Kuat Geser Tanah Dari Tanah Yang Dicampur Dengan Serbuk Kulit Kerang Dengan Uji Triaxial CU Dan Aplikasinya Pada Pondasi Dangkal

(1)

KUAT GESER TANAH DARI TANAH YANG DICAMPUR DENGAN

SERBUK KULIT KERANG DENGAN UJI TRIAXIAL CU DAN APLIKASINYA

PADA PONDASI DANGKAL

TUGAS AKHIR

Diajukan untuk melengkapi tugas – tugas dan memenuhi syarat untuk menempuh

Ujian Sarjana Teknik Sipil

Disusun oleh:

MARHARA TUA MARPAUNG

050404019

BIDANG STUDI GEOTEKNIK

DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

2011

(2)

ABSTRAK

Tanah berguna sebagai bahan bangunan pada berbagai macam pekerjaan teknik sipil, disamping itu tanah berfungsi juga sebagai pendukung pondasi dari bangunan. Berdasarkan ukuran butiran tanah diklasifikasikan atas empat kelas yaitu kerikil (gravel), pasir (sand), lanau (silt), dan lempung (clay). Sifat yang khas dari tanah lempung adalah dalam keadaan kering dia akan bersifat keras, dan jika basah akan bersifat lunak plastis dan kohesif, mengembang dan menyusut dengan cepat, sehingga mempunyai perubahan volume yang besar karena pengaruh air.

Percobaan stabilisasi tanah lempung dengan serbuk kulit kerang tujuannya adalah Mengetahui sifat fisik jenis tanah dari daerah Jalan Medan – Binjai Km. 10,5, Sumatera Utara dan mengetahui perbandingan kuat daya dukung tanah asli dan tanah campuran serbuk kulit kerang berdasarkan uji triaxial CU (Consolidated Undrained). Metodologi yang dipergunakan dalam tulisan ini adalah metode experimental, yaitu melakukan uji laboratorium dengan tanah asli serta tanah campuran kulit kerang yang jenuh air. Untuk mendapatkan hasil yang baik dari penelitian maka akan dilakukan beberapa uji fisik tanah untuk mengetahui jenis tanah dan juga akan dilakukan uji sifat mekanis.

Berdasarkan sifat fisiknya, tanah lempung yang berasal dari daerah Jalan Medan-Binjai Km. 10,5, Sumatera Utara, berwarna abu-abu, lengket dan sedikit mengandung pasir. Berdasarkan sistem klasifikasi “USCS”, Tanah Jalan Medan-Binjai Km. 10,5, Sumatera Utara, termasuk tanah lempung dengan plastisitas rendah (CL). Berdasarkan sistem AASHTO, termasuk kedalam kelompok A – 6 (10,69) dengan klasifikasi tanah berlempung dengan penilaian buruk sebagai bahan tanah dasar. Pada pengujian di Laboratorium, tanah Jalan Binjai Km. 10,5, Sumatera Utara memiliki kadar air 21,90%, Berat jenis (Gs) 2,65, berat volume 1,730 gr/cm3, batas cair (LL) 25,18%, batas plastis (PL) 7,07, dan indeks plastis (IP) 18,11. Setelah dilakukan pencampuran kulit kerang sebesar 5% dan pemeraman selama 12 hari, maka diperoleh batas cair (LL) 22,10 %, indeks plastisitas (IP) 15,48 %, batas plastisitas (PL) 6,62 %. Setelah dilakukan pencampuran kulit kerang sebesar 10% dan pemeraman selama 12 hari, maka diperoleh batas cair (LL) 19,10 %, indeks plastisitas (IP) 13,84 %, batas plastisitas (PL) 5,26 %. Hasil dari pengujian Proctor standar tanah Jalan Binjai Km. 10,5, Sumatera Utara didapat berat volume kering (γd) sebesar 1,357 gr/cm3 dengan

kadar air optimum (wopt) 23,03% Dari hasil uji kapasitas dukung tanah dengan

metode Meyerhof cenderung semakin besar, setelah dicampur bahan aditif serbuk kulit kerang. Kapasitas dukung tanah izin bersih maksimum terjadi pada saat variasi serbuk kulit kerang 10% dengan pemeraman 12 hari yaitu sebesar 13,574 ton/cm2 dari 3,737 ton/cm2 kuat dukung tanah izin bersih dengan pencampuran 0% dan pemeraman 3 hari. Setelah dilakukan uji laboratorium maka dapat disimpulkan bahwa serbuk kulit kerang dapat digunakan sebagai bahan stabilisasi. Karena hasil uji laboratorium yang didapat tingkat plastisitas tanah menjadi lebih rendah setelah dicampur dengan serbuk kulit kerang dan hasil uji Triaxial CU mendapatkan nilai daya dukung tanah yang lebih baik setelah dianalisis dengan Metode Meyerhof.

(3)

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Tuhan Yesus Kristus yang telah memberikan rahmat dan karunia-Nya kepada penulis sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan laporan Tugas Akhir ini. Laporan ini merupakan salah satu syarat untuk dapat memperoleh gelar Sarjana Teknik (ST) di Departemen Teknik Sipil, khususnya program studi Reguler Strata Satu, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara. Laporan ini berjudul “Kuat Geser Tanah dari Tanah yang Dicampur dengan Serbuk Kulit Kerang dengan Uji Triaxial CU dan Aplikasinya pada Pondasi Dangkal”.

Pada kesempatan ini, Penulis menyampaikan ungkapan terima kasih kepada berbagai pihak yang telah memberikan bantuan kepada Penulis, yaitu:

1. Bapak Prof.Dr. Ing. Johannes Tarigan dan Bapak Ir. Syahrizal, MT selaku Ketua dan Sekretaris Departemen Teknik Sipil, Universitas Sumatera Utara. 2. Bapak Prof. Dr. Ir. Roesyanto, MSCE. selaku Pembimbing dan Koordinator Bidang

Geoteknik Departemen Teknik Sipil, Universitas Sumatera Utara.

3. Para Pembanding dan Penguji, Bapak Dr.Ir. Sofian Asmirza S. M.Sc., Ir.Rudi Iskandar, MT. dan Ibu Ika Puji Hastuti, ST.,MT. yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.

4. Para asisten Laboratorium Mekanika Tanah pada umumnya dan Frengky Silaban

pada khususnya yang telah membantu saya dalam menyelesaikan penulisan laporan ini.

5. Keluarga Penulis, P. Marpaung, Bsc. dan E. Sitompul selaku orang tua, kakak Vera, Lae Manik, Abang Dung-dung, Rolando, Remaya dan Aurelia, yang selalu mendoakan, memberi dukungan dan semangat luar biasa kepada Penulis.

(4)

6. Seluruh staf pengajar dan staf pegawai Departemen Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.

7. Teman-teman penulis Berlin, Apara Ezar, Le John, Bokem, Juju, Ema, Geus, Le Jal, Fahmi, Christ, Alkes, Albert, Mado, Kobe, Bang Jhon, Keng, Lamhot, Rendra, Anes dan Alex yang telah memberikan bantuannya kepada Penulis.

8. Seluruh rekan-rekan stambuk 2005 dan adik-adik 2008 (khususnya Dani, Doni, Agi, Saur dan Aran) atas kepedulian dan dorongan yang telah diberikan kepada Penulis. 9. Lidya Imelda Siregar sebagai ade’ (ewe’q) dan teman terdekat Penulis yang

telah memberikan bantuan dan dorongan semangat kepada Penulis.

10. Kepada semua pihak yang tidak bisa disebutkan namanya yang telah banyak membantu penulis dalam menyelesaikan Tugas Sarjana ini.

Sebagai manusia yang tidak luput dari kesalahan, maka penulis menyadari masih banyak kekurangan dalam penulisan laporan ini. Oleh karena itu, penulis sangat mengharapkan saran dan masukan yang sifatnya membangun demi kesempurnaan laporan ini. Semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi penulis sendiri, dan pembaca lainnya.

Medan, Juli 2011 Penulis,

(5)

DAFTAR ISI

ABSTRAK ………... i

KATA PENGANTAR ………... ii

DAFTAR ISI ………..……….iv

DAFTAR TABEL ………..vii

DAFTAR GAMBAR ………..viii

BAB I PENDAHULUAN …..……….………. 1

I.1. Umum ……….………... 1

I.2. Latar Belakang ……….………... 3

I.3. Tujuan ……….………... 4

I.4. Perumusan Masalah ……… 5

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ……….... 6

II.1.Tinjauan Umum ……….6

II.2. Penelitian Sifat Fisik Tanah ……….6

II.2.1. Hubungan antara jumlah butir, air dan udara dalam tanah ……….………6

II.2.2. Batas-batas atterberg ……….9

II.2.2.1. Batas cair (liquid limit) ………..…..10

II.2.2.2. Batas plastis (plastic limit) ………....10

II.2.2.3. Indeks plastisitas (plasticity index) …....10

II.2.3. Analisa saringan ………....11

II.2.3.1. Klasifikasi tanah berdasarkan tekstur (USCS) ………....11

II.2.3.2. Klasifikasi tanah sistem Unified ………...….12

II.2.3.3. Sistem klasifikasi AASHTO …………....17

II.3. Penelitian Sifat Mekanis Tanah ………...……….19

II.3.1. Pengujian kepadatan tanah (Proctor Standar) ...….19

(6)

II.4. Stabilitas Tanah ………21

II.5. Hipotesis .…………...………... 22

II.6. Serbuk Kulit Kerang ………23

II.7. Analisis Kapasitas Daya Dukung Tanah Metode Meyerhof...23

II.8. Penelitian Stabilisasi Tanah Lempung ………26

II.8.1. Stabilisasi tanah lempung dengan kalsit (Muhammad Rully Andriady dan Yousef Hirapako,2002)……….…26

II.8.2. Peningkatan kuat geser tanah lempung dengan variasi campuran kapur karbit dengan cleanset cement (Nanang Haryo Edhy dan Yosika Alinsari, 2004) ………28

II.8.3. Stabilisasi tanah lempung dengan kapur tumbuk dan kapur (Wahid Supriadi dan Sandra Ciptadi, 2005) ……29

BAB III METODOLOGI PENELITIAN ………30

III.1. Bahan dan Materi Penelitian ………30

III.1.1. Bahan ………30

III.1.2. Peralatan ………....31

III.2. Jalannya Penelitian .…..……….31

III.2.1. Tahap Persiapan ………...….31

III.2.2. Tahap pekerjaan lapangan ………32

III.2.3. Tahap pekerjaan laboratorium ………....32

III.3. Prosedur Sampling ...……….34

III.4. Jumlah Sampel dalam Pengujian ……….………..…….34

BAB IV HASIL PENELITIAN …………...……….36

IV.1. Sifat Fisik Tanah ...……….36

IV.1.1. Pengujian kadar air tanah ………36

IV.1.2. Pengujian berat volume tanah …………....37

IV.1.3. Pengujian berat jenis tanah (specific Gravity)………...37

(7)

IV.1.4.1. Batas cair (liquid limit) ………….………...38

IV.1.4.2. Batas plastis (plastic limit) ………....…38

IV.1.5. Pengujian analisis saringan ………....38

IV.2. Sifat Mekanik Tanah ...……….39

IV.2.1. Uji kepadatan tanah (uji Proctor standar) ……39

IV.2.2. Pengujian triaxial CU ………....43

BAB V PEMBAHASAN HASIL PENELITIAN ………47

V.1. Klasifikasi Tanah ………47

V.1.1. Sistem klasifikasi Unified Soil Clasification (USCS)…..47

V.1.2. Sistem klasifikasi AASHTO ………...48

V.2. Analisis Kuat Dukung Tanah Teori Meyerhof..………...……….51

V.3. Perbandingan Analisis Kapasitas Dukung Tanah Teori Meyerhof.………..……….54

BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN…..………..……….56

VI.1. Kesimpulan ……….……...56

VI.2. Saran ………...58 DAFTAR PUSTAKA……… LAMPIRAN ……….

(8)

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1. Batasan indeks plastisitas menurut Atterberg ……….11

Tabel 2.2. Klasifikasi tanah Sistem Unified ……….…15

Tabel 2.3. Klasifikasi tanah Sistem AASHTO ……….…18

Tabel 2.4a. Faktor bentuk pondasi (Meyerhof,1963) ……….…24

Tabel 2.4b. Faktor kedalaman pondasi (Meyerhof, 1963) ……….…25

Tabel 2.4c. Faktor-faktor kemiringan beban (Meyerhof, 1963) ………...25

Tabel 3.1. Jumlah sample pengujian ……….…34

Tabel 4.1. Hasil Analisa Saringan Tanah Jalan Medan - Binjai Km. 10,5, Sumatera Utara………...39

Tabel 4.2. Uji kepadatan tanah ……….….40

Tabel 4.3. Perhitungan jari-jari dan diameter dari Lingkaran Mohr …..43

Tabel 4.4. Hasil keseluruhan pengujian triaksial ………..45

Tabel 5.1. Perbandingan Sistem AASHTO dengan Sistem Unified ..…50

Tabel 5.2. Perbandingan Sistem Unified dengan Sistem AASHTO …..50

(9)

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Diagram fase tanah ……….….7 Gambar 2.2. Batas konsistensi tanah………...…9 Gambar 2.3. Grafik klasifikasi tekstural USCS ………....12 Gambar 2.4. Grafik hubungan antara kadar air dan berat volume kering...20 Gambar 4.1. Kurva kepadatan tanah ………42 Gambar 4.2. Lingkaran Mohr ………....44 Gambar 4.3. Perbandingan nilai sudut geser dengan serbuk kulit kerang…45 Gambar 4.4. Perbandingan nilai kohesi dengan serbuk kulit kerang……....46 Gambar 5.1. Grafik plastisitas ……….……...48 Gambar 5.2. Klasifikasi tanah Sistem AASHTO ………....49 Gambar 5.3. Diagram hubungan lama pemeraman dengan daya dukung....54 Gambar 5.4. Perbandingan batas Atterberg ………....55

(10)

ABSTRAK

kadar air optimum (wopt) 23,03% Dari hasil uji kapasitas dukung tanah dengan

(11)

BAB I

PENDAHULUAN

I.1. Umum

Tanah merupakan 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. ( Braja M Das, 1998 ). Tanah berguna sebagai bahan bangunan pada berbagai macam pekerjaan teknik sipil, disamping itu tanah berfungsi juga sebagai pendukung pondasi dari bangunan.

Berdasarkan ukuran butiran tanah diklasifikasikan atas empat kelas yaitu kerikil (gravel), pasir (sand), lanau (silt), dan lempung (clay). Pada uji laboratorium yang akan dilakukan, dimana hasil penelitiannya akan dituangkan pada tulisan ini akan menggunakan bahan yang berupa tanah dari kelas tanah lempung.

Lempung merupakan partikel yang berukuran kurang dari 0,002 mm. Ditinjau dari segi mineral (bukan ukurannya), yang disebut tanah lempung dan mineral lempung adalah tanah yang mempunyai pertikel-pertikel mineral tertentu yang menghasilkan sifat-sifat plastis. ( Braja M Das, 1998 ). Sifat yang khas dari tanah lempung adalah dalam keadaan kering dia akan bersifat keras, dan jika basah akan bersifat lunak plastis dan kohesif, mengembang dan menyusut dengan cepat, sehingga mempunyai perubahan volume yang besar karena pengaruh air. Partikel lempung dapat berbentuk seperti lembaran yang mempunyai permukaan

(12)

khusus. Karena itu, tanah lempung mempunyai sifat sangat dipengaruhi oleh gaya-gaya permukaan.

Sifat yang khas dari tanah lempung tersebut merupakan hal yang dapat membahayakan suatu konstruksi. Sehingga pada kesempatan ini penulis akan melakukan percobaan stabilisasi tanah lempung dengan serbuk kulit kerang dengan tujuan meningkatkan daya dukung tanah lempung terhadap pondasi. Stabilisasi tanah lempung dengan campuran kulit kerang merupakan salah satu usaha untuk memperbaiki sifat-sifat fisik maupun mekanis dari sample tanah yang kurang baik tersebut sehingga memenuhi persyaratan teknis.

Pada penelitian ini sample tanah yang digunakan adalah tanah dari Jalan Medan – Binjai, Sumatera Utara, dengan bahan stabilisasi serbuk kulit kerang. Dengan variasi penambahan serbuk kulit kerang yaitu 0%, 5%, dan 10%. Tujuan penelitian ini yaitu untuk mengetahui jenis, sifat fisik, sifat mekanik, kadar air optimum, pengaruh penambahan serbuk kulit kerang dan perbandingan kuat dukung tanah asli dengan tanah campuran serbuk kulit kerang serta aplikasinya pada pondasi dangkal.

Seperti yang kita ketahui bersama, bahwa fungsi pondasi adalah meneruskan beban konstruksi kelapisan tanah yang berada dibawah pondasi. Suatu perencanaan pondasi dikatakan benar apabila beban yang diteruskan oleh pondasi ke tanah tidak melampaui kekuatan tanah yang bersangkutan. Apabila kekuatan tanah dilampaui, maka penurunan yang berlebihan atau keruntuhan dari tanah akan terjadi. Oleh karena itu, sebelum merencanakan suatu pondasi harus mengevaluasi daya dukung tanah yang pondasinya akan dibangun.

(13)

I.2. Latar Belakang

Dalam suatu pekerjaan konstruksi, tanah tempat pondasi diletakkan, diisyaratkan mampu mendukung beban konstruksi diatasnya. Sekuat apapun konstruksi bangunan tersebut akan menjadi tidak berarti bila struktur tanah dibawahnya tidak mampu memberikan daya dukung yang cukup bagi beban yang bekerja. Seringkali tanah tidak memenuhi syarat-syarat tersebut, sehingga perlu adanya usaha untuk memperbaiki sifat-sifat tanah tersebut, yang dikenal dengan proses stabilisasi tanah.

Proses stabilisasi tanah dapat menggunakan berbagai macam bahan stabilisator sehingga tanah tersebut dapat memenuhi syarat untuk sebuah konstruksi. Upaya untuk meningkatkan daya dukung tanah dengan menggunakan bahan stabilisator sudah sering dilakukan, diantaranya adalah stabilisasi semen, stabilisasi kapur, stabilisasi kalsit dan lain-lain, akan tetapi tidak tertutup kemungkinan untuk menggunakan bahan yang belum pernah digunakan. Oleh sebab itu perlu diadakan penelitian dengan menggunakan stabilisator Serbuk Kulit Kerang.

Serbuk kulit kerang laut yang dijadikan serbuk, dapat ditemui diseluruh wilayah di Indonesia, dan harganya juga relatif murah. Namun penggunaanya di bidang konstruksi belum banyak pemakaiannya.

Ada tiga tipe standar dari uji Triaksial yang biasanya dilakukan :

1. Unconsolidated Undrained Test ( UU Test), saluran drainase tetap tertutup selama percobaan berlangsung, baik pada waktu sample diberi tegangan sel maupun pada waktu diberi tegangan geser.

(14)

2. Consolidated Undrained Test ( CU Test), saluran drainase terbuka pada waktu sample diberi tegangan sel dan dibiarkan terbuka sampai konsolidasi tercapai. Sesudah itu saluran ditutup dan sample diberi tegangan vertical dengan air. Biasanya tegangan vertical ini dilakukan dengan menyambung pipa dari dasar sample pada alat untuk mengukur tegangan pori.

3. Consolidated Drained Test ( CD Test ), saluran drainase tetap terbuka selama percobaan berlangsung, dengan demikian tidak ada tegangan pori pada waktu sample diberi tegangan geser. Kecepatan pergeseran ini harus sedemikian rupa perlahan-lahan sehingga tegangan pori tetap pada nol. Pada tulisan ini, penulis akan mengambil data-data dari test triaksial Consolidated Undrained. Akan tetapi sampel tanah yang diperoleh harus dilakukankan proses penjenuhan agar mendapatkan hasil nilai sudut geser dan nilai kohesi tanah yang sesuai dengan keadaan fisik tanah.

I.3. Tujuan

Adapun tujuan dari uji laboratorium ini adalah untuk :

1. Mengetahui sifat fisik jenis tanah dari daerah Jalan Medan – Binjai Km. 10,5, Sumatera Utara.

2. Mengetahui perbandingan kuat daya dukung tanah asli dan tanah campuran serbuk kerang berdasarkan uji triaxial CU (Consolidated Undrained).

(15)

I.4. Perumusan Masalah

Dari penjelasan latar belakang diatas, dapat ditentukan rumusan masalah sebagai berikut ini.

Seberapa besar perbandingan peningkatan kuat daya dukung pada tanah asli yang jenuh air dan tanah yang sudah dicampur dengan bahan stabilisasi Serbuk Kulit Kerang.

(16)

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

II.1. Tinjauan Umum

Tanah merupakan material yang terdiri dari agregat (butiran) padat yang tersementasi (terikat secara kimia) satu sama lain dan dari bahan – bahan organik yang telah melapuk (yang berpartikel padat) disertai dengan zat cair gas dan mengisi ruang-ruang kosong diantara partikel-partikel padat tersebut. ( Braja M

Das, 1998 )

Lempung merupakan partikel yang berukuran kurang dari 0,002 mm.

(Braja M Das, 1998). Ditinjau dari segi mineral (bukan ukurannya), yang disebut

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

Partikel lempung dapat berbentuk seperti lembaran yang mempunyai permukaan khusus. Karena itu, tanah lempung mempunyai sifat sangat dipengaruhi oleh gaya-gaya permukaan. Umumnya terdapat kira-kira 15 macam mineral yang diklasifikasikan sebagai mineral lempung (Kerr, 1959). Diantaranya terdiri dari kelompok-kelompok : Montmorrillonite, Illite, Kaolinite, dan

Polygorskite.

II.2. Penelitian Sifat Fisik Tanah

II.2.1. Hubungan antara jumlah butir, air dan udara dalam tanah

Tanah merupakan komposisi dari dua atau tiga fase yang berbeda. Tanah yang benar-benar kering terdiri dari dua fase yang disebut butiran dan udara

(17)

pengisi pori, tanah yang jenuh juga terdiri dari dua fase yaitu butiran dan air pori sedangkan tanah yang jenuh sebagian terdiri dari tiga fase yaitu butiran, udara pori dan air pori. Berat udara dianggap sama dengan nol. Komponen-komponen tanah dapat digambarkan dalam suatu diagram fase, seperti terlihat pada Gambar 2.1.

Gambar 2.1 Diagram Fase Tanah sumber : Hardiyatmo, H.C. 2002, Teknik Pondasi 1,hal 3

Dari gambar tersebut dapat dibentuk persamaan berikut :

W = Ws + Ww ...(2.1)

V = Vs + Vw + Va………..……..(2.2)

(18)

Dimana :

Ws = berat butiran padat

Ww = berat air

Vs = volume butiran padat

Vw = volume air

Va = volume udara

Vv = volume pori

Istilah-istilah umum yang dipakai untuk hubungan berat adalah kadar air

(moisture content)dan berat volume (unit weight). Defenisi dari istilah-istilah

berikut adalah sebagai berikut :

a. Kadar air (w)

Kadar air (w), juga disebut water content didefenisikan sebagai perbandingan antara berat air dan berat butiran padat dari volume tanah yang diselidiki.

w x100% ………..………(2.4)

b. Berat volume tanah

Berat volume (γ) adalah berat tanah persatuan volume, dengan rumus

dasar :

γ ………...………(2.5)

c. Berat volume kering

(19)

d. Berat Jenis (Specific Gravity, Gs)

Gs = ………..(2.7)

II.2.2. Batas-batas atterberg

Tanah yang berbutir halus biasanya memiliki sifat plastis. Sifat plastis tersebut merupakan kemampuan tanah menyesuaikan perubahan bentuk tanah setelah bercampur dengan air pada volume yang tetap. Tanah tersebut akan berbentuk cair, plastis, semi padat atau padat tergantung jumlah air yang bercampur pada tanah tersebut.

Batas atterberg memperlihatkan terjadinya bentuk tanah dari benda padat hingga menjadi cairan kental sesuai dengan kadar airnya. Dari test batas atterberg akan didapat parameter batas cair,batas plastis, batas lengket dan batas kohesi yang merupakan keadaan konsistensi tanah. Batas-batas atterberg dapat dilihat pada Gambar 2.2 berikut :

(20)

II.2.2.1. Batas cair (liquid limit)

Batas Cair (LL) adalah kadar air tanah yang untuk nilai-nilai diatasnya, tanah akan berprilaku sebagai cairan kental (batas antara keadaan cair dan keadaan plastis), yaitu batas atas dari daerah plastis.

II.2.2.2. Batas plastis (plastic limit)

Batas plastis (PL) adalah kadar air yang untuk nilai-nilai dibawahnya, tanah tidak lagi berpengaruh sebagai bahan yang plastis. Tanah akan bersifat sebagai bahan yang plastis dalam kadar air yang berkisar antara LL dan PL. Kisaran ini disebut indeks plastisitas.

II.2.2.3. Indeks plastisitas (plasticity index)

Indeks Plastisitas merupakan interval kadar air, yaitu tanah masih bersifat plastis. Karena itu, indeks plastis menunjukkan sifat keplastisitasan tanah. Jika tanah mempunyai interval kadar air daerah plastis kecil, maka keadaan ini disebut dengan tanah kurus. Kebalikannya, jika tanah mempunyai interval kadar air daerah plastis besar disebut tanah gemuk. Nilai indeks plastisitas dapat dihitung dengan Persamaan 2.8 berikut :

IP = LL – PL ………..(2.8)

Batasan mengenai indeks plastis, sifat, macam tanah dan kohesi diberikan oleh Atterberg terdapat dalam Tabel 2.1 berikut :

(21)

Tabel 2.1 Batasan Indeks Plastisitas menurut Atterberg

PI Sifat Macam tanah Kohesi

0 Non Plastis Pasir Non kohesi

< 7 Plastisitas rendah Lanau Kohesi sebagian 7 – 17 Plastisitas sedang Lempung berlanau Kohesi

> 17 Plastisitas tinggi Lempung Kohesi

sumbe r:Hardiyatmo,H.C.1992,Mekanika tanah 1, hal 34

II.2.3. Analisa saringan

Secara umum tanah butir halus dapat diklasifikasikan sebagai tanah kohesif, namun juga dapat didasarkan atas ukuran butiran tanah yang diperoleh dari analisis saringan dan indeks plastisitasnya.

Klasifikasi tanah berguna untuk mengelompokkan tanah-tanah sesuai dengan prilaku umum dari tanah tertentu pada kondisi fisik. Tanah yang dikelompokkan dalam urutan berdasarkan atas suatu kondisi fisik tertentu akan mempunyai urutan yang tidak sama sehingga dapat memberikan tuntutan yang sangat berguna dalam menentukan ukuran dan sifat fisik tanah.

Terdapat berbagai sistem klasifikasi yang dapat digunakan antara lain :

II.2.3.1. Klasifikasi tanah berdasarkan tekstur (USCS)

Sistem klasifikasi berdasrkan tekstur tanah yang dikembangkan oleh Departemen Teknik Sipil (USCS), didasarkan pada ukuran batas dari butiran tanah, yaitu :

(22)

b. Lanau : Butiran dengan diameter 0,005 sampai dengan 0,002 mm c. Lempung : Butiran dengan diameter lebih kecil dari 0,002 mm

Gambar 2.3 Grafik Klasifikasi Tekstural USCS

II.2.3.2. Klasifikasi tanah sistem Unified

Sistem klasifikasi berdasarkan hasil-hasil percobaan laboratorium yang paling banyak dipakai secara meluas adalah sitem Unified Soil Classification. Ada dua golongan besar, tanah-tanah yang berbutir kasar < 50% melalui saringan No. 200 dan tanah-tanah berbutir halus > 50% melalui saringan No. 200. Prosedur untuk menentukan klasifikasi tanah sistem Unified adalah sebagai berikut (Hardiyatmo,

(23)

1. Tentukan apakah tanah berupa butiran halus atau butiran kasar secara visual atau dengan cara menyaringnya dengan saringan Nomor 200.

2. Jika tanah berupa butiran kasar :

a) Saring tanah tersebut dan gambarkan grafik distribusi butirannya. b) Tentukan persen butiran lolos saringan No. 4. Bila persentase butiran

yang lolos kurang dari 50%, klasifikasikan tanah tersebut sebagai kerikil. Bila persen butiran yang lolos kurang dari 50%, klasifikasikan sebagai pasir.

c) Tentukan jumlah butiran yang lolos saringan no. 200. Jika persentase butiran yang lolos kurang dari 5% pertimbangkan bentuk grafik distribusi butiran dengan menghitung Cu dan Cc. Jika termasuk

bergradasi baik, maka klasifikasikan sebagai GW (bila krikil) atau SW (bila pasir). Jika termasuk bergradasi buruk, klasifikasikan sebagai GP (bila krikil) atau SP (bila pasir).

d) Jika persentase butiran tanah yang lolos saringan No. 200 lebih besar 12%, harus diadakan pengujian batas-batas Atterberg dengan menyingkirkan butiran tanah yang tinggal dalam saringan No. 40. Kemudian, dengan menggunakan diagram plastisitas, tentukan klasikasinya (GM, GC, SM, SC, GM – GC – atau SM – SC)

3. Jika tanah berbutir halus :

a) Kerjakan pengujian batas-batas Atterberg dengan menyingkirkan butiran tanah yang tinggal dalam saringan no. 40. Jika batas cair lebih dari 50%, klasikasikan sebagai H (plastisitas tinggi) dan jika kurang dari 50%, klasifikasikan sebagai L (plastisitas rendah).

(24)

b) Untuk H (plastisitas tinggi), jika plot batas-batas Atterberg pada grafik plastisitas dibawah garis A, tentukan apakah tanah organic (OH) atau anorganik (MH). Jika plotnya jatuh diatas garis A, klasifikasikan sebagai CH.

c) Untuk L (plastisitas rendah), jika plot batas-batas Atterberg pada grafik plastisitas dibawah garis A dan area yang diarsir, tentukan klasifikasi tanah tersebut sebagai organic (OL) atau anorganik (ML) berdasarkan warna, bau, atau perubahan batas cair dan batas plastisnya dengan mengeringkannya didalam oven.

d) Jika plot batas-batas Atterberg pada grafik plastisitas jatuh pada area yang diarsir, dekat dengan garis A atau nilai LL sekitar 50, gunakan simbol dobel.

(25)

(26)

(27)

II.2.3.3. Sistem klasifkasi AASHTO

Sistem klasifikasi AASHTO (American Association Of State Highway and Transportation Official Classification) membagi tanah kedalam tujuh kelompok. Tanah-tanah dalam tiap kelompoknya dievaluasi terhadap indeks kelompoknya yang dihitung dengan rumus-rumus empiris. Pengujian yang digunakan hanya analisa saringan dan batas-batas atau atterberg. Indeks kelompok digunakan untuk mengevaluasi lebih lanjut tanah-tanah dalam kelompoknya. Indeks kelompok dihitung dengan persamaan (Hardiyatmo, H. C, 1955, hal 45) : GI = ( F – 35 ) [ 0,2 + 0,005 (LL – 40) ] + 0,01 ( F – 15 ) ( PI – 10 )………….(2.10)

Dimana :

GI = Indeks Kelompok

F = Persentase butir yang lolos ayakan No 200

LL = Batas Cair

PI = Indeks Plastis

Secara umum sistem klasifikasi ini menilai tanah sebagai berikut :

1. Tanah-tanah yang diklasifikasikan dalam kelompok A-1 sampai A-3 adalah tanah-tanah berbutir kasar dimana 35% atau kurang, butir-butir tersebut melalui ayakan No. 200

2. Tanah-tanah dimana 35% atau lebih, melalui ayakan No. 200 diklasifikasikan dalam kelompok A-4 sampai A-7. Pada umumnya tanah-tanah ini adalah lumpur dan lempung.

(28)

Tabel 2.3. Klasifikasi Tanah Sistem AASHTO

Sumber : Hardiyatmo, H. C. Mekanika Tanah, 1992, Hal 45

Catatan : Kelompok A-7 dibagi atas A-7-5 bergantung pada batas plastisnya (PL)

Untuk PL > 30 klasifikasinya A-7-5

Untuk PL < 30 klasifikasinya A-7-6

(29)

II.3. Penelitian Sifat Mekanis Tanah

II.3.1 Pengujian kepadatan tanah ( Proctor Standar )

Pemadatan merupakan usaha untuk mempertinggi kerapatan tanah yaitu dengan mengeluarkan udara pada pori-pori tanah yang biasanya menggunakan energi mekanis. Dilapangan, usaha pemadatan dihubungkan dengan jumlah gilasan dari mesin gilas, atau hal lain yang prinsipnya sama untuk suatu volume tanah tertentu. Di laboratorium, pemadatan didapat dari tumbukan. Selama pemadatan palu dijatuhkan dari ketinggian tertentu beberapa kali pada beberapa lapisan tanah dalam suatu cetakan.

Tujuan pemadatan adalah untuk memadatkan tanah dalam keadaan kadar air optimum, sehingga udara dalam pori-pori tanah akan keluar.

Beberapa keuntungan yang dipadatkan dengan adanya pemadatan ini adalah :

a. Menaikkan kekuatan tanah .

b. Memperkecil pengaruh air terhadap tanah.

c. Berkurangnya penurunan permukaan ( subsidence ), yaitu gerakan vertical didalam massa tanah itu sendiri akibat berkurangnya angka pori.

Pada tanah yang mengalami pengujian pemadatan akan terbentuk grafik hubungan berat volume kering dengan kadar air. Kemudian dari grafik hubungan antara kadar air dan berat volume kering ditentukan kepadatan maksimum dan kadar air optimum yang dapat dilihat pada Gambar 2.4 berikut.

(30)

Gambar 2.4. Grafik hubungan antara kadar air dan berat volume kering

II.3.2. Pengujian triaxial CU (Consolidated Undrained)

Pengujian triaksial yaitu pengujian tanah dengan tiga dimensi tekanan.

Pada pengujian ini disamping dapat diketahui teganggan geser (τ) juga didapat tegangan normal (σ). Kegunaan pengujian ini adalah untuk mendapatkan nilai

kohesi (Cu) dan sudut geser (φu) dari suatu contoh tanah. Dengan persamaan :

τ = c’ + ( σ - µ ) tan φ………..(2.11.)

Dimana : τ = Tegangan geser

c’ = kohesi efektif

Φ = sudut geser dalam efektif

Benda uji sekurang-kurangnya tiga buah, berupa silinder dengan perbandingan tinggi dan diameter 2 : 1 . Kemudian data dari pengujian dibuat kurva hubungan antara tegangan dan regangan. Selanjutnya untuk mendapatkan nilai Cu dan φu digambarkan lingkaran Mohr. Nilai-nilai Cu dan φu didapat dari

nilai : σ1 = σ3 tan2 + 2c tan

Kadar Air (w %) w opt

Zavc γd maks

γd

(31)

II.4. Stabilitas Tanah

Bila benda yang diuji merupakan tanah lempung yang memiliki kuat dukung tanah yang rendah dan kadar air yang tinggi, sehingga tidak dimungkinkannya suatu struktur berada diatas tanah lempung, maka tanah harus distabilisasi.

Stabilisasi tanah ada tiga jenis yaitu : 1. Stabilisasi Mekanik

Stabilisasi adalah stabilisasi yang dilakukan untuk mendapatkan kepadatan tanah yang maksimum yang dilakukan dengan menggunakan peralatan mekanis, seperti mesin gilas (Roller), benda berat yang dijatuhkan (pounder), ledakan (explosive), tekanan statis, tekstur, pembekuan, pemanasan dan sebagainya.

2. Stabilsasi Fisik

Stabilisasi Fisik adalah stabilisasi yang dilakukan untuk merubah sifat-sifat tanah dengan cara pemanasan (Heating), pendingin (Cooling) dan menggunakan arus listrik.

3. Stabilisasi Kimia

Stabilisasi Kimia adalah stabilisasi yang dilakukan dengan cara memberikan bahan kimia pada tanah sehingga mengakibatkan terjadinya perubahan sifat-sifat tanah tersebut. Pencampuran kimia yang sering dilakukan seperti dengan menggunakan semen Portland, kapur, abu batu bara, semen dan lain-lain.

Salah satu cara menstabilisasikan tanah lempung adalah dengan pencampuran bahan adiktif dengan persentase tertentu sehingga menghasilkan

(32)

kuat dukung tanah maksimum. Tujuan pencampuran bahan adiktif secara umum adalah sebagai berikut :

1. Mengurangi permeabilitas. 2. Menaikkan kekuatan gesernya. 3. Stabilitas volume.

4. Mengurangi deformability.

II.5. Hipotesis

Dikarenakan sifat yang khas dari tanah lempung dimana dalam keadaan kering dia akan bersifat keras, dan jika basah akan bersifat lunak plastis dan kohesif, mengembang dan menyusut dengan cepat, sehingga mempunyai perubahan volume yang besar karena pengaruh air serta minerologi tanah lempung, maka diharapkan bahwa serbuk kulit kerang sebagai bahan stabilisator tanah lempung dapat memperbaiki kualitas tanah, karena :

1. Hasil pencampuran tanah lempung dengan serbuk kulit kerang akan memberikan nilai tegangan normal dan parameter geser lebih tinggi dibandingkan dengan tanah lempung sebelum adanya stabilisasi tanah. Hal ini diindikasikan dengan hasil pengujian Triaksial (consolidated

undrained).

2. Bahan stabilisator serbuk kulit kerang pada proses stabilisasi tanah lempung, diharapkan dapat memperbaiki kualitas tanah lempung, sehingga dapat digunakan sebagai tanah pendukung pondasi pada suatu bangunan konstruksi.

(33)

II.6. Serbuk Kulit Kerang

Serbuk Kulit Kerang didapatkan dari kulit kerang laut (Bivalvia) dari kelas

Moluska yang dihaluskan melalui proses penumbukan sampai melewati saringan

No. 40. Kulit kerang laut (Bivalvia) memiliki kandungan kapur yang cukup baik, hanya saja pemanfaatannya selama ini lebih banyak diperuntukkan sebagai campuran pakan ternak seperti burung, ikan dan lainnya.

II.7. Analisis Kapasitas Daya Dukung Tanah Metode Meyerhof

Analisis kapasitas dukung tanah metode Meyerhof menganggap sudut β tidak sama dengan φ, tapi β > φ. Akibatnya, bentuk baji lebih memanjang

kebawah bila dibandingkan dengan analisis Terzaghi. Karena β > φ, nilai faktor -faktor kapasitas dukung Meyerhof lebih rendah daripada yang disarankan oleh terzaghi. Namun, karena Meyerhof mempertimbangkan faktor pengaruh kedalaman pondasi, kapasitas dukungnya menjadi lebih besar. Faktor-faktor kapasitas dukung yang diusulkan oleh Meyerhof sebagai berikut (Hardiyatmo,

H.C, 2002, Hal 121) :

qu = sc . dc .ic . Nc + sq . dq .iq . Nq + sγ . dγ .iγ. 0,5 . B. γ . Nγ ………(2.12) Dengan :

qu = Kapasitas dukung ultimit (T/m2)

B = Lebar Pondasi (m)

γ = berat volume Tanah

c = kohesi tanah (T/m2)

po = Dfγ = Tekanan overburden didasar pondasi (T/m2)

sc ,sq ,sγ = Faktor-faktor bentuk pondasi

(34)

Nc, Nq, N γ = Faktor-faktor kapasitas dukung mayerhoff

Nq = tg2 (450+ φ/2) e(π tg φ)………..(2.13)

N γ = (Nq – 1) tg (1,4φ)………...(2.14)

Nc = (Nq – 1)ctg φ………..(2.15)

Faktor-faktor bentuk pondasi (sc ,sq ,sγ) dalam Table 3.5.a. faktor-faktor kedalaman (dc ,dq ,sγ) dan kemiringan beban (ic, iq, iγ) berturut-turut ditunjukkan

dalam table 3.5b dan table 3.5c. Perhatikan, dalam Table 3.5a : tg2 (450+ φ/2) = Kp. Untuk pondasi lingkaran B’/L’ sebagai ganti B/L untuk persamaan-persamaan

pada table 3.5a dan Tabel 3.5b. Bila beban eksentris satu arah, digunakan B’/L atau B/L ( L = 1meter ) bergantung pada letak relative eksentrisitas beban. Untuk D/B ( didesain D = 1,5m dan B = 1,5 ) pada factor kedalaman, B tetap diambil nilai sebenarnya.

Tabel 2.4a Faktor Bentuk Pondasi (Meyerhof, 1963)

Faktor Bentuk Nilai Keterangan

Sq = Sγ

1 + 0,2 (B/L) tg2 (450+ φ/2) 1 + 0,1 (B/L) tg2 (450+ φ/2) 1

Untuk sembarang φ Untuk φ ≥ 100

(35)

Tabel 2.4b Faktor Kedalaman Pondasi (Meyerhof, 1963)

Faktor Bentuk Nilai Keterangan

dq = dγ

1 + 0,2 (B/L) tg2 (450+ φ/2) 1 + 0,1 (B/L) tg2 (450+ φ/2) 1

Untuk sembarang φ Untuk φ ≥ 100

Untuk φ = 0

Tabel 2.4c Faktor-faktor kemiringan beban (Mayerhof,1963)

Faktor Bentuk Nilai Keterangan

ic = iq

iγ

Untuk sembarang φ Untuk φ ≥ 100

Untuk φ = 0

Catatan : δ = sudut kemiringan beban terhadap garis vertical

Penggunaan Persamaan (3.13) harus memperhatikan faktor-faktor pengaruh muka air tanah. Meyerhof (1963) mengamati bahwa sudut gesek dalam

(φ) dari hasil uji Laboratorium pada kondisi plane strain pada tanah granuler kira-kira 10% lebih besar dari pada nilai φ dari uji triaxial. Oleh karena itu, untuk

pondasi empat persegi panjang yang terletak pada tanah granuler, seperti pasir dan kerikil, Meyerhof menyarankan penggunaan koreksi sudut gesek dalam :

φ

ps= (1,1 – 0,1 B/L)φu……….………..(2.17)

Dengan :

φ

ps = Sudut gesek dalam kondisi plane strain yang digunakan untuk

menentukan faktor kapasitas dukung

(36)

II.8. Penelitian Stabilisasi Tanah Lempung

Beberapa penelitian laboratorium yang ditinjau sebagai bahan pertimbangan dan acuan penulisan tugas akhir ini, sebagai berikut :

II.8.1. Stabilisasi tanah lempung dengan kalsit (Muhammad Rully Andriady dan Yousef Hirapako, 2002)

Dari hasil penelitian yang dilakukan, dapat disimpulkan sebagai berikut: a) Tanah asli berupa tanah lempung termasuk golongan A-7-5

berdasarkan klasifikasi tanah menurut AASHTO dengan nilai batas cair sebesar 70,097, nilai batas plastis 41,39, nilai indeks plastisitas sebesar 29,513% dan nilai batas susut sebesar 23,06%.

b) Pada tanah + kalsit 6% termasuk golongan A-7-5 berdasarkan klasifikasi tanah menurut AASHTO dengan nilai batas cair sebesar 61,68%, nilai batas plastis 42,83, nilai indeks plastisitas sebesar 18,86% dan nilai batas susut sebesar 14,89%.

c) Dari uji Proctor standar diperoleh kadar kalsit 6% yang menghasilkan berat volume kering maksimum sebesar 1,33850 gr/cm3.

d) Nilai CBR pemeraman untuk kadar kalsit 0% sebesar 1.39% sedangkan tanah + Kalsit 6% yang diperam selama 21 hari nilai CBR-nya menjadi 42%.

e) Nilai CBR rendaman selama 4 hari 2,81%, sedangkan tanah + kalsit 6% yang rendaman selama 4 hari nilai CBR-nya menjadi 3,63%.

(37)

f) Hasil uji pengembangan (swelling) tanah nilai pengembangan tanah asli 45,13% sedangkan yntuk tanah + kalsit 6% nilai pengembangannya turun menjadi 35,62%

g) Hasil pengujian tekan bebas diperoleh nilai qu tanah asli 3,14 kg/cm2, sedangkan pada tanah + kalsit 6% yang diperam selama 21 hari menjadi 5,8 kg/cm2. Nilai c tanah asli sebesar 1,47 kg/cm2 sedangkan pada tanah + kalsit 6% nilai c turun menjadi 1,08 kg/cm2. Nilai sudut pecah pada tanah asli sebesar 470 sedangkan pada tanah + kalsit 6% menjadi 690. Nilai sudut gesek pada tanah asli sebesar 40 sedangkan pada tanah + kalsit 6% menjadi 480. h) Hasil pengujian geser langsung diperoleh nilai tegangan geser (τ)

pada tanah asli sebesar 0,657 kg/cm2 sedangkan pada tanah + kalsit 6% menjadi sebear 1,377 kg/cm2. Nilai kohesi (c) pada tanah asli sebesar 0,44 kg/cm2 sedangkan pada tanah + kalsit nilai kohesi menjadi 0,18 kg/cm2. Nilai sudut geser tanah asli sebesar 13,50, sedangkan pada tanah + kalsit menjadi 52,90.

i) Dari kesimpulan diatas dapat disimpulkan bahwa kalsit dapat digunakan sebagai bahan stabilisator untuk tanah lempung karena dapat meningkatkan daya dukung tanah.

(38)

II.8.2. Peningkatan kuat geser tanah lempung dengan variasi campuran kapur karbit dengan cleanset cement (Nanang Haryo Edhy dan Yosika Alinsari, 2004)

Dari hasil penelitian yang dilakukan, dapat disimpulkan sebagai berikut: a) Berdasarkan data hasil pengujian sifat fisik data mekanik tanah

dengan system klasifikasi tanah Unified Soil Classification System (USCS), maka secara fisik tanah lempung hitam yang diambil dari daerah Banjarcahyana termasuk golongan berbutir halus dan secara mekanik tanah tersebut termasuk golongan tanah lempung organic dengan plastisitas sedang sampai tinggi (OH).

b) Berdasarkan data hasil pengujian tingkat kepadatan dengan uji standar Proctor, perubahan kepadatan tanah yang terjadi pada sample tanah lempung setelah dicampur kapur karbit adalah mencapai nilai optimumyang memberikan tingkat kepadatan maksimum pada 3% dari berat sample tanah kering yang diuji, sedangkan perubahan kepadatan tanah yang terjadi pada sample tanah lempung setelah dicampur dengan cleanset cement pada kadar campuran sebesar 12% dari berat sample tanah kering yang diuji mendapat tingkat kepadatan yang semakin tinggi.

(39)

II.8.3. Stabilisasi tanah lempung dengan kapur dan kapur tumbuk (Wahid Supriadi dan Sandra Ciptadi, 2005)

Dari hasil penelitian yang dilakukan dapat disimpulkan sebagai berikut: a) Tanah lempung Kwagon termasuk Silty clay dan termasuk dalam

klasifikasi tanah lempung gemuk (fat clay). Berdasarkan pengujian sifat fisik tanah, tanah lempung Kwagon mempunyai kadar air lapangan (W1) sebesar 21.215%, kadar air setelah dikeringkan (w) sebesar 14,49%, berat jenis (Gs) sebesar 2,71, batas cair (LL) sebesar 60,61%, batas plastis (PL) sebesar 30,59%, dan indeks plastis (SL) sebesar 30,02%. Sedangkan berdasarkan pengujian

sifat mekanik tanah didapatkan berat kering (γd) maksimum

sebesar 1,383 gr/cm3 dengan kadar air optimumnya (wopt) sebesar

28,94%, kohesi (c) 2,5515 kg/cm2, sudut geser dalam (φ) sebesar 6,01180, indeks pemampatan (Cc) sebesar 0,2105.

b) Berdasarkan uji pemadatan diperoleh bahwa berat volume kering

(γd) maksimum dengan kapur tumbuk optimum 9% sebesar

1,39496 gr/cm3 dan kapur baker optimum 6% sebesar 1.40599 gr/cm3.

c) Untuk dimensi pondasi bujur sangkar B=1m didapat beban maksimum (Pu) untuk tanah asli sebesar 7,4687 ton, tanah + kapur bakar optimum sebesar 10,7000 ton dan tanah + kapur tumbuk optimum sebesar 8,2320 ton. Maka terjadi peningkatan sebesar 43,2818% untuk kapur bakar optimum dan peningkatan sebesar 10,2333% untuk kapur optimum terhadap tanah asli.

(40)

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

III.1. Bahan Dan Materi Penelitian

III.1.1. Bahan

a. Tanah

Sample tanah yang digunakan dalam penelitian ini adalah tanah butir halus dari daerah Jln. Medan-Binjai Km 10,5, Sumatera Utara. Tanah yang diambil termasuk tanah lempung dengan kadar air rendah – sedang.

b. Serbuk kulit Kerang

Bahan stabilisasi yang digunakan pada test laboratorium ini adalah serbuk kulit kerang. Serbuk kulit Kerang didapat dari daerah Belawan, Sumatera Utara yang disaring, lewat saringan No. 40.

Metodologi yang dipergunakan dalam tulisan ini adalah metode experimental, yaitu melakukan uji laboratorium dengan tanah asli serta tanah campuran kulit kerang yang jenuh air. Penelitian ini menggunakan tanah asli yang terusik (remoulded) yang meliputi penelitian :

1. Kadar air 2. Berat volume 3. Analisa saringan

4. Batas – batas konsistensi tanah

5. Pengujian kepadatan ( Proctor standar ) 6. Uji Triaxial CU ( Consolidated Undrained)

Sehingga nantinya akan menghasilkan data-data uji laboratorium dan dapat memberikan manfaat seperti :

(41)

1. Data fisik (indeks properties) dan data mekanis (engineering properties) tanah lempung yang berasal dari Jalan Medan-Binjai Km. 10,5, Sumatera Utara.

2. Memberikan masukan berupa perbandingan hasil uji laboratorium dan hasil analisa dari aplikasi hasil uji laboratorium pada pondasi dangkal antara tanah lempung asli (remoulded) dengan tanah lempung yang dicampur dengan serbuk kulit kerang laut.

3. Memperoleh gambaran peluang alternatif bahan dalam stabilisasi tanah yaitu serbuk kulit kerang laut.

III.1.2. Peralatan

Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini adalah peralatan yang digunakan dalam uji batas konsistensi, uji kadar air, uji berat jenis, uji berat volume, analisa saringan, uji Proctor standar, dan uji Triaksial (CU) di Laboratorium Mekanika Tanah Teknik Sipil, Universitas Sumatera Utara.

III.2. Jalannya Penelitian

Penelitian dilaksanakan dalam tiga tahap yaitu : Persiapan, pekerjaan lapangan, dan pekerjaan laboratorium.

III.2.1. Tahap persiapan

Tahap persiapan meliputi : a. Studi pendahuluan

b. Mengumpulkan data mengenai tanah butir halus dan kulit kerang. c. Pengajuan proposal

(42)

III.2.2. Tahap pekerjaan lapangan

Pekerjaan lapangan yaitu pengambilan sample tanah dilapangan untuk tanah terganggu (disturbed), serta pengambilan kulit kerang. Sample tanah yang digunakan adalah butir halus dari daerah Jln Medan-Binjai Km. 10,5, Sumatera Utara. Sample kulit kerang yang diambil adalah kulit kerang laut (bivalvia) dari kelas Molusca yang didapat dari daerah Belawan, Sumatera Utara.

III.2.3. Tahap pekerjaan laboratorium

Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Mekanika Tanah Departemen Teknik Sipil, Universitas Sumatera Utara, Medan. Pekerjaan Laboratorium yaitu pengujian sifat-sifat tanah asli dan tanah dengan campuran serbuk kulit kerang.

Pengujian pendahuluan dilaksanakan untuk memeriksa karateristik atas sifat-sifat sample tanah yang terdiri dari :

1. Pengujian kadar air 2. Pengujian berat jenis 3. Pengujian berat volume 4. Pengujian batas cair 5. Pengujian batas plastis 6. Pengujian analisis saringan

Setelah dilakukan pengujian sifat fisik dari sample tanah, kemudian dibuat rancangan campuran (mix design) sebagai model benda uji.

Selanjutnya dilakukan pengujian sifat mekanis dari benda uji berupa : 7. Pengujian Proctor standar

(43)

Untuk memperjelas lingkup permasalahan dan untuk memudahkan dalam menganalisis, maka dibuat batasan-batasan masalah yang meliputi berikut ini.

1. Tanah digunakan sebagai sample adalah tanah dari daerah Jalan Medan – Binjai Km. 10,5, Sumatera Utara.

2. Diambil Sebanyak 18 sample. Untuk sample pemeraman 3 hari sebanyak 6 sample, sample pemeraman 6 hari sebanyak 6 sample dan sample pemeraman 12 hari sebanyak 6 sample.

3. Kadar air yang digunakan yaitu kadar air optimum 23.03% dari setiap 2kg tanah

4. Digunakan Pengujian Triaksial CU untuk menentukan besar sudut geser dan kohesi dan uji Proctor standar untuk menentukan kadar air optimum. 5. Penelitian hanya berdasarkan pada pengujian sifat mekanis ( w, γ, φ, c,

LL, PL ). Tidak menganalisis unsur kimia tanah dan tanah dengan variasi campuran kulit kerang.

6. Penelitian ini menggunakan Metode Meyerhoff sebagai acuan analisis dalam membandingkan besar daya dukung tanah pada pondasi dangkal antara tanah asli dan tanah campuran kulit kerang.

7. Penambahan kadar variasi serbuk kulit kerang terhadap sample tanah menggunakan variasi 0%, 5%, dan 10%.

8. Waktu pemeraman atau curing time dilakukan pada 3 hari, 6 hari dan 12 hari.

9. Dasar pondasi datar ( α = 0 ), muka tanah datar ( β = 0), SF = 3 dan beban horizontal pada alas fondasi ( H = 0 )

(44)

10.Bentuk desain pondasi lingkaran dengan ukuran lebar pondasi (B = 1,22m) kedalaman (Df = 1,7m) dan panjang efektif ( L = 1m).

III.3. Prosedur Sampling

Pengambilan sample tanah terganggu cukup dimasukkan kedalam plastik atau pembungkus lainnya. Adapun prosedur pengambilan tanah terganggu

(disturb) adalah sebagai berikut :

1. Menentukan lokasi tanah yang diambil.

2. Pada lokasi yang telah ditentukan, top soil dibuang sedalam 30cm, agar akar-akar ataupun humus tidak terikut pada tanah yang akan diuji.

3. Diambil sampel tanah sebanyak yang dibutuhkan pada pekerjaan laboratorium.

III.4. Jumlah Sample dalam Pengujian

Adapun jumlah sampel pengujian yang dilakukan dilaboratorium seperti yang tertera pada Tabel 3.1. adalah sebagai berikut.

Tabel 3.1. Jumlah sample pengujian

No. Jenis Pengujian Jumlah

Sample Satuan

1. Analisa Disribusi Cairan 1 Buah

2. Pengujian Kadar Air 1 Buah

3. Pengujian Berat Volume 1 Buah

4. Pengujian Berat Jenis 1 Buah

5. Pengujian Batas Cair 1 Buah

(45)

7. Pengujian Proctor Standar 1 Buah

Pengujian Triaksial Tanah dengan Pemeraman 3 Hari

• Pengujian Triaksial Tanah + 0% Serbuk Kulit Kerang

• Pengujian Triaksial Tanah + 5% Serbuk Kulit Kerang

• Pengujian Triaksial Tanah + 10% Serbuk Kulit Kerang 2 2 2 Buah 9.

Pengujian Triaksial Tanah dengan Pemeraman 6 Hari

• Pengujian Triaksial Tanah + 0% Serbuk Kulit Kerang

• Pengujian Triaksial Tanah + 5% Serbuk Kulit Kerang

• Pengujian Triaksial Tanah + 10% Serbuk Kulit Kerang 2 2 2 Buah 10.

Pengujian Triaksial Tanah dengan Pemeraman 12 Hari

• Pengujian Triaksial Tanah + 0% Serbuk Kulit Kerang

• Pengujian Triaksial Tanah + 5% Serbuk Kulit Kerang

• Pengujian Triaksial Tanah + 10% Serbuk Kulit Kerang

(46)

BAB IV

HASIL PENELITIAN

Pada bab ini akan dijelaskan hasil pengujian dan pembahasan jenis tanah berbutir halus dari daerah Jalan Medan-Binjai Km.10,5, Sumatera Utara yang telah dilakukan di Laboratorium Mekanika Tanah, Departemen Teknik Sipil, Universitas Sumatera Utara serta analisis daya dukung terhadap pondasi dangkal.

IV.1. Sifat Fisik Tanah

Dilihat dari sifat fisiknya diketahui bahwa tanah dari daerah Jalan Medan-Binjai Km. 10,5, Sumatera Utara berwarna abu-abu, lengket dan sedikit mengandung pasir.

IV.1.1. Pengujian kadar air tanah

Sampel tanah diambil dari lokasi pada kedalaman ± 0,3 m dari permukaan tanah, kemudian sampel tanah dibungkus agar kadar air tidak berubah yang kemudian langsung ditimbang di laboratorium. Hasil dari uji kadar air tanah dapat dihitung dengan persamaan berikut :

w x100% ...(4.1.)

Dimana hasil uji laboratorium mendapatkan hasil kadar air rata-rata adalah 21,90%.

(47)

IV.1.2. Pengujian berat volume tanah

Pengujian berat volume bertujuan untuk mengetahui berat volume suatu sampel tanah. Dari hasil pengujian berat volume tanah, maka dapat diketahui tanah Jalan Medan-Binjai Km. 10,5, Sumatera Utara mempunyai berat volume 1.730 gr/cm3

IV.1.3. Pengujian berat jenis tanah (Specific Gravity)

Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui besarnya nilai perbandingan antara berat butir tanah dengan berat air destilasi di udara dengan volume yang sama pada suhu tertentu, biasanya diambil suhu 270C.

Hasil dari pengujian berat jenis tanah dapat dihitung dengan persamaan sebagai berikut :

Dimana :

GS = Berat jenis tanah

= Berat piknometer kosong

= Berat piknometer + sampel tanah kering = Berat piknometer + sampel tanah + air suling = Berat piknometer + air suling

= x faktor koreksi suhu (K)

Dari hasil pengujian dilaboratorium, maka dapat diketahui tanah Jalan Medan-Binjai Km. 10,5, Sumatera Utara berat jenis rata-rata adalah 2,65.

GS =

(48)

IV.1.4. Pengujian batas-batas konsistensi (atterberg limit)

Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui sifat konsistensi tanah berbutir halus pada kadar air yang bervariasi. Pengujian batas konsistensi yang dilakukan meliputi : Pengujian batas cair dan batas plastis.

IV.1.4.1. Batas cair (liquid limit)

Pengujian ini bertujuan untuk menentukan batas cair tanah. Serta mengetahui jenis dan sifat-sifat tanah dari sampel tanah yang lolos saringan No. 40. Hasil pengujian di laboratorium dan pembacaan pada grafik, pada ketukan ke 25 pengujian batas cair didapatkan kadar airnya 25,18.

IV.1.4.2. Batas plastis (plastic limit)

Pengujian ini bertujuan untuk menentukan batas plastis tanah. Batas plastis tanah yaitu kadar air minimum suatu sample tanah dalam keadaan plastis. Dari hasil pengujian dilaboratorium, maka dapat diketahui tanah Jalan Medan-Binjai Km. 10,5, Sumatera Utara memiliki batas plastis 7,07.

IV.1.5. Pengujian analisis saringan

Untuk mengetahui persentase agregat yang terkandung pada sampel tanah dari daerah Jalan Medan-Binjai Km. 10,5, Sumatera Utara, maka dilakukan uji analisa distribusi butiran. Adapun hasil pengujian dari analisis saringan adalah :

- Sand (pasir) : 21,5% - Silt (lanau) : 24,5% - Clay (lampung) : 54%

(49)

Tabel 4.1. Hasil Analisa Saringan Tanah Jalan Medan – Binjai Km. 10,5, Sumatera Utara

Analisis ayakan (% lolos)

No. 10 = 97,33% No. 40 = 91,32% No. 80 = 83,53% No. 100 = 76,68% No. 120 = 65,38% No. 200 = 59,15%

Batas cair (LL) Indeks Plastisitas (PI)

25,18 18,11

Tipe material yang paling dominan

Tanah Berlempung

IV.2. Sifat Mekanik Tanah

Pengujian sifat mekanik tanah yang dilakukan meliputi pengujian Proctor standard dan uji triaksial (CU).

IV.2.1. Uji kepadatan tanah (uji Proctor standar)

Pengujian ini bertujuan untuk menentukan hubungan antara kadar air dan kepadatan tanah dengan cara melakukan pemadatan tanah. Adapun diameter

(50)

mould cetakan 10,2 cm dengan diameter dalam 10,16cm dan sampel tanah lolos saringan No.4, berat penumbuk sebesar 2,5 kg dan tinggi jatuh sebesar 30 cm. Untuk setiap percobaan, kegunaan pengujian Proctor Standar untuk mencari nilai kepadatan maksimum (Maximum Dry Density) dari suatu sampel tanah. Hasil pengujian Proctor standar dapat dilihat pada tabel dibawah ini.

(51)

Contoh perhitungan berat volume tanah basah : =

= 1,577 gr/cm3

Contoh Perhitungan berat volume kering :

= 1.307

Kurva hubungan antara kadar air (w) dan berat volume tanah kering (

)

dibuat dengan kadar air (w) sebagai absis sedangkan berat volume kering ( )

sebagai ordinat. Puncak kurva merupakan nilai ( ) maksimum, kemudian dari titik puncak kurva ditarik garis vertikal memotong absis, pada titik ini adalah merupakan kadar air optimumnya.

Kurva hasil pengujian kepadatan tanah dapat dilihat pada Gambar 4.1. dibawah ini.

(52)

Gambar 4.1. Kurva kepadatan tanah

Dari kurva hubungan kadar air dengan berat volume tanah kering, maka didapatkan :

Kadar air optimum = 23,03% Berat volume kering maksimum = 1,357 gr/cm3

Berdasarkan hasil pengujian Proctor Standar berupa kadar air optimum, maka nilai tersebut digunakan sebagai pedoman pencampuran sampel benda uji pada pengujian triaksial CU.

(53)

IV.2.2. Pengujian triaxial CU

Pengujian triaxial adalah pengujian sampel tanah dengan tiga dimensi tekanan. Consolidated Undrained Test ( CU Test), saluran drainase terbuka pada waktu sample diberi tegangan sel dan dibiarkan terbuka sampai konsolidasi tercapai. Sesudah itu saluran ditutup dan sampel diberi tegangan vertikal dengan air. Biasanya tegangan vertikal ini dilakukan dengan menyambung pipa dari dasar sampel pada alat untuk mengukur tegangan pori. Pengujian triaksial dilakukan

untuk menentukan nilai sudut geser dalam (φ) dan kohesi tanah (c), yang disetiap

sampel diberikan sel 0,5 kg/cm2, 1.0 Kg/cm2. Dalam grafik lingkaran Mohr digunakan jari-jari lingkaran mohr sebesar , diameter lingkaran mohr

sebesar

.

Dimana :

= Tegangan sel (sekap) = Tegangan balik

Contoh perhitungan dapat dilihat pada Tabel 4.2. dibawah ini

Tabel 4.3. Perhitungan jari-jari dan diameter dari Lingkaran Mohr

NO.

Δσ

σ

₃

σ

₁

1. 1,00 0,5 1,5 1 0,5

(54)

Kemudian dibuat lingkaran Mohr dari tegangan pada saat sampel pecah dengan tegangan geser sebagai ordinat dan tegangan normal sebagai absis.

Gambar 4.2. Lingkaran Mohr

Hasil keseluruhan dari pengujian triaksial, tanah dengan komposisi campuran serbuk kulit kerang 0%, 5%, 10% pada pemeraman 3 hari, 6 hari, 12 hari pada Tabel 4.3.

(55)

Tabel 4.4. Hasil keseluruhan pengujian triaksial Serbuk Kulit

Kerang Curring Time φ(

) c (kg/cm2)

0 3 12,27 0,359

0 6 13,69 0,295

0 12 14,70 0,305

5 3 15,98 0,230

5 6 16,29 0,251

5 12 16,60 0,272

10 3 18,36 0,238

10 6 18,92 0,189

10 12 19,47 0,177

Perbandingan nilai φ pada pengujian triaksial dengan bahan campuran

Serbuk Kulit Kerang dapat dilihat pada Gambar 4.3.

(56)

Perbandingan nilai kohesi pada pengujian triaksial dengan bahan campuran Serbuk Kulit Kerang dapat dilihat pada Gambar 4.4.

(57)

BAB V

PEMBAHASAN HASIL PENELITIAN

Pada bab ini akan dibahas karateristik tanah dari Jalan Medan-Binjai Km. 10,5, Sumatera Utara, berdasarkan hasil penelitian yang dilakukan dilaboratorium Mekanika Tanah, Departemen Teknik Sipil, Universitas Sumatera Utara.

V.1. Klasifikasi Tanah

Untuk mengklasifikasikan sifat tanah didasarkan atas beberapa sistem yang ada yaitu :

1. Sistem Klasifikasi Unified Soil Classification (USCS) 2. Sistem Klasifikasi AASHTO

V.1.1. Sistem klasifikasi Unified Soil Clasification (USCS)

Dalam menentukan jenis tanah, Sistem USCS menggunakan sifat-sifat batas cair dan indeks plastisitasnya, maka diperoleh data sebagai berikut :

- Batas Cair (LL) = 25,18 - Batas Plastis (PL) = 18,11

Dari hasil batas cair dan indeks plastisitasnya kemudian diplotkan pada gambar sistem klasifikasi Unified Soil Clasification (USCS), seperti pada Gambar 5.1.

(58)

Gambar 5.1. Grafik plastisitas

Pada grafik diatas didapat titik yang diplotkan antara batas cair dan indeks plastisitasnya pada golongan CL yang diklasifikasikan sebagai (lempung anorganik plastisitas rendah sampai medium).

V.1.2. Sistem klasifikasi AASHTO

Pengujian yang digunakan hanya analisis saringan dan batas-batas atterberg, maka diperoleh data sebagai berikut :

1. % lolos saringan no. 200>35%, ditunjukkan dengan penjumlahan lempung 54% dan lanau 24,5% menjadi 78,5%.

2. Batas Cair (LL) = 25,18% 3. Indeks Plastisitas (IP) = 18,11% 4. Batas Plastisitas (PL) = 7,07%

(59)

Gambar 5.2. Klasifikasi tanah Sistem AASHTO Nilai indeks kelompok dapat dihitung dengan persamaan :

GI = (F-35){0,2+0,005(LL-40)} + 0,01 (F-15) (PI-10) Dimana :

GI = Indeks Kelompok

F = Persen material lolos saringan 200 LL = Batas cair

PI = Indeks Plastisitas

GI = (78,5-35) {0,2 + 0,005 (25,18-40)}+ 0,01(78,5-15)(18,11-10) = 10,69

Dari hasil batas plastis diatas (PL) = 7,07 <30% dan (GI) = 10,69, berdasarkan table system AASHTO tanah Jalan Binjai Km. 10,5, Sumatera Utara

(60)

termasuk dalam kelompok A-6 (10,69) dengan klasifikasi buruk sebagai tanah dasar.

Kontrol antara sistem AASHTO dengan sistem Unified akan ditunjukan pada Tabel 5.1. dan Tabel 5.2..

Pada sistem AASHTO tanah termasuk dalam kelompok A-6 dan pada sistem Unified tanah termasuk dalam kelompok CL.

(61)

V.2. Analisis Kuat Dukung Tanah Teori Meyerhof

Dengan menggunakan rumus persamaan pondasi yaitu :

qu = sc . dc .ic . Nc + sq . dq .iq . Nq + sγ . dγ .iγ. 0,5 . B. γ . Nγ Dengan :

qu = Kapasitas dukung ultimit (T/m2)

γ = berat volume tanah

c = kohesi tanah (T/m2)

po = Df γ = Tekanan overburden didasar pondasi

(T/m2)

sc ,sq ,sγ = Faktor-faktor bentuk pondasi

ic, iq, iγ = Faktor-faktor kemiringan beban

Nc, Nq, N γ = Faktor-faktor kapasitas dukung mayerhof

Nilai-nilai numerik dari Nc, Nq, N γ adalah faktor-faktor kapasitas dukung tanah yang merupakan fungsi dari sudut gesek dalam (φ).

Contoh perhitungan kuat dukung tanah dengan metode meyerhof.

Analisa kuat dukung tanah dengan pemeraman 3 hari dan penambahan kulit kerang 0% dengan metode Meyerhof.

(62)

Dengan asusmi lebar pondasi B = 1,22m = 1,7m, SF = 3

1,730 gr/cm3 2941 gr/cm2 Dari hasil pengujian triaxial didapat nilai Kohesi (c) = 0,177gr/cm2

Susut geser dalam (Ø) = 19,47

Dari tabel diperoleh , ,

• Faktor bentuk pondasi Meyerhof : 2,475

2,475

• Faktor kedalaman pondasi Meyerhof : 2,544

2,544

(63)

• Faktor kemiringan pondasi Meyerhof :

= 112658,135 gr/cm2 = 112,658 kg/cm2 = 0,113 ton/cm2

Berikut adalah analisa keseluruhan kuat dukung tanah dari sampel tanah Jalan Medan-Binjai Km 10,5, Sumatera Utara yang dicampur dengan serbuk kulit kerang secara bervariasi serta telah dilakukan pemeraman 3, 6 dan 12 hari.

(64)

Dimana :

FS = 3

= – P0

V.3. Perbandingan Analisis Kapasitas Dukung Tanah Metode Meyerhof

Hasil perbandingan kapasitas dukung tanah dengan campuran serbuk kulit kerang dengan pemeraman 3hari, 6 hari, 12 hari berdasarkan metode Meyerhof dapat dilihat pada Gambar 5.3. di bawah ini.

Gambar 5.3. Diagram hubungan lama pemeraman dengan daya dukung

Dari diagram diatas dapat dilihat, kuat dukung tanah izin bersih (qn)

semakin meningkat setelah ditambah bahan aditif serbuk kulit kerang dengan waktu dan pemeraman yang berbeda. Kapasitas dukung tanah izin bersih maksimum terjadi pada saat variasi serbuk kulit kerang 10% dengan pemeraman 12 hari yaitu sebesar 13,574 ton/cm2 dari 3,737 ton/cm2 kuat dukung tanah izin bersih dengan pencampuran 0% dan pemeraman 3 hari.

(65)

Setelah dilakukan pencampuran kulit kerang sebesar 5% dan pemeraman selama 12 hari, maka diperoleh data batas atterberg sebagai berikut :

- Batas Cair (LL) = 22,10 % - Indeks Plastisitas (IP) = 15,48 % - Batas Plastisitas (PL) = 6,62 %

Setelah dilakukan pencampuran kulit kerang sebesar 10% dan pemeraman selama 12 hari, maka diperoleh data batas atterberg sebagai berikut :

- Batas Cair (LL) = 19,10 % - Indeks Plastisitas (IP) = 13,84 % - Batas Plastisitas (PL) = 5,26 %

Perbandingan batas atterberg dapat dilihat pada Gambar 5.4. di bawah ini.

(66)

BAB VI

KESIMPULAN DAN SARAN

VI.1. Kesimpulan

Beberapa kesimpulan yang dapat disampaikan dari hasil penelitian adalah seperti berikut ini.

1. Berdasarkan sifat fisiknya, tanah lempung yang berasal dari daerah Jalan Medan-Binjai Km. 10,5, Sumatera Utara, berwarna abu-abu, lengket dan sedikit mengandung pasir.

2. Berdasarkan sistem klasifikasi “USCS”, Tanah Jalan Medan-Binjai Km. 10,5, Sumatera Utara, termasuk tanah lempung dengan plastisitas rendah (CL). Berdasarkan sistem AASHTO, termasuk kedalam kelompok A – 6 (10,69) dengan klasifikasi tanah berlempung dengan penilaian buruk sebagai bahan tanah dasar.

3. Pada pengujian di Laboratorium, tanah Jalan Binjai Km. 10,5, Sumatera Utara memiliki kadar air 21,90%, Berat jenis (Gs) 2,65, berat volume 1,730 gr/cm3, batas cair (LL) 25,18%, batas plastis (PL) 7,07, dan indeks plastis (IP) 18,11. Setelah dilakukan pencampuran kulit kerang sebesar 5% dan pemeraman selama 12 hari, maka diperoleh batas cair (LL) 22,10 %, indeks plastisitas (IP) 15,48 %, batas plastisitas (PL) 6,62 %. Setelah dilakukan pencampuran kulit kerang sebesar 10% dan pemeraman selama 12 hari, maka diperoleh batas cair (LL) 19,10 %, indeks plastisitas (IP) 13,84 %, batas plastisitas (PL) 5,26 %.

(67)

4. Hasil dari pengujian Proctor standar tanah Jalan Binjai Km. 10,5, Sumatera Utara didapat berat volume kering (γd) sebesar 1,357 gr/cm3

dengan kadar air optimum (wopt) 23,03%

5. Dari hasil uji kapasitas dukung tanah dengan metode Meyerhof cenderung semakin besar, setelah dicampur bahan aditif serbuk kulit kerang. Kapasitas dukung tanah izin bersih maksimum terjadi pada saat variasi serbuk kulit kerang 10% dengan pemeraman 12 hari yaitu sebesar 13,574 ton/cm2 dari 3,737 ton/cm2 kuat dukung tanah izin bersih dengan pencampuran 0% dan pemeraman 3 hari.

1994). Sehingga pencampuran serbuk kulit kerang dapat meningkatkan

kemampuan daya dukung tanah. Oleh karena itu serbuk kulit kerang dapat dijadikan sebagai bahan stabilisasi tanah lempung.

(68)

VI.2. Saran

1. Sebelum mengadakan penelitian sebaiknya alat-alat yang akan digunakan dicek atau dicoba terlebih dahulu apakah alat tersebut dapat bekerja secara optimal atau tidak optimal. Hal ini sangat disarankan mengingat banyaknya kesalahan yang disebabkan oleh karena pengaturan alat uji yang digunakan.

2. Bagi para peneliti yang ingin melakukan penelitian lanjutan dapat memakai jenis tanah yang sama dengan persentase dan bahan pencampur yang berbeda.

(69)

DAFTAR PUSTAKA

Das, Braja M, 1998, Mekanika Tanah ( Prinsip-Prinsip Rekayasa Geoteknis ) Jilid I, Erlangga, Jakarta.

Das, Braja M, 1994, Mekanika Tanah ( Prinsip-Prinsip Rekayasa Geoteknis ) Jilid II, Erlangga, Jakarta.

Alam, Rabitah, 2007, Analisis Kapasitas Dukung Tanah dengan Campuran Serbuk Kulit Kerang dari Uji Triaxial UU Berdasarkan Metode Brinch Hansen dan Meyerhof pada Pondasi Dangkal.

Modul Praktikum Laboratorium Mekanika Tanah, Departemen Teknik Sipil, Universitas Sumatera Utara.

(1)

Dimana :

FS = 3 = – P0

V.3. Perbandingan Analisis Kapasitas Dukung Tanah Metode Meyerhof Hasil perbandingan kapasitas dukung tanah dengan campuran serbuk kulit kerang dengan pemeraman 3hari, 6 hari, 12 hari berdasarkan metode Meyerhof dapat dilihat pada Gambar 5.3. di bawah ini.

Gambar 5.3. Diagram hubungan lama pemeraman dengan daya dukung

Dari diagram diatas dapat dilihat, kuat dukung tanah izin bersih (qn)

(2)

Setelah dilakukan pencampuran kulit kerang sebesar 5% dan pemeraman selama 12 hari, maka diperoleh data batas atterberg sebagai berikut :

- Batas Cair (LL) = 22,10 % - Indeks Plastisitas (IP) = 15,48 % - Batas Plastisitas (PL) = 6,62 %

Setelah dilakukan pencampuran kulit kerang sebesar 10% dan pemeraman selama 12 hari, maka diperoleh data batas atterberg sebagai berikut :

- Batas Cair (LL) = 19,10 % - Indeks Plastisitas (IP) = 13,84 % - Batas Plastisitas (PL) = 5,26 %

Perbandingan batas atterberg dapat dilihat pada Gambar 5.4. di bawah ini.

(3)

BAB VI

KESIMPULAN DAN SARAN

VI.1. Kesimpulan

Beberapa kesimpulan yang dapat disampaikan dari hasil penelitian adalah seperti berikut ini.

1. Berdasarkan sifat fisiknya, tanah lempung yang berasal dari daerah Jalan Medan-Binjai Km. 10,5, Sumatera Utara, berwarna abu-abu, lengket dan sedikit mengandung pasir.

(4)

4. Hasil dari pengujian Proctor standar tanah Jalan Binjai Km. 10,5, Sumatera Utara didapat berat volume kering (γd) sebesar 1,357 gr/cm3

dengan kadar air optimum (wopt) 23,03%

6. Jika tanah dasar yang ada berupa tanah lempung yang mempunyai daya dukung rendah, maka bangunan yang ada sering mengalami kerusakan yang diakibatkan oleh kondisi tanah. Salah satu penyebabnya adalah kembang susut yang tinggi dan kurang baik kemampuan daya dukungnya. Air sangat berpengaruh sekali terhadap sifat fisis dan mekanis tanah yang memiliki nilai kembang susut yang tinggi (Das, 1994). Sehingga pencampuran serbuk kulit kerang dapat meningkatkan kemampuan daya dukung tanah. Oleh karena itu serbuk kulit kerang dapat dijadikan sebagai bahan stabilisasi tanah lempung.

(5)

VI.2. Saran

2. Bagi para peneliti yang ingin melakukan penelitian lanjutan dapat memakai jenis tanah yang sama dengan persentase dan bahan pencampur yang berbeda.

(6)

DAFTAR PUSTAKA

Das, Braja M, 1998, Mekanika Tanah ( Prinsip-Prinsip Rekayasa Geoteknis ) Jilid I, Erlangga, Jakarta.

Das, Braja M, 1994, Mekanika Tanah ( Prinsip-Prinsip Rekayasa Geoteknis ) Jilid II, Erlangga, Jakarta.

Alam, Rabitah, 2007, Analisis Kapasitas Dukung Tanah dengan Campuran Serbuk Kulit Kerang dari Uji Triaxial UU Berdasarkan Metode Brinch Hansen dan Meyerhof pada Pondasi Dangkal.

Modul Praktikum Laboratorium Mekanika Tanah, Departemen Teknik Sipil, Universitas Sumatera Utara.

Kuat Geser Tanah Dari Tanah Yang Dicampur Dengan Serbuk Kulit Kerang Dengan Uji Triaxial CU Dan Aplikasinya Pada Pondasi Dangkal