BAB I PENDAHULUAN. konstruksi jalan. Namun, tidak semua tanah baik digunakan dalam bidang

Transkripsi

1 BAB I PENDAHULUAN 1.1 UMUM Tanah merupakan material dasar yang sangat penting sebagai tempat berdirinya suatu struktur atau konstruksi, baik itu konstruksi bangunan maupun konstruksi jalan. Namun, tidak semua tanah baik digunakan dalam bidang konstruksi, karena terdapat beberapa jenis tanah dasar yang bermasalah baik dari segi daya dukung tanahnya maupun segi penurunan (deformasi) tanahnya. Oleh karena itu diperlukan upaya untuk memperbaiki kondisi tanah sebelum dilakukannya proses konstruksi dengan menambah stabilitas tanah itu sendiri. Tanah lempung (clay) merupakan salah satu jenis tanah yang bersifat kohesif dan plastis yang sering digunakan pada proses stabilitasi. Hal ini disebabkan tanah lempung sangat keras dalam kondisi kering dan bersifat plastis pada kadar air sedang, namun ketika kadar air tinggi tanah lempung akan bersifat lengket (kohesif) dan sangat lunak, sehingga menyebabkan perubahan volume yang besar karena pengaruh air dan menyebabkan tanah mengembang dan menyusut dalam jangka waktu yang relatif cepat. Sifat inilah yang menjadi alasan perlunya dilakukan proses stabilisasi guna memperbaiki sifat-sifat teknis tanah sehingga dapat meningkatkan daya dukung tanah tersebut. Stabilisasi tanah adalah pencampuran tanah dengan bahan tertentu, guna memperbaiki sifat-sifat teknis tanah tertentu agar memenuhi syarat teknis tertentu (Hardiyatmo, 2010). 1

2 Proses stabilisasi tanah terbagi atas 3 cara, yaitu : 1. Mekanis Stabilisasi secara mekanik adalah densifikasi tanah dengan kekuatan eksternal (external forces), antara lain dengan pemadatan (compaction) dan drainase vertikal (vertical drainage). Pemadatan dapat dilakukan dengan berbagai jenis peralatan mekanis seperti: mesin gilas (roller), benda berat yang dijatuhkan, ledakan, tekanan statis, getaran (vibration), dan sebagainya. 2. Fisis Stabilisasi secara fisis antara lain dengan perbaikan gradasi tanah, dimana butiran tanah ditambahkan pada tanah yang bergradasi kurang baik (poor graded) sehingga mencapai gradasi yang baik (weel graded). Stabilisasi dengan cara fisis ini umunya dilakukan dengan cara mencampur berbagai jenis tanah, dan gradasi dari tanah campuran tersebut juga harus sesuai dengan spesifikasi yang telah ditentukan. 3.Kimiawi (Modification by Admixture) Stabilisasi secara kimiawi dilakukan dengan cara menambahkan bahan kimia tertentu sehingga terjadi reaksi kimia. Bahan kimia tersebut dapat berupa Portland Cement (PC), kapur, gypsum, abu terbang (fly ash), semen aspal, sodium dan kalsium klorida, ataupun limbah pabrik kertas dan bahan-bahan limbah lainnya yang memungkinkan untuk digunakan seperti abu sekam padi, abu ampas tebu, abu cangkang sawit dan lain-lain (Bowles, 1991). 2

3 1.2 LATAR BELAKANG Tanah mempunyai peranan penting dalam suatu pekerjaan konstruksi, baik dijadikan bahan konstruksi maupun kuat dukung beban. Seluruh bangunan sipil berkaitan erat dengan tanah, karena tanah dapat digunakan sebagai bahan bangunan dan sebagai tempat bangunan dapat berdiri. Seperti diketahui dalam setiap pelaksanaan pembangunan, penyelidikan terhadap tanah adalah langkah awal yang harus dilakukan, guna mengetahui apakah tanah di lokasi pembangunan telah memenuhi persyaratan perencanaan yaitu stabilitas, deformasi dan kepadatan. Tanah lunak adalah tanah yang jika tidak dikenali dan diselidiki secara berhati-hati dapat menyebabkan masalah ketidakstabilan dan penurunan jangka panjang yang tidak dapat ditolerir; tanah tersebut mempunyai kuat geser yang rendah dan kompresibilitas yang tinggi. (Panduan Geoteknik 1 Proses Pembentukkan dan Sifat-Sifat Dasar Tanah Lunak, 2002). Tanah lunak terbagi menjadi dua, yaitu tanah lempung dan tanah gambut. Tanah yang diteliti ini tergolong tanah lempung. Tanah lempung (clay) dengan indeks plastisitas tinggi sering dijumpai dalam pekerjaan konstruksi di lapangan, jenis tanah tersebut mempunyai kapasitas dukung yang rendah, dimana akan terjadi pengembangan (swelling) volume apabila pori terisi air dan akan menyusut (shrinkage) dalam kondisi kering. Hal ini sangat berbahaya karena tanah menjadi tidak stabil. Tanah yang tidak stabil tidak akan mampu mendukung suatu konstruksi pondasi bangunan dan akan mengakibatkan keruntuhan total pada bangunan tersebut. 3

4 Untuk mengatasi masalah pada tanah lunak tersebut, perlu dilakukan upaya perbaikan tanah melalui usaha stabilisasi tanah. Stabilisasi yang dilakukan dalam penelitian ini adalah secara kimiawi yaitu dengan menambahkan bahan pencampur (stabilizing agents) pada tanah yang akan distabilisasi yaitu abu vulkanik dan abu ampas tebu. Abu vulkanik merupakan material alami yang berasal dari aktivitas gunung berapi. Abu vulkanik selain dapat merusak lingkungan di sekitarnya, ternyata mempunyai manfaat yang menguntungkan. Kebanyakan masyarakat memanfaatkan abu tersebut sebagai pupuk, seperti halnya masyarakat di Kabupaten Karo. Untuk di daerah lain, seperti di daerah Gunung Merapi, Gunung Galunggung, Gunung Kelud dan yang lainnya masyarakat di sekitar gunung tersebut pun memanfaatkan abu vulkanik hanya sebagai pupuk untuk pertanian mereka. Hal ini disebabkan karena pengetahuan masyarakat sekitar tentang abu vulkanik hanya sebatas sebagai pupuk. Padahal abu vulkanik memiliki kandungan silika yang tinggi. Komposisi abu vukanik terdiri atas Alumunium sebagai Al 2 O 3, Magnesium sebagai MgO, Silika dan Kuarsa. Kandungan SiO 2 merupakan unsur penyusun utama dalam pembentukan semen, dengan demikian abu vulkanik memiliki sifat sifat pozolanitik. Sifat pozolanitik memiliki perilaku mengikat mineral lain yang ada di lempung sehingga menjadi semakin keras dalam jangka waktu tertentu. Abu ampas tebu adalah limbah dari pabrik gula hasil penggilingan tebu yang umumnya sudah tidak.digunakan lagi dan menjadi bahan buangan yang tidak begitu dimanfaatkan. Abu ampas tebu memiliki unsur SiO 2, Al 2 O 3, Fe 2 O 3, CaO, dan MgO. Ion yang berasal dari larutan Fe 2 O 3, CaO dan MgO diserap oleh 4

5 permukaan butiran lempung yang memiliki ion positif seperti ion hydrogen (H + ), ion sodium (Na + ), dan ion kalium (K+) dan air yang berpolarisasi, semuanya melekat pada permukaan butiran lempung. Jadi, permukaan butiran lempung tadi kehilangan kekuatan tolaknya (repulsion force), dan terjadilah kohesi pada butiran itu sehingga berakibat kenaikan kekuatan konsistensi tanah tersebut. Berdasarkan kondisi tersebut, maka dicoba untuk melakukan penelitian untuk memanfaatkan limbah tersebut menjadi bahan yang bermanfaat, dalam hal ini sebagai bahan stabilisasi tanah lempung. Penelitian mengenai stabilisasi pada tanah lempung telah banyak dilakukan sebelumnya sebagai upaya untuk melakukan perbaikan pada tanah. Campuran bahan yang digunakan pun bermacam-macam antara lain: kapur, semen, abu terbang (fly ash), bubuk batu merah, abu sekam padi, dan bahan lainnya. Hasilnya menunjukkan perbaikan pada kondisi tanah lempung baik sifat fisis maupun sifat mekanisnya. 1.3 TUJUAN DAN MANFAAT Tujuan Adapun tujuan penulisan Tugas Akhir ini adalah: 1. Mengetahui sifat fisik (index properties) dari tanah asli. 2. Mengetahui pengaruh penambahan abu vulkanik Gunung Sinabung dan abu ampas tebu terhadap stabilitas tanah. 3. Mencari campuran yang optimal yang memberikan nilai kuat tekan bebas (UCT) dan CBR terbesar dari tanah lempung yang distabilisasi dengan abu Gunung Sinabung dan abu ampas tebu. 5

6 1.3.2 Manfaat Penelitian ini diharapkan bermanfaat untuk: 1. Pihak-pihak atau mahasiswa yang akan membahas hal yang serupa. 2. Pihak-pihak yang membutuhkan informasi dan mempelajari hal yang dibahas dalam laporan Tugas Akhir. 3. Mengurangi dan memanfaatkan limbah abu vulkanik dan limbah ampas tebu. 1.4 PEMBATASAN MASALAH Batasan-batasan dalam penelitian ini antara lain : 1. Tanah yang digunakan dalam pengujian ini adalah tanah lempungpatumbak, Deli Serdang. 2. Bahan stabilitas yang digunakan adalah abu vulkanik Gunung Sinabung yang telah lolos saringan no Bahan stabilitas lainnya adalah abu ampas tebu. 4. Diambil sebanyak 15 (lima belas) sampel tanah, dimana 1 (satu) digunakan sampel tanpa campuran atau tanah asli, 1 (satu) sampel lagi dengan tambahan abu vulkanik tanpa abu ampas tebu, dan 13 (tiga belas) digunakan sampel dengan campuran abu vulkanik abu ampas tebu dengan variasi kadar yang berbeda yaitu 4% AGV + 2% AAT, 4% AGV + 3% AAT, 4% AGV + 4% AAT, 4% AGV + 5% AAT, 4% AGV + 6% AAT, 4% AGV + 7% AAT, 4% AGV + 8% AAT, 4% AGV + 9% AAT, 4% AGV + 10% AAT, 4% AGV + 11% AAT, 4% AGV + 12% AAT, 4% AGV + 13% AAT, dan 4% AGV + 14% AAT. 6

7 5. Uji index properties tanah asli untuk mengetahui sifat fisis tanah yang dilakukan pada awal penelitian, meliputi: Uji kadar air Uji berat jenis tanah Uji nilai Atterberg (batas-batas konsistensi) Uji distribusi butiran atau analisa saringan 6. Pengujian untuk engineering properties tanah asli dilakukan dengan uji Proctor Standard, uji kuat tekan bebas (Unconfined Compression Test) dan uji CBR laboratorium. 7. Pengujian yang dilakukan terhadap benda uji yang telah diberi campuran bahan stabilisator mencakup pengujian Atterberg, pengujian Pemadatan Tanah, pengujian Kuat Tekan Bebas (Unconfined Compression Test) dan pengujian CBR laboratorium. 8. Penelitian ini murni dilakukan untuk penelitian tugas akhir saja. Tidak ada kaitannya dengan biaya sehingga tidak memiliki nilai ekonomis. 1.5 SISTEMATIKA PENULISAN Rancangan sistematika penulisan secara keseluruhan pada tugas akhir ini terdiri dari 5 (lima) bab, uraian masing-masing bab adalah sebagai berikut: Bab I: Pendahuluan Bab ini berisi tentang latar belakang penulisan, tujuan dan manfaat, pembatasan masalah, dan sistematika penulisan laporan. Bab II: Tinjauan Pustaka 7

8 Bab ini mencakup teori dasar, rumus dan segala sesuatu yang berhubungan dengan topik yang dibahas. Bab III: Metodologi Penelitian Bab ini membahas tentang penjabaran keseluruhan proses yang dilakukan selama penelitian berlangsung sampai selesai. Diantaranya bagaimana proses pengujian sampel dilakukan di laboratorium dan bagaimana mendapatkan data dari hasil pengujian. Bab IV: Hasil dan Pembahasan Bab ini berisi tentang pembahasan atau hasil data-data yang dikumpulkan. Hasil data-data yang terkumpul tersebut kemudian di analisa sehingga diperoleh hasil atau tujuan akhir dari penelitian ini. Bab V : Kesimpulan dan Saran Bab ini berisi penjabaran mengenai hasil akhir penelitian dan saran-saran dari peneliti yang dianggap dapat menjadi masukan bagi pihak lainnya. 8