0.000 1.000
2.000 3.000
4.000 5.000
6.000 7.000
8.000
5 10
15 20
25 30
35
Periode waktu hari R
a s
io k
e k
u a
ta n
t h
ix o
tr o
p y
UCT Plax is Mohr Coulomb
Plax is Soft Soil
Gambar 5.31 Grafik hubungan antara periode waktu terhadap rasio kekuatan thixotropy yang diperoleh pada lempung Pulau Sicanang berdasarkan uji
laboratorium. Dari Gambar 5.31 di atas dapat dilihat bahwa meningkatnya rasio kekuatan
thixotropy seiring dengan kenaikan periode waktu pemeraman. Hal ini karena kekuatan dari tanah lempung Pulau Sicanang ini berangsur-angsur meningkatnya kekuatan setelah
tanah tersebut menderita kerusakan struktural remolded.
5.5 Hubungan Kadar Air Lempung dan Kekuatan
Kekuatan lempung saat runtuh Ds
f
bergantung pada kadar air saat terjadinya keruntuhan. Dari pengujian yang telah dilakukan menunjukkan adanya hubungan
tertentu antara kadar air w saat runtuh dan kekuatan lempung.
64 65
66 67
68 69
70 71
72 73
74
50 100
150 200
250 300
Kuat tekan, quTegangan deviator kgcm2 K
a d
a r
a ir
UCT Plax is Mohr Coulomb
Plax is Soft Soil
sar
Gambar 5.32 Hubungan kadar air terhadap tegangan deviator saat runtuh dari uji unconfined compression test
di laboratorium, program Plaxis model Mohr Coulomb dan Soft Soil pada lempung Pulau Sicanang.
Universitas Sumatera Utara
Hal ini ditunjukkan dalam Gambar 5.32 adalah kurva dari hasil uji unconfined compression test
di laboratorium dan dari simulasi program Plaxis dengan model tanah Mohr Coulomb dan Soft Soil. Dari ketiga grafik di atas dapat dilihat bahwa nilai
tegangan deviator yang dihasilkan relatif sama dengan kadar air yang sama. Tegangan deviator yang diperoleh dari uji laboratorium sama persis dengan hasil yang diperoleh
dari simulasi program Plaxis model tanah Mohr Coulomb, sementara untuk model tanah Soft Soil hampir sama. Dalam grafik tersebut juga dapat dilihat bahwa kadar air
berbanding terbalik terhadap besar tegangan deviator saat runtuh. Makin besar kadar air maka kekuatan tanah lempung yang terjadi makin kecil.
Perlu diingat bahwa pada uji mineralogi, tanah lempung sebagaian besar terdiri dari mineral illite. Berdasarkan bentuk susunan dasarnya terdiri dari sebuah lembaran
aluminium oktahedra yang terikat diantara dua lembaran silika tetrahedra. Dalam lembaran oktahedra, terdapat substitusi parsial aluminium oleh magnesium dan besi, dan
dalam lembaran tetrahedra terdapat pula substitusi silikon oleh aluminium. Lembaran- lembaran terikat bersama-sama oleh ikatan lemah ion-ion kalium yang terdapat di antara
lembaran-lembarannya. Ikatan-ikatan dengan ion kalium K+ lebih lemah daripada ikatan hidrogen yang mengikat satuan kristal kaolinite. Pada rangkaian kristal
aluminium oktahedra terdiri dari satu atom aluminium yang bermuatan positf mengikat senyawa OH yang bermuatan negatif. Sedangkan rangkaina kristal silika tetrahedra
terdiri dari satu atom Si yang bermuatan positif mengikat empat atom oksigen yang bermuatan negatif. Sehingga dari susunan senyawa ini terjadi kelebihan muatan negatif.
Muatan-muatan negatif yang ada pada tanah lempung ini berada pada permukaan partikel lempung. Untuk mengimbangi muatan negatif yang berlebih tersebut, partikel-
Universitas Sumatera Utara
partikel lempung menarik ion muatan positif kation dari garam yang ada di dalam air pori. Hal ini disebut pertukaran ion-ion. Molekul air merupakan molekul yang bipolar,
yaitu atom hidrogen tidak tersusun simetri di sekitar atom-atom oksigen. Hal ini berarti bahwa satu molekul air merupakan batang yang mempunyai muatan positif dan negatif
pada ujung yang berlawanan atau atau bipolar dobel kutub. Terdapat 3 mekanisme yang menyebabkan molekul air bipolar dapat tertarik oleh
permukaan partikel lempung secara elektrik: 1. Tarikan antara permukaan bermuatan negatif dari partikel lempung dengan ujung
positif dari bipolar. 2. Tarikan antara kation-kation dalam lapisan ganda dengan muatan negatif dari ujung
bipolar. Kation-kation ini tertarik oleh permukaan partikel lempung yang bermuatan negatif.
3. Andil atom-atom hidrogen dalam molekul air, yaitu dengan ikatan hidrogen antara oksigen dalam molekul-molekul air.
Air yang tertarik secara elektrik, yang berada di sekitar partikel lempung, disebut air lapisan ganda double-layer water.
Hal inilah yang menyebabkan tanah lempung mudah menarik air, sehingga menyebabkan kadar air tanah lempung begitu tinggi. Secara umum, peningkatan kadar
air dalam tanah lempung akan menurunkan kuat geser tanah. Hal ini disebabkan karena ketika kadar air meningkat, maka rongga-rongga pori tanah akan terisi oleh air yang
mengakibatkan jarak antara butiran tanah menjadi lebih besar. Selain itu, semakin tinggi kadar air maka nilai tegangan air pori negatif akan semakin kecil, sehingga kuat geser
tanah menurun.
Universitas Sumatera Utara
BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN
6.1 Kesimpulan
Dari analisis yang telah dilakukan, maka dapat di buat beberapa kesimpulan yaitu antara lain:
1. Sampel tanah berdasarkan klasifikasi menurut USCS masuk ke dalam klasifikasi CL, yaitu: lempung anorganik dengan plastisitas rendah sampai sedang, sementara
berdasarkan klasifikasi menurut AASHTO masuk ke dalam klasifikasi A-7-6, merupkan jenis tanah berlempung yang bersifat plastis dan mudah mengalami
perubahan volume yang sangat besar. 2. Pada pengujian triaksial UU, nilai c
u
antara sampel tanah asli undisturbed sebesar 0,337 kgcm
2
dan tanah remoulded sebesar 0,294 kgcm
2
, adanya penurunan kekuatan tanah sebesar 12,76. Sementara pada pengujian kuat tekan bebas
unconfined compression test, nilai c
u
antara sampel tanah asli undisturbed sebesar 0,308 kgcm
2
dan tanah remoulded sebesar 0,229 kgcm
2
, adanya penurunan kekuatan tanah sebesar 25,65.
3. Nilai c
u
pada pengujian triaksial UU pada sampel tanah asli undisturbed lebih besar 8,61 dibandingkan dengan nilai c
u
pada pengujian kuat tekan bebas unconfined compression test
. 4. Nilai c
u
pada pengujian triaksial UU pada sampel tanah remoulded lebih besar 22,11 dibandingkan dengan nilai c
u
pada pengujian kuat tekan bebas unconfined compression test
.
Universitas Sumatera Utara
