PENGARUH PENAMBAHAN ABU AMPAS TEBU TERHADAP KUAT GESER TANAH LEMPUNG Pengaruh Penambahan Abu Ampas Tebu Terhadap Kuat Geser Tanah Lempung Yang Distabilisasi Dengan Kapur.
PENGARUH PENAMBAHAN ABU AMPAS TEBU
TERHADAP KUAT GESER TANAH LEMPUNG
YANG DISTABILISASI DENGAN KAPUR
Tugas Akhir
untuk memenuhi sebagian persyaratan
mencapai derajat Sarjana S - 1 Teknik Sipil
diajukan oleh :
DHAMIS TRI RATNA PURI
NIM : D 100 070 052
NIRM : 07 06 03010 50052
kepada
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
2012
PENGARUH PENAMBAHAN ABU AMPAS TEBU
TERHADAP KUAT GESER TANAH LEMPUNG
YANG DI STABILISASI DENGAN KAPUR
ABSTRAKSI
Tanah merupakan pendukung kekuatan konstruksi dasar bangunan. Tanah
yang baik adalah tanah yang mampu menahan beban di atasnya tanpa penurunan
yang berarti. Sifat-sifat tanah pada suatu daerah akan menjadi pertimbangan dalam
perencanaan teknik sipil. Tanah di Desa Jono Kecamatan Tanon Kabupaten
Sragen dari hasil penelitian Wiqoyah (2003) adalah tanah lempung. Tanah
lempung ini berukuran 94,13% lolos saringan nomor 200, batas cair (LL) =
88,03%, dan indeks plastisitas (IP) = 49,44%. Menurut sistem klasifikasi sesuai
aturan AASTHO tanah lempung Tanon termasuk ke dalam kelompok A-7-5
dengan nilai indeks kelompok (GI) sebesar 57,243 dan sesuai klasifikasi USCS
(Unified Soil Classification System) tanah tersebut digolongkan dalam kelompok
CH yaitu lempung anorganik dengan plastisitas tinggi. Oleh karena itu, perlu
pengkajian sifat- sifat fisis dan mekanis agar kekuatan konstruksi bangunan sesuai
dengan sifat-sifat tanah yang layak digunakan sebagai dasar bangunan dengan cara
stabilisasi.
Pada penelitian ini, bahan stabilisasi digunakan kapur 8% ditambah abu
ampas tebu dengan variasi 0%, 3%, 6%, 9%, 12% dan 15% dari berat sampel.
Pengujian meliputi sifat fisis dan kuat geser tanah campuran yaitu uji berat jenis,
uji kadar air, uji Atterberg limits, uji analisa saringan, uji hydrometer, uji standard
proctor, uji DST dengan perawatan 3 hari dan 7 hari.
Hasil penelitian tanah campuran diklasifikasi berdasarkan sistem AASHTO,
termasuk ke dalam kelompok A-5, A-2-5 dan A-2-4. Sedang berdasar klasifikasi
USCS, tanah campuran termasuk kelompok SC dan SM . Hasil penelitian
menunjukkan nilai kadar air, nilai berat jenis, nilai batas cair, nilai batas plastis,
indeks plastisitas, nilai persentase butiran tanah lolos saringan No.200 cenderung
menunjukkan penurunan, adapun penurunan terbesar pada penambahan abu ampas
tebu 15%. Nilai batas susut cenderung mengalami peningkatan terhadap tanah asli,
adapun peningkatan terbesar pada penambahan abu ampas tebu 15%. Untuk uji
standard proctor diperoleh kadar air optimum cenderung mengalami penurunan,
penurunan terbesar pada penambahan abu ampas tebu 15% sebesar 30,05% dan
berat isi kering cenderung mengalami peningkatan, peningkatan terbesar pada
penambahan abu ampas tebu 15% sebesar 1,31%. Nilai kuat geser dengan
perawatan 3 hari dan 7 hari cenderung mengalami peningkatan seiring dengan
penambahan abu ampas tebu. Nilai kohesi dan nilai sudut gesek dalam dengan
perawatan 3 hari terbesar tejadi pada penambahan abu ampas tebu 15% masingmasing sebesar 0,324 kg/cm2 dan 47,78o. Nilai kohesi dan nilai sudut gesek dalam
dengan perawatan 7 hari terbesar tejadi pada penambahan abu ampas tebu 15%
masing-masing sebesar 0,360 kg/cm2 dan 51,23o
Kata kunci : tanah lempung, stabilisasi, kapur, abu ampas tebu, sifat fisis, kuat
geser
PENDAHULUAN
Dalam dunia ketekniksipilan, tanah mempunyai peranan yang sangat
penting, karena tanah merupakan pendukung kekuatan konstruksi dasar bangunan.
Tanah yang baik adalah tanah yang mampu menahan beban di atasnya tanpa
penurunan yang berarti. Berdasarkan letak geografis suatu tempat, jenis tanah,
karakteristik dan sifat tanah, tidak semua tanah sama, sehingga belum tentu tanah
tersebut baik digunakan untuk pendukung struktur. Oleh karena itu perlu
dilakukan perbaikan sifat-sifat tanah agar sesuai dengan sifat-sifat yang
diinginkan.
Tanah Tanon merupakan tanah yang bermasalah. Menurut Wiqoyah
(2003), tanah Tanon merupakan tanah lempung dengan persentase 94,13% lolos
saringan Nomor 200, batas cair (LL) = 88,03% , indeks plastisitas (IP) = 49,44%.
Klasifikasi tanah Tanon berdasarkan metode American Association Of State
Highway And Transportation Officials (AASHTO), termasuk dalam kelompok A7-5, dari nilai indeks kelompok (GI) sebesar 57,243 dan berdasarkan klasifikasi
USCS (Unified Soil Classification System) termasuk kelompok CH (lempung
anorganik dengan plastisitas tinggi). Sehingga perlu pengkajian sifat-sifat tanah
agar tanah layak digunakan sebagai pendukung kekuatan konstruksi dasar
bangunan dengan cara distabilisasi.
Stabilisasi merupakan perbaikan tanah yang memungkinkan tanah tersebut
menjadi lebih baik sehingga secara teknis tanah memenuhi syarat untuk sebuah
konstruksi. Dalam penelitian ini dilakukan percobaan di laboratorium guna
mencari solusi terhadap permasalahan tanah lempung dengan mencampur tanah
tersebut dengan kapur ditambah dengan abu ampas tebu yang bertujuan dapat
memperbaiki sifat fisis dan kuat gesernya.
Tujuan dari penelitian adalah untuk mengetahui perubahan sifat fisis dan
nilai kuat geser tanah dengan alat uji Direct Shear Test (DST) tanah lempung Desa
Jono, Kecamatan Tanon, Kabupaten Sragen yang distabilisasi dengan kapur
dengan penambahan abu ampas tebu.
TINJAUAN PUSTAKA
A.
Tanah Lempung
Lempung didefinisikan sebagai golongan partikel yang mempunyai ukuran
kurang dari 0,002 mm (=2 mikron). Hal ini disebabkan karena terjadinya proses
kimiawi yang mengubah susunan mineral batuan asalnya yang disebabkan oleh air
yang mengandung air atau alkali, oksigen dan karbondioksida. Sifat-sifat yang
dimiliki tanah lempung adalah sebagai berikut (Hardiyatmo, 1992) :
1. Ukuran butir halus, kurang dari 0,002 mm
2. Permeabilitas rendah.
3. Kenaikan air kapiler tinggi.
4. Bersifat sangat kohesif.
5. Kadar kembang susut yang tinggi.
6. Proses konsolidasi lambat.
B. Stabilisasi Tanah
Stabilisasi tanah dasar bertujuan untuk merubah struktur tanah atau sifat
tanah sehingga dapat untuk memenuhi persyaratan dalam meningkatkan daya
dukung tanah. Stabilisasi tanah dapat dilakukan dengan salah satu cara sebagai
berikut (Bowles, 1991) :
1. Meningkatkan kepadatan tanah.
2. Menambah material yang efektif sehingga meningkatkan kohesi dan atau
tahanan gesek yang timbul.
3. Menambah material untuk menyebabkan perubahan-perubahan kimiawi dan
fisik dari material tanah.
4. Menurunkan muka air tanah (drainase tanah).
5. Mengganti tanah-tanah yang buruk.
C. Abu Ampas Tebu
Abu ampas tebu adalah sisa hasil pembakaran dari ampas tebu. Ampas tebu
itu sendiri adalah hasil limbah buangan yang melimpah dari proses pembuatan
gula. Menurut Sri Haryono dan Aliem Sudjatmiko (2011), abu ampas tebu
dianalisis dengan AAS (Atomic Absorbtion Spectometri) didapatkan hasil
kandungan silika oksida (SiO2) sebesar 86,20% dan diuji dengan X-Ray
Defractometri (XRD) untuk mengidentifikasi bentuk silika. Pengujian ini
menunjukkan bahwa silika oksida (SiO2) yang terdapat pada abu ampas tebu
berbentuk amorf. Sehingga dari perbandingan – perbandingan tersebut dapat
disimpulkan bahwa abu ampas tebu memenuhi persyaratan sebagai stabilisator
yang bersifat pozzolan.
D. Kapur
Stabilisasi dengan menggunakan kapur berfungsi hampir sama dengan
stabilisasi dengan semen, perbedaannya:
1.
Lebih ekonomis
2.
Lebih cocok untuk tanah yang berbutir halus (plastisitas tinggi)
3.
Relatif banyak tersedia di alam
LANDASAN TEORI
A. Sifat – Sifat Fisis Tanah
1. Kadar air tanah
Kadar air tanah (w) adalah perbandingan antara berat air yang
dikandung tanah (Ww) dengan berat butiran padat (Ws) dalam tanah
tersebut, dinyatakan dalam persen (Hardiyatmo,1992).
2. Berat jenis tanah (Specific Gravity)
Berat jenis tanah adalah perbandingan antara berat volume butiran
padat (γs) dengan berat volume air (γw)
pada temperatur 27°C.
(Hardiyatmo, 1992).
3. Batas – batas Atterberg
a. Batas cair (Liquid Limit)
Batas cair (LL) didefinisikan sebagai kadar air tanah pada batas
antara keadaan cair dan keadaan plastis.
b. Batas Plastis (Plastic Limit)
Batas plastis (PL) didefinisikan sebagai kadar air pada
kedudukan antara daerah plastis dan semi padat, yaitu persentase
kadar air dimana tanah dengan diameter silinder 3,2 mm mulai
retak-retak ketika digulung.
c. Batas Susut (Shrinkage Limit)
Batas susut (SL) didefinisikan sebagai kadar air pada
kedudukan antara daerah semi padat dan padat yaitu persentase
kadar air dimana pengurangan kadar air selanjutnya tidak
mengakibatkan perubahan volume tanah.
d. Indeks Plastisitas (Plasticity Index)
Indeks Plastisitas (PI) merupakan interval kadar air dimana
tanah masih bersifat plastis.
4. Klasifikasi tanah
a.
USCS (Unified Soil Classification System)
Pada sistem Unified, tanah diklasifikasikan ke dalam tanah
berbutir kasar (kerikil dan pasir) jika kurang dari 50% lolos
saringan Nomor 200, dan sebagai tanah berbutir halus
(lanau/lempung) jika lebih dari 50% lolos saringan Nomor 200.
b. AASHTO (American Association of
State Highway and
Transportation Officials).
Sistem klasifikasi AASHTO (American Association of
State Highway and Transportation Officials) membagi tanah ke
dalam 8 kelompok , A-1 sampai A-8 termasuk sub-sub kelompok.
Tanah-tanah dalam tiap kelompoknya dievaluasi terhadap indeks
kelompoknya yang dihitung dengan rumus-rumus empiris.
B. Pemadatan Tanah
Pemadatan merupakan usaha untuk mempertinggi kerapatan tanah dengan
pemakaian energi mekanis untuk menghasilkan pemampatan partikel. Tujuan
pemadatan adalah untuk memperoleh tanah yang mempunyai sifat-sifat fisis yang
sesuai bagi pekerjaan tertentu, yaitu dengan cara menaikan berat unit tanah
dengan memaksa butir-butir tanah menjadi lebih rapat dan mengurangi pori udara.
(Parwanto, 2011).
C. Kuat Geser Tanah
Kuat geser tanah adalah gaya perlawanan yang dilakukan oleh butir-butir
tanah terhadap desakan atau tarikan. Pengujian kuat geser langsung adalah untuk
menentukan kuat geser tanah setelah mengalami konsolidasi akibat suatu beban
dengan drainase 2 arah.
METODE PENELITIAN
Tahapan Penelitian
Tahapan ini dapat dibagi menjadi empat tahap yaitu :
1. Tahap I
: Tahap ini yang dilakukan mulai dari pengambilan sampel tanah
dari Desa Jono, Kecamatan Tanon, Kabupaten Sragen dan abu
ampas tebu dari PG. Tasik Madu, Karanganyar. Kemudian
dikeringkan dan penyaringan sampel lolos No.4, menguji
karakteristik abu ampas tebu dengan uji specific gravity.
2. Tahap II
: Tahap ini melakukan pencampuran sampel tanah dengan kapur
8% dan abu ampas tebu dengan variasi 0%, 3%, 6%, 9%, 12%,
15% dari berat sampel tanah. Kemudian dilakukan pemeraman
selama 24 jam. Dilanjutkan dengan menentukan sifat fisis tanah
campuran yang terdiri dari Atterberg limit yaitu batas cair (LL),
batas plastis (PL), batas susut (SL), kadar air, specific gravity dan
gradasi butiran masing – masing variasi. Selanjutnya pengujian
standard proctor yang bertujuan mencari kadar air optimum
(Wopt) dan berat volume kering maksimum (γdmax ) masing –
masing variasi.
3. Tahap III : Tahap ini dilakukan untuk mengetahui klasifikasi tanah dan DST
masing – masing variasi dengan kadar air optimum (Wopt) hasil
uji standard proctor.
4. Tahap IV : Hasil pengujian yang dilakukan pada tahap I sampai dengan III
dilakukan analisis data. Analisis data merupakan pembahasan
hasil penelitian. Klasifikasi tanah campuran diperoleh setelah
dilakukan pelaksanaan uji sifat fisis tanah campuran. Kemudian
dari
langkah-langkah
tersebut
dapat
diambil
kesimpulan
penelitian.
HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Uji Tanah Asli
1. Pengujian sifat fisis tanah asli (Wiqoyah, 2003)
Tabel V.1. Hasil uji sifat fisis tanah asli (Wiqoyah, 2003)
Spesifik
gravity
LL (%)
PL (%)
SL (%)
PI (%)
Lolos saringan
no. 200 (%)
2,60
88.03
38.58
10.73
49,44
94,13
Diklasifikasikan Æ AASHTO termasuk dalam kelompok A-7-5
dari nilai indeks kelompok (GI) sebesar 57,243
Æ USCS termasuk ke dalam kelompok CH (lempung
anorganik dengan plastisitas tinggi).
2. Pengujian kadar air, standard proctor dan DST (Indrawan, 2006)
Tabel V.2. Hasil uji kadar air dan standard proctor (Indrawan, 2006)
kadar air (%)
18,71
γmax (gr/cm3)
1,315
w opt (%)
30,50
Tabel V.3. Hasil uji DST (Indrawan, 2006)
Uji Direct Shear Test (DST)
Perawatan 7 hari
Perawatan 3 hari
Kohesi (kg/cm2)
0,0953
Kohesi (kg/cm2)
0,0889
sudut gesek dalam (o)
10,5754
sudut gesek dalam (o)
14,2678
B. Uji Sifat Fisis Tanah Campuran
1. Uji Kadar Air (Water Content Analysis).
Tabel. V.4. Hasil Uji Kadar Air
Penambahan abu
0
3
6
9
12
15
16,576
15,960
15,368
14,903
ampas tebu (%) +
kapur 8%
Kadar air
17,727 17,191
Kadar air tanah asli
18,710
2. Uji Berat Jenis (Spesific Gravity)
a. Berat Jenis Kapur = 2,60 (Wiqoyah, 2003)
b. Berat Jenis Abu Ampas Tebu
Tabel V.5. Berat Jenis Abu Ampas Tebu
Percobaan
1
2
Berat Jenis
1,37
1,34
Berat Jenis rata-rata
c.
1,356
Berat Jenis Campuran
Tabel V.6. Hasil Uji Berat Jenis Tanah Campuran
Penambahan
abu ampas tebu
(%) + kapur
0
3
6
9
12
15
2,563
2,537
2,504
2,462
2,456
2,408
8%
Berat jenis
Berat jenis tanah asli
2,60
3. Uji Batas – Batas Atterberg
Tabel V.7. Hasil Uji Batas Atterberg
Penambahan abu
ampas tebu (%)
+ kapur 8%
0
LL (%)
PL (%)
SL (%)
PI (%)
51,70
42,59
17,48
9,11
3
49,00
40,38
18,89
8,62
6
46,70
38,43
20,21
8,27
9
45,10
38,15
24,87
6,95
12
43,20
37,04
28,57
6,16
15
39,00
34,62
29,75
4,38
Tanah asli
88,03
38,58
10,73
49,44
4. Uji Analisa Saringan dan Hydrometer
Tabel V.8. Hasil uji gradasi butiran
Penambahan Abu Ampas Tebu
No.
Diameter
Saringan
(mm)
0%
3%
6%
9%
12%
No. 4
4,750
100
100
100
99.9
99,75
No. 8
2,360
92,6
98,4
92,45
96.5
94,15
No. 16
1,180
90,95
91,3
91,35
85.4
91,4
No. 30
0,600
73,4
83,25 90,25
77.2
74,05
No. 50
0,300
63
76,25
81,1
70.35 63,65
No.100
0,150
45,3
71,05 55,15
51.7
45,25
No. 200
0,075
35,25 34,70 33,80 32.30 31,25
0,040
30,496 19,217 17,881 16.829 15,580
0,028
29,994 18,486 17,045 16.285 15,073
0,015
29,114 17,268 16,254 15.850 13,958
Hydro
0,010
28,486 17,024 15,914 15.523 13,654
meter
0,0074
27,481 16,536 15,462 15.088 12,742
0,0036
26,098 15,318 14,557 13.783 11,728
0,0015
24,214 13,612 12,747 12.151 10,512
15%
99,55
93,8
81,75
58,65
47,25
36,55
30,10
14,831
13,754
12,637
12,451
11,613
10,588
9,564
Tanah
asli
100
98,3
97,23
96,11
96,04
95,57
94,13
62,52
56,31
40,79
31,48
28,37
23,72
15,96
Berdasarkan Tabel V.8 diperoleh hasil persentase lolos saringan saringan No.
200, dapat dilihat pada Tabel V.9
Tabel V.9. Persentase lolos saringan No.200
Penambahan abu
ampas tebu (%) +
0
3
6
35,25
34,70
33,80
9
12
Tanah
15
asli
kapur 8%
Finer #200 (%)
32,30 31,25
30,10
94,13
5. Klasifikasi Tanah
Tabel. V.10. Hasil klasifikasi pada tanah campuran
batas
cair
batas
plastis
batas
susut
Indeks
plastisitas
finer
lolos
kel.
Indeks
(%)
(%)
(%)
(%)
# 200
(%)
(GI)
AASHTO
USCS
+ abu 0%
51,70
42,59
17,48
9,11
35,25
-0,531
A-5
SC
+ abu 3%
49,00
40,38
18,98
8,62
34,70
-0,345
A-2-5
SC
+ abu 6%
46,70
38,43
20,21
8,27
33,80
-0,605
A-2-5
SC
+ abu 9%
45,10
38,15
24,87
6,95
32,30
-1,137
A-2-5
SM
+ abu 12%
43,20
37,04
28,57
6,16
31,25
-1,434
A-2-5
SM
+ abu 15%
39,00
34,62
29,75
4,38
30,10
-1,804
A-2-4
SM
Tanah asli
88,03
38,58
10,73
49,44
94,13
57,243
A-7-5
CH
Penambahan abu
ampas tebu (%)
+ kapur 8%
C.
Uji Pemadatan (Standard Proctor)
Tabel V.11. Hasil uji standard Proctor
Penambahan kapur 8% +
γd max
3)
w optimum
Abu Ampas Tebu (%)
(gr/cm
(%)
0
1,160
38,60
3
1,173
36,80
6
1,221
34,00
9
1,245
33,12
12
1,280
31,89
15
1,310
30,05
Tanah asli
1,270
36,50
klasifikasi
D.
Uji Geser Langsung (Direct Shear Test)
Tabel V.12. Perbandingan nilai kohesi dan sudut gesek dalam serta lama perawatan
Perawatan 3 hari
Penambahan kapur 8%
Perawatan 7 hari
sudut gesek
kohesi
dalam
(o)
(kg/cm2)
sudut gesek
dalam
(o)
dan variasi
kohesi
abu ampas tebu
(kg/cm2)
+ abu 0%
0,180
34,76
0,198
37,05
+ abu 3%
0,193
37,05
0,225
39,59
+ abu 6%
0,234
41,76
0,26
43,95
+ abu 9%
0,266
43,95
0,296
46,01
+ abu 12%
0,306
46,01
0,333
47,91
+ abu 15%
0,324
47,78
0,360
51,23
Tanah asli
0,0953
10,5754
0,0889
14,2678
KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan
1) Hasil uji sifat fisis tanah lempung Jono, Tanon, Sragen yang distabilisasi dengan
kapur 8% dengan penambahan abu ampas tebu 0%, 3%, 6 %, 9 %, 12%, 15%
menunjukkan bahwa pada nilai kadar air (water content analysis), nilai berat jenis
(specific gravity), nilai batas cair, nilai batas plastis, nilai indeks plastisitas, nilai
persentase butiran tanah lolos saringan No.200 cenderung menunjukkan
penurunan. Sedangkan nilai batas susut cenderung mengalami peningkatan.
2) Klasifikasi tanah lempung Jono, Tanon, Sragen menurut AASHTO mengalami
perubahan dari kelompok A-7-5 pada tanah asli menjadi kelompok A-5 pada
penambahan kapur 8% dan menjadi kelompok A-2-5 pada penambahan 8% +
abu ampas tebu dengan persentase 3% - 12%, kemudian menjadi kelompok A-2-4
pada penambahan kapur 8% + abu ampas tebu 15%. Sedangkan menurut USCS
mengalami perubahan dari kelompok CH (lempung organik dengan plastisitas
sedang sampai tinggi) menjadi kelompok SM (pasir berlempung) pada
penambahan kapur 8% + abu ampas tebu variasi 0% - 6%, kemudian menjadi
kelompok SC (pasir berlanau) pada penambahan kapur 8% + abu ampas tebu
variasi 9% – 15%.
3) Hasil uji standard proctor tanah lempung Jono, Tanon, Sragen yang distabilisasi
dengan kapur 8% dengan penambahan abu ampas tebu 0%, 3 %, 6 %, 9 %, 12%,
15% dapat disimpulkan bahwa uji standard proctor pada setiap penambahan
variasi abu ampas tebu cenderung menunjukkan adanya peningkatan berat isi
kering maksimum. Besarnya nilai berat isi kering maksimum pada tanah asli
adalah 1,27 gr/cm3 menjadi 1,31 gr/cm3 pada penambahan kapur 8% + abu ampas
tebu 15%. Nilai kadar air optimum cenderung mengalami penurunan, penurunan
yang terjadi dari tanah asli yaitu 36,50% menjadi 30,05% pada penambahan abu
ampas tebu 15 %.
4) Nilai kohesi dan sudut gesek dalam pada pengujian DST dengan perawatan
selama 3 hari cenderung menunjukkan peningkatan. Nilai kohesi pada tanah asli
dengan perawatan 3 hari adalah 0,0953 kg/cm2 meningkat menjadi 0,324 kg/cm2
pada penambahan kapur 8% + abu ampas tebu 15%. Nilai sudut gesek dalam dari
10,57o pada tanah asli meningkat menjadi 47,78o pada penambahan kapur 8% +
abu ampas tebu 15%. Sedangkan nilai kohesi dan sudut gesek dalam dengan
perawatan selama 7 hari juga menunjukkan peningkatan.
5) Nilai kohesi pada tanah asli dengan perawatan 7 hari adalah 0,0889 kg/cm2
meningkat menjadi 0,360 kg/cm2 pada penambahan kapur 8% + abu ampas tebu
15%. Nilai sudut gesek dalam dari 14,27o pada tanah asli meningkat menjadi
51,23o pada penambahan kapur 8% + abu ampas tebu 15%. Nilai kuat geser
untuk perawatan 7 hari lebih tinggi dibandingkan dengan nilai kuat geser dengan
perawatan 3 hari.
B. Saran
1). Penambahan kapur 8% dan abu ampas tebu (0%, 3%, 6%, 9%, 12%, 15%) pada
tanah lempung menunjukkan pengaruh yang baik terhadap perubahan baik sifat
fisis maupun mekanis tanah. Akan tetapi, untuk mendapatkan hasil yang lebih
akurat dan lebih teliti dibutuhkan sampel yang lebih banyak lagi (lebih dari 2)
pada setiap percobaan.
2). Dapat dipertimbangkan mengenai alternatif bahan stabilisasi lain untuk tanah berbutir
halus, khususnya lempung, supaya dapat diperoleh perbandingan yang lebih baik guna
memperbaiki kondisi tanah lempung tersebut.
DAFTAR PUSTAKA
Anonim, 1996, Annual Book of ASTM Standard (Section 4, Volume 04 08),
Philadelphia, USA.
Bowles, J. E, 1991, Sifat-sifat Fisis Tanah dan Geoteknis Tanah, Penerbit Erlangga,
Jakarta.
Haryono, S. dan Sudjatmiko, A, 2011, Kajian Kandungan Pozzolan Pada Limbah
Abu Ampas Tebu (Baggase Ash) Dengan Suhu Pembakaran Secara
terkontrol, Prosiding Simposium Nasional RAPI X, Fakultas Teknik, UMS
Hardiyatmo, H. C, 1992, Mekanika Tanah I, PT. Gramedia Pustaka Utama, Jakarta.
Hardiyatmo, H. C, 2002, Mekanika Tanah II, PT. Gramedia Pustaka Utama, Jakarta.
Indrawan, B. A, 2006, Pengaruh Lama Perawatan Terhadap Parameter Kuat Geser
Tanah Pada Stabilisasi Tanah Lempung dengan Stabilisasi Fly Ash dan
Kapur, Tugas Akhir, S1 Teknik Sipil, UMS.
Istiawan, A. C. K, 2009, Pengaruh Kapur Sebagai Bahan Stabilisasi Terhadap Kuat
Dukung dan Potensi Pengembangan Tanah Lempung (Studi Kasus Tanah
Lempung Tanon, Sragen), Tugas Akhir, S1 Teknik Sipil, UMS.
Parwanto, A, 2011, Pemanfaatan Abu Sekam Padi Sebagai Bahan Stabilisasi Tanah
Lempung dengan Perawatan 3 hari (Studi Kasus Subgrade Jalan Raya
Tanon, Sragen), Tugas Akhir, S1 Teknik Sipil, UMS.
Sulomo, I. J, 2006, Analisa Stabilisasi Semen Dan Kapur Terhadap Daya Dukung
Serta Permeabilitas Tanah Lempung. Tugas Akhir, S1 Teknik Sipil, UMS.
Surono, 2010, Pemanfaatan Limbah Batu Bara (Fly Ash) Dan Kapur Untuk
Memperbaiki Parameter Kuat Geser Tanah Lempung Tanon. Tugas Akhir,
S1 Teknik Sipil, UMS.
Suryatiningsih, 2003, Kajian Geser Langsung Terhadap Tanah Lempung Dengan
Penambahan Kapur Dan Abu Sekam Padi, Tugas Akhir, S1 Teknik Sipil,
UMS.
Suwarto, 2003, Tinjauan Kekuatan Geser Tanah Lempung Dengan Stabilisasi Kapur
(RCC). Tugas Akhir, S1 Teknik Sipil, UMS.
Tjokrodimuljo, K, 1995, Bahan Bangunan, Buku Ajar Pada Jurisan Teknik Sipil,
Fakultas Teknik,Universitas Gadjah Mada, Jogjakarta.
Widodo, S, 1995, Mekanika Tanah II, Universitas Muhammadiyah Surakarta,
Surakarta.
Wiqoyah, Q, 2003, Stabilisasi Tanah Lempung Tanon Dengan Penambahan Kapur
Dan Tras, Tesis, Universitas Gagjah Mada, Jogjakarta.
Wiqoyah, Q, 2006, Pengaruh Kadar Kapur, Waktu Perawatan dan Perendaman
Terhadap Kuat Dukung Tanah Lempung, Dinamika Teknik Sipil.
TERHADAP KUAT GESER TANAH LEMPUNG
YANG DISTABILISASI DENGAN KAPUR
Tugas Akhir
untuk memenuhi sebagian persyaratan
mencapai derajat Sarjana S - 1 Teknik Sipil
diajukan oleh :
DHAMIS TRI RATNA PURI
NIM : D 100 070 052
NIRM : 07 06 03010 50052
kepada
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
2012
PENGARUH PENAMBAHAN ABU AMPAS TEBU
TERHADAP KUAT GESER TANAH LEMPUNG
YANG DI STABILISASI DENGAN KAPUR
ABSTRAKSI
Tanah merupakan pendukung kekuatan konstruksi dasar bangunan. Tanah
yang baik adalah tanah yang mampu menahan beban di atasnya tanpa penurunan
yang berarti. Sifat-sifat tanah pada suatu daerah akan menjadi pertimbangan dalam
perencanaan teknik sipil. Tanah di Desa Jono Kecamatan Tanon Kabupaten
Sragen dari hasil penelitian Wiqoyah (2003) adalah tanah lempung. Tanah
lempung ini berukuran 94,13% lolos saringan nomor 200, batas cair (LL) =
88,03%, dan indeks plastisitas (IP) = 49,44%. Menurut sistem klasifikasi sesuai
aturan AASTHO tanah lempung Tanon termasuk ke dalam kelompok A-7-5
dengan nilai indeks kelompok (GI) sebesar 57,243 dan sesuai klasifikasi USCS
(Unified Soil Classification System) tanah tersebut digolongkan dalam kelompok
CH yaitu lempung anorganik dengan plastisitas tinggi. Oleh karena itu, perlu
pengkajian sifat- sifat fisis dan mekanis agar kekuatan konstruksi bangunan sesuai
dengan sifat-sifat tanah yang layak digunakan sebagai dasar bangunan dengan cara
stabilisasi.
Pada penelitian ini, bahan stabilisasi digunakan kapur 8% ditambah abu
ampas tebu dengan variasi 0%, 3%, 6%, 9%, 12% dan 15% dari berat sampel.
Pengujian meliputi sifat fisis dan kuat geser tanah campuran yaitu uji berat jenis,
uji kadar air, uji Atterberg limits, uji analisa saringan, uji hydrometer, uji standard
proctor, uji DST dengan perawatan 3 hari dan 7 hari.
Hasil penelitian tanah campuran diklasifikasi berdasarkan sistem AASHTO,
termasuk ke dalam kelompok A-5, A-2-5 dan A-2-4. Sedang berdasar klasifikasi
USCS, tanah campuran termasuk kelompok SC dan SM . Hasil penelitian
menunjukkan nilai kadar air, nilai berat jenis, nilai batas cair, nilai batas plastis,
indeks plastisitas, nilai persentase butiran tanah lolos saringan No.200 cenderung
menunjukkan penurunan, adapun penurunan terbesar pada penambahan abu ampas
tebu 15%. Nilai batas susut cenderung mengalami peningkatan terhadap tanah asli,
adapun peningkatan terbesar pada penambahan abu ampas tebu 15%. Untuk uji
standard proctor diperoleh kadar air optimum cenderung mengalami penurunan,
penurunan terbesar pada penambahan abu ampas tebu 15% sebesar 30,05% dan
berat isi kering cenderung mengalami peningkatan, peningkatan terbesar pada
penambahan abu ampas tebu 15% sebesar 1,31%. Nilai kuat geser dengan
perawatan 3 hari dan 7 hari cenderung mengalami peningkatan seiring dengan
penambahan abu ampas tebu. Nilai kohesi dan nilai sudut gesek dalam dengan
perawatan 3 hari terbesar tejadi pada penambahan abu ampas tebu 15% masingmasing sebesar 0,324 kg/cm2 dan 47,78o. Nilai kohesi dan nilai sudut gesek dalam
dengan perawatan 7 hari terbesar tejadi pada penambahan abu ampas tebu 15%
masing-masing sebesar 0,360 kg/cm2 dan 51,23o
Kata kunci : tanah lempung, stabilisasi, kapur, abu ampas tebu, sifat fisis, kuat
geser
PENDAHULUAN
Dalam dunia ketekniksipilan, tanah mempunyai peranan yang sangat
penting, karena tanah merupakan pendukung kekuatan konstruksi dasar bangunan.
Tanah yang baik adalah tanah yang mampu menahan beban di atasnya tanpa
penurunan yang berarti. Berdasarkan letak geografis suatu tempat, jenis tanah,
karakteristik dan sifat tanah, tidak semua tanah sama, sehingga belum tentu tanah
tersebut baik digunakan untuk pendukung struktur. Oleh karena itu perlu
dilakukan perbaikan sifat-sifat tanah agar sesuai dengan sifat-sifat yang
diinginkan.
Tanah Tanon merupakan tanah yang bermasalah. Menurut Wiqoyah
(2003), tanah Tanon merupakan tanah lempung dengan persentase 94,13% lolos
saringan Nomor 200, batas cair (LL) = 88,03% , indeks plastisitas (IP) = 49,44%.
Klasifikasi tanah Tanon berdasarkan metode American Association Of State
Highway And Transportation Officials (AASHTO), termasuk dalam kelompok A7-5, dari nilai indeks kelompok (GI) sebesar 57,243 dan berdasarkan klasifikasi
USCS (Unified Soil Classification System) termasuk kelompok CH (lempung
anorganik dengan plastisitas tinggi). Sehingga perlu pengkajian sifat-sifat tanah
agar tanah layak digunakan sebagai pendukung kekuatan konstruksi dasar
bangunan dengan cara distabilisasi.
Stabilisasi merupakan perbaikan tanah yang memungkinkan tanah tersebut
menjadi lebih baik sehingga secara teknis tanah memenuhi syarat untuk sebuah
konstruksi. Dalam penelitian ini dilakukan percobaan di laboratorium guna
mencari solusi terhadap permasalahan tanah lempung dengan mencampur tanah
tersebut dengan kapur ditambah dengan abu ampas tebu yang bertujuan dapat
memperbaiki sifat fisis dan kuat gesernya.
Tujuan dari penelitian adalah untuk mengetahui perubahan sifat fisis dan
nilai kuat geser tanah dengan alat uji Direct Shear Test (DST) tanah lempung Desa
Jono, Kecamatan Tanon, Kabupaten Sragen yang distabilisasi dengan kapur
dengan penambahan abu ampas tebu.
TINJAUAN PUSTAKA
A.
Tanah Lempung
Lempung didefinisikan sebagai golongan partikel yang mempunyai ukuran
kurang dari 0,002 mm (=2 mikron). Hal ini disebabkan karena terjadinya proses
kimiawi yang mengubah susunan mineral batuan asalnya yang disebabkan oleh air
yang mengandung air atau alkali, oksigen dan karbondioksida. Sifat-sifat yang
dimiliki tanah lempung adalah sebagai berikut (Hardiyatmo, 1992) :
1. Ukuran butir halus, kurang dari 0,002 mm
2. Permeabilitas rendah.
3. Kenaikan air kapiler tinggi.
4. Bersifat sangat kohesif.
5. Kadar kembang susut yang tinggi.
6. Proses konsolidasi lambat.
B. Stabilisasi Tanah
Stabilisasi tanah dasar bertujuan untuk merubah struktur tanah atau sifat
tanah sehingga dapat untuk memenuhi persyaratan dalam meningkatkan daya
dukung tanah. Stabilisasi tanah dapat dilakukan dengan salah satu cara sebagai
berikut (Bowles, 1991) :
1. Meningkatkan kepadatan tanah.
2. Menambah material yang efektif sehingga meningkatkan kohesi dan atau
tahanan gesek yang timbul.
3. Menambah material untuk menyebabkan perubahan-perubahan kimiawi dan
fisik dari material tanah.
4. Menurunkan muka air tanah (drainase tanah).
5. Mengganti tanah-tanah yang buruk.
C. Abu Ampas Tebu
Abu ampas tebu adalah sisa hasil pembakaran dari ampas tebu. Ampas tebu
itu sendiri adalah hasil limbah buangan yang melimpah dari proses pembuatan
gula. Menurut Sri Haryono dan Aliem Sudjatmiko (2011), abu ampas tebu
dianalisis dengan AAS (Atomic Absorbtion Spectometri) didapatkan hasil
kandungan silika oksida (SiO2) sebesar 86,20% dan diuji dengan X-Ray
Defractometri (XRD) untuk mengidentifikasi bentuk silika. Pengujian ini
menunjukkan bahwa silika oksida (SiO2) yang terdapat pada abu ampas tebu
berbentuk amorf. Sehingga dari perbandingan – perbandingan tersebut dapat
disimpulkan bahwa abu ampas tebu memenuhi persyaratan sebagai stabilisator
yang bersifat pozzolan.
D. Kapur
Stabilisasi dengan menggunakan kapur berfungsi hampir sama dengan
stabilisasi dengan semen, perbedaannya:
1.
Lebih ekonomis
2.
Lebih cocok untuk tanah yang berbutir halus (plastisitas tinggi)
3.
Relatif banyak tersedia di alam
LANDASAN TEORI
A. Sifat – Sifat Fisis Tanah
1. Kadar air tanah
Kadar air tanah (w) adalah perbandingan antara berat air yang
dikandung tanah (Ww) dengan berat butiran padat (Ws) dalam tanah
tersebut, dinyatakan dalam persen (Hardiyatmo,1992).
2. Berat jenis tanah (Specific Gravity)
Berat jenis tanah adalah perbandingan antara berat volume butiran
padat (γs) dengan berat volume air (γw)
pada temperatur 27°C.
(Hardiyatmo, 1992).
3. Batas – batas Atterberg
a. Batas cair (Liquid Limit)
Batas cair (LL) didefinisikan sebagai kadar air tanah pada batas
antara keadaan cair dan keadaan plastis.
b. Batas Plastis (Plastic Limit)
Batas plastis (PL) didefinisikan sebagai kadar air pada
kedudukan antara daerah plastis dan semi padat, yaitu persentase
kadar air dimana tanah dengan diameter silinder 3,2 mm mulai
retak-retak ketika digulung.
c. Batas Susut (Shrinkage Limit)
Batas susut (SL) didefinisikan sebagai kadar air pada
kedudukan antara daerah semi padat dan padat yaitu persentase
kadar air dimana pengurangan kadar air selanjutnya tidak
mengakibatkan perubahan volume tanah.
d. Indeks Plastisitas (Plasticity Index)
Indeks Plastisitas (PI) merupakan interval kadar air dimana
tanah masih bersifat plastis.
4. Klasifikasi tanah
a.
USCS (Unified Soil Classification System)
Pada sistem Unified, tanah diklasifikasikan ke dalam tanah
berbutir kasar (kerikil dan pasir) jika kurang dari 50% lolos
saringan Nomor 200, dan sebagai tanah berbutir halus
(lanau/lempung) jika lebih dari 50% lolos saringan Nomor 200.
b. AASHTO (American Association of
State Highway and
Transportation Officials).
Sistem klasifikasi AASHTO (American Association of
State Highway and Transportation Officials) membagi tanah ke
dalam 8 kelompok , A-1 sampai A-8 termasuk sub-sub kelompok.
Tanah-tanah dalam tiap kelompoknya dievaluasi terhadap indeks
kelompoknya yang dihitung dengan rumus-rumus empiris.
B. Pemadatan Tanah
Pemadatan merupakan usaha untuk mempertinggi kerapatan tanah dengan
pemakaian energi mekanis untuk menghasilkan pemampatan partikel. Tujuan
pemadatan adalah untuk memperoleh tanah yang mempunyai sifat-sifat fisis yang
sesuai bagi pekerjaan tertentu, yaitu dengan cara menaikan berat unit tanah
dengan memaksa butir-butir tanah menjadi lebih rapat dan mengurangi pori udara.
(Parwanto, 2011).
C. Kuat Geser Tanah
Kuat geser tanah adalah gaya perlawanan yang dilakukan oleh butir-butir
tanah terhadap desakan atau tarikan. Pengujian kuat geser langsung adalah untuk
menentukan kuat geser tanah setelah mengalami konsolidasi akibat suatu beban
dengan drainase 2 arah.
METODE PENELITIAN
Tahapan Penelitian
Tahapan ini dapat dibagi menjadi empat tahap yaitu :
1. Tahap I
: Tahap ini yang dilakukan mulai dari pengambilan sampel tanah
dari Desa Jono, Kecamatan Tanon, Kabupaten Sragen dan abu
ampas tebu dari PG. Tasik Madu, Karanganyar. Kemudian
dikeringkan dan penyaringan sampel lolos No.4, menguji
karakteristik abu ampas tebu dengan uji specific gravity.
2. Tahap II
: Tahap ini melakukan pencampuran sampel tanah dengan kapur
8% dan abu ampas tebu dengan variasi 0%, 3%, 6%, 9%, 12%,
15% dari berat sampel tanah. Kemudian dilakukan pemeraman
selama 24 jam. Dilanjutkan dengan menentukan sifat fisis tanah
campuran yang terdiri dari Atterberg limit yaitu batas cair (LL),
batas plastis (PL), batas susut (SL), kadar air, specific gravity dan
gradasi butiran masing – masing variasi. Selanjutnya pengujian
standard proctor yang bertujuan mencari kadar air optimum
(Wopt) dan berat volume kering maksimum (γdmax ) masing –
masing variasi.
3. Tahap III : Tahap ini dilakukan untuk mengetahui klasifikasi tanah dan DST
masing – masing variasi dengan kadar air optimum (Wopt) hasil
uji standard proctor.
4. Tahap IV : Hasil pengujian yang dilakukan pada tahap I sampai dengan III
dilakukan analisis data. Analisis data merupakan pembahasan
hasil penelitian. Klasifikasi tanah campuran diperoleh setelah
dilakukan pelaksanaan uji sifat fisis tanah campuran. Kemudian
dari
langkah-langkah
tersebut
dapat
diambil
kesimpulan
penelitian.
HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Uji Tanah Asli
1. Pengujian sifat fisis tanah asli (Wiqoyah, 2003)
Tabel V.1. Hasil uji sifat fisis tanah asli (Wiqoyah, 2003)
Spesifik
gravity
LL (%)
PL (%)
SL (%)
PI (%)
Lolos saringan
no. 200 (%)
2,60
88.03
38.58
10.73
49,44
94,13
Diklasifikasikan Æ AASHTO termasuk dalam kelompok A-7-5
dari nilai indeks kelompok (GI) sebesar 57,243
Æ USCS termasuk ke dalam kelompok CH (lempung
anorganik dengan plastisitas tinggi).
2. Pengujian kadar air, standard proctor dan DST (Indrawan, 2006)
Tabel V.2. Hasil uji kadar air dan standard proctor (Indrawan, 2006)
kadar air (%)
18,71
γmax (gr/cm3)
1,315
w opt (%)
30,50
Tabel V.3. Hasil uji DST (Indrawan, 2006)
Uji Direct Shear Test (DST)
Perawatan 7 hari
Perawatan 3 hari
Kohesi (kg/cm2)
0,0953
Kohesi (kg/cm2)
0,0889
sudut gesek dalam (o)
10,5754
sudut gesek dalam (o)
14,2678
B. Uji Sifat Fisis Tanah Campuran
1. Uji Kadar Air (Water Content Analysis).
Tabel. V.4. Hasil Uji Kadar Air
Penambahan abu
0
3
6
9
12
15
16,576
15,960
15,368
14,903
ampas tebu (%) +
kapur 8%
Kadar air
17,727 17,191
Kadar air tanah asli
18,710
2. Uji Berat Jenis (Spesific Gravity)
a. Berat Jenis Kapur = 2,60 (Wiqoyah, 2003)
b. Berat Jenis Abu Ampas Tebu
Tabel V.5. Berat Jenis Abu Ampas Tebu
Percobaan
1
2
Berat Jenis
1,37
1,34
Berat Jenis rata-rata
c.
1,356
Berat Jenis Campuran
Tabel V.6. Hasil Uji Berat Jenis Tanah Campuran
Penambahan
abu ampas tebu
(%) + kapur
0
3
6
9
12
15
2,563
2,537
2,504
2,462
2,456
2,408
8%
Berat jenis
Berat jenis tanah asli
2,60
3. Uji Batas – Batas Atterberg
Tabel V.7. Hasil Uji Batas Atterberg
Penambahan abu
ampas tebu (%)
+ kapur 8%
0
LL (%)
PL (%)
SL (%)
PI (%)
51,70
42,59
17,48
9,11
3
49,00
40,38
18,89
8,62
6
46,70
38,43
20,21
8,27
9
45,10
38,15
24,87
6,95
12
43,20
37,04
28,57
6,16
15
39,00
34,62
29,75
4,38
Tanah asli
88,03
38,58
10,73
49,44
4. Uji Analisa Saringan dan Hydrometer
Tabel V.8. Hasil uji gradasi butiran
Penambahan Abu Ampas Tebu
No.
Diameter
Saringan
(mm)
0%
3%
6%
9%
12%
No. 4
4,750
100
100
100
99.9
99,75
No. 8
2,360
92,6
98,4
92,45
96.5
94,15
No. 16
1,180
90,95
91,3
91,35
85.4
91,4
No. 30
0,600
73,4
83,25 90,25
77.2
74,05
No. 50
0,300
63
76,25
81,1
70.35 63,65
No.100
0,150
45,3
71,05 55,15
51.7
45,25
No. 200
0,075
35,25 34,70 33,80 32.30 31,25
0,040
30,496 19,217 17,881 16.829 15,580
0,028
29,994 18,486 17,045 16.285 15,073
0,015
29,114 17,268 16,254 15.850 13,958
Hydro
0,010
28,486 17,024 15,914 15.523 13,654
meter
0,0074
27,481 16,536 15,462 15.088 12,742
0,0036
26,098 15,318 14,557 13.783 11,728
0,0015
24,214 13,612 12,747 12.151 10,512
15%
99,55
93,8
81,75
58,65
47,25
36,55
30,10
14,831
13,754
12,637
12,451
11,613
10,588
9,564
Tanah
asli
100
98,3
97,23
96,11
96,04
95,57
94,13
62,52
56,31
40,79
31,48
28,37
23,72
15,96
Berdasarkan Tabel V.8 diperoleh hasil persentase lolos saringan saringan No.
200, dapat dilihat pada Tabel V.9
Tabel V.9. Persentase lolos saringan No.200
Penambahan abu
ampas tebu (%) +
0
3
6
35,25
34,70
33,80
9
12
Tanah
15
asli
kapur 8%
Finer #200 (%)
32,30 31,25
30,10
94,13
5. Klasifikasi Tanah
Tabel. V.10. Hasil klasifikasi pada tanah campuran
batas
cair
batas
plastis
batas
susut
Indeks
plastisitas
finer
lolos
kel.
Indeks
(%)
(%)
(%)
(%)
# 200
(%)
(GI)
AASHTO
USCS
+ abu 0%
51,70
42,59
17,48
9,11
35,25
-0,531
A-5
SC
+ abu 3%
49,00
40,38
18,98
8,62
34,70
-0,345
A-2-5
SC
+ abu 6%
46,70
38,43
20,21
8,27
33,80
-0,605
A-2-5
SC
+ abu 9%
45,10
38,15
24,87
6,95
32,30
-1,137
A-2-5
SM
+ abu 12%
43,20
37,04
28,57
6,16
31,25
-1,434
A-2-5
SM
+ abu 15%
39,00
34,62
29,75
4,38
30,10
-1,804
A-2-4
SM
Tanah asli
88,03
38,58
10,73
49,44
94,13
57,243
A-7-5
CH
Penambahan abu
ampas tebu (%)
+ kapur 8%
C.
Uji Pemadatan (Standard Proctor)
Tabel V.11. Hasil uji standard Proctor
Penambahan kapur 8% +
γd max
3)
w optimum
Abu Ampas Tebu (%)
(gr/cm
(%)
0
1,160
38,60
3
1,173
36,80
6
1,221
34,00
9
1,245
33,12
12
1,280
31,89
15
1,310
30,05
Tanah asli
1,270
36,50
klasifikasi
D.
Uji Geser Langsung (Direct Shear Test)
Tabel V.12. Perbandingan nilai kohesi dan sudut gesek dalam serta lama perawatan
Perawatan 3 hari
Penambahan kapur 8%
Perawatan 7 hari
sudut gesek
kohesi
dalam
(o)
(kg/cm2)
sudut gesek
dalam
(o)
dan variasi
kohesi
abu ampas tebu
(kg/cm2)
+ abu 0%
0,180
34,76
0,198
37,05
+ abu 3%
0,193
37,05
0,225
39,59
+ abu 6%
0,234
41,76
0,26
43,95
+ abu 9%
0,266
43,95
0,296
46,01
+ abu 12%
0,306
46,01
0,333
47,91
+ abu 15%
0,324
47,78
0,360
51,23
Tanah asli
0,0953
10,5754
0,0889
14,2678
KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan
1) Hasil uji sifat fisis tanah lempung Jono, Tanon, Sragen yang distabilisasi dengan
kapur 8% dengan penambahan abu ampas tebu 0%, 3%, 6 %, 9 %, 12%, 15%
menunjukkan bahwa pada nilai kadar air (water content analysis), nilai berat jenis
(specific gravity), nilai batas cair, nilai batas plastis, nilai indeks plastisitas, nilai
persentase butiran tanah lolos saringan No.200 cenderung menunjukkan
penurunan. Sedangkan nilai batas susut cenderung mengalami peningkatan.
2) Klasifikasi tanah lempung Jono, Tanon, Sragen menurut AASHTO mengalami
perubahan dari kelompok A-7-5 pada tanah asli menjadi kelompok A-5 pada
penambahan kapur 8% dan menjadi kelompok A-2-5 pada penambahan 8% +
abu ampas tebu dengan persentase 3% - 12%, kemudian menjadi kelompok A-2-4
pada penambahan kapur 8% + abu ampas tebu 15%. Sedangkan menurut USCS
mengalami perubahan dari kelompok CH (lempung organik dengan plastisitas
sedang sampai tinggi) menjadi kelompok SM (pasir berlempung) pada
penambahan kapur 8% + abu ampas tebu variasi 0% - 6%, kemudian menjadi
kelompok SC (pasir berlanau) pada penambahan kapur 8% + abu ampas tebu
variasi 9% – 15%.
3) Hasil uji standard proctor tanah lempung Jono, Tanon, Sragen yang distabilisasi
dengan kapur 8% dengan penambahan abu ampas tebu 0%, 3 %, 6 %, 9 %, 12%,
15% dapat disimpulkan bahwa uji standard proctor pada setiap penambahan
variasi abu ampas tebu cenderung menunjukkan adanya peningkatan berat isi
kering maksimum. Besarnya nilai berat isi kering maksimum pada tanah asli
adalah 1,27 gr/cm3 menjadi 1,31 gr/cm3 pada penambahan kapur 8% + abu ampas
tebu 15%. Nilai kadar air optimum cenderung mengalami penurunan, penurunan
yang terjadi dari tanah asli yaitu 36,50% menjadi 30,05% pada penambahan abu
ampas tebu 15 %.
4) Nilai kohesi dan sudut gesek dalam pada pengujian DST dengan perawatan
selama 3 hari cenderung menunjukkan peningkatan. Nilai kohesi pada tanah asli
dengan perawatan 3 hari adalah 0,0953 kg/cm2 meningkat menjadi 0,324 kg/cm2
pada penambahan kapur 8% + abu ampas tebu 15%. Nilai sudut gesek dalam dari
10,57o pada tanah asli meningkat menjadi 47,78o pada penambahan kapur 8% +
abu ampas tebu 15%. Sedangkan nilai kohesi dan sudut gesek dalam dengan
perawatan selama 7 hari juga menunjukkan peningkatan.
5) Nilai kohesi pada tanah asli dengan perawatan 7 hari adalah 0,0889 kg/cm2
meningkat menjadi 0,360 kg/cm2 pada penambahan kapur 8% + abu ampas tebu
15%. Nilai sudut gesek dalam dari 14,27o pada tanah asli meningkat menjadi
51,23o pada penambahan kapur 8% + abu ampas tebu 15%. Nilai kuat geser
untuk perawatan 7 hari lebih tinggi dibandingkan dengan nilai kuat geser dengan
perawatan 3 hari.
B. Saran
1). Penambahan kapur 8% dan abu ampas tebu (0%, 3%, 6%, 9%, 12%, 15%) pada
tanah lempung menunjukkan pengaruh yang baik terhadap perubahan baik sifat
fisis maupun mekanis tanah. Akan tetapi, untuk mendapatkan hasil yang lebih
akurat dan lebih teliti dibutuhkan sampel yang lebih banyak lagi (lebih dari 2)
pada setiap percobaan.
2). Dapat dipertimbangkan mengenai alternatif bahan stabilisasi lain untuk tanah berbutir
halus, khususnya lempung, supaya dapat diperoleh perbandingan yang lebih baik guna
memperbaiki kondisi tanah lempung tersebut.
DAFTAR PUSTAKA
Anonim, 1996, Annual Book of ASTM Standard (Section 4, Volume 04 08),
Philadelphia, USA.
Bowles, J. E, 1991, Sifat-sifat Fisis Tanah dan Geoteknis Tanah, Penerbit Erlangga,
Jakarta.
Haryono, S. dan Sudjatmiko, A, 2011, Kajian Kandungan Pozzolan Pada Limbah
Abu Ampas Tebu (Baggase Ash) Dengan Suhu Pembakaran Secara
terkontrol, Prosiding Simposium Nasional RAPI X, Fakultas Teknik, UMS
Hardiyatmo, H. C, 1992, Mekanika Tanah I, PT. Gramedia Pustaka Utama, Jakarta.
Hardiyatmo, H. C, 2002, Mekanika Tanah II, PT. Gramedia Pustaka Utama, Jakarta.
Indrawan, B. A, 2006, Pengaruh Lama Perawatan Terhadap Parameter Kuat Geser
Tanah Pada Stabilisasi Tanah Lempung dengan Stabilisasi Fly Ash dan
Kapur, Tugas Akhir, S1 Teknik Sipil, UMS.
Istiawan, A. C. K, 2009, Pengaruh Kapur Sebagai Bahan Stabilisasi Terhadap Kuat
Dukung dan Potensi Pengembangan Tanah Lempung (Studi Kasus Tanah
Lempung Tanon, Sragen), Tugas Akhir, S1 Teknik Sipil, UMS.
Parwanto, A, 2011, Pemanfaatan Abu Sekam Padi Sebagai Bahan Stabilisasi Tanah
Lempung dengan Perawatan 3 hari (Studi Kasus Subgrade Jalan Raya
Tanon, Sragen), Tugas Akhir, S1 Teknik Sipil, UMS.
Sulomo, I. J, 2006, Analisa Stabilisasi Semen Dan Kapur Terhadap Daya Dukung
Serta Permeabilitas Tanah Lempung. Tugas Akhir, S1 Teknik Sipil, UMS.
Surono, 2010, Pemanfaatan Limbah Batu Bara (Fly Ash) Dan Kapur Untuk
Memperbaiki Parameter Kuat Geser Tanah Lempung Tanon. Tugas Akhir,
S1 Teknik Sipil, UMS.
Suryatiningsih, 2003, Kajian Geser Langsung Terhadap Tanah Lempung Dengan
Penambahan Kapur Dan Abu Sekam Padi, Tugas Akhir, S1 Teknik Sipil,
UMS.
Suwarto, 2003, Tinjauan Kekuatan Geser Tanah Lempung Dengan Stabilisasi Kapur
(RCC). Tugas Akhir, S1 Teknik Sipil, UMS.
Tjokrodimuljo, K, 1995, Bahan Bangunan, Buku Ajar Pada Jurisan Teknik Sipil,
Fakultas Teknik,Universitas Gadjah Mada, Jogjakarta.
Widodo, S, 1995, Mekanika Tanah II, Universitas Muhammadiyah Surakarta,
Surakarta.
Wiqoyah, Q, 2003, Stabilisasi Tanah Lempung Tanon Dengan Penambahan Kapur
Dan Tras, Tesis, Universitas Gagjah Mada, Jogjakarta.
Wiqoyah, Q, 2006, Pengaruh Kadar Kapur, Waktu Perawatan dan Perendaman
Terhadap Kuat Dukung Tanah Lempung, Dinamika Teknik Sipil.