Penggunaan Soil Cement Mixing untuk Stabilisasi Tanah Lempung Plastisitas Tinggi pada Indeks Likuiditas 0 dan 0.25.
PENGGUNAAN SOIL CEMENT MIXING SKALA
LABORATORIUM UNTUK STABILISASI TANAH LEMPUNG
PLASTISITAS TINGGI PADA INDEKS LIKUIDITAS 0 DAN
0.25
`
SOIL CEMENT MIXING IN LABORATORY SCALE FOR STABILIZATION OF
HIGH CLAY PLASTICITY IN LIQUIDITY INDEX 0 AND 0.25
SKRIPSI
Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sebelas Maret Surakarta
Disusun oleh :
MASANGGUN VELENTINA
I1114055
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2016
HALAMAN PERSETUJUAN
PENGGUNAAN SOIL CEMENT MIXING SKALA
LABORATORIUM UNTUK STABILISASI TANAH LEMPUNG
PLASTISITAS TINGGI PADA INDEKS LIKUIDITAS 0 DAN
0.25
SOIL CEMENT MIXING IN LABORATORY SCALE FOR STABILIZATION OF
HIGH CLAY PLASTICITY IN LIQUIDITY INDEX 0 AND 0.25
SKRIPSI
Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sebelas Maret Surakarta
Disusun oleh:
MASANGGUN VELENTINA
NIM I 1114055
Telah disetujui untuk dipertahankan di hadapan tim penguji pendadaran
Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret
Persetujuan dosen pembimbing
Dosen Pembimbing I
Dosen Pembimbing II
Yusep Muslih Purwana, ST, MT, PhD
Dr. Niken Silmi Surjandari , ST.,MT
NIP. 19680702 199502 1 001
NIP. 19690903 199702 2 001
ii
HALAMAN PENGESAHAN
PENGGUNAAN SOIL CEMENT MIXING SKALA
LABORATORIUM UNTUK STABILISASI TANAH LEMPUNG
PLASTISITAS TINGGI PADA INDEKS LIKUIDITAS 0 DAN
0.25
SOIL CEMENT MIXING IN LABORATORY SCALE FOR STABILIZATION OF
HIGH CLAY PLASTICITY IN LIQUIDITY INDEX 0 AND 0.25
Disusun oleh:
MASANGGUN VELENTINA
NIM I 1114055
Telah dipertahankan di hadapan Tim Penguji Program Studi Teknik Sipil Fakultas
Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Pada hari
: Selasa
Tanggal
: 02 Agustus 2016
Yusep Muslih Purwana, ST, MT, PhD
NIP. 19680702 199502 1 001
...................................
Dr. Niken Silmi Surjandari, ST, MT
NIP. 19690903 199702 2 001
....................................
Dr. Bambang Setiawan, ST,MT
NIP. 19690717 199702 1 001
....................................
Ir. Noegroho Djarwanti, MT
NIP. 19561112 198403 2 007
....................................
Disahkan,
Kepala Program Studi
Teknik Sipil
Fakultas Teknik UNS
Wibowo, S.T., DEA.
NIP. 196810071995021001
iii
ABSTRAK
Masanggun Velentina, 2016. Penggunaan Soil Cement Mixing Skala
Laboratorium Untuk Stabilisasi Tanah Lempung Plastisitas Tinggi Pada Indeks
Likuiditas 0 dan 0.25. Skripsi, Program Studi Teknik Sipil. Fakultas Teknik.
Universitas Sebelas Maret. Surakarta.
Stabilisasi tanah merupakan salah satu usaha untuk meningkatkan stabilitas dan
kapasitas daya dukung tanah. Tanah lempung plastisitas tinggi berpotensi menjadi
tanah yang bermasalah karena mempunyai kekuatan rendah dan penurunan yang
tinggi. Salah satu metode untuk meningkatkan daya dukung adalah stabilisasi
tanah lempung menggunakan semen.
Penelitian ini menggunakan tanah lempung plastisitas tinggi dari daerah rawarawa di Grogol, kabupaten Sukoharjo, Jawa Tengah yang dikondisikan kadar
airnya pada Indeks Likuiditas (LI) 0 dan 0.25. Stabilisasi tanah ini berfokus pada
peningkatan daya dukung tanah dengan variasi semen:tanah (15%, 20% dan 25%
terhadap berat kering tanah) dan variasi Faktor Air Semen/FAS (35%, 45%, 55%
dan 65% terhadap berat semen kering yang dibutuhkan) dengan pencampuran
bahan stabilisasi menggunakan alat soil cement mixing skala laboratorium.
Pengujian Unconfined Compressive Strength (UCS) dilakukan pada 7 hari saat
kondisi tak-terendam dan terendam.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa kuat tekan tanah terbesar pada proporsi
semen : tanah 25% dan FAS 35% pada kadar air LI = 0 dan LI = 0.25 adalah
824,16 kN/m2 dan 654.66 kN/m2 dalam kondisi tak-terendam sedangkan dalam
kondisi terendam kuat tekan tanah sebesar 605.60 kN/m2 dan 563.24 kN/ m2.
Selain itu diketahui bahwa kuat tekan tanah dalam kondisi tak-terendam lebih
tinggi dari kondisi terendam.
Kata Kunci: Stabilisasi tanah; Tanah lempung plastisitas tinggi; Soil Cement
Mixing Skala Laboratorium
iv
ABSTRACT
Masanggun Velentina, 2016. Soil Cement Mixing in Laboratory Scale For
Stabilization of High Clay Plasticity in Liquidity Index. Skripsi, Department of
Civil Engineering.Faculty of Engineering. Sebelas Maret University. Surakarta.
Stabilization land is one attempt to increase stability and capacity land . Clay high
plasticity potential to be land troubled because they have low power and
settlement high . One method of improving capacity is stabilization land loam use
cement.
This study uses a clay high plasticity from Sukoharjo with controling water
content in liquidity indeks (LI) 0 and 0.25. This soil stabilization focuses to know
increasing bearing capacity on varying cement content (15%, 20% and 25% of the
dry weight soil) and varying water-cement ratio (20%, 25%, 30% and 35% of the
dry weight of cement needed) by mixing stabilization used a soil cement mixing
scale laboratory. Unconfined Compressive Strength (UCS) testing at 7 days in
unsoaked and soaked condition.
The research results show that compressive strength largest in the proportion of
cement: the ground 25 % and fas 35 % in LI = 0 and LI = 0.25 is 824,16 kN/m2
and 654.66 kN/m2 in unsoaked while in a soaked compressive strength is 605.60
kN/m2 and 563.24 kN/ m2.In addition be seen that compressive strength in a
unsoaked higher than soaked.
Keyword: Clay High plastisity; Soil stabilization; Soil Cement Mixing in Scale
Laboratory.
v
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penyusun panjatkan ke hadirat Allah SWT atas segala rahmat dan
hidayah-Nya sehingga penulis mampu menyelesaikan skripsi/tugas akhir dengan
judul Penggunaan Soil Cement Mixing Skala Laboratorium Untuk Stabilisasi
Tanah Lempung Plastisitas Tinggi Pada Indeks Likuiditas 0 dan 0.25 .
Penulisan laporan penelitian ini merupakan salah satu syarat memperoleh gelar
Sarjana Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta pada tahun 2016.
Penulisan laporan penelitian ini dapat berjalan lancar tidak lepas dari bimbingan,
dukungan dan motivasi dari berbagai pihak. Dengan segala kerendahan hati, pada
kesempatan ini penyusun menyampaikan terima kasih kepada:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Segenap Pimpinan Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas
Sebelas Maret Surakarta.
Yusep Muslih Purwana, ST, MT, PhD dan Dr. Niken Silmi Surjandari, ST,
MT selaku dosen pembimbing skripsi.
Seluruh dosen dan staf di lingkungan Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sebelas Maret Surakarta
Rekan-rekan mahasiswa S-1 Teknik Sipil Non-reg.
Seluruh keluarga besar saya.
Semua pihak yang tidak bisa penyusun sebutkan satu persatu
Penyusun mengharap kritik dan saran untuk kemajuan penelitian berikutnya.
Akhirnya penyusun berharap skripsi ini dapat memberikan manfaat bagi ilmu
pengetahuan khususnya bidang teknik sipil.
Surakarta, Agusutus 2016
Penyusun
vi
DAFTAR ISI
hal
HALAMAN JUDUL........................................................................................
i
HALAMAN PERSETUJUAN.........................................................................
ii
HALAMAN PENGESAHAN..........................................................................
iii
ABSTRAK .......................................................................................................
iv
ABSTRACT.......................................................................................................
v
KATA PENGANTAR .....................................................................................
vi
DAFTAR ISI....................................................................................................
vii
DAFTAR GAMBAR .......................................................................................
ix
DAFTAR TABEL............................................................................................
xi
DAFTAR NOTASI ..........................................................................................
xii
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1.
Latar Belakang .....................................................................................
1
1.2.
Rumusan Masalah ................................................................................
2
1.3.
Batasan Masalah ..................................................................................
2
1.4.
Tujuan Penelitian .................................................................................
3
1.5.
Manfaat Penelitian ...............................................................................
3
1.5.1. Manfaat teoritis ...................................................................................
3
1.5.2. Manfaat praktis ....................................................................................
3
BAB 2
LANDASAN TEORI
2.1.
Tinjauan Pustaka ..................................................................................
4
2.2.
Landasan Teori .....................................................................................
5
2.2.1. Tanah ...................................................................................................
5
2.2.2. Tanah lempung ....................................................................................
6
2.2.3. Tanah lempung plastisitas tinggi ........................................................
6
2.2.4. Batas Atterberg ....................................................................................
7
2.2.5. Stabilisasi tanah ...................................................................................
9
2.2.6. Stabilisasi tanah dengan semen ...........................................................
11
2.2.7. Metode stabilisasi di laboratorium .......................................................
11
vii
2.2.8. Pengujian Kuat Tekan Silinder ............................................................
BAB 3
12
METODE PENELITIAN
3.1.
Lokasi Penelitian ..................................................................................
13
3.1.1
Data sekunder.......................................................................................
13
3.1.2
Pengujian kadar air tanah awal ............................................................
14
3.2.
Pengkondisian Kadar Air LI=0 dan LI=0.25 .......................................
15
3.3.
Persiapan Semen dan FAS ...................................................................
15
3.4.
Soil Cement Mixing........................................................... ...................
16
3.5.
Pencampuran dan Perawatan Sampel...................................................
18
3.6.
Pengujian Pokok...................................................................................
19
3.7.
Diagram Alir Penelitian .......................................................................
19
BAB 4
4.1.
HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN
Hasil Pengujian dan Pembahasan ........................................................
21
4.1.1 Pengkondisian tanah dengan kadar Air LI=0 dan LI=0.25..................
21
4.1.2 Pencampuran tanah lempung dengan bahan stabilisasi .......................
22
4.1.3 Pengaruh semen dan faktor air semen terhadap kekakuan tanah ........
24
4.1.4 Pengaruh variasi proporsi semen terhadap kuat tekan pada tanah LI=0 dan
LI =0.25................................................................................................
25
4.1.5 Perbandingan pengaruh FAS terhadap kuat tekan pada kadar air LI=0 dan
LI =0.25................................................................................................
28
4.1.6 Perbandingan dengan penelitian sebelumnya pada FAS 35% dan proporsi
semen:tanah 15% (Mahmood dkk, 2016) ............................................
30
4.1.7 Perbandingan dengan penelitian sebelumnya (Mahmood, 2016) ........
31
BAB 5
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1.
Kesimpulan ..........................................................................................
35
5.2.
Saran ..................................................................................................
35
DAFTAR PUSTAKA .......................................................................... ........
36
LAMPIRAN ...............................................................................................
38
viii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Klasifikasi tanah berdasarkan USCS pada tannah berbutir halus
(Krebs dan Walker, 1971) ........................................................
7
Gambar 2.2 Hubungan Atterberg limit dan volume tanah (Hardiyatmo,
2010).........................................................................................
7
Gambar 3.1. Peta lokasi pengambilan sample tanah (Ramzi Yahya, 2016)
13
Gambar 3.2. Sketsa soil cement mixing dalam skala laboratorium ..............
17
Gambar 3.3. Detail bor soil cement mixing ................................................
18
Gambar 3.4a. Diagram alir penelitian ........................................................
19
Gambar 3.4b. Diagram alir penelitian ........................................................
20
Gambar 4.1. Hubungan tegangan-regangan tanah dengan variasi semen pada LI
= 0 FAS= 35%, dan masa perawatan 7 hari................................
24
Gambar 4.2. Hubungan tegangan-regangan tanah dengan variasi semen pada LI
= 0.25 FAS= 35%, dan masa perawatan 7 hari...........................
Gambar 4.3.
25
Pengaruh variasi proporsi semen terhadap kuat tekan dengan
variasi FAS pada kadar air LI = 0 tak-terendam dan terendam..
27
Gambar 4.4. Pengaruh variasi proporsi semen terhadap kuat tekan dengan
variasi FAS pada kadar air LI = 0.25 tak-terendam dan terendam...27
Gambar 4.5. Pengaruh variasi FAS terhadap kuat tekan pada kadar air LI = 0
tak-terendam dan terendam.........................................................
28
Gambar 4.6. Pengaruh variasi FAS terhadap kuat tekan pada kadar air LI = 0.25
tak-terendam dan terendam.........................................................
29
Gambar 4.7. Hubungan qu dengan indeks likuiditas pada campuran semen 15 %
dan FAS 35 % berdasarkan Yunashirshon (2015), Ramzi (2016),
Mahmood (2016) dan Masanggun (2016) dalam keadaan unsoaked
dan soaked...................................................................................
31
Gambar 4.8. Hubungan qu dengan FAS pada kadar air LI = 0 berdasarkan
Mahmood (2016) dan Masanggun (2016) dalam keadaan unsoaked 32
Gambar 4.9. Hubungan qu dengan FAS pada kadar air LI = 0 berdasarkan
Mahmood (2016) dan Masanggun (2016) dalam keadaan soaked 33
Gambar 4.10. Hubungan qu dengan FAS pada kadar air LI = 0.25 berdasarkan
Mahmood (2016) dan Masanggun (2016) dalam keadaan unsoaked 33
ix
Gambar 4.11. Hubungan qu dengan FAS pada kadar air LI = 0.25 berdasarkan
Mahmood (2016) dan Masanggun (2016) dalam keadaan soaked 34
x
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1. Pemilihan bahan tambah untuk stabilisasi tanah (Hardiyatmo, 2010)10
Tabel 3.1. Indeks properti tanah lempung Sukoharjo (Yunashirson dkk, 2015) 14
Tabel 3.2. Proporsi bahan untuk stabilisasi....................................................
16
Tabel 4.1. Proporsi bahan untuk stabilisasi ..................................................
23
Tabel 4.2. Hasil uji UCS dengan variasi proporsi semen kadar air LI = 0
26
Tabel 4.3. Hasil uji UCS dengan variasi proporsi semen kadar air LI = 0.25
26
Tabel 4.4. Perbandingan kuat tekan pada campuran semen 15% dan FAS 35 %
pada penelitian sebelumnya ..........................................................
30
Tabel 4.5. Perbandingan Proporsi Bahan Stabilisasi Mahmood (2016) dan
Masanggun (2016).........................................................................
xi
32
DAFTAR NOTASI
LL
: Liquid Limit (%)
PL
: Platic Limit (%)
SL
: Shrinkage Limit (%)
PI
: Indeks Plastisitas (%)
LI
: Liquidity Indeks
w
: Kadar air (%)
Gs
: Spesific Gravity
b
: Berat volume tanah basah (gr/cm3)
d
: Berat volume tanah kering (gr/cm3)
s
: Berat volume butiran (gr/cm3)
sat
: Berat volume tanah jenuh (gr/cm3)
eff
: Berat volume tanah efektif (gr/cm3)
w
: Berat jenis air (gr/cm3)
V
: Volume (cm3)
e
: Angka pori
n
: Porositas
Sr
: Derajat kejenuhan (%)
: Kuat tekan (kN/m2)
: Beban maksimum (kN)
: Luas penampang rata-rata atau luas terkoreksi (m2)
: Luas penampang benda uji semula (mm2)
: Regangan aksial (%)
H
: Perubahan tinggi benda uji (mm)
Ho
: Tinggi benda uji semula (mm)
P
: Axial Load (kN)
a
: Load Dial (kgf)
Wb
: Berat tanah basah
Ws
: Berat tanah kering
Ww
: Berat air
Wc
: Berat semen kering
xii
DAFTAR PUSTAKA
Al-Rawas, A. A., Hago, A. W., & Al-Sarmi, H., 2005, "Effect Of Lime, Cement
and Sarooj (Artificial Pozzolan) on The Swelling Potential of an Expansive
Soil From Oman". Building and Environment, 40, 681 687.
Bergado, D. T., Anderson, L. R., Miura, N., & Balasubramaniam, A. S., 1996,
"Soft Ground Improvement in Lowland and Other Environments". New York,
NY: ASCE.
Das, B.M., 1995, "Mekanika Tanah (Prinsip-Prinsip Rekayasa Geoteknis),
Erlangga, Jakarta.
Ghosh A., Samanta M., Sharma S., Jain S.K., Kumar D., 2011.
Estimation of
Unconfined Compressive Strength of Cement Treated Soft Indian Coastal Clay
Proceedings of Indian Geotechnical Conference, Paper No. S-323.
Hardiyatmo, 2010,
Mekanika Tanah 1 edisi V , Universitas Gajah Mada Press,
Yogyakarta.
Hardiyatmo, 2010, Stabilisasi Tanah Untuk Perkerasan Jalan , Universitas Gajah Mada
Press, Yogyakarta
Horpibulsk, S., Rachan, R., Suddeepong, A., & Chinkulkijniwat, A. 2011,
"Strength Development in Cement Admixed Bangkok Clay: Laboratory And
Field Investigations", Soils and Foundations, 51, 239 251.
Kamruzzaman, A., Chew, S., & Lee, F. 2009. "Structuration and Destructuration
Behavior
of
Cement-Treated Singapore Marine Clay". Journal
of
Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, 135, 573 589.
M.Kalwurai Mahmood, 2016. Stabilisasi Tanah Lempung Plastisitas Tinggi pada Indeks
Likuiditas 0 dan 0.25 Menggunakan Semen dengan Variasi Faktor Air Semen
Skripsi, Jurusan Teknik Sipil. Fakultas Teknik. Universitas Sebelas Maret.
Surakarta.
Makusa, G.P., 2012. Soil Stabilization Methods and Materials in Engineering Practice
Department of Civil, Environmental and Natural Resources Engineering, Lulea
University of Technology, Lulea, Sweden.
Nor F.Y., 2015. Stabilisasi Tanah Lempung Plastisitas Tinggi pada Indeks Likuiditas 1
dan 1.25 Menggunakan Semen dengan Variasi Faktor Air Semen Skripsi, Jurusan
Teknik Sipil. Fakultas Teknik. Universitas Sebelas Maret. Surakarta.
xiii
Standart Nasional Indonesia, 2012, SNI 6887:2012 Metode Uji Kuat Tekan Silinder
Campuran Tanah-Semen .
Yahya Ramzi., 2016.
Stabilisasi Tanah Lempung Plastisitas Tinggi pada Indeks
Likuiditas 0.5 dan 0.75 Menggunakan Semen dengan Variasi Faktor Air Semen
Skripsi, Jurusan Teknik Sipil. Fakultas Teknik. Universitas Sebelas Maret.
Surakarta.
xiv
LABORATORIUM UNTUK STABILISASI TANAH LEMPUNG
PLASTISITAS TINGGI PADA INDEKS LIKUIDITAS 0 DAN
0.25
`
SOIL CEMENT MIXING IN LABORATORY SCALE FOR STABILIZATION OF
HIGH CLAY PLASTICITY IN LIQUIDITY INDEX 0 AND 0.25
SKRIPSI
Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sebelas Maret Surakarta
Disusun oleh :
MASANGGUN VELENTINA
I1114055
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2016
HALAMAN PERSETUJUAN
PENGGUNAAN SOIL CEMENT MIXING SKALA
LABORATORIUM UNTUK STABILISASI TANAH LEMPUNG
PLASTISITAS TINGGI PADA INDEKS LIKUIDITAS 0 DAN
0.25
SOIL CEMENT MIXING IN LABORATORY SCALE FOR STABILIZATION OF
HIGH CLAY PLASTICITY IN LIQUIDITY INDEX 0 AND 0.25
SKRIPSI
Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sebelas Maret Surakarta
Disusun oleh:
MASANGGUN VELENTINA
NIM I 1114055
Telah disetujui untuk dipertahankan di hadapan tim penguji pendadaran
Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret
Persetujuan dosen pembimbing
Dosen Pembimbing I
Dosen Pembimbing II
Yusep Muslih Purwana, ST, MT, PhD
Dr. Niken Silmi Surjandari , ST.,MT
NIP. 19680702 199502 1 001
NIP. 19690903 199702 2 001
ii
HALAMAN PENGESAHAN
PENGGUNAAN SOIL CEMENT MIXING SKALA
LABORATORIUM UNTUK STABILISASI TANAH LEMPUNG
PLASTISITAS TINGGI PADA INDEKS LIKUIDITAS 0 DAN
0.25
SOIL CEMENT MIXING IN LABORATORY SCALE FOR STABILIZATION OF
HIGH CLAY PLASTICITY IN LIQUIDITY INDEX 0 AND 0.25
Disusun oleh:
MASANGGUN VELENTINA
NIM I 1114055
Telah dipertahankan di hadapan Tim Penguji Program Studi Teknik Sipil Fakultas
Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Pada hari
: Selasa
Tanggal
: 02 Agustus 2016
Yusep Muslih Purwana, ST, MT, PhD
NIP. 19680702 199502 1 001
...................................
Dr. Niken Silmi Surjandari, ST, MT
NIP. 19690903 199702 2 001
....................................
Dr. Bambang Setiawan, ST,MT
NIP. 19690717 199702 1 001
....................................
Ir. Noegroho Djarwanti, MT
NIP. 19561112 198403 2 007
....................................
Disahkan,
Kepala Program Studi
Teknik Sipil
Fakultas Teknik UNS
Wibowo, S.T., DEA.
NIP. 196810071995021001
iii
ABSTRAK
Masanggun Velentina, 2016. Penggunaan Soil Cement Mixing Skala
Laboratorium Untuk Stabilisasi Tanah Lempung Plastisitas Tinggi Pada Indeks
Likuiditas 0 dan 0.25. Skripsi, Program Studi Teknik Sipil. Fakultas Teknik.
Universitas Sebelas Maret. Surakarta.
Stabilisasi tanah merupakan salah satu usaha untuk meningkatkan stabilitas dan
kapasitas daya dukung tanah. Tanah lempung plastisitas tinggi berpotensi menjadi
tanah yang bermasalah karena mempunyai kekuatan rendah dan penurunan yang
tinggi. Salah satu metode untuk meningkatkan daya dukung adalah stabilisasi
tanah lempung menggunakan semen.
Penelitian ini menggunakan tanah lempung plastisitas tinggi dari daerah rawarawa di Grogol, kabupaten Sukoharjo, Jawa Tengah yang dikondisikan kadar
airnya pada Indeks Likuiditas (LI) 0 dan 0.25. Stabilisasi tanah ini berfokus pada
peningkatan daya dukung tanah dengan variasi semen:tanah (15%, 20% dan 25%
terhadap berat kering tanah) dan variasi Faktor Air Semen/FAS (35%, 45%, 55%
dan 65% terhadap berat semen kering yang dibutuhkan) dengan pencampuran
bahan stabilisasi menggunakan alat soil cement mixing skala laboratorium.
Pengujian Unconfined Compressive Strength (UCS) dilakukan pada 7 hari saat
kondisi tak-terendam dan terendam.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa kuat tekan tanah terbesar pada proporsi
semen : tanah 25% dan FAS 35% pada kadar air LI = 0 dan LI = 0.25 adalah
824,16 kN/m2 dan 654.66 kN/m2 dalam kondisi tak-terendam sedangkan dalam
kondisi terendam kuat tekan tanah sebesar 605.60 kN/m2 dan 563.24 kN/ m2.
Selain itu diketahui bahwa kuat tekan tanah dalam kondisi tak-terendam lebih
tinggi dari kondisi terendam.
Kata Kunci: Stabilisasi tanah; Tanah lempung plastisitas tinggi; Soil Cement
Mixing Skala Laboratorium
iv
ABSTRACT
Masanggun Velentina, 2016. Soil Cement Mixing in Laboratory Scale For
Stabilization of High Clay Plasticity in Liquidity Index. Skripsi, Department of
Civil Engineering.Faculty of Engineering. Sebelas Maret University. Surakarta.
Stabilization land is one attempt to increase stability and capacity land . Clay high
plasticity potential to be land troubled because they have low power and
settlement high . One method of improving capacity is stabilization land loam use
cement.
This study uses a clay high plasticity from Sukoharjo with controling water
content in liquidity indeks (LI) 0 and 0.25. This soil stabilization focuses to know
increasing bearing capacity on varying cement content (15%, 20% and 25% of the
dry weight soil) and varying water-cement ratio (20%, 25%, 30% and 35% of the
dry weight of cement needed) by mixing stabilization used a soil cement mixing
scale laboratory. Unconfined Compressive Strength (UCS) testing at 7 days in
unsoaked and soaked condition.
The research results show that compressive strength largest in the proportion of
cement: the ground 25 % and fas 35 % in LI = 0 and LI = 0.25 is 824,16 kN/m2
and 654.66 kN/m2 in unsoaked while in a soaked compressive strength is 605.60
kN/m2 and 563.24 kN/ m2.In addition be seen that compressive strength in a
unsoaked higher than soaked.
Keyword: Clay High plastisity; Soil stabilization; Soil Cement Mixing in Scale
Laboratory.
v
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penyusun panjatkan ke hadirat Allah SWT atas segala rahmat dan
hidayah-Nya sehingga penulis mampu menyelesaikan skripsi/tugas akhir dengan
judul Penggunaan Soil Cement Mixing Skala Laboratorium Untuk Stabilisasi
Tanah Lempung Plastisitas Tinggi Pada Indeks Likuiditas 0 dan 0.25 .
Penulisan laporan penelitian ini merupakan salah satu syarat memperoleh gelar
Sarjana Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta pada tahun 2016.
Penulisan laporan penelitian ini dapat berjalan lancar tidak lepas dari bimbingan,
dukungan dan motivasi dari berbagai pihak. Dengan segala kerendahan hati, pada
kesempatan ini penyusun menyampaikan terima kasih kepada:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Segenap Pimpinan Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas
Sebelas Maret Surakarta.
Yusep Muslih Purwana, ST, MT, PhD dan Dr. Niken Silmi Surjandari, ST,
MT selaku dosen pembimbing skripsi.
Seluruh dosen dan staf di lingkungan Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sebelas Maret Surakarta
Rekan-rekan mahasiswa S-1 Teknik Sipil Non-reg.
Seluruh keluarga besar saya.
Semua pihak yang tidak bisa penyusun sebutkan satu persatu
Penyusun mengharap kritik dan saran untuk kemajuan penelitian berikutnya.
Akhirnya penyusun berharap skripsi ini dapat memberikan manfaat bagi ilmu
pengetahuan khususnya bidang teknik sipil.
Surakarta, Agusutus 2016
Penyusun
vi
DAFTAR ISI
hal
HALAMAN JUDUL........................................................................................
i
HALAMAN PERSETUJUAN.........................................................................
ii
HALAMAN PENGESAHAN..........................................................................
iii
ABSTRAK .......................................................................................................
iv
ABSTRACT.......................................................................................................
v
KATA PENGANTAR .....................................................................................
vi
DAFTAR ISI....................................................................................................
vii
DAFTAR GAMBAR .......................................................................................
ix
DAFTAR TABEL............................................................................................
xi
DAFTAR NOTASI ..........................................................................................
xii
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1.
Latar Belakang .....................................................................................
1
1.2.
Rumusan Masalah ................................................................................
2
1.3.
Batasan Masalah ..................................................................................
2
1.4.
Tujuan Penelitian .................................................................................
3
1.5.
Manfaat Penelitian ...............................................................................
3
1.5.1. Manfaat teoritis ...................................................................................
3
1.5.2. Manfaat praktis ....................................................................................
3
BAB 2
LANDASAN TEORI
2.1.
Tinjauan Pustaka ..................................................................................
4
2.2.
Landasan Teori .....................................................................................
5
2.2.1. Tanah ...................................................................................................
5
2.2.2. Tanah lempung ....................................................................................
6
2.2.3. Tanah lempung plastisitas tinggi ........................................................
6
2.2.4. Batas Atterberg ....................................................................................
7
2.2.5. Stabilisasi tanah ...................................................................................
9
2.2.6. Stabilisasi tanah dengan semen ...........................................................
11
2.2.7. Metode stabilisasi di laboratorium .......................................................
11
vii
2.2.8. Pengujian Kuat Tekan Silinder ............................................................
BAB 3
12
METODE PENELITIAN
3.1.
Lokasi Penelitian ..................................................................................
13
3.1.1
Data sekunder.......................................................................................
13
3.1.2
Pengujian kadar air tanah awal ............................................................
14
3.2.
Pengkondisian Kadar Air LI=0 dan LI=0.25 .......................................
15
3.3.
Persiapan Semen dan FAS ...................................................................
15
3.4.
Soil Cement Mixing........................................................... ...................
16
3.5.
Pencampuran dan Perawatan Sampel...................................................
18
3.6.
Pengujian Pokok...................................................................................
19
3.7.
Diagram Alir Penelitian .......................................................................
19
BAB 4
4.1.
HASIL PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN
Hasil Pengujian dan Pembahasan ........................................................
21
4.1.1 Pengkondisian tanah dengan kadar Air LI=0 dan LI=0.25..................
21
4.1.2 Pencampuran tanah lempung dengan bahan stabilisasi .......................
22
4.1.3 Pengaruh semen dan faktor air semen terhadap kekakuan tanah ........
24
4.1.4 Pengaruh variasi proporsi semen terhadap kuat tekan pada tanah LI=0 dan
LI =0.25................................................................................................
25
4.1.5 Perbandingan pengaruh FAS terhadap kuat tekan pada kadar air LI=0 dan
LI =0.25................................................................................................
28
4.1.6 Perbandingan dengan penelitian sebelumnya pada FAS 35% dan proporsi
semen:tanah 15% (Mahmood dkk, 2016) ............................................
30
4.1.7 Perbandingan dengan penelitian sebelumnya (Mahmood, 2016) ........
31
BAB 5
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1.
Kesimpulan ..........................................................................................
35
5.2.
Saran ..................................................................................................
35
DAFTAR PUSTAKA .......................................................................... ........
36
LAMPIRAN ...............................................................................................
38
viii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Klasifikasi tanah berdasarkan USCS pada tannah berbutir halus
(Krebs dan Walker, 1971) ........................................................
7
Gambar 2.2 Hubungan Atterberg limit dan volume tanah (Hardiyatmo,
2010).........................................................................................
7
Gambar 3.1. Peta lokasi pengambilan sample tanah (Ramzi Yahya, 2016)
13
Gambar 3.2. Sketsa soil cement mixing dalam skala laboratorium ..............
17
Gambar 3.3. Detail bor soil cement mixing ................................................
18
Gambar 3.4a. Diagram alir penelitian ........................................................
19
Gambar 3.4b. Diagram alir penelitian ........................................................
20
Gambar 4.1. Hubungan tegangan-regangan tanah dengan variasi semen pada LI
= 0 FAS= 35%, dan masa perawatan 7 hari................................
24
Gambar 4.2. Hubungan tegangan-regangan tanah dengan variasi semen pada LI
= 0.25 FAS= 35%, dan masa perawatan 7 hari...........................
Gambar 4.3.
25
Pengaruh variasi proporsi semen terhadap kuat tekan dengan
variasi FAS pada kadar air LI = 0 tak-terendam dan terendam..
27
Gambar 4.4. Pengaruh variasi proporsi semen terhadap kuat tekan dengan
variasi FAS pada kadar air LI = 0.25 tak-terendam dan terendam...27
Gambar 4.5. Pengaruh variasi FAS terhadap kuat tekan pada kadar air LI = 0
tak-terendam dan terendam.........................................................
28
Gambar 4.6. Pengaruh variasi FAS terhadap kuat tekan pada kadar air LI = 0.25
tak-terendam dan terendam.........................................................
29
Gambar 4.7. Hubungan qu dengan indeks likuiditas pada campuran semen 15 %
dan FAS 35 % berdasarkan Yunashirshon (2015), Ramzi (2016),
Mahmood (2016) dan Masanggun (2016) dalam keadaan unsoaked
dan soaked...................................................................................
31
Gambar 4.8. Hubungan qu dengan FAS pada kadar air LI = 0 berdasarkan
Mahmood (2016) dan Masanggun (2016) dalam keadaan unsoaked 32
Gambar 4.9. Hubungan qu dengan FAS pada kadar air LI = 0 berdasarkan
Mahmood (2016) dan Masanggun (2016) dalam keadaan soaked 33
Gambar 4.10. Hubungan qu dengan FAS pada kadar air LI = 0.25 berdasarkan
Mahmood (2016) dan Masanggun (2016) dalam keadaan unsoaked 33
ix
Gambar 4.11. Hubungan qu dengan FAS pada kadar air LI = 0.25 berdasarkan
Mahmood (2016) dan Masanggun (2016) dalam keadaan soaked 34
x
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1. Pemilihan bahan tambah untuk stabilisasi tanah (Hardiyatmo, 2010)10
Tabel 3.1. Indeks properti tanah lempung Sukoharjo (Yunashirson dkk, 2015) 14
Tabel 3.2. Proporsi bahan untuk stabilisasi....................................................
16
Tabel 4.1. Proporsi bahan untuk stabilisasi ..................................................
23
Tabel 4.2. Hasil uji UCS dengan variasi proporsi semen kadar air LI = 0
26
Tabel 4.3. Hasil uji UCS dengan variasi proporsi semen kadar air LI = 0.25
26
Tabel 4.4. Perbandingan kuat tekan pada campuran semen 15% dan FAS 35 %
pada penelitian sebelumnya ..........................................................
30
Tabel 4.5. Perbandingan Proporsi Bahan Stabilisasi Mahmood (2016) dan
Masanggun (2016).........................................................................
xi
32
DAFTAR NOTASI
LL
: Liquid Limit (%)
PL
: Platic Limit (%)
SL
: Shrinkage Limit (%)
PI
: Indeks Plastisitas (%)
LI
: Liquidity Indeks
w
: Kadar air (%)
Gs
: Spesific Gravity
b
: Berat volume tanah basah (gr/cm3)
d
: Berat volume tanah kering (gr/cm3)
s
: Berat volume butiran (gr/cm3)
sat
: Berat volume tanah jenuh (gr/cm3)
eff
: Berat volume tanah efektif (gr/cm3)
w
: Berat jenis air (gr/cm3)
V
: Volume (cm3)
e
: Angka pori
n
: Porositas
Sr
: Derajat kejenuhan (%)
: Kuat tekan (kN/m2)
: Beban maksimum (kN)
: Luas penampang rata-rata atau luas terkoreksi (m2)
: Luas penampang benda uji semula (mm2)
: Regangan aksial (%)
H
: Perubahan tinggi benda uji (mm)
Ho
: Tinggi benda uji semula (mm)
P
: Axial Load (kN)
a
: Load Dial (kgf)
Wb
: Berat tanah basah
Ws
: Berat tanah kering
Ww
: Berat air
Wc
: Berat semen kering
xii
DAFTAR PUSTAKA
Al-Rawas, A. A., Hago, A. W., & Al-Sarmi, H., 2005, "Effect Of Lime, Cement
and Sarooj (Artificial Pozzolan) on The Swelling Potential of an Expansive
Soil From Oman". Building and Environment, 40, 681 687.
Bergado, D. T., Anderson, L. R., Miura, N., & Balasubramaniam, A. S., 1996,
"Soft Ground Improvement in Lowland and Other Environments". New York,
NY: ASCE.
Das, B.M., 1995, "Mekanika Tanah (Prinsip-Prinsip Rekayasa Geoteknis),
Erlangga, Jakarta.
Ghosh A., Samanta M., Sharma S., Jain S.K., Kumar D., 2011.
Estimation of
Unconfined Compressive Strength of Cement Treated Soft Indian Coastal Clay
Proceedings of Indian Geotechnical Conference, Paper No. S-323.
Hardiyatmo, 2010,
Mekanika Tanah 1 edisi V , Universitas Gajah Mada Press,
Yogyakarta.
Hardiyatmo, 2010, Stabilisasi Tanah Untuk Perkerasan Jalan , Universitas Gajah Mada
Press, Yogyakarta
Horpibulsk, S., Rachan, R., Suddeepong, A., & Chinkulkijniwat, A. 2011,
"Strength Development in Cement Admixed Bangkok Clay: Laboratory And
Field Investigations", Soils and Foundations, 51, 239 251.
Kamruzzaman, A., Chew, S., & Lee, F. 2009. "Structuration and Destructuration
Behavior
of
Cement-Treated Singapore Marine Clay". Journal
of
Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, 135, 573 589.
M.Kalwurai Mahmood, 2016. Stabilisasi Tanah Lempung Plastisitas Tinggi pada Indeks
Likuiditas 0 dan 0.25 Menggunakan Semen dengan Variasi Faktor Air Semen
Skripsi, Jurusan Teknik Sipil. Fakultas Teknik. Universitas Sebelas Maret.
Surakarta.
Makusa, G.P., 2012. Soil Stabilization Methods and Materials in Engineering Practice
Department of Civil, Environmental and Natural Resources Engineering, Lulea
University of Technology, Lulea, Sweden.
Nor F.Y., 2015. Stabilisasi Tanah Lempung Plastisitas Tinggi pada Indeks Likuiditas 1
dan 1.25 Menggunakan Semen dengan Variasi Faktor Air Semen Skripsi, Jurusan
Teknik Sipil. Fakultas Teknik. Universitas Sebelas Maret. Surakarta.
xiii
Standart Nasional Indonesia, 2012, SNI 6887:2012 Metode Uji Kuat Tekan Silinder
Campuran Tanah-Semen .
Yahya Ramzi., 2016.
Stabilisasi Tanah Lempung Plastisitas Tinggi pada Indeks
Likuiditas 0.5 dan 0.75 Menggunakan Semen dengan Variasi Faktor Air Semen
Skripsi, Jurusan Teknik Sipil. Fakultas Teknik. Universitas Sebelas Maret.
Surakarta.
xiv