indeks plastisitas tersebut dapat mengurangi potensi pengembangan dan penyusutan dari tanah.Proses ini memperkuat ikatan antara partikel-partikel tanah,
sehingga terbentuk butiran yang lebih keras dan stabil. Terisinya pori-pori tanah memperkecil terjadinya rembesan pada campuran tanah dan abu vulkanik tersebut
yang berdampak pada berkurangnya potensi kembang susut. Ditambah dengan bahan stabilisasi berupa abu sekam padi.Silika dan
alumina dari abu sekam padi bercampur dengan air membentuk pasta yang mengikat partikel lempung dan menutupi pori-pori tanah menurunkan sifat
plastisitasnya. Dari Gambar 4.10 dan Gambar 4.11 dapat dilihat penurunan indeks
plastisitas dari tanah asli yang awalnya dengan nilainya sebesar 8,01 kemudian turun sampai menjadi 5,31 pada penambahan 2,5 abu vulkanik dan 22,5 abu
sekam padi.
4.3 Pengujian Sifat Mekanis Tanah
4.3.1 Pengujian Pemadatan Tanah Asli Compaction
Dalam pengujian ini diperoleh hubungan antara kadar air optimum dan berat isi kering maksimum. Peneliti menggunakan metode pengujian dengan uji
pemadatanProctor Standart. Dimana alat dan bahan yang digunakan di antaranya: •
Mould cetakan Ø 10,2 cm, diameter dalam Ø 10,16 cm. •
Berat penumbuk 2,5 kg dengan tinggi jatuh 30 cm. •
Sampel tanah lolos saringan no 4. Hasil uji pemadatan Proctor Standart ditampilkan pada Tabel 4.5 dan
kurva pemadatan ditampilkan pada Gambar 4.12.
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.5 Data Uji Pemadatan Tanah Asli
Gambar 4.12 Kurva Kepadatan Tanah Asli
4.3.2 Pengujian Pemadatan Tanah Compaction dengan Bahan Stabilisator
Hasil pengujian sifat mekanis tanah yang telah dicampur dengan bahan stabilisator berupa abu vulkanik dan abu sekam padi ditunjukkan pada Tabel 4.6
dan hubungan antara nilai berat isi kering dengan variasi campuran ditunjukkan pada Gambar 4.13 dan Gambar 4.14 serta hubungan kadar air optimum dengan
variasi campuran ditunjukkan pada Gambar 4.15 dan Gambar 4.16. 0,5
1 1,5
2
14 γ
d
g r
cm
3
No Hasil pengujian
Nilai 1
Kadar air optimum 21,25
2 Berat isi kering maksimum
1,31 grcm
3
ZAVL
Zero Air Void Line
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.6 Data Hasil Uji Pemadatan Tanah dengan Bahan Stabilisator
Sampel γ
d
maks grcm³
w
opt
Tanah Asli
1,31 21,25
T 75 + 25 AGV
1,52 25,53
T 75 + 25 ASP
0,93 43,16
T 75 + 2,5 ASP + 22,5 AGV
1,49 26,22
T 75 + 5 ASP + 20 AGV
1,45 28,34
T 75 + 7,5 ASP + 17,5 AGV
1,43 29,96
T 75 + 10 ASP + 15 AGV
1,41 30,17
T 75 + 12,5 ASP + 12,5 AGV
1,40 32,29
T 75 + 2,5 AGV + 22,5 ASP
1,21 39,17
T 75 + 5 AGV + 20 ASP
1,23 38,62
T 75 + 7,5 AGV + 17,5 ASP
1,27 36,21
T 75 + 10 AGV + 15 ASP
1,28 34,26
T 75 + 12,5 + 12,5 ASP
1,40 32,29
4.3.2.1 Berat Isi Kering Maksimum
γ
d
maks
Dari pengujian pemadatan tanah yang telah dilakukan pada tanah asli diperoleh nilai berat isi kering tanah sebesar 1,315 grcm³. Gambar 4.13dan
Gambar 4.14 menunjukkan bahwa nilai berat isi kering semakin meningkat jika ditambahkan abu vulkanik dan yang paling besar ketika tanah ditambahan bahan
stabilisasi 25 abu vulkanik yakni sebesar 1,524 grcm³ dan mengalami penurunan ketika penambahan kadar abu sekam padi selanjutnya. Peningkatan
Universitas Sumatera Utara
berat isi kering ini terjadi karena bahan stabilisator mengisi rongga pori pada tanah, yang pada kondisi tanah asli, rongga pori tersebut diisi oleh air dan udara.
Akibat adanya bahan stabilisator dalam rongga tanah ini, persentase air yang dikandung tanah menjadi berkurang. Peningkatan jumlah partikel padat pada
tanah berdampak pada peningkatan berat isi keringnya dibandingkan dengan kondisi tanah asli.Sedangkan penurunan berat isi kering tanah ini terjadi karena
pencampuran dengan abu sekam padi. Jumlah bahan stabilisator yang semakin bertambah terhadap berat tanah asli yang tetap akan membuat kemampuan
mengikatnya berkurang sehingga akan memperkecil lekatan antar butiran pada tanah dan air sehingga tanah pun jadi mudah pecah.
Gambar 4.13Grafik Hubungan antara Berat Isi Kering Maksimum Γ
d Maks
Tanah dengan Variasi Campuran Abu Vulkanik dan Abu Sekam Padi
1,2 1,25
1,3 1,35
1,4 1,45
1,5 1,55
Tanah Asli T 75 + 25 AGV
T 75 + 2,5 ASP
+ 22,5 AGV
T 75 + 5 ASP +
20 AGV T 75 +
7,5 ASP + 17,5
AGV T 75 +
10 ASP + 15 AGV
T 75 + 12,5 ASP
+ 12,5 AGV
N il
a i
B e
ra t
Is i
K e
ri n
g g
r cm
³
Nilai Berat Isi Kering
Nilai Berat Isi Kering
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.14Grafik Hubungan antara Berat Isi Kering Maksimum Γ
d Maks
Tanah dengan Variasi Campuran Abu Sekam Padi dan Abu Vulkanik
4.3.2.2 Kadar Air Optimum w
opt
Hasil kadar air optimum dari percobaan yang dilakukan diketahui bahwa nilai kadar air optimum tanah asli yaitu 21,25 dan selanjutnya mengalami
penurunan. Gambar 4.15 menunjukkan nilai kadar air optimum paling kecil pada saat penambahan 25 abu vulkanik yakni sebesar 25,53 dan mengalami
peningkatan ketika penambahan kadar abu sekam padiselanjutnya. Kadar air optimum dari percobaan ini mengalami kenaikan seiring penambahan persentase
bahan stabilisator sampai pada penambahan efektifnya yaitu 25 abu sekam padi. Kenaikan kadar air optimum ini disebabkan karena bahan stabilisator abu sekam
padi mengakibatkan berkurangnya daya ikat dari campuran sehingga menyebabkan campuran membutuhkan kadar air yang lebih banyak untuk saling
berikatan.
0,2 0,4
0,6 0,8
1 1,2
1,4 1,6
Tanah Asli T 75 + 25 ASP
T 75 + 2,5 AGV
+ 22,5 ASP
T 75 + 5 AGV +
20 ASP T 75 +
7,5 AGV + 17,5
ASP T 75 +
10 AGV + 15 ASP
T 75 + 12,5 +
12,5 ASP N
il a
i B
e ra
t Is
i K
e ri
n g
g r
cm ³
Nilai Berat Isi Kering
Nilai Berat Isi Kering
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.15Grafik Hubungan antara Kadar Air Optimum Tanah W
opt
dengan Variasi Campuran Abu Vulkanik dan Abu Sekam Padi
Gambar 4.16Grafik Hubungan antara Kadar Air Optimum Tanah W
opt
dengan Variasi Campuran Abu Sekam Padi dan Abu Vulkanik
5 10
15 20
25 30
35
Tanah Asli T 75 + 25 AGV
T 75 + 2,5 ASP
+ 22,5 AGV
T 75 + 5 ASP +
20 AGV T 75 +
7,5 ASP + 17,5
AGV T 75 +
10 ASP + 15
AGV T 75 +
12,5 ASP +
12,5 AGV
N il
a i
K a
d a
r A
ir O
p ti
m u
m
Nilai Kadar Air Optimum
Nilai Kadar Air Optimum
5 10
15 20
25 30
35 40
45 50
Tanah Asli T 75 + 25 ASP
T 75 + 2,5 AGV
+ 22,5 ASP
T 75 + 5 AGV +
20 ASP T 75 +
7,5 AGV + 17,5
ASP T 75 +
10 AGV + 15
ASP T 75 +
12,5 + 12,5
ASP N
il a
i K
a d
a r
A ir
O p
ti m
u m
Nilai Kadar Air Optimum
Nilai Kadar Air Optimum
Universitas Sumatera Utara
4.3.3 Pengujian CBR California Bearing Ratio
Pengaruh pencampuran abu vulkanik dan abu sekam padi pada tanah lempung terhadap kekuatan tanah lempung dapat dilihat dari hasil pengujian CBR
dalam kondisi tidak terendam unsoaked,dengan tiap variasi tanah yang telah dicampur dengan bahan stabilisasiabu vulkanik dan abu sekam padi dengan waktu
pemeraman selama 14 hari. Pengujian ini dilakukan dalam kondisi tidak terendam unsoaked karena
relatif lebih cepat. Pada umumnya nilai CBR tidak terendam unsoakedlebih tinggi dari CBR terendam soaked, namun soaked merupakan kondisi yang
sering dialami di lapangan sehingga di dalam perhitungan konstruksi bangunan, harga CBR soaked yang dipergunakan sebagai dasar perhitungan karena dalam
kenyataannya air selalu mempengaruhi konstruksi bangunan. CBR rendaman soaked digunakan untuk mendapatkan besarnya nilai CBR asli di lapangan pada
keadaan jenuh air dan tanah mengalami pengembangan maksimum. Ikatan antar butir merupakan kemampuan saling mengunci antar butiran,
dan adanya rekatan yang merekatkan permukaan butiran tersebut, semakinkuat ikatan antar butir akan menghasilkan nilai CBR semakin tinggi dan begitu pula
sebaliknya. Uji CBR yang dilakukan pada penelitian ini dimaksudkan untuk melihat apakah penambahan persentase additive
akan memberikan pengaruhterhadap nilai CBR.
Hasil pengujian CBR yang dilakukan pada setiap variasi campuran ditunjukkan pada Tabel 4.7.
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.7 Data Hasil CBR dengan Berbagai Variasi Penambahan Abu Sekam Padi dan Abu Vulkanik
Sampel γ
d
maks grcm³
W
opt
CBR
Tanah Asli
1,31 21,25
12,87
T 75 + 25 AGV
1,52 25,53
15,48
T 75 + 25 ASP
0,93 43,16
7,42
T 75 + 2,5 ASP + 22,5 AGV
1,49 26,22
11,28
T 75 + 5 ASP + 20 AGV
1,45 28,34
10,50
T 75 + 7,5 ASP + 17,5 AGV
1,43 29,96
9,62
T 75 + 10 ASP + 15 AGV
1,41 30,17
8,69
T 75 + 12,5 ASP + 12,5 AGV
1,40 32,29
8,43
T 75 + 2,5 AGV + 22,5 ASP
1,21 39,17
7,38
T 75 + 5 AGV + 20 ASP
1,23 38,62
7,73
T 75 + 7,5 AGV + 17,5 ASP
1,27 36,21
7,96
T 75 + 10 AGV + 15 ASP
1,28 34,26
8,16
T 75 + 12,5 + 12,5 ASP
1,40 32,29
8,43
Gambar 4.17Grafik Hubungan Nilai CBR dengan Variasi Persentase Penambahan Campuran Abu Vulkanik dan Abu Sekam Padi
5 10
15 20
Tanah Asli 25 AGV
2,5 ASP + 22,5 AGV
5 ASP + 20 AGV
7,5 ASP + 17,5 AGV
10 ASP + 15 AGV
12,5 ASP + 12,5 AGV
C B
R
75 Tanah + Abu Vulkanik + Abu Sekam Padi
Nilai CBR
CBR Value
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.18 Grafik Hubungan Nilai CBR dengan Variasi Persentase Penambahan Campuran Abu Sekam Padi dan Abu Vulkanik
Pada Gambar 4.17 dan Gambar 4.18 memperlihatkan pengaruh terhadap variasi penambahan campuran abu vulkanik dan abu sekam padi terhadap nilai
CBR.Terlihat bahwa pertambahan persentase campuran abu vulkanik menyebabkan nilai CBR bertambah dan pada persentase penambahan abu sekam
padi selanjutnya mengalami penurunan.Pencampuran abu vulkanik pada 25 merupakan pencampuran efektif yang dapat meningkatkan ikatan atara butiran
tanah dan abu vulkanik sehingga menyebabkan kekuatan tanah lempung juga meningkat.
4.3.4 Pengujian Kuat Tekan Bebas Unconfined Compression Test
Dalam pengujian ini akan diperoleh hubungan antara nilai kuat tekan bebas tanah q
u
pada tanah asli dan tanah remoulded buatan serta nilai kuat tekan bebas tanah q
u
pada tiap variasi tanah yang telah dicampur dengan bahan stabilisasi abu vulkanik dan abu sekam padi denganwaktu pemeraman selama 14
hari. Selanjutnya dari hasil nilai q
u
diperoleh nilai Kohesi c
u
yaitu sebesar½q
u
.
2 4
6 8
10 12
14
Tanah Asli 25 ASP 2,5 AGV +
22,5 ASP 5 AGV +
20 ASP 7,5 AGV +
17,5 ASP 10 AGV +
15 ASP 12,5
AGV+ 12,5 ASP
C B
R
75 Tanahl + Abu Sekam Padi + Abu Vulkanik
Nilai CBR
CBR Value
Universitas Sumatera Utara
Hasil pengujian Kuat Tekan Bebas yang dilakukan pada setiap variasi campuran ditunjukkan pada Tabel 4.8.Pada Tabel 4.9 ditunjukkan perbandingan
nilai Kuat Tekan tanah q
u
antara tanah asli dengan tanah remoulded dan pada Gambar 4.20 dan Gambar 4.21 ditunjukkan nilai kuat tekan tanah q
u
yang diperoleh di setiap variasi campuran.
Tabel 4.8 Data Hasil Uji Kuat Tekan Bebas dengan Berbagai Variasi Penambahan Abu Vulkanik dan Abu Sekam Padi
Sampel q
u
kgcm² c
u
kgcm²
Tanah Asli
1,38 0,69
T 75 + 25 AGV
2,23 1,11
T 75 + 25 ASP
0,63 0,31
T 75 + 2,5 ASP + 22,5 AGV
2,19 1,09
T 75 + 5 ASP + 20 AGV
2,10 1,05
T 75 + 7,5 ASP + 17,5 AGV
1,99 1,01
T 75 + 10 ASP + 15 AGV
1,88 0,94
T 75 + 12,5 ASP + 12,5 AGV
1,63 0,81
T 75 + 2,5 AGV + 22,5 ASP
0,57 0,28
T 75 + 5 AGV + 20 ASP
0,64 0,32
T 75 + 7,5 AGV + 17,5 ASP
0,97 0,48
T 75 + 10 AGV + 15 ASP
1,24 0,62
T 75 + 12,5 + 12,5 ASP
1,63 0,81
Tanah Remoulded
0,58 0,29
Dari hasil pengujian diperoleh nilai kadar abu gunung vulkanik sebesar 25 sebagai kadar abu maksimal. Pada Tabel 4.9 menampilkan perbandingan antara
kuat tekan tanah asli dan tanah remoulded. Tabel 4.9 Perbandingan Kuat Tekan Tanah Asli dan Tanah Remoulded
Universitas Sumatera Utara
Strain Tanah Asli
q
u
kgcm² Tanah
Remoulded q
u
kgcm² 0,5
0,42 0,25
1
0,63 0,32
2
0.83 0,46
3
1,00 0,52
4
1,26 0,58
5
1,38 0,53
6
1,12 0,46
7
0,74 0,35
Gambar 4.19 Grafik Hubungan antara Nilai Kuat Tekan Tanah q
u
dengan Regangan Strain yang Diberikan Pada Sampel Tanah Asli dan Remoulded
Pada Gambar 4.19 dapat dilihat nilai kuat tekan tanah pada tanah asli adalah sebesar 1,38 kgcm², sedangkan pada tanahremoulded diperoleh sebesar 0,58
kgcm². Terjadi penurunan yang cukup besar seperti terlihat pada Gambar 4.19. Penurunan ini diakibatkan oleh perlakuan berupa kerusakan struktur tanah yang
diterima oleh tanah buatan remoulded. Sifat berkurangnya kekuatan tanah akibat
0,2 0,4
0,6 0,8
1 1,2
1,4 1,6
0,5 1
2 3
4 5
6 7
q u
K g
cm
2
Strain
tanah asli tanah remoulded
Universitas Sumatera Utara
adanya kerusakan struktural tanah tersebut disebut kesensitifan sensitivity. Nilai sensitifitas inilah yang akan menentukan klasifikasi tanah menurut sensitifitasnya.
Gambar 4.20 Grafik Kuat Tekan dengan Berbagai Variasi Penambahan Abu Vulkanik dan Abu Sekam Padi
����������� = q
u
����������� q
u
��������� =
1,38 0,58
= 2,37
Sampel tanah yang digunakan dalam penelitian ini, memiliki rasio kesensitifian sebesar 2,37; dimana tergolong ke dalam tanah sentifitas sedang.
Artinya, kerusakan struktural yang dialami tanah tidak berpengaruh besar terhadap perubahan kuat tekan maupun kuat geser tanah.
0,5 1
1,5 2
2,5
25 AGV 2,5 ASP +
22,5 AGV 5 ASP + 20
AGV 7,5 ASP +
17,5 AGV 10 ASP +
15 AGV 12,5 ASP +
12,5 AGV
Nilai qu kgcm
2
qu tanah remoulded
tanah asli
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.21 Grafik Kuat Tekan dengan Berbagai Variasi Penambahan Abu Sekam Padi dan Abu Vulkanik
Berdasarkan Gambar 4.20 dan Gambar 4.21 tersebut didapat nilai Kuat Tekan tanah asliq
u
sebesar 1,38 kgcm². Kemudian dengan adanya penambahan abu gunung vulkanik nilai Kuat Tekan semakin meningkat tetapi hanya dengan
variasi campuran 25 abu vulkanik, pada variasi campuran tersebutlah nilai Kuat Tekan tanah yang paling maksimum yaitu sebesar 2,23 kgcm². Selanjutnya terjadi
penurunan nilai Kuat Tekan pada penambahan sekam padi. Dengan demikian, semakin banyak penambahan abu vulkanik dan abu
sekam padi akan mengakibatkan semakin kecil nilai Kuat Tekantanah. Hal ini dikarenakan penambahan kadar abu sekam padiyang terlalu banyak pada tanah
akan memperkecil lekatan antara butiran tanah dan air, sehingga tanah menjadi mudah pecah ketika diberi tekanan vertikal.
0,2 0,4
0,6 0,8
1 1,2
1,4 1,6
1,8
25 ASP 2,5 AGV +
22,5 ASP 5 AGV +
20 ASP 7,5 AGV +
17,5 ASP 10 AGV +
15 ASP 12,5 AGV +
12,5 ASP
Nilai qu kgcm
2
qu tanah remoulded
tanah asli
Universitas Sumatera Utara
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
