PENAMBAHAN LIMBAH PLASTIK PADA LEMPUNG EKSPANSIF DITINJAU DARI POTENSI MENGEMBANG, TEKANAN MENGEMBANG DAN KUAT TEKAN BEBAS.
PENGARUH LIMBAH PLASTIK PADA TANAH LEMPUNG
EKSPANSIF DITINJAU DARI POTENSI MENGEMBANG,
TEKANAN MENGEMBANG DAN KUAT TEKAN BEBAS
The Influence of Waste Plastic at Expansive Clay from Paramater Swelling,
Swelling Pressure and Unconfined Compressive Test
SKRIPSI
Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sebelas Maret Surakarta
Disusun oleh :
NURIANA ILYAS PRATAMA
I0112110
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2016
i
HALAMAN PERSETUJUAN
PENGARUH LIMBAH PLASTIK PADA TANAH LEMPUNG
EKSPANSIF DITINJAU DARI POTENSI MENGEMBANG,
TEKANAN MENGEMBANG DAN KUAT TEKAN BEBAS
The Influence of Waste Plastic at Expansive Clay from Paramater Swelling,
Swelling Pressure and Unconfined Compressive Test
SKRIPSI
Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sebelas Maret Surakarta
Disusun oleh :
NURIANA ILYAS PRATAMA
I0112110
Telah disetujui untuk dipertahankandi hadapan tim penguji pendadaran
Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret
Persetujuan dosen pembimbing
Dosen pembimbing I
Dosen pembimbing II
Dr.Bambang Setiawan, S.T.,M.T
Ir.Noegroho Djarwati, MT
NIP. 19690717 199702 1 001
NIP. 19561112 198403 2 007
ii
PENGESAHAN SKRIPSI
MODEL HIDROLOGI UNTUK MENGISI DATA
HUJAN YANG HILANG BERDASARKAN NERACA
AIR
(StudiKasus di DAS Dengkeng)
HYDROLOGYCAL MODEL FOR FILLING OF MISSING
RAINFALL DATA BASED ON WATER BALANCE
(Study case in Dengkeng Watershed)
DisusunOleh
PURWANTO
I0112115
Telahdipertahankandihadapan
Tim
PengujiPendadaran
Program
StudiTeknikSipilFakultasTeknikUniversitasSebelasMaret Surakarta pada
:
Hari
Tanggal
: Senin
: 29 Agustus2016
Tim Penguji
Nama/NIP
TandaTangan
1. Dr.Ir. Rr. RintisHadiani, MT
19630120 198803 2 002
................................
2. Setiono, S.T.,M.Sc.
19720224 199702 1 001
................................
3. Dr. CahyonoIkhsan, S.T., M.T.
19520317 198503 1 001
................................
4. Ir. Suyanto, M.M.
19520317 198503 1 001
................................
Disahkan,
Tanggal
: ………………………..
Kepala Program StudiTeknikSipil
FakultasTeknik UNS
Wibowo, ST, DEA
NIP. 196810071995021001
iii
MOTTO
“Jalan menuju Allah adalah jalan yang membuat Adam kelelahan. Ibrahim
dilempar kedalam api. Ismail dibentangkan untuk disembelih. Yusuf dijual dengan
harga murah dan dipenjara selama beberapa tahun. Zakaria di gergaji. Yahya
disembelih. Ayub menderita penyakit. Daud menangis melebihi kadar semestinya.
Isa berjalan sendirian. Dan Muhammad SAW mendapat kefakiran dan berbagai
gangguan. Sementara kalian ingin menempuhnya dengan bersantai ria dan
bermain-main? Demi Allah takkan pernah bisa terjadi.”
(Ibnul Qayyim al Jauziyah)
iv
Karya ini kupersembahkan untuk:
Ayahku yang telah mengajarkan arti menjadi seorang hamba Allah
Ibuku yang telah mengajarkan hangatnya ketulusan dan kasih sayang
Adikku yang selalu memberikan keindahan dalam balutan keceriaan
Teman-temanku yang telah mendukung dan membantu dalam suka dan duka
v
ABSTRAK
Nuriana Ilyas Prataa, 2016. Pengaruh Limbah Plastik pada Tanah Lempung
Ekspansif Ditinjau dari Potensi Mengembang, Tekanan Mengembang dan Kuat
Tekan Bebas. Skripsi, Program Studi Teknik Sipil. Fakultas Teknik. Universitas
Sebelas Maret. Surakarta.
Tanah lempung ekspansif termasuk dalam salah satu tanah yang bermasalah
karena sangat mudah dipengaruhi oleh kadar air. Permasalahan yang dapat terjadi
dalam ruang lingkup teknik sipil diantaranya adalah retaknya jalan, defleksi dan
deformasi pada bangunan. Berdasarkan permasalah yang dapat disebabkan tanah
lempung ekspansif maka perlu dilakukan suatu metode perbaikan.
Penelitian ini berusaha untuk memperbaiki tanah lempung ekspansif dengan
menggunakan limbah plastik sebagai bahan pengisi tanah. Parameter perbaikan
yang ditinjau adalah nilai potensi mengembang, tekanan mengembang dan kuat
tekan bebas. Variasi kadar plastik yang digunakan adalah 0%, 0.5%, 0.75% dan
1% dari berat tanah. Kondisi kadar air tanah pada pengujian potensi mengembang
dan tekanan mengembang berada di kadar air kering optimum dan optimum, pada
kuat tekan bebas berada di kadar air optimum.
Kesimpulan akhir yang didapatkan dari penelitian adalah penambahan plastik
pada kadar tertentu akan memperbaiki nilai potensi mengembang, tekanan
mengembang dan kuat tekan tanah lempung ekspansif. Stabilisasi terbaik untuk
tanah lempung ekspansif ada pada penambahan kadar plastik 0.5%. Tanah
lempung ekspansif dengan penambahan plastik kadar 0.5% memiliki nilai potensi
mengembang dan tekanan mengembang yang rendah yaitu 11.83% dan 86,6 kPa.
Tanah lempung ekspansif dengan kadar plastik 0.5% pun memiliki peningkatan
kuat tekan terbesar yaitu sebesar 41%.
Kata kunci: lempung, lempung ekspansif; stabilisasi tanah; plastik; potensi
mengembang; tekanan mengembang; kuat tekan bebas.
vi
ABSTRACT
Ramzi Yahya, 2016. Stabilization of High Plasticity Clay at Liquidity Index 0.5
and 0.75 by Cement. Skripsi, Program Studi Teknik Sipil. Fakultas Teknik.
Universitas Sebelas Maret. Surakarta.
High plasticityclayis a problematic soils
with lowstrength.Soil stabilizationis
needed toincreaseits strength. One of the methodsthat are usedin soil
stabilizationis to mixacertainchemicalagentinto the soil.
Cement is a binder agent that is commonly used in civil engineering.Cemented
soil stabilization of clay high plasticity have been research in this study. To
determine the effect of cement content to soil compressive strength, soil was
stabilized by variation of cement content, which is 5%, 10%, and 15%. Water
cement ratio, curing time, and liquidity index are also been varying to determine
their effect. The varying of water cement ratio are 20%, 25%, 30%, and 35% and
the varying of curing time are 0, 3, 7, and 14 days for unsoaked sample and one
day soaking after its curing time for soaked sample . Soil stabilization have been
done on the soil with liquidity index 0.5 and 0.75 and tested using the unconfined
compressive strength (UCS).
The results showed that the addition proportion of cement will increase the
compressive strength of the ground while the addition of FAS will decrease the
compressive strength. The highest compressive strength of the soil occurs with a
mixture of 15% of cement content and 20% of water cement ratio. Liquidity index
(LI) also have a considerable influence on the compressive strenth, where the
highest compressive strength on the liquidity index 0.5 and 0.75 are 989.92 and
584.94 kN/m2. In addition it is known that submerged soil will cause a decrease in
its compressive strength, where the highest compressive strength of soil down to
674.67 and 434.899 kN/m2.
Keyword: high plasticity clay; soil stabilization; cement; water cement ratio;
unconfined compressive strength.
vii
KATA PENGANTAR
Puji syukur selalu terpanjatkan kepada Allah subhanahuwa ta’ala atas berkat dan
rahmat dan hidayah-Nya sehingga penyusun dapat menyelesaikan skripsi dengan
judul “Pengaruh limbah plastik pada tanah lempung ekspansif ditinjau dari potensi
mengambang, tekanan mengembang dan kuat tekan bebas”
Skripsi ini merupakan salah satu persyaratan akademik untuk meraih gelar Sarjana
pada Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret
Surakarta.
Ucapan terima kasih atas bantuan yang telah diberikan dari awal pelaksanaan
hingga terselesaikannya skripsi ini, kepada :
1. Dr. Bambang Setiawan S.T., M.T selaku dosen pembimbing 1 yang telah
memberikan pengarahan selama penyusunan skripsi.
2. Ir.Noegroho Djarwati, MT selaku dosen pembimbing 2 yang telah
memberikan pengarahan selama penyusunan skripsi.
3. Seluruh rekan-rekan mahasiswa Teknik Sipil UNS,
4. Seluruh pihak yang tidak dapat tersebutkan satu persatu yang telah membantu
hingga terwujudnya skripsi ini.
Semoga skripsi ini dapat memberi manfaat bagi segenap civitas akademika dalam
menambah pengetahuan dan menunjang pemahaman mengenai penerapan ilmu
dibangku kuliah.
Surakarta, Oktober 2016
Penyusun
viii
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL............................................................................................................... i
HALAMAN PERSETUJUAN ...............................................................................................ii
HALAMAN PENGESAHAN .............................................................................................. iii
MOTTO……………….. ...................................................................................................... iv
PERSEMBAHAN .................................................................................................................. v
ABSTRAK…………. ........................................................................................................... vi
ABSTRACK…………. .......................................................................................................vii
KATA PENGANTAR ....................................................................................................... viii
DAFTAR ISI…………. ........................................................................................................ ix
DAFTAR TABEL ................................................................................................................xii
DAFTAR GAMBAR ......................................................................................................... xiii
DAFTAR NOTASI .............................................................................................................. xv
HALAMAN LAMPIRAN .................................................................................................. xvi
BAB 1
PENDAHULUAN ................................................................................................................. 1
1.1 Latar Belakang ............................................................................................................. 2
1.2 Rumusan Masalah ........................................................................................................ 2
1.3 Batasan Masalah ........................................................................................................... 2
1.4 Tujuan….. ..................................................................................................................... 2
1.5 Manfaat Penelitian ........................................................................................................ 3
BAB 2
LANDASAN TEORI ............................................................................................................. 4
2.1 Tinjauan Pustaka .......................................................................................................... 4
2.2 Dasar Teori ................................................................................................................... 5
2.2.1. Tanah lempung ekspansif ................................................................................... 5
2.2.2. Sampah plastik ................................................................................................... 7
ix
2.2.3 Stabilisasi tanah menggunakan limbah plastik .................................................... 9
2.2.4 Pengujian ........................................................................................................... 10
BAB 3
METODOLOGI PENELITIAN ........................................................................................... 14
3.1 Uraia Umum ............................................................................................................... 14
3.2 Tahap Pelaksanaan Penelitian .................................................................................... 15
3.2.1 Persiapan .............................................................................................................. 14
3.2.2 Penyediaan plastik ................................................................................................ 16
3.3.3 Penambahan variasi plastik dan pemadatan tanah................................................ 17
3.2.4 Tahap pengujian utama......................................................................................... 21
3.3 Hipotesa Hasil Penelitian ........................................................................................... 28
BAB 4
ANALISIS DAN PEMBAHASAN ..................................................................................... 29
4.1 Pengujian Pendahuluan .............................................................................................. 29
4.1.1 Hasil pengujian pendahuluan ............................................................................... 29
4.1.2 Analisis hasil pengujian pendahuluan .................................................................. 29
4.2 Pengujian pemadatan dengan modified Proctor ......................................................... 29
4.2.1 Hasil pengujian pemadatan dengan modified Proctor .......................................... 29
4.2.2 Analisis hasil pengujian modifed Proctor ............................................................ 30
4.3 Pengujian Utama ........................................................................................................ 32
4.3.1 Pengujian potensi mengembang ........................................................................... 33
4.3.1.1 Hasil pengujian potensis mengembang ....................................................... 33
4.3.1.2 Analisis hasil potensi mengembang ............................................................ 33
4.3.2 Pengujian tekanan mengambang .......................................................................... 36
4.3.2.1 Hasil pengujian tekanan mengembang ........................................................ 36
4.3.2.2 Analisis hasil pengujian tekanan mengembang ........................................... 37
4.3.3 Pengujian kuat tekan bebas .................................................................................. 40
4.3.3.1 Hasil pengujian kuat tekan bebas ................................................................ 40
4.3.3.2 Analisis hasil pengujian kuat tekan bebas ................................................... 41
x
4.4 Hasil Akhir Penelitian ................................................................................................ 42
BAB 5
KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................................................ 43
5.1 Kesimpulan ................................................................................................................. 43
5.2 Saran.
................................................................................................................... 43
DAFTAR PUSTAKA ..........................................................................................................xii
xi
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Derajat keekspansifan berdasarkan potensial mengembang dan batas susut
(Jitno, 2001) ..................................................................................................... 7
Tabel 3.1 Sampel yang dihasilkan setelah pemadatan modified Proctor ............................. 21
Tabel 4.1 Hasil pengujian klasifikasi tanah ......................................................................... 29
Tabel 4.2 Hasil pengujian modified Proctor ....................................................................... 30
Tabel 4.4 Hasil pengujian potensi mengembang ................................................................. 33
Tabel 4.5 Hasil pengujian tekanan mengembang ................................................................ 37
Tabel 4.6 Hasil pengujian unconfined compressive strength ............................................... 41
xii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Bagan batas-batas konsisensi tanah (Atteberg, 1991) ...................................... 6
Gambar 2.2 Hubungan berat isi kering tanah dengan kadar air pada pengujian
proctor (Craig, 1991) ..................................................................................... 10
Gambar 2.3 Penentuan tekanan pengembangan dengan pelepasan beban pada akhir
pembebanan uji pengembangan (Coduto, 1994) ........................................... 11
Gambar 3.1 Diagram alir penelitian ................................................................................... 14
Gambar 3.2 Proses pengambilan tanah ekspansif di Desa Ketitang .................................. 15
Gambar 3.3 Proses pemtongan dan penjemuran tanah ...................................................... 16
Gambar 3.4 Potongan limbah plastik yang digunakan dalam penelitian ........................... 17
Gambar 3.5 Proses pencampuran tanah dengan plastik ..................................................... 18
Gambar 3.6 Proses pemeraman selama 1 hari ................................................................... 18
Gambar 3.7 Proses pemadatan dengan alat pemadat otomatis .......................................... 19
Gambar 3.8 Sampel yang telah didongkrak ....................................................................... 20
Gambar 3.9 Ring pencetak sampel untuk pengujian potensi dan tekanan mengembang .. 20
Gambar 3.10 Hasil sampel yang telah dicetak dengan ring konsolidasi .............................. 21
Gambar 3.11 Konsolidometer .............................................................................................. 22
Gambar 3.12 Mould konsolidasi .......................................................................................... 22
Gambar 3.13 Sampel untuk pengujian potensi mengembang .............................................. 23
Gambar 3.14 Seluruh kelengkapan mould pengujian potensi mengembang ....................... 23
Gambar 3.15 Memasukkan sampel ke dalam piring pemisah.............................................. 24
Gambar 3.16 Proses memasukkan air ke dalam mould dan memulai dan memulai
pembacaan potensi mengembang .................................................................. 24
Gambar 3.17 Proses pembebanan dalam tekanan pengembang........................................... 25
Gambar 3.18 Mengeluarkan sampel dari piring pemisah mould untuk dilakukan uji
kadar air ......................................................................................................... 26
Gambar 3.19 UCS test machine ........................................................................................... 26
Gambar 3.20 Sampel pengujian UCS .................................................................................. 27
Gambar 3.21 Memulai proses pengujian kuat tekan bebas .................................................. 27
Gambar 4.1 Pengaruh variasi kadar plastik terhadap nilai
xiii
dmaks tanah
........................... 31
Gambar 4.2 Pengaruh penambahan kadar plastik terhadap nilai angka pori maksimal
modified Proctor ............................................................................................ 32
Gambar 4.3 Pengaruh variasi penambahan plastik terhadap nilai potensi
mengembang .................................................................................................. 34
Gambar 4.4 Pengaruh variasi penambahan kadar air terhadap nilai potensi
mengembang tanah dengan berbagai variasi plastik ..................................... 35
Gambar 4.5 Pengaruh penambahan variasi plastik terhadap nilai tekanan
mengembang tanah ........................................................................................ 37
Gambar 4.6 Pengaruh penambahan kadar air terdahap nilai tekanan mengembang
tanah............................................................................................................... 39
Gambar 4.7 Hasil pengujian unconfined compressive strength ......................................... 41
Gambar 4.8 Peningkatan kekuatan setiap variasi kadar plastik setelah pengujian UCS ... 42
xiv
DAFTAR NOTASI
: Luas penampang terkoreksi
: Luas penampang benda uji semula
CH
: Clay high plasticity
e
: Angka pori
Gs
: Specific gravity
Ho
: Tinggi benda uji semula
LI
: Liquidity index
LL
: Liquid limit
P
: Axial load
PI
: Plasticity index
PL
: Plastic limit
SI
: Shrinkage Index
SL
: Shrinkage limit
UCS
: Unconfined compressive Strength
V
: Volume total
Va
: Volume udara tanah
Vv
: Volume pori tanah
Vw
: Volume air tanah
Vs
: Volume butiran tanah
w
: Kadar air
W
: Berat total
Wb
: Berat total tanah basah
Ws
: Berat tanah kering
Ww
: Berat air tanah
∆H
: Perubahan tinggi benda uji
ɣb
: Berat volume tanah basah
ɣd
: Berat volume tanah kering
ɣs
: Berat isi butiran
ɣsat
: Berat isi tanah jenuh
ɣw
: Berat jenis air
ɛ
: Regangan aksial
xv
DAFTAR LAMPIRAN
LAMPIRAN A
: Hasil uji pendahuluan
LAMPIRAN B
: Hasil pengujian modified proctor
LAMPIRAN C
: Hasil pengujian potensi dan tekanan mengembang
LAMPIRAN D
: Hasil pengujian UCS
LAMPIRAN E
: Gambar Selama Penelitian
xvi
EKSPANSIF DITINJAU DARI POTENSI MENGEMBANG,
TEKANAN MENGEMBANG DAN KUAT TEKAN BEBAS
The Influence of Waste Plastic at Expansive Clay from Paramater Swelling,
Swelling Pressure and Unconfined Compressive Test
SKRIPSI
Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sebelas Maret Surakarta
Disusun oleh :
NURIANA ILYAS PRATAMA
I0112110
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2016
i
HALAMAN PERSETUJUAN
PENGARUH LIMBAH PLASTIK PADA TANAH LEMPUNG
EKSPANSIF DITINJAU DARI POTENSI MENGEMBANG,
TEKANAN MENGEMBANG DAN KUAT TEKAN BEBAS
The Influence of Waste Plastic at Expansive Clay from Paramater Swelling,
Swelling Pressure and Unconfined Compressive Test
SKRIPSI
Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sebelas Maret Surakarta
Disusun oleh :
NURIANA ILYAS PRATAMA
I0112110
Telah disetujui untuk dipertahankandi hadapan tim penguji pendadaran
Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret
Persetujuan dosen pembimbing
Dosen pembimbing I
Dosen pembimbing II
Dr.Bambang Setiawan, S.T.,M.T
Ir.Noegroho Djarwati, MT
NIP. 19690717 199702 1 001
NIP. 19561112 198403 2 007
ii
PENGESAHAN SKRIPSI
MODEL HIDROLOGI UNTUK MENGISI DATA
HUJAN YANG HILANG BERDASARKAN NERACA
AIR
(StudiKasus di DAS Dengkeng)
HYDROLOGYCAL MODEL FOR FILLING OF MISSING
RAINFALL DATA BASED ON WATER BALANCE
(Study case in Dengkeng Watershed)
DisusunOleh
PURWANTO
I0112115
Telahdipertahankandihadapan
Tim
PengujiPendadaran
Program
StudiTeknikSipilFakultasTeknikUniversitasSebelasMaret Surakarta pada
:
Hari
Tanggal
: Senin
: 29 Agustus2016
Tim Penguji
Nama/NIP
TandaTangan
1. Dr.Ir. Rr. RintisHadiani, MT
19630120 198803 2 002
................................
2. Setiono, S.T.,M.Sc.
19720224 199702 1 001
................................
3. Dr. CahyonoIkhsan, S.T., M.T.
19520317 198503 1 001
................................
4. Ir. Suyanto, M.M.
19520317 198503 1 001
................................
Disahkan,
Tanggal
: ………………………..
Kepala Program StudiTeknikSipil
FakultasTeknik UNS
Wibowo, ST, DEA
NIP. 196810071995021001
iii
MOTTO
“Jalan menuju Allah adalah jalan yang membuat Adam kelelahan. Ibrahim
dilempar kedalam api. Ismail dibentangkan untuk disembelih. Yusuf dijual dengan
harga murah dan dipenjara selama beberapa tahun. Zakaria di gergaji. Yahya
disembelih. Ayub menderita penyakit. Daud menangis melebihi kadar semestinya.
Isa berjalan sendirian. Dan Muhammad SAW mendapat kefakiran dan berbagai
gangguan. Sementara kalian ingin menempuhnya dengan bersantai ria dan
bermain-main? Demi Allah takkan pernah bisa terjadi.”
(Ibnul Qayyim al Jauziyah)
iv
Karya ini kupersembahkan untuk:
Ayahku yang telah mengajarkan arti menjadi seorang hamba Allah
Ibuku yang telah mengajarkan hangatnya ketulusan dan kasih sayang
Adikku yang selalu memberikan keindahan dalam balutan keceriaan
Teman-temanku yang telah mendukung dan membantu dalam suka dan duka
v
ABSTRAK
Nuriana Ilyas Prataa, 2016. Pengaruh Limbah Plastik pada Tanah Lempung
Ekspansif Ditinjau dari Potensi Mengembang, Tekanan Mengembang dan Kuat
Tekan Bebas. Skripsi, Program Studi Teknik Sipil. Fakultas Teknik. Universitas
Sebelas Maret. Surakarta.
Tanah lempung ekspansif termasuk dalam salah satu tanah yang bermasalah
karena sangat mudah dipengaruhi oleh kadar air. Permasalahan yang dapat terjadi
dalam ruang lingkup teknik sipil diantaranya adalah retaknya jalan, defleksi dan
deformasi pada bangunan. Berdasarkan permasalah yang dapat disebabkan tanah
lempung ekspansif maka perlu dilakukan suatu metode perbaikan.
Penelitian ini berusaha untuk memperbaiki tanah lempung ekspansif dengan
menggunakan limbah plastik sebagai bahan pengisi tanah. Parameter perbaikan
yang ditinjau adalah nilai potensi mengembang, tekanan mengembang dan kuat
tekan bebas. Variasi kadar plastik yang digunakan adalah 0%, 0.5%, 0.75% dan
1% dari berat tanah. Kondisi kadar air tanah pada pengujian potensi mengembang
dan tekanan mengembang berada di kadar air kering optimum dan optimum, pada
kuat tekan bebas berada di kadar air optimum.
Kesimpulan akhir yang didapatkan dari penelitian adalah penambahan plastik
pada kadar tertentu akan memperbaiki nilai potensi mengembang, tekanan
mengembang dan kuat tekan tanah lempung ekspansif. Stabilisasi terbaik untuk
tanah lempung ekspansif ada pada penambahan kadar plastik 0.5%. Tanah
lempung ekspansif dengan penambahan plastik kadar 0.5% memiliki nilai potensi
mengembang dan tekanan mengembang yang rendah yaitu 11.83% dan 86,6 kPa.
Tanah lempung ekspansif dengan kadar plastik 0.5% pun memiliki peningkatan
kuat tekan terbesar yaitu sebesar 41%.
Kata kunci: lempung, lempung ekspansif; stabilisasi tanah; plastik; potensi
mengembang; tekanan mengembang; kuat tekan bebas.
vi
ABSTRACT
Ramzi Yahya, 2016. Stabilization of High Plasticity Clay at Liquidity Index 0.5
and 0.75 by Cement. Skripsi, Program Studi Teknik Sipil. Fakultas Teknik.
Universitas Sebelas Maret. Surakarta.
High plasticityclayis a problematic soils
with lowstrength.Soil stabilizationis
needed toincreaseits strength. One of the methodsthat are usedin soil
stabilizationis to mixacertainchemicalagentinto the soil.
Cement is a binder agent that is commonly used in civil engineering.Cemented
soil stabilization of clay high plasticity have been research in this study. To
determine the effect of cement content to soil compressive strength, soil was
stabilized by variation of cement content, which is 5%, 10%, and 15%. Water
cement ratio, curing time, and liquidity index are also been varying to determine
their effect. The varying of water cement ratio are 20%, 25%, 30%, and 35% and
the varying of curing time are 0, 3, 7, and 14 days for unsoaked sample and one
day soaking after its curing time for soaked sample . Soil stabilization have been
done on the soil with liquidity index 0.5 and 0.75 and tested using the unconfined
compressive strength (UCS).
The results showed that the addition proportion of cement will increase the
compressive strength of the ground while the addition of FAS will decrease the
compressive strength. The highest compressive strength of the soil occurs with a
mixture of 15% of cement content and 20% of water cement ratio. Liquidity index
(LI) also have a considerable influence on the compressive strenth, where the
highest compressive strength on the liquidity index 0.5 and 0.75 are 989.92 and
584.94 kN/m2. In addition it is known that submerged soil will cause a decrease in
its compressive strength, where the highest compressive strength of soil down to
674.67 and 434.899 kN/m2.
Keyword: high plasticity clay; soil stabilization; cement; water cement ratio;
unconfined compressive strength.
vii
KATA PENGANTAR
Puji syukur selalu terpanjatkan kepada Allah subhanahuwa ta’ala atas berkat dan
rahmat dan hidayah-Nya sehingga penyusun dapat menyelesaikan skripsi dengan
judul “Pengaruh limbah plastik pada tanah lempung ekspansif ditinjau dari potensi
mengambang, tekanan mengembang dan kuat tekan bebas”
Skripsi ini merupakan salah satu persyaratan akademik untuk meraih gelar Sarjana
pada Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret
Surakarta.
Ucapan terima kasih atas bantuan yang telah diberikan dari awal pelaksanaan
hingga terselesaikannya skripsi ini, kepada :
1. Dr. Bambang Setiawan S.T., M.T selaku dosen pembimbing 1 yang telah
memberikan pengarahan selama penyusunan skripsi.
2. Ir.Noegroho Djarwati, MT selaku dosen pembimbing 2 yang telah
memberikan pengarahan selama penyusunan skripsi.
3. Seluruh rekan-rekan mahasiswa Teknik Sipil UNS,
4. Seluruh pihak yang tidak dapat tersebutkan satu persatu yang telah membantu
hingga terwujudnya skripsi ini.
Semoga skripsi ini dapat memberi manfaat bagi segenap civitas akademika dalam
menambah pengetahuan dan menunjang pemahaman mengenai penerapan ilmu
dibangku kuliah.
Surakarta, Oktober 2016
Penyusun
viii
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL............................................................................................................... i
HALAMAN PERSETUJUAN ...............................................................................................ii
HALAMAN PENGESAHAN .............................................................................................. iii
MOTTO……………….. ...................................................................................................... iv
PERSEMBAHAN .................................................................................................................. v
ABSTRAK…………. ........................................................................................................... vi
ABSTRACK…………. .......................................................................................................vii
KATA PENGANTAR ....................................................................................................... viii
DAFTAR ISI…………. ........................................................................................................ ix
DAFTAR TABEL ................................................................................................................xii
DAFTAR GAMBAR ......................................................................................................... xiii
DAFTAR NOTASI .............................................................................................................. xv
HALAMAN LAMPIRAN .................................................................................................. xvi
BAB 1
PENDAHULUAN ................................................................................................................. 1
1.1 Latar Belakang ............................................................................................................. 2
1.2 Rumusan Masalah ........................................................................................................ 2
1.3 Batasan Masalah ........................................................................................................... 2
1.4 Tujuan….. ..................................................................................................................... 2
1.5 Manfaat Penelitian ........................................................................................................ 3
BAB 2
LANDASAN TEORI ............................................................................................................. 4
2.1 Tinjauan Pustaka .......................................................................................................... 4
2.2 Dasar Teori ................................................................................................................... 5
2.2.1. Tanah lempung ekspansif ................................................................................... 5
2.2.2. Sampah plastik ................................................................................................... 7
ix
2.2.3 Stabilisasi tanah menggunakan limbah plastik .................................................... 9
2.2.4 Pengujian ........................................................................................................... 10
BAB 3
METODOLOGI PENELITIAN ........................................................................................... 14
3.1 Uraia Umum ............................................................................................................... 14
3.2 Tahap Pelaksanaan Penelitian .................................................................................... 15
3.2.1 Persiapan .............................................................................................................. 14
3.2.2 Penyediaan plastik ................................................................................................ 16
3.3.3 Penambahan variasi plastik dan pemadatan tanah................................................ 17
3.2.4 Tahap pengujian utama......................................................................................... 21
3.3 Hipotesa Hasil Penelitian ........................................................................................... 28
BAB 4
ANALISIS DAN PEMBAHASAN ..................................................................................... 29
4.1 Pengujian Pendahuluan .............................................................................................. 29
4.1.1 Hasil pengujian pendahuluan ............................................................................... 29
4.1.2 Analisis hasil pengujian pendahuluan .................................................................. 29
4.2 Pengujian pemadatan dengan modified Proctor ......................................................... 29
4.2.1 Hasil pengujian pemadatan dengan modified Proctor .......................................... 29
4.2.2 Analisis hasil pengujian modifed Proctor ............................................................ 30
4.3 Pengujian Utama ........................................................................................................ 32
4.3.1 Pengujian potensi mengembang ........................................................................... 33
4.3.1.1 Hasil pengujian potensis mengembang ....................................................... 33
4.3.1.2 Analisis hasil potensi mengembang ............................................................ 33
4.3.2 Pengujian tekanan mengambang .......................................................................... 36
4.3.2.1 Hasil pengujian tekanan mengembang ........................................................ 36
4.3.2.2 Analisis hasil pengujian tekanan mengembang ........................................... 37
4.3.3 Pengujian kuat tekan bebas .................................................................................. 40
4.3.3.1 Hasil pengujian kuat tekan bebas ................................................................ 40
4.3.3.2 Analisis hasil pengujian kuat tekan bebas ................................................... 41
x
4.4 Hasil Akhir Penelitian ................................................................................................ 42
BAB 5
KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................................................ 43
5.1 Kesimpulan ................................................................................................................. 43
5.2 Saran.
................................................................................................................... 43
DAFTAR PUSTAKA ..........................................................................................................xii
xi
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Derajat keekspansifan berdasarkan potensial mengembang dan batas susut
(Jitno, 2001) ..................................................................................................... 7
Tabel 3.1 Sampel yang dihasilkan setelah pemadatan modified Proctor ............................. 21
Tabel 4.1 Hasil pengujian klasifikasi tanah ......................................................................... 29
Tabel 4.2 Hasil pengujian modified Proctor ....................................................................... 30
Tabel 4.4 Hasil pengujian potensi mengembang ................................................................. 33
Tabel 4.5 Hasil pengujian tekanan mengembang ................................................................ 37
Tabel 4.6 Hasil pengujian unconfined compressive strength ............................................... 41
xii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Bagan batas-batas konsisensi tanah (Atteberg, 1991) ...................................... 6
Gambar 2.2 Hubungan berat isi kering tanah dengan kadar air pada pengujian
proctor (Craig, 1991) ..................................................................................... 10
Gambar 2.3 Penentuan tekanan pengembangan dengan pelepasan beban pada akhir
pembebanan uji pengembangan (Coduto, 1994) ........................................... 11
Gambar 3.1 Diagram alir penelitian ................................................................................... 14
Gambar 3.2 Proses pengambilan tanah ekspansif di Desa Ketitang .................................. 15
Gambar 3.3 Proses pemtongan dan penjemuran tanah ...................................................... 16
Gambar 3.4 Potongan limbah plastik yang digunakan dalam penelitian ........................... 17
Gambar 3.5 Proses pencampuran tanah dengan plastik ..................................................... 18
Gambar 3.6 Proses pemeraman selama 1 hari ................................................................... 18
Gambar 3.7 Proses pemadatan dengan alat pemadat otomatis .......................................... 19
Gambar 3.8 Sampel yang telah didongkrak ....................................................................... 20
Gambar 3.9 Ring pencetak sampel untuk pengujian potensi dan tekanan mengembang .. 20
Gambar 3.10 Hasil sampel yang telah dicetak dengan ring konsolidasi .............................. 21
Gambar 3.11 Konsolidometer .............................................................................................. 22
Gambar 3.12 Mould konsolidasi .......................................................................................... 22
Gambar 3.13 Sampel untuk pengujian potensi mengembang .............................................. 23
Gambar 3.14 Seluruh kelengkapan mould pengujian potensi mengembang ....................... 23
Gambar 3.15 Memasukkan sampel ke dalam piring pemisah.............................................. 24
Gambar 3.16 Proses memasukkan air ke dalam mould dan memulai dan memulai
pembacaan potensi mengembang .................................................................. 24
Gambar 3.17 Proses pembebanan dalam tekanan pengembang........................................... 25
Gambar 3.18 Mengeluarkan sampel dari piring pemisah mould untuk dilakukan uji
kadar air ......................................................................................................... 26
Gambar 3.19 UCS test machine ........................................................................................... 26
Gambar 3.20 Sampel pengujian UCS .................................................................................. 27
Gambar 3.21 Memulai proses pengujian kuat tekan bebas .................................................. 27
Gambar 4.1 Pengaruh variasi kadar plastik terhadap nilai
xiii
dmaks tanah
........................... 31
Gambar 4.2 Pengaruh penambahan kadar plastik terhadap nilai angka pori maksimal
modified Proctor ............................................................................................ 32
Gambar 4.3 Pengaruh variasi penambahan plastik terhadap nilai potensi
mengembang .................................................................................................. 34
Gambar 4.4 Pengaruh variasi penambahan kadar air terhadap nilai potensi
mengembang tanah dengan berbagai variasi plastik ..................................... 35
Gambar 4.5 Pengaruh penambahan variasi plastik terhadap nilai tekanan
mengembang tanah ........................................................................................ 37
Gambar 4.6 Pengaruh penambahan kadar air terdahap nilai tekanan mengembang
tanah............................................................................................................... 39
Gambar 4.7 Hasil pengujian unconfined compressive strength ......................................... 41
Gambar 4.8 Peningkatan kekuatan setiap variasi kadar plastik setelah pengujian UCS ... 42
xiv
DAFTAR NOTASI
: Luas penampang terkoreksi
: Luas penampang benda uji semula
CH
: Clay high plasticity
e
: Angka pori
Gs
: Specific gravity
Ho
: Tinggi benda uji semula
LI
: Liquidity index
LL
: Liquid limit
P
: Axial load
PI
: Plasticity index
PL
: Plastic limit
SI
: Shrinkage Index
SL
: Shrinkage limit
UCS
: Unconfined compressive Strength
V
: Volume total
Va
: Volume udara tanah
Vv
: Volume pori tanah
Vw
: Volume air tanah
Vs
: Volume butiran tanah
w
: Kadar air
W
: Berat total
Wb
: Berat total tanah basah
Ws
: Berat tanah kering
Ww
: Berat air tanah
∆H
: Perubahan tinggi benda uji
ɣb
: Berat volume tanah basah
ɣd
: Berat volume tanah kering
ɣs
: Berat isi butiran
ɣsat
: Berat isi tanah jenuh
ɣw
: Berat jenis air
ɛ
: Regangan aksial
xv
DAFTAR LAMPIRAN
LAMPIRAN A
: Hasil uji pendahuluan
LAMPIRAN B
: Hasil pengujian modified proctor
LAMPIRAN C
: Hasil pengujian potensi dan tekanan mengembang
LAMPIRAN D
: Hasil pengujian UCS
LAMPIRAN E
: Gambar Selama Penelitian
xvi