BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

Transkripsi

1 BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN Pada Bab ini akan di bahas hasil pengujian yang telah dilakukan di laboratorium. Secara garis besarnya, pengujian laboratorium yang dilakukan yaitu untuk mengetahui sifat fisik mekanis dari tanah yang distabilisasi dengan kapur, baik dalam kondisi asli maupun setelah dicampur. 4.1 Pengujian Index Properties Pada Tanah Asli Pengujian yang dilakukan untuk mencari index properties tanah yaitu kadar air (water content), berat jenis tanah (specific gravity),analisa gradasi, Atterberg limit (plastic limit, liquid limit,shrinkage limit). Adapun hasil dari pengujian index properties pada tanah tersebut adalah sebagai berikut: Pengujian Kadar Air (Water Content) Pemeriksaan ini dimaksudkan untuk menentukan kadar air tanah. Kadar air tanah merupakan perbandingan antara berat air yang di kandung tanah dengan berat kering tanah.kadar air dinyatakan dalam persen. Pengolahan data untuk kadar air pada tanah ini dapat dilihat dalam lampiran. Dari kedua spesimen yang diujikan, diperoleh kadar air alami yang terkandung di dalam tanah tersebut sebesar 33,06% Pengujian Berat Jenis Tanah(Specific Gravity) Maksud dari pengujian ini adalah untuk mengetahui berat jenis suatu tanah yang lolos saringan no.4 dengan piknometer. Berat jenis tanah merupakan harga perbandingan antara berat butir tanah dengan berat air destilasi diudara dengan volume yang sama dan pada temperatur tertentu.pengolahan data secara lengkap dapat dilihat dalam lampiran. Dari kedua spesimen yang diujikan didapat berat jenis sebesar 2,65 gr/cm³. IV - 1

2 4.1.3 Pengujian Analisa Gradasi Untuk mellihat komposisi dari butiran suatu tanah dapat dilihat dengan cara melakukan pengujian analisa saringan dan analisa hidrometer. Grafik dari hasil pengujian analisa gradasi dapat dilihat pada gambar 4.1.darikedua sampel pengujian analisa gradasi dapat dilihat prosentase kerikil sebesar 40,54 %, pasir sebesar 13,98 %, dan butiran halus (lanau dan lempung) sebesar 45,48 %. Sedangkan dari pengujian analisa hidrometer didapat prosentase untuk lanau sebesar 22,48 % dan lempung sebesar 23 % Pengujian Batas Atterberg (Atterberg Limit) Pengujian batas batas Atterberg terdiri dari pengujian batas cair,batas plastis, dan batas susut. Pada penelitian ini pengujian Atterberg limit dilakukan untuk mengetahui harga LL, PL dan PI pada bagian tanah yang berbutir halus Batas Cair Maksuddari pengujian ini adalah untuk menetukan batas cair suatu tanah. Batas cair adalah kadar air tanah pada keadaan batas peralihan antara cair dan keadaan plastis.hasil dari pengujian tanah ini dapat dilihat pada gambar 4.2 yang memperlihatkan hasil uji batas cair untuk spesimen 1 dan gambar 4.3 untuk batas cair spesimen 2. Gambar 4.2 Grafik Hubungan Antara Pukulan Dengan Kadar Air Pada Spesimen IV - 2

3 Gambar 4.3 Grafik Hubungan Antara Pukulan Dengan Kadar Air Pada Spesimen 2. Dari kedua gambar diatas pada ketukan ke 25 pengujian batas cair didapatkan kadar air untuk spesimen 1 sebesar 72 % dan spesimen 2 sebesar 57.7 %. Jadi batas cair rata-rata tanah asli sebesar 64,85 % Batas Plastis Pada pengujian batas plastis ini dimaksudkan untuk mengetahui batas plastis dari suatu tanah. Batas plastis adalah kadar air minimum yang dikandung tanah tersebut dimana tanah masih dalam keadaan plastis. Pengolahan data secara lengkap dapat dilihat pada lampiran. Dari kedua sampel yang diujikan didapat hasil dari batas plastis sebesar31,55% Batas Susut Pengujian ini dimaksudkan untuk menentukan kadar air tanah pada kondisi batas susut, yaitu kadar air minimum yang masih dalam keadaan semi solid dan juga merupakan batas antara keadaan semi solid dengan solid. Hasil pengolahan batas susut pada tanah berbutir halus dapat dilihat pada lampiran. Pada pengujian batas susut ini didapatkan sebesar 13,74 %. Setelah diketahui nilai batas cair dan batas plastis, maka nilai indeks plastisitasnya (PI) yang merupakan besarnya jarak antara batas plastis untuk berubah menjadi batas cair dapat dihitung (PI = LL PL). Pada tanah ini didapat nilai indeks plastisitasnya sebesar 33,33 %. IV - 3

4 Gambar 4.4 Grafik Hubungan Antara Indeks Plastisitas dan Batas Cair. Pada gambar 4.4 bisa kita lihat jika hasil dari nilai indeks plastisitas dan batas cair di plotkan ke dalam kurva tersebut maka tanah asli termasuk ke dalam golongan tanah lempung anorganik denganplastisitas tinggi.adapun dari hasil pengujian Atterberg ini bisa kita amati, bahwa tanah yang akan diuji memiliki kadar ekspansif yang tinggi.berikut bisa di lihat pada tabel 2.8 yang terdapat pada bab 2 sebagai berikut. Swelling Potensial/ Derajat Pengembangan Tabel 2.8 Klasifikasi Tanah Ekspansif ( Chen,1988) Index Plastisitas Persentase Liquid Limit Swelling Presure Rendah 0 15 < 30 1 (ksf) Medium Tinggi Sangat Tinggi >35 > 60 > Aktivitas Aktivitas tanah lempung adalah perbandingan antara indeks plastisitas dengan presentase butiran lebih kecil dari 0,002 mm atau prosentase lempung. Dari hasil pengujian di dapat nilai aktivitas (A) tanah tersebut adalah 0,95. IV - 4

5 A=0.95 Gambar 4.5 Grafik Aktivitas Mineral Lempung(Hardyatmo,2000, Mekanika Tanah 1,hal 48) Dari hasil dari pengujian indeks properties tanah asli maka dapat di resume seperti yang disajikan pada tabel 4.1. Tabel 4.1 Resume Indeks Properties Tanah Asli Pengujian Karakteristik Ekspansifitas Keterangan Kadar Air Kodisional Kondisional Berat jenis yang didapat sama Berat Jenis 2.65 dengan berat jenis mineral gr/cm³ montnorrilonite,kisaran gr/cm³ Semakin besar nilai PL maka tanah Batas Plastis 31.55% - akan semakin baik Batas Cair 64.85% > 60 Derajat ekspansif sangat tinggi Indeks Plastisitas % > 32 Ada masalah ekspansif Derajat ekspansif sangat tinggi Aktivitas 0.95 ( > 0.9 dan < 7.2) Mineral Lempung : Iilite IV - 5

6 4.2 Pengujian Engineering Properties Tanah Asli Pengujian yang dilakukan untuk mencari engineering properties tanah pada penelitian ini yaitu pemadatan standard dan CBR terrendam berikut swelling test. Adapun hasil dari pengujian engineering properties pada tanah tersebut adalah sebagai berikut: Pengujian Pemadatan Standard Pengujian pemadatan standard bertujuan untuk menentukan hubungan antara kadar air dan kepadatan tanah dengan cara memadatkan tanah di dalam silinder berukuran tertentu menggunakan cetakan, sampel tanah lolos saringan no. 4. Kegunaan pengujian proktor standar untuk mencari nilai kepadatan maksimum (Maximum Dry Density) dan kadar air optimum (Optimum Moisture Content) dari suatu sampel tanah. Hasil pengujian proktor standar sebagai Berikut: Gambar 4.6Kurva Hubungan Kadar Air Dengan Berat Volume Tanah Kering IV - 6

7 Dari kurva hubungan kadar air dengan berat volume tanah kering, maka didapatkan : Kadar air optimum = % Berat volume kering maksimum = 1,565 gr/cm Pengujian CBR Terendam Pengujian CBR Rendaman bertujuan untuk mengetahui nilai CBR dari suatu sampel tanah setelah terendam air dalam jangka waktu tertentu.. Prosedur pengujiannya sama dengan pengujian CBR tak terendam, yang membedakannya adalah perlakuan terhadap sampel sebelum diuji. Pada pengujian ini data yang diperolehadalah nilai Swellling dan CBR tanahasli, durasi perendaman yang dilakukan yakni selama 4 hr (96 jam).adapun pada pengujian ini dilakukan dengan dua sampel untuk mendapatkan nilai CBR rata-rata.hasil dari pengujian ini dapat dilihat pada gambar 4.7 dan SAMPEL BEBAN (Lb) PENURUNAN (Inch) Gambar 4.7 Kurva Pengujian CBR Terendam Untuk Sampel I IV - 7

8 Gambar 4.8 Kurva Pengujian CBR Terendam Untuk Sampel 2 Dari kedua sampel didapat bahwa > Sehingga dipakai nilai CBR pada penetrasi 0.1. untuk mendapatkan nilai CBR soaked tanah asli adalah sebagai berikut: CBR rata rata = IV - 8

9 Dari seluruh pengujian engineering properties untuk tanah asli dapat dilihat pada resume yang sudah disajikan pada tabel 4.2. Tabel 4.2 Resume Engineering Properties Tanah Asli Pengujian Hasil Standard Proctor Test CBR Soaked Test w opt. (%) 24% γd (gr/cm³) 1,565 Nilai Swelling (%) 4,44 % Nilai CBR (%) 4,62 % IV - 9

10 4.3 Pengujian Index Properties Pada Tanah Yang Telah Distabilisasi Pada pengujian ini, tanah yang diuji adalah tanah yang telah dicampur dengan kapur 3%,5%,7%,9%11% dari berat tanah. Pada proses stabilisasi ini dilakukan pemeraman selama 7 dan 14 hari dikarenakan adanya proses kimia. Adapun hasil dari pengujian index properties pada tanah tersebut adalah sebagai berikut: Pengujian Berat Jenis Tanah(Specific Gravity) Maksud dari pengujian ini adalah untuk mengetahui berat jenis suatu tanah yang lolos saringan no.4 dengan piknometer. Berat jenis tanah merupakan harga perbandingan antara berat butir tanah dengan berat air destilasi diudara dengan volume yang sama dan pada temperatur tertentu. Pengolahan data secara lengkap dapat dilihat dalam lampiran. Dari hasil pengujian tanah yang telah distabilisasi dengan kapur dapat dilihat pada tabel 4.3 Tabel 4.3 Berat Jenis Tanah Persentase Kapur Pemeraman Sampel Berat Jenis Dari hasil pengujian berat jenis tanah yang dapat dilihat pada tabel 4.3, menunjukan bahwa terjadi penurunan berat jenis tanah seiring dengan bertambahnya kadar kapur yang diujikan. Hal tersebut disebabkan karena terjadi proses sementasi pada tanah dan kapur sehingga menyebabkan terjadinya penggumpalan yang merekat antar partikel. Rongga rongga pori yang IV - 10

11 telah ada,sebagian akan dikelilingi bahan sementasi yang lebih keras dan lebih sulit ditembus air. Rongga pori yang terisolasi oleh lapisan sementasi kedap air akan terukur sebagai volume butiran dan selanjutnya akan menurunkan berat jenis tanahnya. Untuk lebih jelas seberapa besar penurunan yang terjadi bisa kita lihat pada gambar 4.9. B E R A T J E N I S Hari Gambar 4.9Kurva Berat Jenis Tanah Berdasarkan Prosentase Kapur Dalam Pemeraman 7 dan Pengujian Batas Konsistensi(Atterberg Limit) Pengujian batas batas Atterberg terdiri dari pengujian batas cair,batas plastis, dan batas susut. Pada penelitian ini pengujian Atterberg limit dilakukan untuk mengetahui harga LL, PL dan PI pada bagian tanah yang berbutir halus setelah tanah dicampurkan pada kadar kapur 3 %, 5 %, 7 % 9 %,11 %. Berikut hasil nilai dari pengujian Atterberg setelah distabilisasi dengan kapur. IV - 11

12 Tabel 4.4 Pengujian Atterberg Limit Persentase Kapur Nilai Batas Konsistensi Rata - rata (%) Pemeraman Sampel LL PL SL PI (%) (%) (%) (%) LL PL SL PI Dari Hasil uji batas Atterberg sebagaimana yang ditunjukan pada tabel 4.4, ternyata didapat penurunan pada batas cair sebesar %, dan terjadi penaikan pada batas plastis sebesar %, serta penaikan pada batas susut sebesar %. Untuk lebih jelasnya dapat kita lihat pada gambar 4.10, untuk batas cair, gambar 4.11 untuk batas plastis, dan gambar 4.12 untuk batas susut. IV - 12

13 BATAS CAIR Hari Gambar 4.10 Kurva Batas Cair Tanah Berdasarkan Prosentase Kapur DalamPemeraman 7 dan Dari gambar 4.10 dapat dilihat penurunan batas cair pada tanah tersebut sebesar %.Penurunan pada batas cair ini diakibatkan karena berkurangnya daya tarik pada partikel tanah sehingga menurunkan kohesi tanah.penurunan kohesi ini menyebabkan mudah melepasnya partikel tanah dari ikatannya. BATAS PLASTIS Hari Gambar 4.11Kurva Batas Plastis Tanah Berdasarkan Prosentase Kapur Dalam Pemeraman 7 dan IV - 13

14 Dari gambar 4.11 dapat dilihat kenaikan batas plastis pada tanah tersebut terjadi pada campuran kapur 5 % yaitu sebesar %. Sedangkan pada batas susutnya juga terjadi kenaikan pada campuran kapur 5 % sebesar %.Kenaikan batas susut ini bisa mengindikasikan derajat ekspansifitas tanah semakin berkurang, seperti yang dikemukakan oleh Altemeyer,1995 bahwa semakin besar nilai batas susut, maka semakin kecil derajat ekspansifitasnya.untuk lebih jelasnya dapat kita lihat pada gambar BATAS SUSUT Hari Gambar 4.12Kurva Batas Susut Tanah Berdasarkan Prosentase Kapur Dalam Pemeraman 7 dan Indeks plastisitas (PI) adalah batas cair dikurangi batas plastis (PI = LL PL). tersebut memperlihatkan bahwa nilai PI sangat tergantung oleh nilai batas cair dan batas plastis. Penambahan persentase kapur dapat menurunkan batas cair dan menaikan batas plastis, maka indeks plastisitasnya akan menurun. Penurunan tersebut dapat dilihat pada Gambar 4.13.Nilai indeks plastisitas sangat menentukan klasifikasi potensi pengembangan tanah.semakin besar nilai indeks plastisitas campuran tanah dan kapur, semakin besar pula potensi pengembangan tanah tersebut.semakin menurun nilai indeks plastisitas campuran tanah dan kapur, potensi pengembangan semakin berkurang. IV - 14

15 PLASTISITAS INDEKS Hari Gambar 4.13 Kurva Plastisitas Indeks Tanah Berdasarkan Prosentase Kapur Dalam Pemeraman 7 dan Pengujian Pemadatan Standard Pengujian pemadatan standard bertujuan untuk menentukan hubungan antara kadar air dan kepadatan tanah dengan cara memadatkan tanah di dalam silinder berukuran tertentu menggunakan cetakan, sampel tanah lolos saringan no. 4. Kegunaan pengujian proktor standar untuk mencari nilai kepadatan maksimum (Maximum Dry Density) dan kadar air optimum (Optimum Moisture Content) dari suatu sampel tanah. Hasil pengujian proktor standar yang telah distabilisasi kapur dapat dilihat pada gambar 4.14 dan IV - 15

16 1.65 K E P A D A T A N K E R I N G Hari Gambar 4.14Kurva Perbandingan Kepadatan Kering Compaction Dengan Prosentase Kapur Dalam Pemeraman 7 dan K A D A R Hari A I R Gambar 4.15Kurva Perbandingan Kadar Air Compaction Berdasarkan Prosentase Kapur Dalam Pemeraman 7 dan Dari gambar 4.14 dan 4.15 didapat hubungan antara kadar air dengan kepadatan kering tanah. Hasil dari percobaan tanah yang distabilisasi dengan kapur didapat kadar air optimum dan kepadatan kering terjadi pada saat tanah dicampur kapur dengan persentase 5 % dengan nilai untuk kadar air sebesar 22,75 % dan kepadatan kering 1,62 gr/cm. IV - 16

17 4.3.4 Pengujian Swelling Test dan CBR Rendaman Sebelum dilakukan pengujian CBR rendaman, tanah yang telah dipadatkan pada kadar air optimum yang diperoleh dari pengujian pemadatan standart direndam selama 4 hari di dalam bejana berisi air dan dibebani dengan beban seberat 4.5 kg. Setiap 24 jam, tanah diukur pengembangannya dengan dial penetrasi. Nilai swelling tiap 24 jam dapat dilihat pada lampiran. Pengujian CBR dilakukan dengan pencampuran kadar kapur sebanyak 3%,5%,7%,9%,11% dari berat tanah tersebut. Berikut hasil dari pengujian CBR dapat dilihat pada tabel berikut: Tabel 4.5 Pengujian CBR Rendaman dan Swelling Persentase Kapur Pemeraman Sampel Swelling CBR IV - 17

18 S W E L L I N G Hari Gambar 4.11 Kurva Perbandingan Swelling Test Dengan Prosentase Kapur Dalam Pemeraman 7 dan Hari Gambar 4.12 Kurva Perbandingan CBR Soaked Dengan Prosentase Kapur Dalam Pemeraman 7 dan IV - 18

19 Potensi pengembangan tanah dipengaruhi oleh indeks plastisitas dan kandungan fraksi lempung (< 2 μm).semakin besar nilai indeks plastisitas dan persentase fraksi lempung, makin besar pula potensi pengembangannya.dari Tabel 4.5 dan Gambar 4.11 menunjukan bahwa penambahan kapur mengakibatkan nilai potensi pengembangan campuran tanah semakin berkurang. Kemudian untuk nilai CBR maksimum masa perawatan 7 hari dengan perendaman 4 hari terjadi pada penambahan kapur 5 % sebesar 13,58 % dan nilai CBR maksimum masa perawatan 14 hari dengan perendaman 4 hari juga terjadi pada penambahan kapur 5 % sebesar 22,23 %. Resume dari hasil pengujian tanah yang telah distabilisasi dengan kapur dapat dilihat pada tabel 4.6 sebagai berikut : PENGUJIAN 7 hari 3% 5% 7% 9% 11% hari hari hari hari hari hari hari hari INDEKS PROPERTIS Berat Jenis Batas Konsistensi : Batas cair (LL) Batas plastis (PL) Batas susut (SL) indeks plastisitas ENGINEERING PROPERTIS Pemadatan standard: Kadar air optimum Kepadatan kering CBR soaked test : Swelling test CBR soaked hari IV - 19

20 Perbandingan Hasil Penelitian Dengan Kapur Perbandingan dari hasil pengujian tanah dengan kapur dari berbagai referensi yang didapat dengan hasil stabilisasi dengan kapur dari penelitian sebagai berikut: Tabel 4.7 Hasil Laboratorium Stabilisasi Dengan Kapur Pada Tanah Muara Teweh-Puruk Cahu. PENGUJIAN 7 hari 3% 5% 7% 9% 11% hari hari hari hari hari hari hari hari INDEKS PROPERTIS Berat Jenis Batas Konsistensi : Batas cair (LL) Batas plastis (PL) Batas susut (SL) indeks plastisitas ENGINEERING PROPERTIS Pemadatan standard: Kadar air optimum Kepadatan kering CBR soaked test : Swelling test CBR soaked hari IV - 20

21 Tabel 4.8 Hasil Laboratorium Stabilisasi Dengan Kapur Pada Tanah Lempung Sragen (Desa Jono;Kecamatan Tanon. PENGUJIAN 0% 2.50% 5% 7.50% 3 hari 3 hari 3 hari 3 hari INDEKS PROPERTIS Berat Jenis Batas Konsistensi : Batas cair (LL) Batas plastis (PL) Batas susut (SL) indeks plastisitas ENGINEERING PROPERTIS Pemadatan standard: Kadar air optimum Kepadatan kering CBR soaked test : Swelling test CBR soaked Tabel 4.9 Hasil Laboratorium Stabilisasi Dengan Kapur Pada Tanah Lempung Purwodadi PENGUJIAN 0% 5% 8% 10% 12% 7 hari 7 hari 7 hari 7 hari 7 hari INDEKS PROPERTIS Berat Jenis Batas Konsistensi : Batas cair (LL) Batas plastis (PL) Batas susut (SL) indeks plastisitas ENGINEERING PROPERTIS Pemadatan standard: Kadar air optimum Kepadatan kering CBR soaked test : Swelling test CBR soaked IV - 21

22 Dari pengujian stabilisasi tanah dengan kapur untuk masing-masing lokasi yang berbeda,mengalami perbedaan untuk mendapatkan kadar kapur yang optimum. Pada tanah lempung di lokasi Muara Teweh didapatkan kadar kapur optimum sebesar 5 %,sementara pada lempung Sragen pada kadar kapur 7.5 % hanya mendapatkan perubahan yang cendrung menaik tetapi tidak sampai pada kadar kapur yang optimum,kemudian pada tanah lempung Purwodadi kadar kapur terbesar didapatkan pada prosentase kapur 10 %. Perbedaan untuk mendapatkan kadar kapur yang optimum dapat disebabkan pada kondisi serta kandungan kapur yang berbeda di setiap lokasi. IV - 22