Pengaruh Penggunaan Kapur (CaO) dan Abu Vulkanik Sebagai Bahan Stabilisasi Pada Tanah Lempung Ditinjau dari Nilai CBR dan Pengujian Kuat Tekan Bebas (Unconfined Compression Test) Chapter III V
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
3.1
PROGRAM PENELITIAN
Metodologi penelitian yang penulis lakukan dalam penelitian ini
menggunakan metode Eksperimen di Laboratorium Mekanika Tanah, Fakultas
Teknik, Universitas Sumatera Utara. Penelitian yang dilakukan yaitu pada sampel
tanah yang tidak diberikan bahan stabilisasi (tanah asli) dan pada tanah yang
diberikan bahan stabilisasi kimiawi berupa penambahan Kapur (K) dan Abu
Gunung Vulkanik (AGV) dengan berbagai variasi campuran.
3.2
PEKERJAAN PERSIAPAN
Adapun pekerjaan persiapan yang dilakukan oleh peneliti dalam penelitian
ini yakni :
• Mencari bahan literatur yang berkaitan dengan tanah lempung yang
distabilisasi dengan gipsum dan abu gunung vulkanik, serta literatur mengenai
pengujian pengujian CBR Laboratorium dan Kuat Tekan Bebas (Unconfined
Compression Test).
• Penyediaan alat dan bahan penelitian
- Persiapan Alat
Peneliti menentukan dan menyusun alat-alat yang akan digunakan selama
penelitian, mulai dari penelitian tahap awal hingga penelitian tahap akhir.
Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini adalah alat untuk Uji Kadar
Air, Uji Berat Spesifik, Uji Batas-batas Konsistensi, Uji Pemadatan, Uji
63
Universitas Sumatera Utara
Kuat Tekan Bebas, Uji CBR Laboratrium dan peralatan lainnya yang ada di
Laboratorium Mekanika Tanah, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera
Utara yang telah sesuai dengan standarisasi American Society for Testing
Material (ASTM).
- Persiapan Bahan
a. Tanah
Sampel tanah yang digunakan dalam penelitian ini diambil dari PTPN II,
Kebun Patumbak, Deli Serdang, Sumatera Utara. Pada penelitian ini
digunakan sampel disturbed. Untuk pengambilan tanah dengan cara
penggalian menggunakan cangkul kemudian dimasukan ke dalam
karung. Tanah yang diambil kemudian dikeringkan hingga kering udara
dan ditumbuk dengan alat pemecah mekanis.
b. Kapur
Kapur yang digunakan adalah kapur tohor yang dibeli dari toko.
Selanjutnya kapur disaring menggunakan saringan no.200
c. Abu vulkanik
Abu vulkanik yang dipakai adalah abu dari Gunung Sinabung yang
diambil dari Desa Tiganderket, Kabupaten Karo, Sumatera Utara.
3.3
PEMBUATAN BENDA UJI
Pembuatan benda uji dibagi menjadi beberapa macam sesuai dengan
pengujian masing-masing dengan kadar kapur dan abu vulkanik yang tetap untuk
semua pengujian.
64
Universitas Sumatera Utara
3.3.1
Benda Uji untuk Pengujian Water Content
Pada pengujian Kadar Air dibuat sampel sebanyak 2 buah. Dimana tanah
yang dipakai untuk pegujian adalah tanah yang langsung dari lapangan tanpa
adanya penjemuran terlebih dahulu.
3.3.2
Benda Uji untuk Pengujian Berat Spesifik dan Analisa Saringan
Pada pengujian Berat Spesifik tanah, sampel yang dibuat sebanyak 3 buah
dan untuk pengujian Analisa Saringan dibuat sampel sebanyak 3 buah.
3.3.3
Benda Uji untuk Pengujian Batas-batas Atterberg
Tanah yang dipakai adalah tanah yang telah disaring dengan saringan No.
40. Kemudian tanah tersebut ditimbang sebesar 500 gr untuk satu benda uji dan
dimasukan ke dalam plastik. Setelah itu, tanah tersebut dicampur dengan gipsum
dan abu vulkanik. Benda uji yang dibuat untuk pengujian Batas-batas Atterberg
adalah sebanyak 51 buah.
3.3.4
Benda Uji untuk Pengujian Compaction
Untuk pengujian ini tanah disaring dengan saringan no. 4 ditimbang sebesar
2 kg untuk satu benda uji. Kemudian sama halnya dengan pengujian Atterberg
tanah dimasukan ke dalam plastik dan dicampur dengan kapur, abu vulkanik dan
air. Lalu dilakukan pemeraman selama 7 hari. Untuk setiap variasi campuran
dibutuhkan 5 benda uji dikarenakan penambahan air yang berbeda-beda yang
telah ditentukan diawal sebesar 2%, 4%, 6%, 8% dan 10% . Sehingga total benda
uji pada pengujian ini adalah 245 buah.
65
Universitas Sumatera Utara
3.3.5
Benda Uji untuk Pengujian Unconfined Compression Test
Tanah disaring dengan saringan no. 4 ditimbang sebesar 2 kg untuk satu
benda uji. Kemudian tanah dimasukan ke dalam plastik dan dicampur dengan
kapur, abu vulkanik dan air. Dilakukan pemeraman selama 7 hari sebelum
dilakukan pengujian. Pada pengujian ini benda uji yang dibuat sebanyak 49 buah.
3.3.6
Benda Uji Untuk Pengujian CBR Laboratorium
Pada pengujian CBR ini merupakan pengujian CBR tidak terendam
(unsoaked). Tahap pengujian CBR, antara lain :
• Sebelum melakukan pengujian ini, terlebih dahulu dilakukan persiapan
benda uji. Pada penelitian ini benda uji dipersiapkan menurut cara
pemeriksaan pemadatan standard.
• Siapkan contoh tanah kira-kira seberat 5 kg dan bahan campuran yang
masing-masing lolos saringan no. 4. Untuk persentase campuran 2% K +
2% AGV; 2% K + 4% AGV; 2% K + 6% AGV; 2% K + 8% AGV; 2%
K + 10% AGV; 2% K + 12% AGV; 2% K + 14% AGV; 2% K + 16%
AGV; 2% K + 18% AGV; 2% K + 20% AGV; 2% K + 22% AGV; 2% K
+ 24% AGV; 4% K + 2% AGV; 4% K + 4% AGV ; 4% K + 6% AGV;
4% K + 8% AGV; 4% K + 10% AGV; 4% K + 12% AGV; 4% K + 14%
AGV; 4% K + 16% AGV; 4% K + 18% AGV; 4% K + 20% AGV; 4% K
+ 22% AGV; 4% K + 24% AGV; 6% K + 2% AGV; 6% K + 4% AGV;
6% K + 6% AGV; 6% K + 8% AGV; 6% K + 10% AGV; 6% K + 12%
AGV; 6% K + 14% AGV; 6% K + 16% AGV; 6% K + 18% AGV; 6% K
+ 20% AGV; 6% K + 22% AGV; 6% K + 24% AGV; 8% K + 2% AGV;
66
Universitas Sumatera Utara
8% K + 4% AGV ; 8% K + 6% AGV; 8% K + 8% AGV; 8% K + 10%
AGV; 8% K + 12% AGV; 8% K + 14% AGV; 8% K + 16% AGV; 8% K
+ 18% AGV; 8% K + 20% AGV; 8% K + 22% AGV; 8% K + 24%
AGV.
• Campur bahan tersebut dengan air sampai kadar air optimum yang
berasal dari pengujian pemadatan
• Tanah diperam selama 7 hari
• Pasang cetakan pada keping alas dan timbang. Masukan piringan
pemisah di atas keping alas dan pasang kertas saring di atasnya.
• Padatkan masing-masing bahan tersebut di dalam cetakan dengan jumlah
tumbukan 10, 30 dan 65 tumbukan.
• Buka leher sambungan dan ratakan dengan alat perata. Keluarkan piring
pemisah, balikan dan pasang kembali cetakan berisi benda uji pada
keping alas, kemudian timbang.
• Letakkan keping pemberat untuk mencegah mengembangnya permukaan
benda uji pada bagian lubang keping pemberat. Pemberatan selanjutnya
dipasang setelah torak disentuhkan pada permukaan benda uji.
• Kemudian atur torak penetrasi pada permukaan benda uji sehingga arloji
beban menunjukan beban permulaan sebesar 4,5 kg atau 10 lb.
Pembebanan permulaan ini diperlukan untuk menjamin bidang sentuh
yang sempurna antara torak dengan permukaan benda uji. Kemudian
arloji penunjuk beban dan arloji pengukur penetrasi di-nol-kan.
• Berikan pembebanan dengan teratur sehingga kecepatan penetrasi
mendekati
1,27
mm/menit
atau
0,05”/menit.
Catat
pembacaan
67
Universitas Sumatera Utara
pembebanan pada penetrasi 0,312 mm atau 0,0125”; 0,62 mm atau
0,025”; 1,25 mm atau 0,05”; 0,187 mm atau 0,075”; 2,5 mm atau 0,10”;
3,75 mm atau 0,15”; 5 mm atau 0,20”; 7,5 mm atau 0,30”; 10 mm atau
0,40”; dan 12,5 mm atau 0,50”.
• Catat beban maksimum dan penetrasinya bila pembebanan maksimum
terjadi sebelum penetrasi 12,50 mm atau 0,50”
• Keluarkan benda uji dari cetakan dan tentukan kadar air dari lapisan atas
benda uji minimal 24,50 mm.
3.4
PELAKSANAAN PENGUJIAN
Pengujian yang dilakukan dibagi menjadi 4 bagian yaitu pengujian untuk
tanah asli, pengujian untuk kapur, pengujian untuk abu vulkanik, dan pengujian
untuk tanah yang telah dicampur bahan stabilisasi, adapun pengujian-pengujian
tersebut adalah sebagai berikut :
3.4.1 Tanah
3.4.1.1 Tanah Asli
Adapun pengujian untuk tanah asli meliputi :
- Uji Kadar Air
- Uji Berat Spesifik
- Uji Batas-batas Atterberg
- Uji Analisa Saringan
- Uji Pemadatan
- Uji Kuat Tekan Bebas
68
Universitas Sumatera Utara
- Uji CBR Laboratorium
3.4.1.2 Tanah yang Telah Distabilisasi
Adapun pengujian untuk tanah yang telah dicampur dengan kapur dan abu
vulkanik meliputi :
- Uji Batas-batas Atterberg
- Uji Pemadatan (Compaction)
- Uji Kuat Tekan Bebas
- Uji CBR Laboratorium
3.4.2 Kapur
Untuk pengujian kapur yaitu terdiri dari :
- Uji Berat Spesifik
- Uji Analisa Saringan
- Uji Batas-batas Atterberg
3.4.3 Abu Gunung Vulkanik
Untuk pengujian abu vulkanik yaitu terdiri dari :
- Uji Berat Spesifik
- Uji Analisa Saringan
- Uji Batas-batas Atterberg
69
Universitas Sumatera Utara
3.5
ANALISIS DATA LABORATORIUM
Setelah seluruh data-data diperoleh baik dari pengujian sifat fisik dan sifat
mekanis, kemudian dilakukan pengumpulan data. Setelah data dikumpulkan, lalu
dilakukan analisa data. Semua hasil yang didapat dari pelaksanaan penelitian akan
ditampilkan dalam bentuk tabel, grafik hubungan serta penjelasan-penjelasan.
70
Universitas Sumatera Utara
Flowchart Penelitian :
Mulai
Studi Literatur
Persiapan
Penyediaan
Kapur (K)
Tanah
Abu Vulkanik (AGV)
Pengujian Sifat Fisis Tanah dan Kapur
(Index Properties)
1.
2.
3.
4.
1.
2.
3.
Uji Kadar Air (2 Sampel)
Uji Berat Spesifik (6 Sampel)
Uji Atterberg (3 Sampel)
Uji Analisa Saringan (3 Sampel)
Pembuatan Benda Uji
Tanah asli (tanpa campuran kapur dan abu gunung vulkanik)
Kapur Tohor (tanpa campuran tanah asli dan abu gunung vulkanik)
Kombinasi Campuran
Tanah + 2% K + 2% AGV Tanah + 4% K + 2% AGV
Tanah + 6% K + 2% AGV
Tanah + 2% K + 4% AGV Tanah + 4% K + 4% AGV
Tanah + 6% K + 4% AGV
Tanah + 2% K + 6% AGV Tanah + 4% K + 6% AGV
Tanah + 6% K + 6% AGV
Tanah + 2% K + 8% AGV Tanah + 4% K + 8% AGV
Tanah + 6% K + 8% AGV
Tanah + 2% K + 10% AGV Tanah + 4% K + 10% AGV
Tanah + 6% K + 10% AGV
Tanah + 2% K + 12% AGV Tanah + 4% K + 12% AGV
Tanah + 6% K + 12% AGV
Tanah + 2% K + 14% AGV Tanah + 4% K + 14% AGV
Tanah + 6% K + 14% AGV
Tanah + 2% K + 16% AGV Tanah + 4% K + 16% AGV
Tanah + 6% K + 16% AGV
Tanah + 2% K + 18% AGV Tanah + 4% K + 18% AGV
Tanah + 6% K + 18% AGV
Tanah + 2% K + 20% AGV Tanah + 4% K + 20% AGV
Tanah + 6% K + 20% AGV
Tanah + 2% K + 22% AGV Tanah + 4% K + 22% AGV
Tanah + 6% K + 22% AGV
Tanah + 2% K + 24% AGV Tanah + 4% K + 24% AGV
Tanah + 6% K + 24% AGV
Tanah + 8% K + 2% AGV
Tanah + 8% K + 4% AGV
Tanah + 8% K + 6% AGV
Tanah + 8% K + 8% AGV
Tanah + 8% K + 10% AGV
Tanah + 8% K + 12% AGV
Tanah + 8% K + 14% AGV
Tanah + 8% K + 16% AGV
Tanah + 8% K + 18% AGV
Tanah + 8% K + 20% AGV
Tanah + 8% K + 22% AGV
Tanah + 8% K + 24% AGV
Lakukan pemeraman 7 hari
Uji Compaction (245 Sampel), CBR (147 Sampel), Uji Atterberg (48 Sampel) dan UCT (49 Sampel)
Analisis Data
Pengolahan Data
Kesimpulan dan Saran
Selesai
Gambar 3.1
Diagram Alir Penelitian
71
Universitas Sumatera Utara
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1
Pendahuluan
Pada bab ini akan dijelaskan mengenai hasil pengujian dan pembahasan
penelitian uji cbr tanah lempung dan uji kuat tekan dengan campuran kapur
sebesar 2%, 4%, 6%, 8% dan variasi penambahan abu Gunung Vulkanik sebesar
2% sampai 24% dengan lama waktu pemeraman (curing time) 7 hari. Penelitian
dilakukan di Laboratorium Mekanika Tanah, Departemen Teknik Sipil, Fakultas
Teknik, Universitas Sumatera Utara dengan sampel tanah yang diperoleh dari
PTPN II Patumbak, Deli Serdang, Sumatera Utara. Material kapur diperoleh dari
Toko dan abu gunung vulkanik yang diperoleh dari Gunung Sinabung.
4.2
Pengujian Sifat Fisik Tanah
4.2.1 Pengujian Sifat Fisik Tanah Asli
Adapun hasil uji sifat fisik tanah asli ditunjukkan pada Tabel 4.1 berikut.
Hasil-hasil pengujian sifat fisik tanah ini meliputi :
• Kadar Air
• Berat Jenis
• Batas-batas Atterberg
• Uji Analisa Butiran
72
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.1 Data Uji Sifat Fisik Tanah
No.
Pengujian
Hasil
1.
Kadar Air (Water Content)
34,43 %
2.
Berat Spesifik (Specific Gravity)
2,6537
3.
Batas Cair (Liquid Limit)
47,33 %
4.
Batas Plastis (Plastic Limit)
17,45 %
5.
Indeks Plastisitas (Plasticity Index)
29,88 %
6.
Persen Lolos Saringan no. 200
48,81 %
Dari data di atas, berdasarkan sistem klasifikasi AASHTO dimana diperoleh
data berupa persentase tanah lolos ayakan no. 200 sebesar 48,81% dan nilai batas
cair (liquid limit) sebesar 47,33% maka sampel tanah memenuhi persyaratan
minimal lolos ayakan no. 200 sebesar 36%, memiliki batas cair (liquid limit) ≥ 41
dan indeks plastisitas (plasticity index) > 11, sehingga tanah sampel dapat
diklasifikasikan dalam jenis tanah A-7-6.
Menurut sistem klasifikasi USCS, dimana diperoleh data berupa nilai indeks
plastisitas sebesar 29,88% dan nilai batas cair (liquid limit) sebesar 47,33%
sehingga dilakukan plot pada grafik penentuan klasifikasi tanah yaitu yang
ditunjukkan pada Gambar 4.1. Dari hasil plot diperoleh tanah termasuk dalam
kelompok CL yaitu lempung anorganik dengan plastisitas rendah sampai sedang.
73
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.1 Plot Grafik Klasifikasi USCS
Nilai liquidity index dari tanah asli adalah :
LI =
��−��
��
=
,
%−
,
dalam daerah plastis.
,
%
%
=
,
% (0 ≤ LI ≤ 1) menunjukan bahwa tanah asli
74
Universitas Sumatera Utara
D60
D30
D10
Gambar 4.2 Grafik Analisa Saringan Tanah Asli
D10 = 0,0025 mm
Cu =
Cc =
D6
D
D30 = 0,015 mm
=
D
D6 x D
,
,
=
=
,
,
,
x ,
D60 = 0,175 mm
= ,
Batas Cair: 47,33%
Gambar 4.3 Grafik Batas Cair (Liquid Limit), Atterberg Limit
75
Universitas Sumatera Utara
Sedangkan kriteria tanah Berdasarkan tingkat ekspansive nmenurut para
ahli disimpulkan :
1. Menurut Prof. Seed (1962)
Gambar 4.4 Klasifikasi Tanah berdasarkan tingkat ekspansif menurut Prof. Seed
Persen lolos saringan no. 200 = 48,81 %
Activity (A) =
��
�
=
,
,
%
%
= 0,61
Maka disimpulkan tanah asli mempunyai derajat pengembangan yang
tergolong tinggi.
76
Universitas Sumatera Utara
2. Menurut William (1958)
Gambar 4.5 Klasifikasi Tanah berdasarkan tingkat ekspansif menurut Prof.
william
Indeks Plastisitas = 29,88 %
Persen lolos saringan no. 200 = 48,81 %
Maka disimpulkan tanah asli mempunyai derajat pengembangan yang
tergolong tinggi.
77
Universitas Sumatera Utara
3. Menurut Raman (1967)
Tabel 4.2 Klasifikasi tanah Ekspansif Berdasarkan Indeks Plastisitas dan Batas
Susut
PI (%)
SL (%)
Degree of Expansion
< 12
< 15
Low
12 – 23
15- 30
Medium
23 – 32
30 – 40
High
> 32
>40
Very high
Indeks plastisitas = 29,88 %
Maka disimpulkan tanah asli mempunyai derajat pengembangan yang
tergolong tinggi.
4. Menurut Chen (1988)
Tabel 4.3 Klasifikasi berdasarkan Indeks Plastisitas
Potensi Pengembangan
PI
Low
0 – 15
Medium
10 – 35
High
20 - 55
Very High
> 35
Indeks plastisitas = 29,88 %
Maka disimpulkan tanah asli mempunyai derajat pengembangan yang
tergolong tinggi.
78
Universitas Sumatera Utara
5. Menurut Chen (1965)
Tabel 4.4 Klasifikasi Tanah Ekspansif Berdasarkan Persentasi Lolos Ayakan No.
200, Batas Cair, dan SPT.
Presentasi
LL (%)
SPT
Kemungkinan
Potensi
Lolos Ayakan
(blows/ft)
Ekspansif (%) pengembangan
no. 200
> 95
> 60
> 30
> 10
Very high
60 – 95
40 -60
20 – 30
3 – 10
High
30 – 60
30 – 40
10 - 20
1–5
Medium
< 30
< 30
< 10
60
> 35
> 1,5
High
50 – 60
25 – 35
0,5 – 1,5
Medium
< 50
< 25
< 0,5
Low
LL = 47,33 %
Indeks plastisitas = 29,88 %
Kemungkinan ekspansif = 5 %
79
Universitas Sumatera Utara
Maka disimpulkan tanah asli mempunyai derajat pengembangan yang
tergolong sedang.
4.2.2 Pengujian Sifat Fisik Kapur dan Abu Gunung Vulkanik
Adapun hasil uji sifat fisik kapur ditunjukkan pada Tabel 4.6 berikut. Hasilhasil pengujian sifat fisik tanah ini meliputi :
• Berat Jenis
• Batas-batas Atterberg
• Uji Analisa Butiran
Tabel 4.6 Data Uji Sifat Fisik Kapur
No.
Pengujian
Hasil
1.
Berat Spesifik (Specific Gravity)
2,59
2.
Batas Cair (Liquid Limit)
Non Plastis
3.
Batas Plastis (Plastic Limit)
Non Plastis
4.
Indeks Plastisitas (Plasticity Index)
Non Plastis
5.
Persen Lolos Saringan no. 200
30,05 %
Dari data di atas, berdasarkan sistem klasifikasi AASHTO dimana diperoleh
data berupa persentase tanah lolos ayakan no. 200 sebesar 30,05% sedangkan nilai
batas cair (liquid limit), batas plastis (plastic limit), dan indeks plastisitas
(plasticity index) merupakan non plastis.
80
Universitas Sumatera Utara
D30
D10
D60
Gambar 4.6 Grafik Analisa Saringan Kapur
D10 = 0,0042 mm
Cu =
D6
D
Cc =
D
D6 x D
=
,
D30 = 0,079 mm
,
=
D60 = 0,31 mm
= 3,80
,
,
x ,
= ,
Tabel 4.7 Data Uji Sifat Fisik Abu Gunung Vulkanik
No.
Pengujian
Hasil
1.
Berat Spesifik (Specific Gravity)
2,62
2.
Batas Cair (Liquid Limit)
Non Plastis
3.
Batas Plastis (Plastic Limit)
Non Plastis
4.
Indeks Plastisitas (Plasticity Index)
Non Plastis
5.
Persen Lolos Saringan no. 200
13,80 %
81
Universitas Sumatera Utara
Dari data di atas, berdasarkan sistem klasifikasi AASHTO dimana diperoleh
data berupa persentase tanah lolos ayakan no. 200 sebesar 13,80% sedangkan nilai
batas cair (liquid limit), batas plastis (plastic limit), dan indeks plastisitas
(plasticity index) merupakan non plastis.
D10 D30
D60
Gambar 4.7 Grafik Analisa Saringan Abu Gunung Vulkanik
D10 = 0,019 mm
Cu =
Cc =
D
D
=
D
D6 x D
,
D30 = 0,11 mm
,
=
= ,
,
,
x ,
D60 = 0,17 mm
= ,
4.2.3 Pengujian Sifat Fisik Tanah dengan Bahan Stabilisator
Hasil pengujian sifat fisik tanah yang telah dicampur dengan bahan kapur
dan abu gunung vulkanik ditunjukkan pada Tabel 4.8. Grafik hubungan antara
nilai batas cair (LL) dengan variasi campuran ditunjukkan pada Gambar 4.8 dan
82
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.9, hubungan antara nilai batas plastis (PL) dan hubungan antara nilai
indeks plastisitas (IP) dengan variasi campuran ditunjukkan pada Gambar 4.10.
Tabel 4.8 Data Hasil Uji Atterberg Limit
Sampel
Batas - Batas Atterberg
LL
PL
PI
Tanah Asli
47,33
17,45
29,88
2% K + 2% AGV
45,88
17,76
28,12
2% K + 4% AGV
44,96
17,97
26,99
2% K + 6% AGV
43,30
18,12
25,18
2% K + 8% AGV
42,20
18,42
23,78
2% K + 10% AGV
41,02
18,53
22,49
2% K + 12% AGV
40,80
18,75
22,05
2% K + 14% AGV
40,31
19,10
21,21
2% K + 16% AGV
38,43
19,31
19,12
2% K + 18% AGV
37,21
19,53
17,68
2% K + 20% AGV
36,15
19,57
16,57
2% K + 22% AGV
34,75
19,83
14,91
2% K + 24% AGV
33,98
20,05
13,93
4% K + 2% AGV
45,12
17,85
27,27
4% K + 4% AGV
44,03
18,01
26,02
4% K + 6% AGV
42,91
18,16
24,75
4% K + 8% AGV
41,84
18,48
23,36
83
Universitas Sumatera Utara
Batas - Batas Atterberg
Sampel
LL
PL
PI
4% K + 10% AGV
40,67
18,57
22,10
4% K + 12% AGV
39,26
18,79
20,47
4% K + 14% AGV
38,02
19,16
18,86
4% K + 16% AGV
36,96
19,35
17,64
4% K + 18% AGV
35,13
19,58
15,55
4% K + 20% AGV
33,95
19,92
14,03
4% K + 22% AGV
32,51
20,20
12,32
4% K + 24% AGV
31,55
20,22
11,33
6% K + 2% AGV
44,02
18,01
26,01
6% K + 4% AGV
42,97
18,32
24,65
6% K + 6% AGV
41,58
18,56
23,02
6% K + 8% AGV
40,97
18,78
22,18
6% K + 10% AGV
39,98
19,01
20,97
6% K + 12% AGV
38,86
19,34
19,52
6% K + 14% AGV
37,91
19,55
18,36
6% K + 16% AGV
36,84
19,78
17,06
6% K + 18% AGV
34,97
20,09
14,88
6% K + 20% AGV
33,75
20,34
13,41
6% K + 22% AGV
32,04
20,65
11,39
6% K + 24% AGV
30,46
21,08
9,38
8% K + 2% AGV
43,97
18,31
25,66
8% K + 4% AGV
42,73
18,77
23,96
8% K + 6% AGV
41,53
18,95
22,58
Tabel 4.8 Lanjutan.
84
Universitas Sumatera Utara
Sampel
Batas - Batas Atterberg
LL
LL
LL
8% K + 8% AGV
40,11
19,25
20,86
8% K + 10% AGV
38,45
19,60
18,85
8% K + 12% AGV
37,34
19,81
17,53
8% K + 14% AGV
36,22
20,09
16,13
8% K + 16% AGV
34,29
20,47
13,82
8% K + 18% AGV
33,14
20,72
12,42
8% K + 20% AGV
31,96
20,98
10,98
8% K + 22% AGV
30,26
21,40
8,86
8% K + 24% AGV
29,15
21,69
7,46
Tabel 4.8 Lanjutan
4.2.3.1 Batas Cair (Liquid Limit)
Gambar 4.8 Grafik Hubungan antara Nilai Batas Cair (LL) dengan Variasi
Campuran Kapur dan Abu Gunung Vulkanik
85
Universitas Sumatera Utara
Pada Gambar 4.8 tersebut, ditunjukkan bahwa batas cair akibat
penambahan bahan stabilisasi kapur dan
abu
gunung vulkanik mengalami
penurunan. Semakin besar persentase abu gunung vulkanik, maka semakin kecil
batas cairnya. Pada tanah asli batas cair mencapai 47,33% sedangkan nilai batas
cair terendah berada pada variasi campuran 8% K + 24% AGV dengan lama
pemeraman 7 hari yaitu sebesar 29,15%. Hal tersebut disebabkan akibat tanah
mengalami proses sementasi oleh kapur dan abu gunung vulkanik sehingga tanah
menjadi butiran yang lebih besar yang menjadikan gaya tarik menarik antar
partikel dalam tanah menurun.
4.2.3.2 Batas Plastis (Plastic Limit)
Gambar 4.9 Grafik Hubungan antara Nilai Batas Plastis (PL) dengan Variasi
Campuran Kapur dan Abu Gunung Vulkanik
Gambar 4.9 menunjukkan terjadinya peningkatan nilai batas plastis akibat
penambahan kapur dan abu gunung vulkanik. Untuk tanah asli batas plastis
86
Universitas Sumatera Utara
sebesar 17,45% dan terus meningkat sampai nilai batas plastis tertinggi berada
pada variasi 8% K + 24% AGV sebesar 21,69%.
4.2.3.3 Indeks Plastisitas (Plasticity Index)
Gambar 4.10 Grafik Hubungan antara Nilai Indeks Plastisitas (IP) dengan Variasi
Campuran Kapur Abu Gunung Vulkanik
Gambar 4.10 menunjukkan terjadinya penurunan nilai indeks plastisitas
akibat penambahan kapur dan abu gunung vulkanik bahwa dengan penambahan
bahan stabilisasi maka nilai indeks plastisitas akan menurun. Penurunan nilai
indeks plastisitas tersebut dapat mengurangi potensi pengembangan dan
penyusutan dari tanah. Hal ini disebabkan oleh adanya proses hidrasi kapur yang
ditambahkan ke 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-kapur tersebut yang
berdampak pada berkurangnya potensi kembang susut.
87
Universitas Sumatera Utara
Ditambah dengan bahan stabilisasi berupa abu gunung vulkanik. Silika dan
alumina dari abu gunung vulkanik bercampur dengan air membentuk pasta yang
mengikat partikel lempung dan menutupi pori-pori tanah. Rongga-rongga pori
yang dikelilingi bahan sementasi yang lebih sulit ditembus air akan membuat
campuran tanah-abu gunung vulkanik lebih tahan terhadap penyerapan air
sehingga menurunkan sifat plastisitasnya. Dapat dilihat penurunan indeks
plastisitas dari tanah asli yang awalnya sebesar 29,88% mengalami penurunan
seiring bertambahnya pencampuran abu gunung vulkanik hingga nilai indeks
plastisitas terendah pada variasi campuran 8% K + 24% AGV pada pemeraman 7
hari yaitu sebesar 7,46%.
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
pemadatan Proctor 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 4.9 dan
kurva pemadatan ditampilkan pada Gambar 4.11.
88
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.9 Data Uji Pemadatan Tanah Asli
No
Hasil pengujian
Nilai
1
Kadar air optimum
21,12%
2
Berat isi kering maksimum
1,34 gr/cm3
Gambar 4.11 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 kapur dan abu gunung vulkanik ditunjukkan pada Tabel 4.10
dan hubungan antara nilai berat isi kering dengan variasi campuran ditunjukkan
pada Gambar 4.12 dan hubungan kadar air optimum dengan variasi campuran
ditunjukan pada gambar Gambar 4.13.
89
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.10 Data Hasil Uji Pemadatan Tanah dengan Bahan Stabilisator
γd maks
wopt
(gr/cm³)
(%)
Tanah Asli
1,34
21,12
2% K + 2% AGV
1,44
20,85
2% K + 4% AGV
1,48
20,53
2% K + 6% AGV
1,51
20,34
2% K + 8% AGV
1,53
20,07
2% K + 10% AGV
1,56
19,75
2% K + 12% AGV
1,54
19,91
2% K + 14% AGV
1,52
20,04
2% K + 16% AGV
1,50
20,25
2% K + 18% AGV
1,49
20,47
2% K + 20% AGV
1,47
20,68
2% K + 22% AGV
1,45
20,81
2% K + 24% AGV
1,43
21,06
4% K + 2% AGV
1,43
20,96
4% K + 4% AGV
1,46
20,69
4% K + 6% AGV
1,50
20,49
4% K + 8% AGV
1,52
19,98
4% K + 10% AGV
1,51
20,25
4% K + 12% AGV
1,49
20,44
4% K + 14% AGV
1,48
20,65
Sampel
90
Universitas Sumatera Utara
γd maks
wopt
(gr/cm³)
(%)
4% K + 16% AGV
1,46
20,84
4% K + 18% AGV
1,44
21,07
4% K + 20% AGV
1,42
21,38
4% K + 22% AGV
1,40
21,57
4% K + 24% AGV
1,39
21,73
6% K + 2% AGV
1,42
21,04
6% K + 4% AGV
1,44
20,83
6% K + 6% AGV
1,49
20,56
6% K + 8% AGV
1,48
20,68
6% K + 10% AGV
1,46
20,78
6% K + 12% AGV
1,45
20,97
6% K + 14% AGV
1,43
21,08
6% K + 16% AGV
1,42
21,27
6% K + 18% AGV
1,41
21,31
6% K + 20% AGV
1,40
21,42
6% K + 22% AGV
1,39
21,56
6% K + 24% AGV
1,38
21,82
8% K + 2% AGV
1,41
21,29
8% K + 4% AGV
1,43
20,91
8% K + 6% AGV
1,41
20,98
8% K + 8% AGV
1,40
21,07
Sampel
Tabel 4.10 Lanjutan
91
Universitas Sumatera Utara
γd maks
wopt
(gr/cm³)
(%)
8% K + 10% AGV
1,39
21,18
8% K + 12% AGV
1,38
21,23
8% K + 14% AGV
1,37
21,39
8% K + 16% AGV
1,35
21,45
8% K + 18% AGV
1,34
21,56
8% K + 20% AGV
1,33
21,63
8% K + 22% AGV
1,32
21,84
8% K + 24% AGV
1,30
22,07
Sampel
Tabel 4.10 Lanjutan
4.3.2.1 Berat Isi Kering Maksimum (γd maks)
Dari pengujian pemadatan tanah yang telah dilakukan pada tanah asli
diperoleh nilai berat isi kering tanah asli sebesar 1,34 gr/cm³. Pada Gambar 4.12
dapat dilihat bahwa nilai berat isi kering semakin meningkat jika ditambahkan
kapur dan abu gunung vulkanik pada 2% kapur + 10% AGV memiliki berat isi
terbesar yakni 1,56 gr/cm3, 4% K + 8% AGV memiliki berat isi kering terbesar
yaitu 1,52 gr/cm3, 6% K + 6% AGV memiliki berat isi kering terbesar yaitu 1,49
gr/cm3, dan 8% K + 4% AGV memiliki berat isi kering terbesar yaitu 1,43 gr/cm3.
Dan mengalami penurunan ketika penambahan kadar abu gunung vulkanik
selanjutnya.
Peningkatan berat isi kering ini terjadi karena bahan stabilisator mengisi
rongga pori pada tanah, yang pada kondisi tanah asli, rongga pori tersebut diisi
92
Universitas Sumatera Utara
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 tanah telah
melewati penambahan efektif bahan stabilisator. 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 4.12 Grafik Hubungan antara Berat Isi Kering Maksimum (Γd Maks) Tanah
dengan Variasi Campuran Kapur dan Abu Gunung Vulkanik
93
Universitas Sumatera Utara
4.3.2.2 Kadar Air Optimum (wopt )
Hasil kadar air optimum dari percobaan yang dilakukan diketahui bahwa nilai
kadar air optimum tanah asli yaitu 21,12% dan selanjutnya mengalami penurunan.
Gambar 4.11 menunjukkan kadar air optimum pada saat mencapai berat isi kering
maksimum dan mengalami peningkatan ketika melewati berat isi kering
maksimum. Penurunan kadar air optimum ini disebabkan karena bahan
stabilisator mendesak air keluar dari pori tanah dan rongga pada tanah yang berisi
air akan digantikan oleh bahan stabilisasi sehingga air pun tidak bisa masuk
kembali kedalam mikropori tanah, akibatnya persentase air yang dikandung tanah
menjadi berkurang.
Kenaikan kadar air optimum ini disebabkan karena bahan stabilisator kapur
mengakibatkan tanah menjadi panas sehingga campuran membutuhkan kadar air
yang lebih banyak untuk saling berikatan. Serta disebabkan karena semakin
banyaknya persentase bahan stabilisator dan berat tanah aslinya tetap,
mengakibatkan berkurangnya daya ikat dari campuran.
94
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.13 Grafik Hubungan antara Kadar Air Optimum Tanah (Wopt ) dengan
Variasi Campuran Kapur dan Abu Gunung Vulkanik
4.3.3
Pengujian CBR (California Bearing Ratio)
Pengaruh pencampuran kapur dan abu gunung vulkanik 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 stabilisasi kapur dan abu gunung vulkanik dengan waktu
pemeraman selama 7 hari.
Pengujian ini dilakukan dalam kondisi tidak terendam (unsoaked) karena
relatif lebih cepat. Pada umumnya nilai CBR tidak terendam (unsoaked) lebih
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.
95
Universitas Sumatera Utara
Ikatan antar butir merupakan kemampuan saling mengunci antar butiran,
dan adanya rekatan yang merekatkan permukaan butiran tersebut, semakin kuat
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 pengaruh
terhadap nilai CBR.
Hasil pengujian CBR yang dilakukan pada setiap variasi campuran
ditunjukkan pada Tabel 4.11
Tabel 4.11 Data Hasil CBR dengan Berbagai Variasi Penambahan Kapur dan
Abu Gunung Vulkanik
γd maks
Wopt
CBR
(gr/cm³)
(%)
(%)
Tanah Asli
1,34
21,12
6,29
2% K + 2% AGV
1,44
20,85
6,91
2% K + 4% AGV
1,48
20,53
7,24
2% K + 6% AGV
1,51
20,34
7,77
2% K + 8% AGV
1,53
20,07
8,16
2% K + 10% AGV
1,56
19,75
8,80
2% K + 12% AGV
1,54
19,91
8,61
2% K + 14% AGV
1,52
20,04
8,41
2% K + 16% AGV
1,50
20,25
8,21
2% K + 18% AGV
1,49
20,47
8,00
Sampel
96
Universitas Sumatera Utara
γd maks
Wopt
CBR
(gr/cm³)
(%)
(%)
2% K + 20% AGV
1,47
20,68
7,82
2% K + 22% AGV
1,45
20,81
7,53
2% K + 24% AGV
1,43
21,06
6,90
4% K + 2% AGV
1,43
20,96
7,03
4% K + 4% AGV
1,46
20,69
7,80
4% K + 6% AGV
1,50
20,49
8,22
4% K + 8% AGV
1,52
19,98
9,01
4% K + 10% AGV
1,51
20,25
8,93
4% K + 12% AGV
1,49
20,44
8,82
4% K + 14% AGV
1,48
20,65
8,73
4% K + 16% AGV
1,46
20,84
8,65
4% K + 18% AGV
1,44
21,07
8,50
4% K + 20% AGV
1,42
21,38
8,07
4% K + 22% AGV
1,40
21,57
7,60
4% K + 24% AGV
1,39
21,73
7,11
6% K + 2% AGV
1,42
21,04
8,04
6% K + 4% AGV
1,44
20,83
8,45
6% K + 6% AGV
1,49
20,56
8,59
6% K + 8% AGV
1,48
20,68
9,41
6% K + 10% AGV
1,46
20,78
9,34
6% K + 12% AGV
1,45
20,97
9,25
Sampel
Tabel 4.11 Lanjutan
97
Universitas Sumatera Utara
γd maks
Wopt
CBR
(gr/cm³)
(%)
(%)
6% K + 14% AGV
1,43
21,08
9,13
6% K + 16% AGV
1,42
21,27
9,01
6% K + 18% AGV
1,41
21,31
8,91
6% K + 20% AGV
1,40
21,42
8,73
6% K + 22% AGV
1,39
21,56
8,31
6% K + 24% AGV
1,38
21,82
8,00
8% K + 2% AGV
1,41
21,29
9,30
8% K + 4% AGV
1,43
20,91
10,12
8% K + 6% AGV
1,41
20,98
9,90
8% K + 8% AGV
1,40
21,07
9,70
8% K + 10% AGV
1,39
21,18
9,51
8% K + 12% AGV
1,38
21,23
9,29
8% K + 14% AGV
1,37
21,39
9,07
8% K + 16% AGV
1,35
21,45
8,89
8% K + 18% AGV
1,34
21,56
8,79
8% K + 20% AGV
1,33
21,63
7,52
8% K + 22% AGV
1,32
21,84
7,00
8% K + 24% AGV
1,30
22,07
6,23
Sampel
Tabel 4.11 Lanjutan
98
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.14 Grafik Hubungan Nilai CBR dengan Variasi Persentase
Penambahan Campuran Kapur Abu Gunung Vulkanik
Pada Gambar 4.14 memperlihatkan pengaruh terhadap variasi penambahan
campuran kapur dan abu gunung vulkanik terhadap nilai CBR. Pada grafik yang
ditunjukkan oleh Gambar 4.14 diatas, didapat nilai CBR terbesar pada variasi 2%
K + 10% AGV sebesar 8,80%, 4% K + 8% AGV sebesar 9,01%, 6% K + 6%
AGV sebesar 9,59% dan 8% K + 4% AGV sebesar 10,12%. Akan tetapi pada
penambahan selanjutnya nilai CBR cenderung mengalami penurunan, hal ini
disebabkan berat volume tanah berkurang karena pori-pori tanah terisi oleh
campuran kapur dan abu gunung vulkanik menyebabkan hasil penetrasi pada
pengujian CBR menurun.
4.3.4
Pengujian Kuat Tekan Bebas (Unconfined Compression Test)
Dalam pengujian ini akan diperoleh hubungan antara nilai kuat tekan bebas
tanah (qu) pada tanah asli dan tanah remoulded (buatan) serta nilai kuat tekan
bebas tanah (qu) pada tiap variasi tanah yang telah dicampur dengan bahan
99
Universitas Sumatera Utara
stabilisasi kapur dan abu gunung vulkanik dengan waktu pemeraman selama 7
hari. Selanjutnya dari hasil nilai qu diperoleh nilai Kohesi (cu) yaitu sebesar ½ qu.
Hasil pengujian Kuat Tekan Bebas yang dilakukan pada setiap variasi
campuran ditunjukkan pada Tabel 4.12. Pada gambar 4.15 ditunjukkan
perbandingan nilai Kuat Tekan tanah (qu) antara tanah asli dengan tanah
remoulded dan pada Gambar 4.16 ditunjukkan nilai kuat tekan tanah (qu) yang
diperoleh di setiap variasi campuran.
Tabel 4.12 Data Hasil Uji Kuat Tekan Bebas dengan Berbagai Variasi
Penambahan Kapur dan Abu Gunung Vulkanik
Sampel
qu
(kg/cm²)
cu (kg/cm²)
Tanah Asli
1,42
0,71
Tanah Remoulded
0,71
0,35
2% K + 2% AGV
1,74
0,87
2% K + 4% AGV
2,19
1,09
2% K + 6% AGV
2,35
1,17
2% K + 8% AGV
2,56
1,28
2% K + 10% AGV
2,79
1,39
2% K + 12% AGV
2,59
1,29
2% K + 14% AGV
2,48
1,24
2% K + 16% AGV
2,32
1,16
2% K + 18% AGV
2,17
1,08
2% K + 20% AGV
1,99
0,99
2% K + 22% AGV
1,81
0,90
2% K + 24% AGV
1,67
0,83
100
Universitas Sumatera Utara
Sampel
qu
(kg/cm²)
cu (kg/cm²)
4% K + 2% AGV
1,98
0,99
4% K + 4% AGV
2,21
1,10
4% K + 6% AGV
2,50
1,25
4% K + 8% AGV
2,90
1,45
4% K + 10% AGV
2,86
1,43
4% K + 12% AGV
2,65
1,32
4% K + 14% AGV
2,52
1,26
4% K + 16% AGV
2,41
1,20
4% K + 18% AGV
2,25
1,12
4% K + 20% AGV
2,08
1,04
4% K + 22% AGV
1,94
0,97
4% K + 24% AGV
1,81
0,90
6% K + 2% AGV
2,37
1,18
6% K + 4% AGV
2,75
1,37
6% K + 6% AGV
3,13
1,56
6% K + 8% AGV
3,01
1,50
6% K + 10% AGV
2,95
1,47
6% K + 12% AGV
2,79
1,39
6% K + 14% AGV
2,61
1,30
6% K + 16% AGV
2,52
1,26
6% K + 18% AGV
2,32
1,16
6% K + 20% AGV
2,17
1,08
6% K + 22% AGV
2,05
1,03
Tabel 4.12 Lanjutan
101
Universitas Sumatera Utara
Sampel
qu
(kg/cm²)
cu (kg/cm²)
6% K + 24% AGV
1,92
0.96
8% K + 2% AGV
2,86
1.43
8% K + 4% AGV
3,28
1.64
8% K + 6% AGV
3,17
1.58
8% K + 8% AGV
3,03
1.51
8% K + 10% AGV
2,99
1.50
8% K + 12% AGV
2,87
1.43
8% K + 14% AGV
2,70
1.35
8% K + 16% AGV
2,63
1.31
8% K + 18% AGV
2,41
1.20
8% K + 20% AGV
2,21
1.10
8% K + 22% AGV
2,10
1.05
8% K + 24% AGV
2,01
1.00
Tabel 4.12 Lanjutan
102
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.13 Perbandingan Kuat Tekan Tanah Asli dan Tanah Remoulded
Strain (%)
Tanah Asli
qu (kg/cm²)
Tanah Remoulded
qu (kg/cm²)
0,5
0,30
0,16
1
0,46
0,23
2
0,69
0,41
3
1,18
0,54
4
1,42
0,61
5
1,16
0,71
6
1,08
0,57
7
0,83
0,39
Gambar 4.15 Grafik Hubungan antara Nilai Kuat Tekan Tanah (qu) dengan
Regangan (Strain) yang Diberikan Pada Sampel Tanah Asli dan Remoulded
103
Universitas Sumatera Utara
Pada Gambar 4.15 dapat dilihat nilai kuat tekan tanah pada tanah asli adalah
sebesar 1,42 kg/cm², sedangkan pada tanah remoulded diperoleh sebesar 0,71
kg/cm². Terjadi penurunan yang cukup besar seperti terlihat pada Gambar 4.15.
Penurunan ini diakibatkan oleh perlakuan berupa kerusakan struktur tanah yang
diterima oleh tanah buatan (remoulded). Sifat berkurangnya kekuatan tanah akibat
adanya kerusakan struktural tanah tersebut disebut kesensitifan (sensitivity). Nilai
sensitifitas inilah yang akan menentukan klasifikasi tanah menurut sensitifitasnya.
�
�� ��=
qu
qu
�
�
=
,
,
= ,
Sampel tanah yang digunakan dalam penelitian ini, memiliki rasio
kesensitifian sebesar 2,00. Dimana tergolong ke dalam tanah sentifitas sedang.
Artinya, kerusakan struktural yang dialami tanah tidak berpengaruh besar
terhadap perubahan kuat tekan maupun kuat geser tanah.
Gambar 4.16 Grafik Kuat Tekan dengan Berbagai Variasi Penambahan Abu
Sekam Padi dan Abu Vulkanik
104
Universitas Sumatera Utara
Berdasarkan Gambar 4.16 tersebut didapat nilai Kuat Tekan tanah asli (qu)
sebesar 1,42 kg/cm². Kemudian dengan adanya penambahan kapur dan abu
gunung vulkanik nilai Kuat Tekan semakin meningkat tetapi hanya dengan variasi
campuran 8% K + 4% AGV, pada variasi campuran tersebutlah nilai Kuat Tekan
tanah yang paling maksimum yaitu sebesar 3,28 kg/cm².
Dengan demikian, semakin banyak penambahan kapur dan abu gunung
vulkanik akan mengakibatkan semakin kecil nilai Kuat Tekan tanah. Hal ini
dikarenakan penambahan kapur dan abu gunung vulkanik yang terlalu banyak
pada tanah akan memperkecil lekatan antara butiran tanah dan air, sehingga tanah
menjadi mudah pecah ketika diberi tekanan vertikal.
105
Universitas Sumatera Utara
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan mengenai pengaruh bahan
stabilisator kapur dan abu gunung vulkanik terhadap tanah lempung dengan kadar
campuran yang telah ditetapkan dan masa pemeraman (curing time) selama 7 hari,
dapat disimpulkan bahwa :
1. Berdasarkan klasifikasi USCS, sampel tanah asli tersebut termasuk dalam
jenis CL (Clay-Low Plasticity) yaitu lempung anorganik dengan plastisitas
rendah sampai sedang.
2. Berdasarkan klasifikasi AASHTO, sampel tanah asli termasuk dalam jenis
A-7-6.
3. Dari hasil uji Water Content didapat bahwa nilai kadar air tanah asli
sebesar 34,33%.
4. Dari hasil uji Specific Gravity didapat bahwa nilai berat spesifik tanah asli
yaitu 2,65. Berat spesifik kapur sebesar 2,59 dan berat spesifik abu gunung
vulkanik sebesar sebesar 2,62.
5. Dari uji Atterberg tanah asli diperoleh nilai Liquid Limit (LL) sebesar
47,33% dan indeks plastisitas sebesar 29,88%. Berdasarkan hasil
percobaan yang dilakukan diketahui bahwa:
•
Penambahan 2% K + 24% AGV, memiliki indeks plastisitas (IP) yang
paling rendah yaitu 13,93%. Dengan nilai liquid limit sebesar 33,98%.
106
Universitas Sumatera Utara
•
Penambahan 4% K + 24% AGV, memiliki indeks plastisitas (IP) yang
paling rendah yaitu 11,33%. Dengan nilai liquid limit sebesar 31,55%.
•
Penambahan 6% K + 24% AGV, memiliki indeks plastisitas (IP) yang
paling rendah yaitu 9,38%. Dengan nilai liquid limit sebesar 30,46%.
•
Penambahan 8% K + 24% AGV, memiliki indeks plastisitas (IP) yang
paling rendah yaitu 7,46%. Dengan nilai liquid limit sebesar 29,15%.
6. Dari hasil uji Proctor Standart mengahasilkan nilai kadar optimum pada
tanah asli sebesar 21,12% dan Berat Isi Kering Maksimum sebesar 1,34
gr/cm³, sedangkan nilai berat isi yang maksimum dari semua campuran
yaitu :
•
Pada variasi 2% K + 10% AGV dimana sebesar 1,56 gr/cm³ dan
kadar air optimumnya yaitu 19,75%.
•
Pada variasi 4% K + 8% AGV dimana sebesar 1,52 gr/cm³ dan kadar
air optimumnya yaitu 19,98%.
•
Pada variasi 6% K + 6% AGV dimana sebesar 1,49 gr/cm³ dan kadar
air optimumnya yaitu 20,56%.
•
Pada variasi 8% K + 4% AGV dimana sebesar 1,43 gr/cm³ dan kadar
air optimumnya yaitu 20,91%.
7. Dari hasil uji Nilai CBR Laboratorium yang dilakukan pada tanah asli
diperoleh nilai CBR sebesar 6,29%. Dari hasil penelitian yang dilakukan
nilai CBR yang paling besar yakni:
•
Pada variasi campuran 2% K + 10% AGV dimana nilai CBR 8,80 %
•
Pada variasi campuran 4% K + 8% AGV dimana nilai CBR 9,01 %
•
Pada variasi campuran 6% K + 6% AGV dimana nilai CBR 9.59 %
107
Universitas Sumatera Utara
•
Pada variasi campuran 8% K + 4% AGV dimana nilai CBR 10,12 %
8. Dari uji unconfined compression test yang dilakukan diperoleh nilai kuat
tekan tanah (qu) pada tanah asli sebesar 1,42 kg/cm2, sedangkan pada
tanah remoulded diperoleh nilai sebesar 0,71 kg/cm2. sedangkan nilai kuat
tekan tanah (qu) yang maksimum dari semua campuran yaitu :
•
Pada variasi campuran 2% K + 10% AGV dimana nilai qu 2,79 kg/cm2
•
Pada variasi campuran 4% K + 8% AGV dimana nilai qu 2,90 kg/cm2
•
Pada variasi campuran 6% K + 6% AGV dimana nilai qu 3,13 kg/cm2
•
Pada variasi campuran 8% K + 4% AGV dimana nilai qu 3,28 kg/cm2
5.2 Saran
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan mengenai pengaruh bahan
stabilisator kapur dan abu gunung vulkanik terhadap tanah lempung, penulis
memberikan saran bahwa:
1.
Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut dengan variasi lama pemeraman yang
berbeda sehingga dapat dilakukan perbandingan nilai antar variasi untuk
setiap bahan pencampur.
2.
Perlu dilakukan penelitian lanjutan mengenai nilai ekonomis penggunaan
kapur dan abu gunung vulkanik sebagai bahan stabilisator (stabilizing
agents) pada tanah lempung jika dikombinasikan dengan bahan pencampur
semen.
108
Universitas Sumatera Utara
3.
Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut pengaruh penambahan kapur dan abu
gunung vulkanik pada jenis tanah yang lain.
4.
Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai penambahan jenis kapur
yang berbeda pada jenis tanah lain.
109
Universitas Sumatera Utara
METODOLOGI PENELITIAN
3.1
PROGRAM PENELITIAN
Metodologi penelitian yang penulis lakukan dalam penelitian ini
menggunakan metode Eksperimen di Laboratorium Mekanika Tanah, Fakultas
Teknik, Universitas Sumatera Utara. Penelitian yang dilakukan yaitu pada sampel
tanah yang tidak diberikan bahan stabilisasi (tanah asli) dan pada tanah yang
diberikan bahan stabilisasi kimiawi berupa penambahan Kapur (K) dan Abu
Gunung Vulkanik (AGV) dengan berbagai variasi campuran.
3.2
PEKERJAAN PERSIAPAN
Adapun pekerjaan persiapan yang dilakukan oleh peneliti dalam penelitian
ini yakni :
• Mencari bahan literatur yang berkaitan dengan tanah lempung yang
distabilisasi dengan gipsum dan abu gunung vulkanik, serta literatur mengenai
pengujian pengujian CBR Laboratorium dan Kuat Tekan Bebas (Unconfined
Compression Test).
• Penyediaan alat dan bahan penelitian
- Persiapan Alat
Peneliti menentukan dan menyusun alat-alat yang akan digunakan selama
penelitian, mulai dari penelitian tahap awal hingga penelitian tahap akhir.
Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini adalah alat untuk Uji Kadar
Air, Uji Berat Spesifik, Uji Batas-batas Konsistensi, Uji Pemadatan, Uji
63
Universitas Sumatera Utara
Kuat Tekan Bebas, Uji CBR Laboratrium dan peralatan lainnya yang ada di
Laboratorium Mekanika Tanah, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera
Utara yang telah sesuai dengan standarisasi American Society for Testing
Material (ASTM).
- Persiapan Bahan
a. Tanah
Sampel tanah yang digunakan dalam penelitian ini diambil dari PTPN II,
Kebun Patumbak, Deli Serdang, Sumatera Utara. Pada penelitian ini
digunakan sampel disturbed. Untuk pengambilan tanah dengan cara
penggalian menggunakan cangkul kemudian dimasukan ke dalam
karung. Tanah yang diambil kemudian dikeringkan hingga kering udara
dan ditumbuk dengan alat pemecah mekanis.
b. Kapur
Kapur yang digunakan adalah kapur tohor yang dibeli dari toko.
Selanjutnya kapur disaring menggunakan saringan no.200
c. Abu vulkanik
Abu vulkanik yang dipakai adalah abu dari Gunung Sinabung yang
diambil dari Desa Tiganderket, Kabupaten Karo, Sumatera Utara.
3.3
PEMBUATAN BENDA UJI
Pembuatan benda uji dibagi menjadi beberapa macam sesuai dengan
pengujian masing-masing dengan kadar kapur dan abu vulkanik yang tetap untuk
semua pengujian.
64
Universitas Sumatera Utara
3.3.1
Benda Uji untuk Pengujian Water Content
Pada pengujian Kadar Air dibuat sampel sebanyak 2 buah. Dimana tanah
yang dipakai untuk pegujian adalah tanah yang langsung dari lapangan tanpa
adanya penjemuran terlebih dahulu.
3.3.2
Benda Uji untuk Pengujian Berat Spesifik dan Analisa Saringan
Pada pengujian Berat Spesifik tanah, sampel yang dibuat sebanyak 3 buah
dan untuk pengujian Analisa Saringan dibuat sampel sebanyak 3 buah.
3.3.3
Benda Uji untuk Pengujian Batas-batas Atterberg
Tanah yang dipakai adalah tanah yang telah disaring dengan saringan No.
40. Kemudian tanah tersebut ditimbang sebesar 500 gr untuk satu benda uji dan
dimasukan ke dalam plastik. Setelah itu, tanah tersebut dicampur dengan gipsum
dan abu vulkanik. Benda uji yang dibuat untuk pengujian Batas-batas Atterberg
adalah sebanyak 51 buah.
3.3.4
Benda Uji untuk Pengujian Compaction
Untuk pengujian ini tanah disaring dengan saringan no. 4 ditimbang sebesar
2 kg untuk satu benda uji. Kemudian sama halnya dengan pengujian Atterberg
tanah dimasukan ke dalam plastik dan dicampur dengan kapur, abu vulkanik dan
air. Lalu dilakukan pemeraman selama 7 hari. Untuk setiap variasi campuran
dibutuhkan 5 benda uji dikarenakan penambahan air yang berbeda-beda yang
telah ditentukan diawal sebesar 2%, 4%, 6%, 8% dan 10% . Sehingga total benda
uji pada pengujian ini adalah 245 buah.
65
Universitas Sumatera Utara
3.3.5
Benda Uji untuk Pengujian Unconfined Compression Test
Tanah disaring dengan saringan no. 4 ditimbang sebesar 2 kg untuk satu
benda uji. Kemudian tanah dimasukan ke dalam plastik dan dicampur dengan
kapur, abu vulkanik dan air. Dilakukan pemeraman selama 7 hari sebelum
dilakukan pengujian. Pada pengujian ini benda uji yang dibuat sebanyak 49 buah.
3.3.6
Benda Uji Untuk Pengujian CBR Laboratorium
Pada pengujian CBR ini merupakan pengujian CBR tidak terendam
(unsoaked). Tahap pengujian CBR, antara lain :
• Sebelum melakukan pengujian ini, terlebih dahulu dilakukan persiapan
benda uji. Pada penelitian ini benda uji dipersiapkan menurut cara
pemeriksaan pemadatan standard.
• Siapkan contoh tanah kira-kira seberat 5 kg dan bahan campuran yang
masing-masing lolos saringan no. 4. Untuk persentase campuran 2% K +
2% AGV; 2% K + 4% AGV; 2% K + 6% AGV; 2% K + 8% AGV; 2%
K + 10% AGV; 2% K + 12% AGV; 2% K + 14% AGV; 2% K + 16%
AGV; 2% K + 18% AGV; 2% K + 20% AGV; 2% K + 22% AGV; 2% K
+ 24% AGV; 4% K + 2% AGV; 4% K + 4% AGV ; 4% K + 6% AGV;
4% K + 8% AGV; 4% K + 10% AGV; 4% K + 12% AGV; 4% K + 14%
AGV; 4% K + 16% AGV; 4% K + 18% AGV; 4% K + 20% AGV; 4% K
+ 22% AGV; 4% K + 24% AGV; 6% K + 2% AGV; 6% K + 4% AGV;
6% K + 6% AGV; 6% K + 8% AGV; 6% K + 10% AGV; 6% K + 12%
AGV; 6% K + 14% AGV; 6% K + 16% AGV; 6% K + 18% AGV; 6% K
+ 20% AGV; 6% K + 22% AGV; 6% K + 24% AGV; 8% K + 2% AGV;
66
Universitas Sumatera Utara
8% K + 4% AGV ; 8% K + 6% AGV; 8% K + 8% AGV; 8% K + 10%
AGV; 8% K + 12% AGV; 8% K + 14% AGV; 8% K + 16% AGV; 8% K
+ 18% AGV; 8% K + 20% AGV; 8% K + 22% AGV; 8% K + 24%
AGV.
• Campur bahan tersebut dengan air sampai kadar air optimum yang
berasal dari pengujian pemadatan
• Tanah diperam selama 7 hari
• Pasang cetakan pada keping alas dan timbang. Masukan piringan
pemisah di atas keping alas dan pasang kertas saring di atasnya.
• Padatkan masing-masing bahan tersebut di dalam cetakan dengan jumlah
tumbukan 10, 30 dan 65 tumbukan.
• Buka leher sambungan dan ratakan dengan alat perata. Keluarkan piring
pemisah, balikan dan pasang kembali cetakan berisi benda uji pada
keping alas, kemudian timbang.
• Letakkan keping pemberat untuk mencegah mengembangnya permukaan
benda uji pada bagian lubang keping pemberat. Pemberatan selanjutnya
dipasang setelah torak disentuhkan pada permukaan benda uji.
• Kemudian atur torak penetrasi pada permukaan benda uji sehingga arloji
beban menunjukan beban permulaan sebesar 4,5 kg atau 10 lb.
Pembebanan permulaan ini diperlukan untuk menjamin bidang sentuh
yang sempurna antara torak dengan permukaan benda uji. Kemudian
arloji penunjuk beban dan arloji pengukur penetrasi di-nol-kan.
• Berikan pembebanan dengan teratur sehingga kecepatan penetrasi
mendekati
1,27
mm/menit
atau
0,05”/menit.
Catat
pembacaan
67
Universitas Sumatera Utara
pembebanan pada penetrasi 0,312 mm atau 0,0125”; 0,62 mm atau
0,025”; 1,25 mm atau 0,05”; 0,187 mm atau 0,075”; 2,5 mm atau 0,10”;
3,75 mm atau 0,15”; 5 mm atau 0,20”; 7,5 mm atau 0,30”; 10 mm atau
0,40”; dan 12,5 mm atau 0,50”.
• Catat beban maksimum dan penetrasinya bila pembebanan maksimum
terjadi sebelum penetrasi 12,50 mm atau 0,50”
• Keluarkan benda uji dari cetakan dan tentukan kadar air dari lapisan atas
benda uji minimal 24,50 mm.
3.4
PELAKSANAAN PENGUJIAN
Pengujian yang dilakukan dibagi menjadi 4 bagian yaitu pengujian untuk
tanah asli, pengujian untuk kapur, pengujian untuk abu vulkanik, dan pengujian
untuk tanah yang telah dicampur bahan stabilisasi, adapun pengujian-pengujian
tersebut adalah sebagai berikut :
3.4.1 Tanah
3.4.1.1 Tanah Asli
Adapun pengujian untuk tanah asli meliputi :
- Uji Kadar Air
- Uji Berat Spesifik
- Uji Batas-batas Atterberg
- Uji Analisa Saringan
- Uji Pemadatan
- Uji Kuat Tekan Bebas
68
Universitas Sumatera Utara
- Uji CBR Laboratorium
3.4.1.2 Tanah yang Telah Distabilisasi
Adapun pengujian untuk tanah yang telah dicampur dengan kapur dan abu
vulkanik meliputi :
- Uji Batas-batas Atterberg
- Uji Pemadatan (Compaction)
- Uji Kuat Tekan Bebas
- Uji CBR Laboratorium
3.4.2 Kapur
Untuk pengujian kapur yaitu terdiri dari :
- Uji Berat Spesifik
- Uji Analisa Saringan
- Uji Batas-batas Atterberg
3.4.3 Abu Gunung Vulkanik
Untuk pengujian abu vulkanik yaitu terdiri dari :
- Uji Berat Spesifik
- Uji Analisa Saringan
- Uji Batas-batas Atterberg
69
Universitas Sumatera Utara
3.5
ANALISIS DATA LABORATORIUM
Setelah seluruh data-data diperoleh baik dari pengujian sifat fisik dan sifat
mekanis, kemudian dilakukan pengumpulan data. Setelah data dikumpulkan, lalu
dilakukan analisa data. Semua hasil yang didapat dari pelaksanaan penelitian akan
ditampilkan dalam bentuk tabel, grafik hubungan serta penjelasan-penjelasan.
70
Universitas Sumatera Utara
Flowchart Penelitian :
Mulai
Studi Literatur
Persiapan
Penyediaan
Kapur (K)
Tanah
Abu Vulkanik (AGV)
Pengujian Sifat Fisis Tanah dan Kapur
(Index Properties)
1.
2.
3.
4.
1.
2.
3.
Uji Kadar Air (2 Sampel)
Uji Berat Spesifik (6 Sampel)
Uji Atterberg (3 Sampel)
Uji Analisa Saringan (3 Sampel)
Pembuatan Benda Uji
Tanah asli (tanpa campuran kapur dan abu gunung vulkanik)
Kapur Tohor (tanpa campuran tanah asli dan abu gunung vulkanik)
Kombinasi Campuran
Tanah + 2% K + 2% AGV Tanah + 4% K + 2% AGV
Tanah + 6% K + 2% AGV
Tanah + 2% K + 4% AGV Tanah + 4% K + 4% AGV
Tanah + 6% K + 4% AGV
Tanah + 2% K + 6% AGV Tanah + 4% K + 6% AGV
Tanah + 6% K + 6% AGV
Tanah + 2% K + 8% AGV Tanah + 4% K + 8% AGV
Tanah + 6% K + 8% AGV
Tanah + 2% K + 10% AGV Tanah + 4% K + 10% AGV
Tanah + 6% K + 10% AGV
Tanah + 2% K + 12% AGV Tanah + 4% K + 12% AGV
Tanah + 6% K + 12% AGV
Tanah + 2% K + 14% AGV Tanah + 4% K + 14% AGV
Tanah + 6% K + 14% AGV
Tanah + 2% K + 16% AGV Tanah + 4% K + 16% AGV
Tanah + 6% K + 16% AGV
Tanah + 2% K + 18% AGV Tanah + 4% K + 18% AGV
Tanah + 6% K + 18% AGV
Tanah + 2% K + 20% AGV Tanah + 4% K + 20% AGV
Tanah + 6% K + 20% AGV
Tanah + 2% K + 22% AGV Tanah + 4% K + 22% AGV
Tanah + 6% K + 22% AGV
Tanah + 2% K + 24% AGV Tanah + 4% K + 24% AGV
Tanah + 6% K + 24% AGV
Tanah + 8% K + 2% AGV
Tanah + 8% K + 4% AGV
Tanah + 8% K + 6% AGV
Tanah + 8% K + 8% AGV
Tanah + 8% K + 10% AGV
Tanah + 8% K + 12% AGV
Tanah + 8% K + 14% AGV
Tanah + 8% K + 16% AGV
Tanah + 8% K + 18% AGV
Tanah + 8% K + 20% AGV
Tanah + 8% K + 22% AGV
Tanah + 8% K + 24% AGV
Lakukan pemeraman 7 hari
Uji Compaction (245 Sampel), CBR (147 Sampel), Uji Atterberg (48 Sampel) dan UCT (49 Sampel)
Analisis Data
Pengolahan Data
Kesimpulan dan Saran
Selesai
Gambar 3.1
Diagram Alir Penelitian
71
Universitas Sumatera Utara
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1
Pendahuluan
Pada bab ini akan dijelaskan mengenai hasil pengujian dan pembahasan
penelitian uji cbr tanah lempung dan uji kuat tekan dengan campuran kapur
sebesar 2%, 4%, 6%, 8% dan variasi penambahan abu Gunung Vulkanik sebesar
2% sampai 24% dengan lama waktu pemeraman (curing time) 7 hari. Penelitian
dilakukan di Laboratorium Mekanika Tanah, Departemen Teknik Sipil, Fakultas
Teknik, Universitas Sumatera Utara dengan sampel tanah yang diperoleh dari
PTPN II Patumbak, Deli Serdang, Sumatera Utara. Material kapur diperoleh dari
Toko dan abu gunung vulkanik yang diperoleh dari Gunung Sinabung.
4.2
Pengujian Sifat Fisik Tanah
4.2.1 Pengujian Sifat Fisik Tanah Asli
Adapun hasil uji sifat fisik tanah asli ditunjukkan pada Tabel 4.1 berikut.
Hasil-hasil pengujian sifat fisik tanah ini meliputi :
• Kadar Air
• Berat Jenis
• Batas-batas Atterberg
• Uji Analisa Butiran
72
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.1 Data Uji Sifat Fisik Tanah
No.
Pengujian
Hasil
1.
Kadar Air (Water Content)
34,43 %
2.
Berat Spesifik (Specific Gravity)
2,6537
3.
Batas Cair (Liquid Limit)
47,33 %
4.
Batas Plastis (Plastic Limit)
17,45 %
5.
Indeks Plastisitas (Plasticity Index)
29,88 %
6.
Persen Lolos Saringan no. 200
48,81 %
Dari data di atas, berdasarkan sistem klasifikasi AASHTO dimana diperoleh
data berupa persentase tanah lolos ayakan no. 200 sebesar 48,81% dan nilai batas
cair (liquid limit) sebesar 47,33% maka sampel tanah memenuhi persyaratan
minimal lolos ayakan no. 200 sebesar 36%, memiliki batas cair (liquid limit) ≥ 41
dan indeks plastisitas (plasticity index) > 11, sehingga tanah sampel dapat
diklasifikasikan dalam jenis tanah A-7-6.
Menurut sistem klasifikasi USCS, dimana diperoleh data berupa nilai indeks
plastisitas sebesar 29,88% dan nilai batas cair (liquid limit) sebesar 47,33%
sehingga dilakukan plot pada grafik penentuan klasifikasi tanah yaitu yang
ditunjukkan pada Gambar 4.1. Dari hasil plot diperoleh tanah termasuk dalam
kelompok CL yaitu lempung anorganik dengan plastisitas rendah sampai sedang.
73
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.1 Plot Grafik Klasifikasi USCS
Nilai liquidity index dari tanah asli adalah :
LI =
��−��
��
=
,
%−
,
dalam daerah plastis.
,
%
%
=
,
% (0 ≤ LI ≤ 1) menunjukan bahwa tanah asli
74
Universitas Sumatera Utara
D60
D30
D10
Gambar 4.2 Grafik Analisa Saringan Tanah Asli
D10 = 0,0025 mm
Cu =
Cc =
D6
D
D30 = 0,015 mm
=
D
D6 x D
,
,
=
=
,
,
,
x ,
D60 = 0,175 mm
= ,
Batas Cair: 47,33%
Gambar 4.3 Grafik Batas Cair (Liquid Limit), Atterberg Limit
75
Universitas Sumatera Utara
Sedangkan kriteria tanah Berdasarkan tingkat ekspansive nmenurut para
ahli disimpulkan :
1. Menurut Prof. Seed (1962)
Gambar 4.4 Klasifikasi Tanah berdasarkan tingkat ekspansif menurut Prof. Seed
Persen lolos saringan no. 200 = 48,81 %
Activity (A) =
��
�
=
,
,
%
%
= 0,61
Maka disimpulkan tanah asli mempunyai derajat pengembangan yang
tergolong tinggi.
76
Universitas Sumatera Utara
2. Menurut William (1958)
Gambar 4.5 Klasifikasi Tanah berdasarkan tingkat ekspansif menurut Prof.
william
Indeks Plastisitas = 29,88 %
Persen lolos saringan no. 200 = 48,81 %
Maka disimpulkan tanah asli mempunyai derajat pengembangan yang
tergolong tinggi.
77
Universitas Sumatera Utara
3. Menurut Raman (1967)
Tabel 4.2 Klasifikasi tanah Ekspansif Berdasarkan Indeks Plastisitas dan Batas
Susut
PI (%)
SL (%)
Degree of Expansion
< 12
< 15
Low
12 – 23
15- 30
Medium
23 – 32
30 – 40
High
> 32
>40
Very high
Indeks plastisitas = 29,88 %
Maka disimpulkan tanah asli mempunyai derajat pengembangan yang
tergolong tinggi.
4. Menurut Chen (1988)
Tabel 4.3 Klasifikasi berdasarkan Indeks Plastisitas
Potensi Pengembangan
PI
Low
0 – 15
Medium
10 – 35
High
20 - 55
Very High
> 35
Indeks plastisitas = 29,88 %
Maka disimpulkan tanah asli mempunyai derajat pengembangan yang
tergolong tinggi.
78
Universitas Sumatera Utara
5. Menurut Chen (1965)
Tabel 4.4 Klasifikasi Tanah Ekspansif Berdasarkan Persentasi Lolos Ayakan No.
200, Batas Cair, dan SPT.
Presentasi
LL (%)
SPT
Kemungkinan
Potensi
Lolos Ayakan
(blows/ft)
Ekspansif (%) pengembangan
no. 200
> 95
> 60
> 30
> 10
Very high
60 – 95
40 -60
20 – 30
3 – 10
High
30 – 60
30 – 40
10 - 20
1–5
Medium
< 30
< 30
< 10
60
> 35
> 1,5
High
50 – 60
25 – 35
0,5 – 1,5
Medium
< 50
< 25
< 0,5
Low
LL = 47,33 %
Indeks plastisitas = 29,88 %
Kemungkinan ekspansif = 5 %
79
Universitas Sumatera Utara
Maka disimpulkan tanah asli mempunyai derajat pengembangan yang
tergolong sedang.
4.2.2 Pengujian Sifat Fisik Kapur dan Abu Gunung Vulkanik
Adapun hasil uji sifat fisik kapur ditunjukkan pada Tabel 4.6 berikut. Hasilhasil pengujian sifat fisik tanah ini meliputi :
• Berat Jenis
• Batas-batas Atterberg
• Uji Analisa Butiran
Tabel 4.6 Data Uji Sifat Fisik Kapur
No.
Pengujian
Hasil
1.
Berat Spesifik (Specific Gravity)
2,59
2.
Batas Cair (Liquid Limit)
Non Plastis
3.
Batas Plastis (Plastic Limit)
Non Plastis
4.
Indeks Plastisitas (Plasticity Index)
Non Plastis
5.
Persen Lolos Saringan no. 200
30,05 %
Dari data di atas, berdasarkan sistem klasifikasi AASHTO dimana diperoleh
data berupa persentase tanah lolos ayakan no. 200 sebesar 30,05% sedangkan nilai
batas cair (liquid limit), batas plastis (plastic limit), dan indeks plastisitas
(plasticity index) merupakan non plastis.
80
Universitas Sumatera Utara
D30
D10
D60
Gambar 4.6 Grafik Analisa Saringan Kapur
D10 = 0,0042 mm
Cu =
D6
D
Cc =
D
D6 x D
=
,
D30 = 0,079 mm
,
=
D60 = 0,31 mm
= 3,80
,
,
x ,
= ,
Tabel 4.7 Data Uji Sifat Fisik Abu Gunung Vulkanik
No.
Pengujian
Hasil
1.
Berat Spesifik (Specific Gravity)
2,62
2.
Batas Cair (Liquid Limit)
Non Plastis
3.
Batas Plastis (Plastic Limit)
Non Plastis
4.
Indeks Plastisitas (Plasticity Index)
Non Plastis
5.
Persen Lolos Saringan no. 200
13,80 %
81
Universitas Sumatera Utara
Dari data di atas, berdasarkan sistem klasifikasi AASHTO dimana diperoleh
data berupa persentase tanah lolos ayakan no. 200 sebesar 13,80% sedangkan nilai
batas cair (liquid limit), batas plastis (plastic limit), dan indeks plastisitas
(plasticity index) merupakan non plastis.
D10 D30
D60
Gambar 4.7 Grafik Analisa Saringan Abu Gunung Vulkanik
D10 = 0,019 mm
Cu =
Cc =
D
D
=
D
D6 x D
,
D30 = 0,11 mm
,
=
= ,
,
,
x ,
D60 = 0,17 mm
= ,
4.2.3 Pengujian Sifat Fisik Tanah dengan Bahan Stabilisator
Hasil pengujian sifat fisik tanah yang telah dicampur dengan bahan kapur
dan abu gunung vulkanik ditunjukkan pada Tabel 4.8. Grafik hubungan antara
nilai batas cair (LL) dengan variasi campuran ditunjukkan pada Gambar 4.8 dan
82
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.9, hubungan antara nilai batas plastis (PL) dan hubungan antara nilai
indeks plastisitas (IP) dengan variasi campuran ditunjukkan pada Gambar 4.10.
Tabel 4.8 Data Hasil Uji Atterberg Limit
Sampel
Batas - Batas Atterberg
LL
PL
PI
Tanah Asli
47,33
17,45
29,88
2% K + 2% AGV
45,88
17,76
28,12
2% K + 4% AGV
44,96
17,97
26,99
2% K + 6% AGV
43,30
18,12
25,18
2% K + 8% AGV
42,20
18,42
23,78
2% K + 10% AGV
41,02
18,53
22,49
2% K + 12% AGV
40,80
18,75
22,05
2% K + 14% AGV
40,31
19,10
21,21
2% K + 16% AGV
38,43
19,31
19,12
2% K + 18% AGV
37,21
19,53
17,68
2% K + 20% AGV
36,15
19,57
16,57
2% K + 22% AGV
34,75
19,83
14,91
2% K + 24% AGV
33,98
20,05
13,93
4% K + 2% AGV
45,12
17,85
27,27
4% K + 4% AGV
44,03
18,01
26,02
4% K + 6% AGV
42,91
18,16
24,75
4% K + 8% AGV
41,84
18,48
23,36
83
Universitas Sumatera Utara
Batas - Batas Atterberg
Sampel
LL
PL
PI
4% K + 10% AGV
40,67
18,57
22,10
4% K + 12% AGV
39,26
18,79
20,47
4% K + 14% AGV
38,02
19,16
18,86
4% K + 16% AGV
36,96
19,35
17,64
4% K + 18% AGV
35,13
19,58
15,55
4% K + 20% AGV
33,95
19,92
14,03
4% K + 22% AGV
32,51
20,20
12,32
4% K + 24% AGV
31,55
20,22
11,33
6% K + 2% AGV
44,02
18,01
26,01
6% K + 4% AGV
42,97
18,32
24,65
6% K + 6% AGV
41,58
18,56
23,02
6% K + 8% AGV
40,97
18,78
22,18
6% K + 10% AGV
39,98
19,01
20,97
6% K + 12% AGV
38,86
19,34
19,52
6% K + 14% AGV
37,91
19,55
18,36
6% K + 16% AGV
36,84
19,78
17,06
6% K + 18% AGV
34,97
20,09
14,88
6% K + 20% AGV
33,75
20,34
13,41
6% K + 22% AGV
32,04
20,65
11,39
6% K + 24% AGV
30,46
21,08
9,38
8% K + 2% AGV
43,97
18,31
25,66
8% K + 4% AGV
42,73
18,77
23,96
8% K + 6% AGV
41,53
18,95
22,58
Tabel 4.8 Lanjutan.
84
Universitas Sumatera Utara
Sampel
Batas - Batas Atterberg
LL
LL
LL
8% K + 8% AGV
40,11
19,25
20,86
8% K + 10% AGV
38,45
19,60
18,85
8% K + 12% AGV
37,34
19,81
17,53
8% K + 14% AGV
36,22
20,09
16,13
8% K + 16% AGV
34,29
20,47
13,82
8% K + 18% AGV
33,14
20,72
12,42
8% K + 20% AGV
31,96
20,98
10,98
8% K + 22% AGV
30,26
21,40
8,86
8% K + 24% AGV
29,15
21,69
7,46
Tabel 4.8 Lanjutan
4.2.3.1 Batas Cair (Liquid Limit)
Gambar 4.8 Grafik Hubungan antara Nilai Batas Cair (LL) dengan Variasi
Campuran Kapur dan Abu Gunung Vulkanik
85
Universitas Sumatera Utara
Pada Gambar 4.8 tersebut, ditunjukkan bahwa batas cair akibat
penambahan bahan stabilisasi kapur dan
abu
gunung vulkanik mengalami
penurunan. Semakin besar persentase abu gunung vulkanik, maka semakin kecil
batas cairnya. Pada tanah asli batas cair mencapai 47,33% sedangkan nilai batas
cair terendah berada pada variasi campuran 8% K + 24% AGV dengan lama
pemeraman 7 hari yaitu sebesar 29,15%. Hal tersebut disebabkan akibat tanah
mengalami proses sementasi oleh kapur dan abu gunung vulkanik sehingga tanah
menjadi butiran yang lebih besar yang menjadikan gaya tarik menarik antar
partikel dalam tanah menurun.
4.2.3.2 Batas Plastis (Plastic Limit)
Gambar 4.9 Grafik Hubungan antara Nilai Batas Plastis (PL) dengan Variasi
Campuran Kapur dan Abu Gunung Vulkanik
Gambar 4.9 menunjukkan terjadinya peningkatan nilai batas plastis akibat
penambahan kapur dan abu gunung vulkanik. Untuk tanah asli batas plastis
86
Universitas Sumatera Utara
sebesar 17,45% dan terus meningkat sampai nilai batas plastis tertinggi berada
pada variasi 8% K + 24% AGV sebesar 21,69%.
4.2.3.3 Indeks Plastisitas (Plasticity Index)
Gambar 4.10 Grafik Hubungan antara Nilai Indeks Plastisitas (IP) dengan Variasi
Campuran Kapur Abu Gunung Vulkanik
Gambar 4.10 menunjukkan terjadinya penurunan nilai indeks plastisitas
akibat penambahan kapur dan abu gunung vulkanik bahwa dengan penambahan
bahan stabilisasi maka nilai indeks plastisitas akan menurun. Penurunan nilai
indeks plastisitas tersebut dapat mengurangi potensi pengembangan dan
penyusutan dari tanah. Hal ini disebabkan oleh adanya proses hidrasi kapur yang
ditambahkan ke 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-kapur tersebut yang
berdampak pada berkurangnya potensi kembang susut.
87
Universitas Sumatera Utara
Ditambah dengan bahan stabilisasi berupa abu gunung vulkanik. Silika dan
alumina dari abu gunung vulkanik bercampur dengan air membentuk pasta yang
mengikat partikel lempung dan menutupi pori-pori tanah. Rongga-rongga pori
yang dikelilingi bahan sementasi yang lebih sulit ditembus air akan membuat
campuran tanah-abu gunung vulkanik lebih tahan terhadap penyerapan air
sehingga menurunkan sifat plastisitasnya. Dapat dilihat penurunan indeks
plastisitas dari tanah asli yang awalnya sebesar 29,88% mengalami penurunan
seiring bertambahnya pencampuran abu gunung vulkanik hingga nilai indeks
plastisitas terendah pada variasi campuran 8% K + 24% AGV pada pemeraman 7
hari yaitu sebesar 7,46%.
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
pemadatan Proctor 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 4.9 dan
kurva pemadatan ditampilkan pada Gambar 4.11.
88
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.9 Data Uji Pemadatan Tanah Asli
No
Hasil pengujian
Nilai
1
Kadar air optimum
21,12%
2
Berat isi kering maksimum
1,34 gr/cm3
Gambar 4.11 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 kapur dan abu gunung vulkanik ditunjukkan pada Tabel 4.10
dan hubungan antara nilai berat isi kering dengan variasi campuran ditunjukkan
pada Gambar 4.12 dan hubungan kadar air optimum dengan variasi campuran
ditunjukan pada gambar Gambar 4.13.
89
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.10 Data Hasil Uji Pemadatan Tanah dengan Bahan Stabilisator
γd maks
wopt
(gr/cm³)
(%)
Tanah Asli
1,34
21,12
2% K + 2% AGV
1,44
20,85
2% K + 4% AGV
1,48
20,53
2% K + 6% AGV
1,51
20,34
2% K + 8% AGV
1,53
20,07
2% K + 10% AGV
1,56
19,75
2% K + 12% AGV
1,54
19,91
2% K + 14% AGV
1,52
20,04
2% K + 16% AGV
1,50
20,25
2% K + 18% AGV
1,49
20,47
2% K + 20% AGV
1,47
20,68
2% K + 22% AGV
1,45
20,81
2% K + 24% AGV
1,43
21,06
4% K + 2% AGV
1,43
20,96
4% K + 4% AGV
1,46
20,69
4% K + 6% AGV
1,50
20,49
4% K + 8% AGV
1,52
19,98
4% K + 10% AGV
1,51
20,25
4% K + 12% AGV
1,49
20,44
4% K + 14% AGV
1,48
20,65
Sampel
90
Universitas Sumatera Utara
γd maks
wopt
(gr/cm³)
(%)
4% K + 16% AGV
1,46
20,84
4% K + 18% AGV
1,44
21,07
4% K + 20% AGV
1,42
21,38
4% K + 22% AGV
1,40
21,57
4% K + 24% AGV
1,39
21,73
6% K + 2% AGV
1,42
21,04
6% K + 4% AGV
1,44
20,83
6% K + 6% AGV
1,49
20,56
6% K + 8% AGV
1,48
20,68
6% K + 10% AGV
1,46
20,78
6% K + 12% AGV
1,45
20,97
6% K + 14% AGV
1,43
21,08
6% K + 16% AGV
1,42
21,27
6% K + 18% AGV
1,41
21,31
6% K + 20% AGV
1,40
21,42
6% K + 22% AGV
1,39
21,56
6% K + 24% AGV
1,38
21,82
8% K + 2% AGV
1,41
21,29
8% K + 4% AGV
1,43
20,91
8% K + 6% AGV
1,41
20,98
8% K + 8% AGV
1,40
21,07
Sampel
Tabel 4.10 Lanjutan
91
Universitas Sumatera Utara
γd maks
wopt
(gr/cm³)
(%)
8% K + 10% AGV
1,39
21,18
8% K + 12% AGV
1,38
21,23
8% K + 14% AGV
1,37
21,39
8% K + 16% AGV
1,35
21,45
8% K + 18% AGV
1,34
21,56
8% K + 20% AGV
1,33
21,63
8% K + 22% AGV
1,32
21,84
8% K + 24% AGV
1,30
22,07
Sampel
Tabel 4.10 Lanjutan
4.3.2.1 Berat Isi Kering Maksimum (γd maks)
Dari pengujian pemadatan tanah yang telah dilakukan pada tanah asli
diperoleh nilai berat isi kering tanah asli sebesar 1,34 gr/cm³. Pada Gambar 4.12
dapat dilihat bahwa nilai berat isi kering semakin meningkat jika ditambahkan
kapur dan abu gunung vulkanik pada 2% kapur + 10% AGV memiliki berat isi
terbesar yakni 1,56 gr/cm3, 4% K + 8% AGV memiliki berat isi kering terbesar
yaitu 1,52 gr/cm3, 6% K + 6% AGV memiliki berat isi kering terbesar yaitu 1,49
gr/cm3, dan 8% K + 4% AGV memiliki berat isi kering terbesar yaitu 1,43 gr/cm3.
Dan mengalami penurunan ketika penambahan kadar abu gunung vulkanik
selanjutnya.
Peningkatan berat isi kering ini terjadi karena bahan stabilisator mengisi
rongga pori pada tanah, yang pada kondisi tanah asli, rongga pori tersebut diisi
92
Universitas Sumatera Utara
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 tanah telah
melewati penambahan efektif bahan stabilisator. 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 4.12 Grafik Hubungan antara Berat Isi Kering Maksimum (Γd Maks) Tanah
dengan Variasi Campuran Kapur dan Abu Gunung Vulkanik
93
Universitas Sumatera Utara
4.3.2.2 Kadar Air Optimum (wopt )
Hasil kadar air optimum dari percobaan yang dilakukan diketahui bahwa nilai
kadar air optimum tanah asli yaitu 21,12% dan selanjutnya mengalami penurunan.
Gambar 4.11 menunjukkan kadar air optimum pada saat mencapai berat isi kering
maksimum dan mengalami peningkatan ketika melewati berat isi kering
maksimum. Penurunan kadar air optimum ini disebabkan karena bahan
stabilisator mendesak air keluar dari pori tanah dan rongga pada tanah yang berisi
air akan digantikan oleh bahan stabilisasi sehingga air pun tidak bisa masuk
kembali kedalam mikropori tanah, akibatnya persentase air yang dikandung tanah
menjadi berkurang.
Kenaikan kadar air optimum ini disebabkan karena bahan stabilisator kapur
mengakibatkan tanah menjadi panas sehingga campuran membutuhkan kadar air
yang lebih banyak untuk saling berikatan. Serta disebabkan karena semakin
banyaknya persentase bahan stabilisator dan berat tanah aslinya tetap,
mengakibatkan berkurangnya daya ikat dari campuran.
94
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.13 Grafik Hubungan antara Kadar Air Optimum Tanah (Wopt ) dengan
Variasi Campuran Kapur dan Abu Gunung Vulkanik
4.3.3
Pengujian CBR (California Bearing Ratio)
Pengaruh pencampuran kapur dan abu gunung vulkanik 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 stabilisasi kapur dan abu gunung vulkanik dengan waktu
pemeraman selama 7 hari.
Pengujian ini dilakukan dalam kondisi tidak terendam (unsoaked) karena
relatif lebih cepat. Pada umumnya nilai CBR tidak terendam (unsoaked) lebih
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.
95
Universitas Sumatera Utara
Ikatan antar butir merupakan kemampuan saling mengunci antar butiran,
dan adanya rekatan yang merekatkan permukaan butiran tersebut, semakin kuat
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 pengaruh
terhadap nilai CBR.
Hasil pengujian CBR yang dilakukan pada setiap variasi campuran
ditunjukkan pada Tabel 4.11
Tabel 4.11 Data Hasil CBR dengan Berbagai Variasi Penambahan Kapur dan
Abu Gunung Vulkanik
γd maks
Wopt
CBR
(gr/cm³)
(%)
(%)
Tanah Asli
1,34
21,12
6,29
2% K + 2% AGV
1,44
20,85
6,91
2% K + 4% AGV
1,48
20,53
7,24
2% K + 6% AGV
1,51
20,34
7,77
2% K + 8% AGV
1,53
20,07
8,16
2% K + 10% AGV
1,56
19,75
8,80
2% K + 12% AGV
1,54
19,91
8,61
2% K + 14% AGV
1,52
20,04
8,41
2% K + 16% AGV
1,50
20,25
8,21
2% K + 18% AGV
1,49
20,47
8,00
Sampel
96
Universitas Sumatera Utara
γd maks
Wopt
CBR
(gr/cm³)
(%)
(%)
2% K + 20% AGV
1,47
20,68
7,82
2% K + 22% AGV
1,45
20,81
7,53
2% K + 24% AGV
1,43
21,06
6,90
4% K + 2% AGV
1,43
20,96
7,03
4% K + 4% AGV
1,46
20,69
7,80
4% K + 6% AGV
1,50
20,49
8,22
4% K + 8% AGV
1,52
19,98
9,01
4% K + 10% AGV
1,51
20,25
8,93
4% K + 12% AGV
1,49
20,44
8,82
4% K + 14% AGV
1,48
20,65
8,73
4% K + 16% AGV
1,46
20,84
8,65
4% K + 18% AGV
1,44
21,07
8,50
4% K + 20% AGV
1,42
21,38
8,07
4% K + 22% AGV
1,40
21,57
7,60
4% K + 24% AGV
1,39
21,73
7,11
6% K + 2% AGV
1,42
21,04
8,04
6% K + 4% AGV
1,44
20,83
8,45
6% K + 6% AGV
1,49
20,56
8,59
6% K + 8% AGV
1,48
20,68
9,41
6% K + 10% AGV
1,46
20,78
9,34
6% K + 12% AGV
1,45
20,97
9,25
Sampel
Tabel 4.11 Lanjutan
97
Universitas Sumatera Utara
γd maks
Wopt
CBR
(gr/cm³)
(%)
(%)
6% K + 14% AGV
1,43
21,08
9,13
6% K + 16% AGV
1,42
21,27
9,01
6% K + 18% AGV
1,41
21,31
8,91
6% K + 20% AGV
1,40
21,42
8,73
6% K + 22% AGV
1,39
21,56
8,31
6% K + 24% AGV
1,38
21,82
8,00
8% K + 2% AGV
1,41
21,29
9,30
8% K + 4% AGV
1,43
20,91
10,12
8% K + 6% AGV
1,41
20,98
9,90
8% K + 8% AGV
1,40
21,07
9,70
8% K + 10% AGV
1,39
21,18
9,51
8% K + 12% AGV
1,38
21,23
9,29
8% K + 14% AGV
1,37
21,39
9,07
8% K + 16% AGV
1,35
21,45
8,89
8% K + 18% AGV
1,34
21,56
8,79
8% K + 20% AGV
1,33
21,63
7,52
8% K + 22% AGV
1,32
21,84
7,00
8% K + 24% AGV
1,30
22,07
6,23
Sampel
Tabel 4.11 Lanjutan
98
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.14 Grafik Hubungan Nilai CBR dengan Variasi Persentase
Penambahan Campuran Kapur Abu Gunung Vulkanik
Pada Gambar 4.14 memperlihatkan pengaruh terhadap variasi penambahan
campuran kapur dan abu gunung vulkanik terhadap nilai CBR. Pada grafik yang
ditunjukkan oleh Gambar 4.14 diatas, didapat nilai CBR terbesar pada variasi 2%
K + 10% AGV sebesar 8,80%, 4% K + 8% AGV sebesar 9,01%, 6% K + 6%
AGV sebesar 9,59% dan 8% K + 4% AGV sebesar 10,12%. Akan tetapi pada
penambahan selanjutnya nilai CBR cenderung mengalami penurunan, hal ini
disebabkan berat volume tanah berkurang karena pori-pori tanah terisi oleh
campuran kapur dan abu gunung vulkanik menyebabkan hasil penetrasi pada
pengujian CBR menurun.
4.3.4
Pengujian Kuat Tekan Bebas (Unconfined Compression Test)
Dalam pengujian ini akan diperoleh hubungan antara nilai kuat tekan bebas
tanah (qu) pada tanah asli dan tanah remoulded (buatan) serta nilai kuat tekan
bebas tanah (qu) pada tiap variasi tanah yang telah dicampur dengan bahan
99
Universitas Sumatera Utara
stabilisasi kapur dan abu gunung vulkanik dengan waktu pemeraman selama 7
hari. Selanjutnya dari hasil nilai qu diperoleh nilai Kohesi (cu) yaitu sebesar ½ qu.
Hasil pengujian Kuat Tekan Bebas yang dilakukan pada setiap variasi
campuran ditunjukkan pada Tabel 4.12. Pada gambar 4.15 ditunjukkan
perbandingan nilai Kuat Tekan tanah (qu) antara tanah asli dengan tanah
remoulded dan pada Gambar 4.16 ditunjukkan nilai kuat tekan tanah (qu) yang
diperoleh di setiap variasi campuran.
Tabel 4.12 Data Hasil Uji Kuat Tekan Bebas dengan Berbagai Variasi
Penambahan Kapur dan Abu Gunung Vulkanik
Sampel
qu
(kg/cm²)
cu (kg/cm²)
Tanah Asli
1,42
0,71
Tanah Remoulded
0,71
0,35
2% K + 2% AGV
1,74
0,87
2% K + 4% AGV
2,19
1,09
2% K + 6% AGV
2,35
1,17
2% K + 8% AGV
2,56
1,28
2% K + 10% AGV
2,79
1,39
2% K + 12% AGV
2,59
1,29
2% K + 14% AGV
2,48
1,24
2% K + 16% AGV
2,32
1,16
2% K + 18% AGV
2,17
1,08
2% K + 20% AGV
1,99
0,99
2% K + 22% AGV
1,81
0,90
2% K + 24% AGV
1,67
0,83
100
Universitas Sumatera Utara
Sampel
qu
(kg/cm²)
cu (kg/cm²)
4% K + 2% AGV
1,98
0,99
4% K + 4% AGV
2,21
1,10
4% K + 6% AGV
2,50
1,25
4% K + 8% AGV
2,90
1,45
4% K + 10% AGV
2,86
1,43
4% K + 12% AGV
2,65
1,32
4% K + 14% AGV
2,52
1,26
4% K + 16% AGV
2,41
1,20
4% K + 18% AGV
2,25
1,12
4% K + 20% AGV
2,08
1,04
4% K + 22% AGV
1,94
0,97
4% K + 24% AGV
1,81
0,90
6% K + 2% AGV
2,37
1,18
6% K + 4% AGV
2,75
1,37
6% K + 6% AGV
3,13
1,56
6% K + 8% AGV
3,01
1,50
6% K + 10% AGV
2,95
1,47
6% K + 12% AGV
2,79
1,39
6% K + 14% AGV
2,61
1,30
6% K + 16% AGV
2,52
1,26
6% K + 18% AGV
2,32
1,16
6% K + 20% AGV
2,17
1,08
6% K + 22% AGV
2,05
1,03
Tabel 4.12 Lanjutan
101
Universitas Sumatera Utara
Sampel
qu
(kg/cm²)
cu (kg/cm²)
6% K + 24% AGV
1,92
0.96
8% K + 2% AGV
2,86
1.43
8% K + 4% AGV
3,28
1.64
8% K + 6% AGV
3,17
1.58
8% K + 8% AGV
3,03
1.51
8% K + 10% AGV
2,99
1.50
8% K + 12% AGV
2,87
1.43
8% K + 14% AGV
2,70
1.35
8% K + 16% AGV
2,63
1.31
8% K + 18% AGV
2,41
1.20
8% K + 20% AGV
2,21
1.10
8% K + 22% AGV
2,10
1.05
8% K + 24% AGV
2,01
1.00
Tabel 4.12 Lanjutan
102
Universitas Sumatera Utara
Tabel 4.13 Perbandingan Kuat Tekan Tanah Asli dan Tanah Remoulded
Strain (%)
Tanah Asli
qu (kg/cm²)
Tanah Remoulded
qu (kg/cm²)
0,5
0,30
0,16
1
0,46
0,23
2
0,69
0,41
3
1,18
0,54
4
1,42
0,61
5
1,16
0,71
6
1,08
0,57
7
0,83
0,39
Gambar 4.15 Grafik Hubungan antara Nilai Kuat Tekan Tanah (qu) dengan
Regangan (Strain) yang Diberikan Pada Sampel Tanah Asli dan Remoulded
103
Universitas Sumatera Utara
Pada Gambar 4.15 dapat dilihat nilai kuat tekan tanah pada tanah asli adalah
sebesar 1,42 kg/cm², sedangkan pada tanah remoulded diperoleh sebesar 0,71
kg/cm². Terjadi penurunan yang cukup besar seperti terlihat pada Gambar 4.15.
Penurunan ini diakibatkan oleh perlakuan berupa kerusakan struktur tanah yang
diterima oleh tanah buatan (remoulded). Sifat berkurangnya kekuatan tanah akibat
adanya kerusakan struktural tanah tersebut disebut kesensitifan (sensitivity). Nilai
sensitifitas inilah yang akan menentukan klasifikasi tanah menurut sensitifitasnya.
�
�� ��=
qu
qu
�
�
=
,
,
= ,
Sampel tanah yang digunakan dalam penelitian ini, memiliki rasio
kesensitifian sebesar 2,00. Dimana tergolong ke dalam tanah sentifitas sedang.
Artinya, kerusakan struktural yang dialami tanah tidak berpengaruh besar
terhadap perubahan kuat tekan maupun kuat geser tanah.
Gambar 4.16 Grafik Kuat Tekan dengan Berbagai Variasi Penambahan Abu
Sekam Padi dan Abu Vulkanik
104
Universitas Sumatera Utara
Berdasarkan Gambar 4.16 tersebut didapat nilai Kuat Tekan tanah asli (qu)
sebesar 1,42 kg/cm². Kemudian dengan adanya penambahan kapur dan abu
gunung vulkanik nilai Kuat Tekan semakin meningkat tetapi hanya dengan variasi
campuran 8% K + 4% AGV, pada variasi campuran tersebutlah nilai Kuat Tekan
tanah yang paling maksimum yaitu sebesar 3,28 kg/cm².
Dengan demikian, semakin banyak penambahan kapur dan abu gunung
vulkanik akan mengakibatkan semakin kecil nilai Kuat Tekan tanah. Hal ini
dikarenakan penambahan kapur dan abu gunung vulkanik yang terlalu banyak
pada tanah akan memperkecil lekatan antara butiran tanah dan air, sehingga tanah
menjadi mudah pecah ketika diberi tekanan vertikal.
105
Universitas Sumatera Utara
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan mengenai pengaruh bahan
stabilisator kapur dan abu gunung vulkanik terhadap tanah lempung dengan kadar
campuran yang telah ditetapkan dan masa pemeraman (curing time) selama 7 hari,
dapat disimpulkan bahwa :
1. Berdasarkan klasifikasi USCS, sampel tanah asli tersebut termasuk dalam
jenis CL (Clay-Low Plasticity) yaitu lempung anorganik dengan plastisitas
rendah sampai sedang.
2. Berdasarkan klasifikasi AASHTO, sampel tanah asli termasuk dalam jenis
A-7-6.
3. Dari hasil uji Water Content didapat bahwa nilai kadar air tanah asli
sebesar 34,33%.
4. Dari hasil uji Specific Gravity didapat bahwa nilai berat spesifik tanah asli
yaitu 2,65. Berat spesifik kapur sebesar 2,59 dan berat spesifik abu gunung
vulkanik sebesar sebesar 2,62.
5. Dari uji Atterberg tanah asli diperoleh nilai Liquid Limit (LL) sebesar
47,33% dan indeks plastisitas sebesar 29,88%. Berdasarkan hasil
percobaan yang dilakukan diketahui bahwa:
•
Penambahan 2% K + 24% AGV, memiliki indeks plastisitas (IP) yang
paling rendah yaitu 13,93%. Dengan nilai liquid limit sebesar 33,98%.
106
Universitas Sumatera Utara
•
Penambahan 4% K + 24% AGV, memiliki indeks plastisitas (IP) yang
paling rendah yaitu 11,33%. Dengan nilai liquid limit sebesar 31,55%.
•
Penambahan 6% K + 24% AGV, memiliki indeks plastisitas (IP) yang
paling rendah yaitu 9,38%. Dengan nilai liquid limit sebesar 30,46%.
•
Penambahan 8% K + 24% AGV, memiliki indeks plastisitas (IP) yang
paling rendah yaitu 7,46%. Dengan nilai liquid limit sebesar 29,15%.
6. Dari hasil uji Proctor Standart mengahasilkan nilai kadar optimum pada
tanah asli sebesar 21,12% dan Berat Isi Kering Maksimum sebesar 1,34
gr/cm³, sedangkan nilai berat isi yang maksimum dari semua campuran
yaitu :
•
Pada variasi 2% K + 10% AGV dimana sebesar 1,56 gr/cm³ dan
kadar air optimumnya yaitu 19,75%.
•
Pada variasi 4% K + 8% AGV dimana sebesar 1,52 gr/cm³ dan kadar
air optimumnya yaitu 19,98%.
•
Pada variasi 6% K + 6% AGV dimana sebesar 1,49 gr/cm³ dan kadar
air optimumnya yaitu 20,56%.
•
Pada variasi 8% K + 4% AGV dimana sebesar 1,43 gr/cm³ dan kadar
air optimumnya yaitu 20,91%.
7. Dari hasil uji Nilai CBR Laboratorium yang dilakukan pada tanah asli
diperoleh nilai CBR sebesar 6,29%. Dari hasil penelitian yang dilakukan
nilai CBR yang paling besar yakni:
•
Pada variasi campuran 2% K + 10% AGV dimana nilai CBR 8,80 %
•
Pada variasi campuran 4% K + 8% AGV dimana nilai CBR 9,01 %
•
Pada variasi campuran 6% K + 6% AGV dimana nilai CBR 9.59 %
107
Universitas Sumatera Utara
•
Pada variasi campuran 8% K + 4% AGV dimana nilai CBR 10,12 %
8. Dari uji unconfined compression test yang dilakukan diperoleh nilai kuat
tekan tanah (qu) pada tanah asli sebesar 1,42 kg/cm2, sedangkan pada
tanah remoulded diperoleh nilai sebesar 0,71 kg/cm2. sedangkan nilai kuat
tekan tanah (qu) yang maksimum dari semua campuran yaitu :
•
Pada variasi campuran 2% K + 10% AGV dimana nilai qu 2,79 kg/cm2
•
Pada variasi campuran 4% K + 8% AGV dimana nilai qu 2,90 kg/cm2
•
Pada variasi campuran 6% K + 6% AGV dimana nilai qu 3,13 kg/cm2
•
Pada variasi campuran 8% K + 4% AGV dimana nilai qu 3,28 kg/cm2
5.2 Saran
Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan mengenai pengaruh bahan
stabilisator kapur dan abu gunung vulkanik terhadap tanah lempung, penulis
memberikan saran bahwa:
1.
Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut dengan variasi lama pemeraman yang
berbeda sehingga dapat dilakukan perbandingan nilai antar variasi untuk
setiap bahan pencampur.
2.
Perlu dilakukan penelitian lanjutan mengenai nilai ekonomis penggunaan
kapur dan abu gunung vulkanik sebagai bahan stabilisator (stabilizing
agents) pada tanah lempung jika dikombinasikan dengan bahan pencampur
semen.
108
Universitas Sumatera Utara
3.
Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut pengaruh penambahan kapur dan abu
gunung vulkanik pada jenis tanah yang lain.
4.
Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut mengenai penambahan jenis kapur
yang berbeda pada jenis tanah lain.
109
Universitas Sumatera Utara