALTERNATIVE PATHWAY)
ABSTRAK
STUDI PEMBUATAN PAVING BLOCK CAMPURAN MATERIAL
TANAH, SEMEN DAN FLY ASH (ABU TERBANG) SEBAGAI
ALTERNATIF JALAN LINGKUNGAN
Oleh
AGUSTINA ANGGRAINI
Paving block adalah suatu komposisi bahan bangunan yang dibuat dari campuran
semen portland, air, dan agregat dengan atau tanpa bahan tambahan lainnya yang
tidak mengurangi mutu beton. Akan tetapi, penggunaan semen dan pasir sebagai
agregat sudah sering digunakan dalam pembuatan paving block dipasaran pada
umumnya. Salah satu upaya untuk menciptakan inovasi baru pada bahan
campuran paving block yaitu dengan mencoba bahan additive tidak hanya
menggunakan semen melainkan menambahkan bahan additive yang digunakan
salah satunya fly ash ( abu terbang) yang berasal dari limbah pembakaran batubara
PLTU Tarahan Lampung.
Sampel tanah yang diuji pada penelitian ini yaitu tanah yang berasal dari daerah
Karang Anyar, Lampung Selatan. Variasi kadar campuran yang digunakan adalah
6%, 8% dan 10%, perbandingan antara fly ash ( abu terbang) dan semen yaitu 1:1
dengan waktu pemeraman 7 hari serta dengan perlakuan tanpa pembakaran dan
pasca pembakaran pada sampel paving block . Berdasarkan pengujian sifat fisik
tanah asli, AASHTO mengklasifikasikan sampel tanah pada kelompok A-7-6
(tanah berlempung) sedangkan USCS mengklasifikasikan sampel tanah sebagai
tanah berbutir halus dan termasuk ke dalam kelompok CL.
Hasil penelitian ini diperoleh nilai rata-rata kuat tekan yaitu pada campuran 10%
pasca pembakaran yang terbesar yaitu sebesar 40,77 kg/cm2. Dengan demikian
bahwa disamping jumlah semen dan fly ash, perilaku pasca pembakaran juga
mempengaruhi nilai kuat tekannya. Akan tetapi nilai rata-rata kuat tekan yang
dihasilkan secara keseluruhan campuran persenan tidak memenuhi syarat paving
block SK-SNI-03-1996 yaitu minimal kuat tekan sebesar 85 kg/cm2. Selain kuat
tekan pengujian daya serap air yang dihasilkan diantara 3-9% secara keseluruhan
memenuhi syarat paving block SK SNI – 03 – 0691 – 1996 .
Kata kunci : Paving block, tanah lempung anorganik, kuat tekan, daya serap air.
ABSTRACT
STUDY OF BEARING CAPACITY FOR SOFT SOIL STABILIZATION
USING THE BAGASSE ASH AND PORTLAND CEMENT MIXTURE
By
DIVA RAHMAYASA
Subgrade is being located by part of design pavement. Strengthen, durability, and
thickness of construction layer pavement depends on characteristic and subgrade
bearing capacity. Commonly, soft soil has high plasticity which can cause
destruction on a contruction. Because of that, bad characteristic of soft soil has to
being fixed before run the construction. This research is going to use as
alternative material to soil stabilization by using of bagasse ash from solid wasted
of sugar factory that unusefull well and being combinated with portland cement.
Soil sample that has been tested in this research is the high plasticity clay from
Rawa Sragi, Lampung Timur. Variation of mixture used is 6 %, 9 %, 12 %, rasio
between bagasse ash and cement is 1 : 2 with the same curing time 7 days and
soaking for 4 days. Based on examination of the physical properties of the
original soil, AASTHO classify soil samples in group A-7-5 (clay soil), while the
USCS classify soil samples as fine-grained and belonging to the CH group.
The result of this research indicated that increasing of baggase ash and cement
mixture on the high plasticity clay can improve the physical and mechanical
properties. On phisically tested that include specific gravity, optimum water
content were increased and plasticity index were decreased after stabilized. While
on mechanically tested, on soaked and unsoaked condition, maximum CBR value
were for 12 % mix concentration which is 7,6 % and 19,3 %. From CBR tested
result, soil that has been stabilized with baggase ash and portland cement can be
used as a subgrade on road construction due to CBR value ≥ 6 %.
Keywords : bagasse ash, soft soil, stabilization, CBR
ABSTRACT
STUDY OF MAKING PAVING BLOCK FROM SOIL, CEMENT AND
FLY ASH AS AN ALTERNATIVE PATHWAY
By
AGUSTINA ANGGRAINI
Paving block is a composition of construction materials made of a mixture of
portland cement, water, and aggregates with or without other additives that do not
reduce the quality of the concrete. However, the use of cement and sand as an
aggregate is often used in the manufacture of paving block in general. One of the
efforts to create new innovations in the mixture of paving block material is to try
using not only cement as an additive but also adding other additive like fly ash
from waste of coal burning in Tarahan power plant of Lampung.
The samples of soil tested in this study was derived from the soil of Karang
Anyar, South Lampung. The variation in the levels of the mixture used is 6%, 8%
and 10%, the comparison between fly ash and cement is 1:1 with 7 days of curing
time without combustion and post-combustion of the paving block sample. Based
on the physical properties testing of the original soil, AASHTO classifies the soil
samples in group A-7-6 (clay soil), while USCS classifies soil samples as finegrained soil and belongs to the group of CL
The result of this study indicates that the average value of the compressive
strength at 10% blend of the largest post-combustion is equal to 40.77 kg/cm2.
Thus, in addition to the amount of cement and fly ash, post-combustion treatment
also affects the value of compressive strength. However, the value of the average
compressive strength of the resulting overall gratuities mix is not eligible as
paving block SK-SNI 03-1996 that is a minimum compressive strength of 85 kg
/cm2. Beside the compressive strength, testing of produced water absorption
between 3-9% qualify paving block SK SNI - 03-0691 - 1996.
Keywords: paving block, inorganic clay, compressive strength, water absorption.
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR ISI ...................................................................................................
i
DAFTAR TABEL ..........................................................................................
iv
DAFTAR GAMBAR ......................................................................................
vi
DAFTAR NOTASI ........................................................................................ viii
I.
II .
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang .................................................................................
1
B. Rumusan Masalah............................................................................
3
C. Batasan Masalah .............................................................................
3
D. Tujuan Penelitian ............................................................................
4
TINJAUAN PUSTAKA
A. Tanah ..............................................................................................
5
B. Klasifikasi Tanah .............................................................................
6
1.Sistem Klasifikasi Tanah Unified..................................................
7
2.Sistem Klasifikasi AASHTO ........................................................
8
C. Tanah Lempung ..............................................................................
9
D. Semen ...............................................................................................
10
E. Fly Ash .............................................................................................
12
F. Paving Block ....................................................................................
17
ii
III. METODOLOGI PENELITIAN
A. Bahan Penelitian...............................................................................
23
B. Metode Pengambilan Sampel.......................................................... .
23
C. Metode Pencampuran Sampel Tanah dengan Fly Ash
dan Semen ........................................................... ............................
24
D. Pelaksanaan Pengujian .....................................................................
25
E. Urutan Prosedur Penelitian ..............................................................
26
F. Analisis Hasil Penelitian ..................................................................
27
G. Bagan Alir Penelitian .......................................................................
29
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Hasil Pengujian Tanah Asli ................................................... .........
30
1. Uji Kadar Air................................................................................
31
2. Uji Berat Jenis..............................................................................
31
3. Uji Batas Atterberg.......................................................................
31
4. Uji Analisa Saringan. ..................... ..............................................
32
5. Uji Pemadatan Tanah.....................................................................
32
6. Resume Pengujian Material Tanah ..............................................
32
B. Klasifikasi Sampel Tanah Asli...........................................................
33
1. Sistem Klasifikasi AASHTO........................................................
33
2. Sistem Klasifikasi Unified (USCS)..............................................
35
C. Hasil Pengujian Pemadatan Tanah Campuran .................................
36
D. Hasil Pengujian Paving Block sesuai Kadar Campuran...................
38
1. Hasil Pengujian Kuat Tekan ........................................................
38
a. Uji Kuat Tekan Tanpa Pembakaran .........................................
39
iii
b. Uji Kuat Tekan Pasca Pembakaran ..........................................
41
c. Perbandingan Nilai Kuat Tekan Tanpa pembakaran dan
Pasca Pembakaran ....................................................................
42
2. Hasil Perhitungan Komposisi Volume Sampel
Paving Block ................................................................................
44
3. Hasil Pengujian Daya Serap Air ..................................................
49
4. Hasil Pengujian Berat Jenis ..........................................................
50
5. Perbandingan Nilai Kuat Tekan Campuran Lainnya ...................
52
V. PENUTUP
A. Kesimpulan .......................................................................................
55
B. Saran .................................................................................................
57
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Pembangunan di Indonesia pada era globalisasi seperti sekarang ini sangat
pesat dan merata, terutama pembangunan sarana transportasi. Sekarang ini,
pembangunan sarana transportasi di tiap daerah mulai tampak hasilnya. Seiring
dengan kemajuan zaman, maka sarana transportasi pun harus ikut berkembang
sesuai dengan kebutuhan. Saat ini banyak sekali pembangunan yang dilakukan
demi tercapainya pemenuhan fasilitas bagi manusia. Salah satu bagian sarana
dan prasarana yang penting adalah konstruksi perkerasan. Saat ini sarana dan
prasarana jalan salah satunya dengan menggunakan paving block.
Pemakaian paving block (bata beton) sebagai bahan material pelengkap
bangunan teknik sipil sudah lama dikenal di Indonesia karena memiliki
beberapa kelebihan, diantaranya memiliki sifat kuat tekan yang baik, umur
rencana lebih lama, dapat menahan beban dalam batasan tertentu, efisien di
dalam pemasangan, hemat dalam penggunaannya, ekonomis dalam harga
belinya dan merupakan konstruksi ramah lingkungan
2
Paving block adalah suatu komposisi bahan bangunan yang dibuat dari campuran
semen portland atau bahan perekat hidrolisis sejenisnya, air, dan agregat dengan
atau tanpa bahan tambahan lainnya yang tidak mengurangi mutu beton.
Akan tetapi, penggunaan semen dan pasir sebagai agregat sudah sering
digunakan dalam pembuatan paving block dipasaran pada umumnya. Salah satu
upaya untuk menciptakan inovasi baru pada bahan campuran paving block yaitu
dengan mencoba menggunakan bahan additive tidak hanya semen melainkan
menambahkan bahan additive yang digunakan salah satunya limbah batu bara
atau yang sering kita sebut fly ash ( abu terbang ).
Di Lampung banyak terdapat limbah batubara fly ash yang diperoleh dari
pembakaran batubara yang dilakukan oleh PLTU Tarahan, Lampung. Sampai
saat ini belum banyak yang dapat dilakukan untuk mengurangi atau
memanfaatkan limbah tersebut. Hal ini disebabkan karena limbah batubara
mencemari udara maupun lingkungan yang dapat mengganggu kesehatan.
Karena bahan additive fly ash di Lampung masih sangat jarang dimanfaatkan,
dan banyak pula yang belum mengetahui sifat fisik dan karakteristik serta hal-hal
yang dapat mempengaruhi kualitas dari bahan perkerasan seperti paving block
yang menggunakan fly ash. Seperti kuat tekan suatu paving block, dan seberapa
besar bahan additive fly ash dan semen dicampur dengan tanah yang diambil
jenis atau klasifikasi tanah lempung. Komposisi bahan dasar yaitu tanah lempung
sebagai pengganti material pasir pada umumnya yang dapat mempengaruhi kuat
tekan paving block serta
tanpa
mempengaruhi
menghemat
atau
pemakaian
material penyusunannya
mengurangi kekuatan aslinya. Misalnya dalam
3
kondisi di lapangan yaitu untuk jalan yang sering dilalui beban-beban tertentu,
baik beban manusia atau kendaraan. Oleh karena itu, perlu diadakan penelitian
yang objektif terhadap masalah ini.
B. Rumusan Masalah
Rumusan masalah pada penelitian ini Pemanfaatan tanah yang selama ini hanya
berupa material partisi berpotensi besar dapat dimanfaatkan sebagai material
penutup permukaan tanah dengan tambahan fly ash yang banyak tersedia dan
selama ini hanya menjadi limbah serta kapur diharapkan dapat meningkatkan
kekuatan. Oleh karena itu, perlu dikaji lebih lanjut bagaimana optimasi dari
pemanfaatan fly ash sebagai bahan campuran tanah dengan kapur untuk
perkuatan paving block pasca pembakaran untuk jalan lingkungan.
C. Batasan Masalah
1. Tanah berasal dari Karang Anyar, Lampung Selatan.
2. Fly Ash berasal dari PLTU Tarahan.
3. Pengujian karakteristik tanah berupa :
a. Uji kadar air
b. Uji analisis saringan
c. Uji berat jenis
d. Uji batas atterberg
e. Uji pemadatan tanah
4
4. Penambahan campuran dilakukan pada tiga kondisi, yaitu :
Campuran 1
= 3% fly ash + 3 % semen + 94 % tanah
Campuran 2
= 4 % fly ash + 4 % semen + 92 % tanah
Campuran 3
= 5 % fly ash + 5 % semen + 90 % tanah
5. Jenis cetakan paving block berupa segi empat dengan panjang sisi 20 cm,
lebar 10 cm dan tebal 6 cm.
6. Pemeraman selama 7 hari.
7. Pembakaran selama 24 jam.
8. Pengujian kuat tekan setelah pemeraman namun sebelum pembakaran
sebanyak 3 sampel untuk masing-masing campuran.
9. Pengujian kuat tekan dan daya serap air setelah pemeraman + pembakaran
sebanyak 3 sampel untuk masing-masing campuran.
D. Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah :
1. Mengetahui sifat-sifat fisik dan mekanis tanah di daerah Karang Anyar,
Lampung Selatan.
2. Mengetahui karakteristik dari paving block campuran tanah, fly ash dan
semen pasca bakar dilihat dari nilai kuat tekan dan daya serap terhadap air.
3. Mencari salah satu alternatif bahan perkerasan jalan lingkungan. Sehingga
tidak hanya terpaku pada satu jenis bahan perkerasan dan lebih bervariasi.
II. TINJAUAN PUSTAKA
A. Tanah
Tanah dapat didefinisikan sebagai 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, 1995).
Tanah adalah 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).
Craig (1991) tanah merupakan akumulasi partikel mineral atau ikatan antar
partikelnya, yang terbentuk karena pelapukan dari batuan. 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).
Bowles (1991), tanah adalah campuran partikel-partikel yang terdiri dari salah
satu atau seluruh jenis berikut :
6
1. Berangkal (boulders), yaitu potongan batuan yang besar, biasanya lebih besar
dari 250 mm sampai 300 mm. Untuk kisaran ukuran 150 mm sampai 250
mm, fragmen batuan ini disebut sebagai kerakal (cobbles) atau pebbes.
2. Kerikil (gravel), yaitu partikel batuan yang berukuran 5 mm sampai 150 mm.
3. Pasir (sand), yaitu batuan yang berukuran 0,074 mm sampai 5 mm. Berkisar
dari kasar (3 mm sampai 5 mm) sampai halus (< 1mm).
4. Lanau (silt), yaitu partikel batuan yang berukuran dari 0,002 mm sampai
0,074 mm.
5. Lempung (clay), yaitu partikel mineral yang berukuran lebih kecil dari 0,002
mm. Partikel-partikel ini merupakan sumber utama dari kohesif pada tanah
yang “kohesif”.Koloid (colloids), partikel mineral
B. Klasifikasi Tanah
Sistem klasifikasi tanah adalah suatu sistem pengaturan beberapa jenis tanah
yang berbeda-beda tapi mempunyai sifat yang serupa ke dalam kelompokkelompok dan sub kelompok-sub kelompok berdasarkan pemakaiannya.
Sistem klasifikasi tanah memberikan bvahasa yang mudah untuk menjelaskan
secara singkat sifat-sifat tanah yang bervariasi tanpa penjelasan yang terperinci.
Klasifikasi tanah juga berfungsi untuk study yang lebih terperinci mengenai
keadaan tanah tersebut serta kebutuhan akan pengujian untuk menentukan sifat
teknis seperti karakteristik pemadatan, kekuatan tanah, berat isi, dan sebagainya
(Bowles, 1989).
7
Adapun sistem klasifikasi tanah tersebut sebagai berikut :
1. Klasifikasi tanah berdasarkan Unified system
Sistem klasifikasi tanah ini yang paling banyak dipakai untuk pekerjaan
teknik pondasi seperti untuk bendungan, bangunan dan konstruksi yang
sejenis. Sistem ini biasa digunakan untuk desain lapangan udara dan untuk
spesifikasi pekerjaan tanah untuk jalan. Klasifikasi berdasarkan Unified
system (Das. Braja. M, 1988), tanah dikelompokkan menjadi :
1. Tanah butir kasar (Coarse-grained-soil) yaitu tanah kerikil dan pasir
dimana kurang dari 50% berat total contoh tanah lolos ayakan no. 200.
Simbol dari kelompok ini dimulai dengan huruf awal G atau S. G adalah
untuk kerikil (gravel) dan S untuk pasir (sand) atau tanah berpasir.
2. Tanah berbutir halus (fine-grained-soil) yaitu tanah dimana lebih dari
50% berat total contoh tanah lolos ayakan no. 200. Simbol dari
kelompok ini dimulai dengan huruf awal M untuk lanau (silt) anorganik,
C untuk lempung (cly) anorganik, dan O untuk lanau organik dan
lempung organik. Simbol PT digunakan untuk tanah gambut (peat),
muck,dan tanah-tanah lain dengan kadar organik yang tinggi.
3. Tanah organik yang dapat dikenal dari warna, bau, dan sisa tumbuhtumbuhan yang terkandung di dalamnya.
8
2. Sistem Klasifikasi AASHTO
Dalam sistem ini tanah dikelompokkan menjadi tujuh kelompok besar yaitu
A-1 sampai dengan A-7. Tanah yang termasuk dalam golongan A-1, A-2,
dan A-3 masuk dalam tanah berbutir dimana 35% atau kurang dari jumlah
tanah yang lolos ayakan No. 200. Sedangkan tanah yang masuk dalam
golongan A-4, A-5, A-6, dan A-7 adalah tanah lempung atau lanau. A-8
adalah kelompok tanah organik yang bersifat tidak stabil sebagai lapisan
struktur jalan raya, maka revisi terakhir oleh AASHTO diabaikan
(Sukirman, 1992).
Sistem klasifikasi ini didasarkan pada kriteria dibawah ini :
a. Ukuran butiran
Kerikil adalah bagian tanah yang lolos ayakan diameter 75 mm dan
tertahan pada ayakan No. 200. Pasir adalah tanah yang lolos ayakan
No.10 (2 mm) dan tertahan ayakan No. 200 (0,075 mm). Lanau dan
lempung adalah yang lolos ayakan No. 200.
b. Plastisitas
Tanah berlanau mempunyai indeks plastis sebesar 10 atau kurang. Tanah
berlempung bila indeks plastisnya 11 atau lebih.
c. Bila dalam contoh tanah yang akan diklasifikasikan terdapat batuan yang
ukurannya lebih besar dari 75 mm, maka batuan tersebut harus
dikeluarkan dahulu tetapi persentasenya harus tetap dicatat.
Data yang akan didapat dari percobaan laboratorium telah ditabulasikan
pada Tabel 2. Kelompok tanah yang paling kiri kualitasnya paling baik,
makin ke kanan semakin berkurang kualitasnya.
9
C. Tanah Lempung
1. Definisi 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 inorganis dan organis. Mineral-mineral
lempung merupakan subtansi-subtansi kristal yang sangat tipis yang
pembentukan utamanya berasal dari perubahan kimia pada pembentukan
mineral-mineral batuan dasar. Semua mineral lempung sangat tipis
kelompok-kelompok partikel kristalnya berukuran koloid (
STUDI PEMBUATAN PAVING BLOCK CAMPURAN MATERIAL
TANAH, SEMEN DAN FLY ASH (ABU TERBANG) SEBAGAI
ALTERNATIF JALAN LINGKUNGAN
Oleh
AGUSTINA ANGGRAINI
Paving block adalah suatu komposisi bahan bangunan yang dibuat dari campuran
semen portland, air, dan agregat dengan atau tanpa bahan tambahan lainnya yang
tidak mengurangi mutu beton. Akan tetapi, penggunaan semen dan pasir sebagai
agregat sudah sering digunakan dalam pembuatan paving block dipasaran pada
umumnya. Salah satu upaya untuk menciptakan inovasi baru pada bahan
campuran paving block yaitu dengan mencoba bahan additive tidak hanya
menggunakan semen melainkan menambahkan bahan additive yang digunakan
salah satunya fly ash ( abu terbang) yang berasal dari limbah pembakaran batubara
PLTU Tarahan Lampung.
Sampel tanah yang diuji pada penelitian ini yaitu tanah yang berasal dari daerah
Karang Anyar, Lampung Selatan. Variasi kadar campuran yang digunakan adalah
6%, 8% dan 10%, perbandingan antara fly ash ( abu terbang) dan semen yaitu 1:1
dengan waktu pemeraman 7 hari serta dengan perlakuan tanpa pembakaran dan
pasca pembakaran pada sampel paving block . Berdasarkan pengujian sifat fisik
tanah asli, AASHTO mengklasifikasikan sampel tanah pada kelompok A-7-6
(tanah berlempung) sedangkan USCS mengklasifikasikan sampel tanah sebagai
tanah berbutir halus dan termasuk ke dalam kelompok CL.
Hasil penelitian ini diperoleh nilai rata-rata kuat tekan yaitu pada campuran 10%
pasca pembakaran yang terbesar yaitu sebesar 40,77 kg/cm2. Dengan demikian
bahwa disamping jumlah semen dan fly ash, perilaku pasca pembakaran juga
mempengaruhi nilai kuat tekannya. Akan tetapi nilai rata-rata kuat tekan yang
dihasilkan secara keseluruhan campuran persenan tidak memenuhi syarat paving
block SK-SNI-03-1996 yaitu minimal kuat tekan sebesar 85 kg/cm2. Selain kuat
tekan pengujian daya serap air yang dihasilkan diantara 3-9% secara keseluruhan
memenuhi syarat paving block SK SNI – 03 – 0691 – 1996 .
Kata kunci : Paving block, tanah lempung anorganik, kuat tekan, daya serap air.
ABSTRACT
STUDY OF BEARING CAPACITY FOR SOFT SOIL STABILIZATION
USING THE BAGASSE ASH AND PORTLAND CEMENT MIXTURE
By
DIVA RAHMAYASA
Subgrade is being located by part of design pavement. Strengthen, durability, and
thickness of construction layer pavement depends on characteristic and subgrade
bearing capacity. Commonly, soft soil has high plasticity which can cause
destruction on a contruction. Because of that, bad characteristic of soft soil has to
being fixed before run the construction. This research is going to use as
alternative material to soil stabilization by using of bagasse ash from solid wasted
of sugar factory that unusefull well and being combinated with portland cement.
Soil sample that has been tested in this research is the high plasticity clay from
Rawa Sragi, Lampung Timur. Variation of mixture used is 6 %, 9 %, 12 %, rasio
between bagasse ash and cement is 1 : 2 with the same curing time 7 days and
soaking for 4 days. Based on examination of the physical properties of the
original soil, AASTHO classify soil samples in group A-7-5 (clay soil), while the
USCS classify soil samples as fine-grained and belonging to the CH group.
The result of this research indicated that increasing of baggase ash and cement
mixture on the high plasticity clay can improve the physical and mechanical
properties. On phisically tested that include specific gravity, optimum water
content were increased and plasticity index were decreased after stabilized. While
on mechanically tested, on soaked and unsoaked condition, maximum CBR value
were for 12 % mix concentration which is 7,6 % and 19,3 %. From CBR tested
result, soil that has been stabilized with baggase ash and portland cement can be
used as a subgrade on road construction due to CBR value ≥ 6 %.
Keywords : bagasse ash, soft soil, stabilization, CBR
ABSTRACT
STUDY OF MAKING PAVING BLOCK FROM SOIL, CEMENT AND
FLY ASH AS AN ALTERNATIVE PATHWAY
By
AGUSTINA ANGGRAINI
Paving block is a composition of construction materials made of a mixture of
portland cement, water, and aggregates with or without other additives that do not
reduce the quality of the concrete. However, the use of cement and sand as an
aggregate is often used in the manufacture of paving block in general. One of the
efforts to create new innovations in the mixture of paving block material is to try
using not only cement as an additive but also adding other additive like fly ash
from waste of coal burning in Tarahan power plant of Lampung.
The samples of soil tested in this study was derived from the soil of Karang
Anyar, South Lampung. The variation in the levels of the mixture used is 6%, 8%
and 10%, the comparison between fly ash and cement is 1:1 with 7 days of curing
time without combustion and post-combustion of the paving block sample. Based
on the physical properties testing of the original soil, AASHTO classifies the soil
samples in group A-7-6 (clay soil), while USCS classifies soil samples as finegrained soil and belongs to the group of CL
The result of this study indicates that the average value of the compressive
strength at 10% blend of the largest post-combustion is equal to 40.77 kg/cm2.
Thus, in addition to the amount of cement and fly ash, post-combustion treatment
also affects the value of compressive strength. However, the value of the average
compressive strength of the resulting overall gratuities mix is not eligible as
paving block SK-SNI 03-1996 that is a minimum compressive strength of 85 kg
/cm2. Beside the compressive strength, testing of produced water absorption
between 3-9% qualify paving block SK SNI - 03-0691 - 1996.
Keywords: paving block, inorganic clay, compressive strength, water absorption.
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR ISI ...................................................................................................
i
DAFTAR TABEL ..........................................................................................
iv
DAFTAR GAMBAR ......................................................................................
vi
DAFTAR NOTASI ........................................................................................ viii
I.
II .
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang .................................................................................
1
B. Rumusan Masalah............................................................................
3
C. Batasan Masalah .............................................................................
3
D. Tujuan Penelitian ............................................................................
4
TINJAUAN PUSTAKA
A. Tanah ..............................................................................................
5
B. Klasifikasi Tanah .............................................................................
6
1.Sistem Klasifikasi Tanah Unified..................................................
7
2.Sistem Klasifikasi AASHTO ........................................................
8
C. Tanah Lempung ..............................................................................
9
D. Semen ...............................................................................................
10
E. Fly Ash .............................................................................................
12
F. Paving Block ....................................................................................
17
ii
III. METODOLOGI PENELITIAN
A. Bahan Penelitian...............................................................................
23
B. Metode Pengambilan Sampel.......................................................... .
23
C. Metode Pencampuran Sampel Tanah dengan Fly Ash
dan Semen ........................................................... ............................
24
D. Pelaksanaan Pengujian .....................................................................
25
E. Urutan Prosedur Penelitian ..............................................................
26
F. Analisis Hasil Penelitian ..................................................................
27
G. Bagan Alir Penelitian .......................................................................
29
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Hasil Pengujian Tanah Asli ................................................... .........
30
1. Uji Kadar Air................................................................................
31
2. Uji Berat Jenis..............................................................................
31
3. Uji Batas Atterberg.......................................................................
31
4. Uji Analisa Saringan. ..................... ..............................................
32
5. Uji Pemadatan Tanah.....................................................................
32
6. Resume Pengujian Material Tanah ..............................................
32
B. Klasifikasi Sampel Tanah Asli...........................................................
33
1. Sistem Klasifikasi AASHTO........................................................
33
2. Sistem Klasifikasi Unified (USCS)..............................................
35
C. Hasil Pengujian Pemadatan Tanah Campuran .................................
36
D. Hasil Pengujian Paving Block sesuai Kadar Campuran...................
38
1. Hasil Pengujian Kuat Tekan ........................................................
38
a. Uji Kuat Tekan Tanpa Pembakaran .........................................
39
iii
b. Uji Kuat Tekan Pasca Pembakaran ..........................................
41
c. Perbandingan Nilai Kuat Tekan Tanpa pembakaran dan
Pasca Pembakaran ....................................................................
42
2. Hasil Perhitungan Komposisi Volume Sampel
Paving Block ................................................................................
44
3. Hasil Pengujian Daya Serap Air ..................................................
49
4. Hasil Pengujian Berat Jenis ..........................................................
50
5. Perbandingan Nilai Kuat Tekan Campuran Lainnya ...................
52
V. PENUTUP
A. Kesimpulan .......................................................................................
55
B. Saran .................................................................................................
57
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Pembangunan di Indonesia pada era globalisasi seperti sekarang ini sangat
pesat dan merata, terutama pembangunan sarana transportasi. Sekarang ini,
pembangunan sarana transportasi di tiap daerah mulai tampak hasilnya. Seiring
dengan kemajuan zaman, maka sarana transportasi pun harus ikut berkembang
sesuai dengan kebutuhan. Saat ini banyak sekali pembangunan yang dilakukan
demi tercapainya pemenuhan fasilitas bagi manusia. Salah satu bagian sarana
dan prasarana yang penting adalah konstruksi perkerasan. Saat ini sarana dan
prasarana jalan salah satunya dengan menggunakan paving block.
Pemakaian paving block (bata beton) sebagai bahan material pelengkap
bangunan teknik sipil sudah lama dikenal di Indonesia karena memiliki
beberapa kelebihan, diantaranya memiliki sifat kuat tekan yang baik, umur
rencana lebih lama, dapat menahan beban dalam batasan tertentu, efisien di
dalam pemasangan, hemat dalam penggunaannya, ekonomis dalam harga
belinya dan merupakan konstruksi ramah lingkungan
2
Paving block adalah suatu komposisi bahan bangunan yang dibuat dari campuran
semen portland atau bahan perekat hidrolisis sejenisnya, air, dan agregat dengan
atau tanpa bahan tambahan lainnya yang tidak mengurangi mutu beton.
Akan tetapi, penggunaan semen dan pasir sebagai agregat sudah sering
digunakan dalam pembuatan paving block dipasaran pada umumnya. Salah satu
upaya untuk menciptakan inovasi baru pada bahan campuran paving block yaitu
dengan mencoba menggunakan bahan additive tidak hanya semen melainkan
menambahkan bahan additive yang digunakan salah satunya limbah batu bara
atau yang sering kita sebut fly ash ( abu terbang ).
Di Lampung banyak terdapat limbah batubara fly ash yang diperoleh dari
pembakaran batubara yang dilakukan oleh PLTU Tarahan, Lampung. Sampai
saat ini belum banyak yang dapat dilakukan untuk mengurangi atau
memanfaatkan limbah tersebut. Hal ini disebabkan karena limbah batubara
mencemari udara maupun lingkungan yang dapat mengganggu kesehatan.
Karena bahan additive fly ash di Lampung masih sangat jarang dimanfaatkan,
dan banyak pula yang belum mengetahui sifat fisik dan karakteristik serta hal-hal
yang dapat mempengaruhi kualitas dari bahan perkerasan seperti paving block
yang menggunakan fly ash. Seperti kuat tekan suatu paving block, dan seberapa
besar bahan additive fly ash dan semen dicampur dengan tanah yang diambil
jenis atau klasifikasi tanah lempung. Komposisi bahan dasar yaitu tanah lempung
sebagai pengganti material pasir pada umumnya yang dapat mempengaruhi kuat
tekan paving block serta
tanpa
mempengaruhi
menghemat
atau
pemakaian
material penyusunannya
mengurangi kekuatan aslinya. Misalnya dalam
3
kondisi di lapangan yaitu untuk jalan yang sering dilalui beban-beban tertentu,
baik beban manusia atau kendaraan. Oleh karena itu, perlu diadakan penelitian
yang objektif terhadap masalah ini.
B. Rumusan Masalah
Rumusan masalah pada penelitian ini Pemanfaatan tanah yang selama ini hanya
berupa material partisi berpotensi besar dapat dimanfaatkan sebagai material
penutup permukaan tanah dengan tambahan fly ash yang banyak tersedia dan
selama ini hanya menjadi limbah serta kapur diharapkan dapat meningkatkan
kekuatan. Oleh karena itu, perlu dikaji lebih lanjut bagaimana optimasi dari
pemanfaatan fly ash sebagai bahan campuran tanah dengan kapur untuk
perkuatan paving block pasca pembakaran untuk jalan lingkungan.
C. Batasan Masalah
1. Tanah berasal dari Karang Anyar, Lampung Selatan.
2. Fly Ash berasal dari PLTU Tarahan.
3. Pengujian karakteristik tanah berupa :
a. Uji kadar air
b. Uji analisis saringan
c. Uji berat jenis
d. Uji batas atterberg
e. Uji pemadatan tanah
4
4. Penambahan campuran dilakukan pada tiga kondisi, yaitu :
Campuran 1
= 3% fly ash + 3 % semen + 94 % tanah
Campuran 2
= 4 % fly ash + 4 % semen + 92 % tanah
Campuran 3
= 5 % fly ash + 5 % semen + 90 % tanah
5. Jenis cetakan paving block berupa segi empat dengan panjang sisi 20 cm,
lebar 10 cm dan tebal 6 cm.
6. Pemeraman selama 7 hari.
7. Pembakaran selama 24 jam.
8. Pengujian kuat tekan setelah pemeraman namun sebelum pembakaran
sebanyak 3 sampel untuk masing-masing campuran.
9. Pengujian kuat tekan dan daya serap air setelah pemeraman + pembakaran
sebanyak 3 sampel untuk masing-masing campuran.
D. Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah :
1. Mengetahui sifat-sifat fisik dan mekanis tanah di daerah Karang Anyar,
Lampung Selatan.
2. Mengetahui karakteristik dari paving block campuran tanah, fly ash dan
semen pasca bakar dilihat dari nilai kuat tekan dan daya serap terhadap air.
3. Mencari salah satu alternatif bahan perkerasan jalan lingkungan. Sehingga
tidak hanya terpaku pada satu jenis bahan perkerasan dan lebih bervariasi.
II. TINJAUAN PUSTAKA
A. Tanah
Tanah dapat didefinisikan sebagai 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, 1995).
Tanah adalah 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).
Craig (1991) tanah merupakan akumulasi partikel mineral atau ikatan antar
partikelnya, yang terbentuk karena pelapukan dari batuan. 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).
Bowles (1991), tanah adalah campuran partikel-partikel yang terdiri dari salah
satu atau seluruh jenis berikut :
6
1. Berangkal (boulders), yaitu potongan batuan yang besar, biasanya lebih besar
dari 250 mm sampai 300 mm. Untuk kisaran ukuran 150 mm sampai 250
mm, fragmen batuan ini disebut sebagai kerakal (cobbles) atau pebbes.
2. Kerikil (gravel), yaitu partikel batuan yang berukuran 5 mm sampai 150 mm.
3. Pasir (sand), yaitu batuan yang berukuran 0,074 mm sampai 5 mm. Berkisar
dari kasar (3 mm sampai 5 mm) sampai halus (< 1mm).
4. Lanau (silt), yaitu partikel batuan yang berukuran dari 0,002 mm sampai
0,074 mm.
5. Lempung (clay), yaitu partikel mineral yang berukuran lebih kecil dari 0,002
mm. Partikel-partikel ini merupakan sumber utama dari kohesif pada tanah
yang “kohesif”.Koloid (colloids), partikel mineral
B. Klasifikasi Tanah
Sistem klasifikasi tanah adalah suatu sistem pengaturan beberapa jenis tanah
yang berbeda-beda tapi mempunyai sifat yang serupa ke dalam kelompokkelompok dan sub kelompok-sub kelompok berdasarkan pemakaiannya.
Sistem klasifikasi tanah memberikan bvahasa yang mudah untuk menjelaskan
secara singkat sifat-sifat tanah yang bervariasi tanpa penjelasan yang terperinci.
Klasifikasi tanah juga berfungsi untuk study yang lebih terperinci mengenai
keadaan tanah tersebut serta kebutuhan akan pengujian untuk menentukan sifat
teknis seperti karakteristik pemadatan, kekuatan tanah, berat isi, dan sebagainya
(Bowles, 1989).
7
Adapun sistem klasifikasi tanah tersebut sebagai berikut :
1. Klasifikasi tanah berdasarkan Unified system
Sistem klasifikasi tanah ini yang paling banyak dipakai untuk pekerjaan
teknik pondasi seperti untuk bendungan, bangunan dan konstruksi yang
sejenis. Sistem ini biasa digunakan untuk desain lapangan udara dan untuk
spesifikasi pekerjaan tanah untuk jalan. Klasifikasi berdasarkan Unified
system (Das. Braja. M, 1988), tanah dikelompokkan menjadi :
1. Tanah butir kasar (Coarse-grained-soil) yaitu tanah kerikil dan pasir
dimana kurang dari 50% berat total contoh tanah lolos ayakan no. 200.
Simbol dari kelompok ini dimulai dengan huruf awal G atau S. G adalah
untuk kerikil (gravel) dan S untuk pasir (sand) atau tanah berpasir.
2. Tanah berbutir halus (fine-grained-soil) yaitu tanah dimana lebih dari
50% berat total contoh tanah lolos ayakan no. 200. Simbol dari
kelompok ini dimulai dengan huruf awal M untuk lanau (silt) anorganik,
C untuk lempung (cly) anorganik, dan O untuk lanau organik dan
lempung organik. Simbol PT digunakan untuk tanah gambut (peat),
muck,dan tanah-tanah lain dengan kadar organik yang tinggi.
3. Tanah organik yang dapat dikenal dari warna, bau, dan sisa tumbuhtumbuhan yang terkandung di dalamnya.
8
2. Sistem Klasifikasi AASHTO
Dalam sistem ini tanah dikelompokkan menjadi tujuh kelompok besar yaitu
A-1 sampai dengan A-7. Tanah yang termasuk dalam golongan A-1, A-2,
dan A-3 masuk dalam tanah berbutir dimana 35% atau kurang dari jumlah
tanah yang lolos ayakan No. 200. Sedangkan tanah yang masuk dalam
golongan A-4, A-5, A-6, dan A-7 adalah tanah lempung atau lanau. A-8
adalah kelompok tanah organik yang bersifat tidak stabil sebagai lapisan
struktur jalan raya, maka revisi terakhir oleh AASHTO diabaikan
(Sukirman, 1992).
Sistem klasifikasi ini didasarkan pada kriteria dibawah ini :
a. Ukuran butiran
Kerikil adalah bagian tanah yang lolos ayakan diameter 75 mm dan
tertahan pada ayakan No. 200. Pasir adalah tanah yang lolos ayakan
No.10 (2 mm) dan tertahan ayakan No. 200 (0,075 mm). Lanau dan
lempung adalah yang lolos ayakan No. 200.
b. Plastisitas
Tanah berlanau mempunyai indeks plastis sebesar 10 atau kurang. Tanah
berlempung bila indeks plastisnya 11 atau lebih.
c. Bila dalam contoh tanah yang akan diklasifikasikan terdapat batuan yang
ukurannya lebih besar dari 75 mm, maka batuan tersebut harus
dikeluarkan dahulu tetapi persentasenya harus tetap dicatat.
Data yang akan didapat dari percobaan laboratorium telah ditabulasikan
pada Tabel 2. Kelompok tanah yang paling kiri kualitasnya paling baik,
makin ke kanan semakin berkurang kualitasnya.
9
C. Tanah Lempung
1. Definisi 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 inorganis dan organis. Mineral-mineral
lempung merupakan subtansi-subtansi kristal yang sangat tipis yang
pembentukan utamanya berasal dari perubahan kimia pada pembentukan
mineral-mineral batuan dasar. Semua mineral lempung sangat tipis
kelompok-kelompok partikel kristalnya berukuran koloid (