BAB III METODOLOGI PENELITIAN

Transkripsi

1 BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1 MetodePenelitian Metodepenelitianpadadasarnyamerupakankegiatanpenelitanuntukmendapa tkan data dengantujuantertentu.kegiatanpenelitiandidasarkanpadaciricirikeilmuanyaiturasional, emperisdansistematis.metedologipenelitian yang penulislakukandalampenelitianinimenggunakanmetodeeksperimen di LabolatoriumMekanika Tanah FakultasPendidikanTeknologidanKejuruan,UniversitasPendidikan Indonesia, jalandr.setiabudi No.207 Bandung Telp AlurPenelitian Alurpenelitianmerupakantahapanataulangkah-langkah yang dilakukandalampelaksanaanpenelitian.baganalirdalampenelitianiniadalahsebagaib erikut :

2 35 Mulai Pengumpulanserbukpecahangenteng Pengumpulantanahlempungdanperalatanpene litian tidak Carilokasibaru PengujianKarakteristikserbukpecahangenteng: 1. Uji Mineral 2. Analisis butir Tidak Identifikasitanahlempungekspansif: 1. Tes X-RD 2. Atterberg tes Batas Plastis Batas Cair Ya PengujianKarakteristiklanjutan: 1. Kadar air dan Berat Isi 2. Berat jenis tanah 3. Analisa hidrometer Pengujian Trial Mix :0%, 2%, 5%, 10% Pemeraman 14 hari PengujianKarakteristikcampuran: 1. Kadar air 2. Atterberg tes 3. Berat jenis tanah 4. Analisahidrometer Pengujian Engineering Campuran : 1. Uji Kompaksi 2. Uji Triaxial UU Tidak AnalisiHasilPengujian :Bagaimanapengaruhpenambahanserbukgentengterhadapsta bilisasitanahekspansif OK Kesimpulan& Saran Selesai

3 36 Gambar 3.1 BaganAlirPenelitian 3.3 ProsedurPenelitianLaboratorium PengambilanSampel Tanah Lempung Padapenelitianinipenulismengambildanmengujitanahlempung di daerahdesakertajati, Kab.Majalengka, Jawa Barat yang akandiupayakandiperbaikisifatfisisdanmekaniknyadenganmenggunakanserbukpec ahangenteng. Sampeltanahlempung yang diambiladalahtanah yang sifatnyaekspansifdimanatanahinimempunyaipotensikembangsusutakibatperubahankadar air. Pada proses pengambilansampeltanahlempunginimenggunakanalat hand bor. Sampel yang diambilada 2 jenisyaitutanahtidakterganggu (undisturbed) yang proses pengambilannyamenggunakanalat hand boring ataupipa yang keduasisinyalangsungditutupketikasudahpenuh agar tidakterpengaruholehkondisidiluardantanahterganggu (disturbed) yaitusampeltanahlangsungdimasukankedalamkarung Identifikasi Tanah Penelitian yang dilakukanuntukmengidentifikasitanahlempungekpansifyaitupengujianbatasatterbe rg yang terdiridari : 1. Batas cair (Liquid Limit) Nilai batas cair diperoleh dengan melakukan percobaan casagrande. Contoh tanah dicampur dengan aquades sampai homogen dan masukan ke dalam cawan casagrande lalu buat potongan di tengah dengan menggunakan grooving tool. Engkel casagrande diputar dengan kecepatan 2 putaran/detik, mangkok terangkat dan terjatuh dengan ketinggian 10

4 37 mm. Percobaan dihentikan sampai potongan merapat, biasanya berkisar ketukan. Bagian yang merapat dimasukan kedalam container dan oven selama 24 jam dengan suhu 105 o C, lalu timbang. Perngujian dilakukan sebanyak 5 kali dan lakukan pengolahan data lalu cari kadar air pada ketukan 25 kali. 2. Batas Plastis (Plastic Limit) Batas plastis merupakan kadar air suatu contoh tanah dalam keadaan mulai bersifat plastis. Percobaan dilakukan dengan mencampurkan dengan aquades sampai homogen. Contoh tanah digulung dengan telapak tangan sampai diameter sekitar 1/8 inch (3 mm). Gulungan dengan kadar air yang tepat yaitu gulungan mulai retak sewaktu mencapai diameter 1/8 inch. Kedua nilai tersebut diperlukan untuk menentukan nilai PI (Plasticity Indeks), yang mana nilai PI tersebut digunakan sebagai parameter untuk mengetahui jenis tanah lempung tersebut berjenis ekspansif atau tidak berdasarkan tabel 3.1, Tanah ekspansif mempunyai keplastisan yang tinggi. Tabel 3.1 Korelasi nilai Indeks Plastisitas (PI) dengan tingkat pengembangan Indeks Plastisitas (PI) > Pengujian Karakteristik Lanjutan Potensi Pengembangan Rendah Sedang Tinggi Sangat tinggi Sumber : (Chen,1988) Penelitian dilakukan di labolatorium Mekanika Tanah Fakultas Pendidikan Teknologi dan Kejuruan, Universitas Pendidikan Indonesia, jalan Dr.Setiabudi No.207 Bandung Telp Penelitian Karasteristik yang dilakukan terdiri dari : 1. Kadar Air (ASTM : D ) Percobaan dilakukan dengan mengoven contoh sampel tanah yang disimpan dalam container dalam suhu 105 o C selama 24 jam. Nilai kadar

5 38 air diperoleh hasil perbandingan antara nilai berat air sebelum di oven dengan berat tanah sesudah dioven, dinyatakan dalam persen (%). 2. Berat Jenis Tanah (ASTM : D ) Pengujian berat jenis tanah dilakukan dengan menggunakan botol elenmeyer. Nilai berat jenis tanah didapatkan hasil perbandingan antara berat isi butir tanah terhadap berat isi air pada temperatur 4 o C. Pengujian ini untuk menentukan berat jenis tanah yang mempunyai butiran lewat saringan no. 4 (4,75 mm) 3. Analisis Hidrometer (ASTM D ) Percobaan dilakukan dengan melarutkan 50 gr contoh tanah lempung yang lolos ayakan no. 200 dengan aquades yang dicampur dengan dispersing agent berupa hexametaphospate sebanyak 40 gr sampai volumenya 1000 cc. Larutan dimasukan kedalam tabung, lalu kocok selama 30 detik dan lakukan pembacaan dengan menggunakan hidrometer berdasarkan menit ke 0, 1, 2, 4 sebanyak 3 kali. Setelah itu lakukan pembacaan pada menit ke 8, 60, 30, 45, 90, 210, 1290, 1440 tanpa dikocok. Setelah selesai pembacaan larutan dituangkan dalam disk dan oven selama 24 jam dalam suhu 105 o C. Setelah itu lakukan perhitungan dan buat grain size distribution curvenya PengumpulanSerbukPecahanGenteng Pecahangentengdidapatkandarihasilpengumpulan di tempatpenjualangentengjatiwangi yang berlokasi di kantorpemasarangentengjatiwangi yang berlokasi di JalanPapandayan no 31, Garut. Pecahangentengmenjadilimbah yang tidakterpakaidanhanyadigunakansebagai alas jalan.pecahangentengdigerussampaimenjadiserbuk agar bisadigunakan.dalampenelitianini.penghalusandalamskalabesardilakukandenganb antuansuatubadanbalaibesarkeramik (BBK) yang beralamat di Jl, Ahmad Yani

6 39 No.392.Serbukpecahangentengmelaluipengujianawalterlebihdahuluyaituujiminera ldanujisaringan.ujimaniraldilakukanolehbadan B4T dikarenakanketerbatasanalat yang dimiliki.serbukpecahangentengharusmelaluipengujiansaringansampaiserbukpecah angentenglolossaring yang telah ditentukan agar dapatdigunakandalampenelitian Pencampuran Tanah LempungdanSerbukPecahanGenteng Sampeltanahlempung yang diambiladalahtanah yang mempunyaisifatekspansifdimanatanahinimempunyaipotensikembangsusuttergantungkadar air denganpresentasicampuran 0%. Cara penambahankadarserbukpecahangenteng yang akandigunakanyaitudihitungberdasarkanperbandinganberatserbukpecahangentengt erhadapberatkeringtanahlempung. Dalam proses pencampuranbahanbahanpenelitiandilakukandalamkeadaankering. Kemudian, dilakukanpencampuransecara manual yaitumenggunakantanganhinggadiperolehcampuran yang merata.persentase yang digunakanpadapenelitianiniyaitu 2%, 5%, dan 10% PengujianIndeks Properties PadaCampuran Tahappengujianinidilakukandengantujuanmendapatkan data untukmengetahuisifat-sifatdasardaritanahlempung yang sudahmelalui proses pencampurandenganserbukpecahangenteng. Penelitian-penelitian yang dilakukansamasepertipengujianindeks properties padatanahasli, yaitu: a) Kadar air b) Atterberg limit : Batas cair dan Batas plastis c) Berat jenis tanah d) UjiHidrometer Pengujian Engineering Properties Setelah melakukan percobaan indeks properties tanah yang bertujuan untuk mengetahui karakteristik sampel tanah dan serbuk pecahan genteng dalam

7 40 presentase yang telah ditentukan. Maka, dapat melakukan percobaan selanjutnya yaitu percobaan engineering properties yang meliputi : a. Pengujian Pemadatan (compaction test) Ujipemadataninidilakukanberdasarkanpada ASTM D-698 dan D Pengujianpemadatandilakukanpadasampel yang sudah di trial mix berdasarkanpersentase yang telahditentukan. Sampeltanah yang digunakanpadaujipemadatan ± 25 kg dalamkeadaankeringdanlolosujisaringan no. 4.Sampeldicampurdenganaquadessampaididapatkebasahan yang merata.ujikepadatanmenggunakan mold dengantinggi 4,6, diameter 4, volume 1/30 cu-ft. Tumbukdengan hammer sebanyak 25 x di tempat yang berbeda. Agar lebihpadatpenumbukanterdiridari 5 lapisankarenaujipemadatan yang dilakukanujipemadatan modified. Setelahselesaitimbangdankeluarkansampeldari mold danambilbagianatas, bawah, dantengah, lalu oven selama 24 jam padasuhu 105 o C. Lakukanpenimbangansampeltanahsetelahdimasukankedalamdesikator.Pengujiandi lakukansebanyak5 kali.denganmengambilnilai rata-rata makadidapatkannilaikadar air. b. Perngujian Triaxial UU (Unconsolidated Undrained) Percobaan ini dilakukan berdasarkan ASTM D Pengujian triaxial UU dilakukan pada sampel yang sudah di trial mix berdasarkan persentase yang telah ditentukan. Percobaan ini ini mencakup pengujian kuat geser tanah yang berbentuk silinder dengan diameter maksimum 75 mm. Pengujian dilakukan dengan alat konvensional dalam kondisi contoh tanah tidak terkonsolidasi dan air pori tidak teraliri (unconsolidated undrained). Contoh tanah diambil atau dicetak dengan silinder dengan ukuran tinggi 75 mm dan diameter 38mm yang kedua permukaannya diratakan. Tanah dikeluarkan dengan menggunakan piston plunger atau dengan dongkrak pendorong. Identifikasi sampel tanah mulai dari diameter, tinggi dan berat lalu lapisi dengan membran karet dan lakukan pengujian berdasarkan prosedur pengujian. Pembacaan dilakukan sampai pembacaan

8 41 proving ring dial memperlihatkan penurunan sebanyak 3 kali atau sampai regangan mencapai ± 15 %. Setelah selesai contoh tanah dikeluarkan dan lakukuan pengujian kadar air rata-ratanya. Pengujian triaxial UU dilakukan untukmengetahui kekuatan geser tanah (c, kohesi) dan sudet geser dalam (ϕ) dalam tegangan total ataupun efektif yang mendekati keadaan aslinya di lapangan Analisis Data Setelahmendapatkan data hasilpengujianmakaselanjutnyamelakukananalisis.analisis yang pertama yang perludilakukanyaituidentifikasitanahlempungapakahberjenistanahlempungekspans ifatautidak yang ditinjaudarihasil data pengujianbatasatterberg.pengujianatterbergdilakukanuntukmendapatkannilainilaib atascair (Limit Liquid/LL) danbatasplastis (Plastic Limit/PL) yang digunakanuntukmenentukannilaiplastic Index (PI).NilaiPlastic Index (PI) digunakansebagai parameter untukmenentukanjenistanahekspansif. Tanah Lempung UjiAtterberg Gambar 3.2 Diagram AnalisisIdentifikasi Tanah Lempung Apabilaanalisisidentifikasitanahekspansiftelahdilakukandanhasilanalisisme nunjukanbahwatanahtersebutberjenistanahekspansifmakapengujiandilanjutkanden ganpengujianlanjutkan.setelah HasilPengujian : 1. Nilai Batas Cair 2. Nilai Batas Plastis Analisis hasilpengujiandidapatkanmakalakukananalisiskarakteristiktanahsampel Ok :lanjutpengu jian Tidak :Carilokasib aru data yang digunakan, mulaidarikadar air, beratjenistanah, dan hidrometer. Dari pengujiankadar air danberatisididapatkan data yang

9 42 bisadigunakanuntukmenganalisissifat-sifatfisistanah. Dari pengujianberatjenistanahdidapatkannilaigs yang digunakandalammenganalisi data hidrometerdankompaksi.dari pengujianhidrometerdidapat data gradasi yang digunakanuntukmenganalisisdistribusiukuranbutirtanah.data hasil pengujian hidrometer di bentuk dalam suatu grafik dimana diameter (mm) menjadi absis dan %finer menjadi ordinat. Semuapercobaanlanjutkandilakukanuntukuntukmenganalisissifatsifatdasardaritanahsampel. PengujianLanjuta n Pengujian Kadar air danberatisi PengujianBeratje nistanah PengujianAnalisis Hidrometer HasilPengujia n HasilPengujia n HasilPengujia n Analisis data sampaimenghasilkannilaikadar air danberatisitanah Analisis data sampaimenghasilkannilaigs Analisis data sampaimenghasilkan data gradasidan datanya bentuk dalam grafik distribusi ukuran butir Semua data yang didapatkanuntukmenganalisissif at-sifatdasardaritanahsampel. Gambar 3.3 Diagram AnalisisPengujianLanjutan Analisisselanjutnyayaitumenganalisahasilpengujiankarakteristiksampelber dasarkan trial mix yang direncanakan. Bagaimanakarakteristiksetiapsampelsetelahmelaluipencampurandenganserbukgen tengdenganpersentase yang telahditentukan, apakahterdapatperbedaanatautidakdengankarakteristiktanahaslinya.hasil data yang diperolehsamasepertihasilpengujianlanjutan, begitu pula analisis yang dlakukan. Data yang paling pentingdianalisisyaitu data

10 43 pengujianbatasatterbergyaitunilaibatascairdanbatasplastis.batas plastisdanbatascairuntukmenentukannilaiplastic Index (PI) apakahterdapatperbedaanatautidak, mengalamipenurunanatautidak, padasampelmananilaiplastic Index (PI). Setelahanalisiskarakteristikdilakukansemuaselanjutnyamelakukananalisiste rhadappengujian engineering yang dilakukanterhadapsampel.pengujianenginering yang dilakukanterhadapsampelyaitupengujiankompaksi, dan triaxial UU.Analisis yang dilakukanterhadaphasilpengujiankompaksidilakukansampaimenghasilkankadar air optimum danberatisikeringmaksimum. Analisisapakahbesarnyanilaikadar air optimum danberatisikeringmaksimumsetiapsampelterdapatperbedaanapabiladitinjaudaripers entase. Data hasil analisi dibentuk menjadi grafik dengan w % sebagai absis dan γ d sebagai ordinat. Grafik tersebut disertai grafik ZAVC dan grafik pada derajat kejenuhan S =80%dan 100 %. Dari grafik tersebut akan digunakan untuk mencari γ d maksimum dan W optimum maksimum. Hasil pengujian triaxial UU disajikan dalam bentuk grafik yaitu hubungan antara shear stress (kg/cm 2 ) dan shear strength (kg/cm 2 ), dimana shear stress (kg/cm 2 ) sebagai absis dan shear strength (kg/cm 2 ) sebagai ordinat. Dari grafik didapatkan nilai modulus yang digunakan untuk membuat lingkaran mohr. Lingkaran mohr yaitu representasi secara grafis kondisi tegangan-tegangan pada suatu bidang dinyatkan dalam tegangan normal dan tegangan geser. Dari lingkaran mohr didapat nilai kekuatangesertanah (c, kohesi) dansudut geserdalam (ϕ). Analisisapakahbesarnyahargakuatgesertanah (c, kohesi) dansudut geserdalam (ϕ) setiapsampelmenimbulalkanperbedaanapabiladitinjaudaripersentasedisain. MIX DESAIN 1 MIX DESAIN 2 MIX DESAIN 3 MIX DESAIN 4 Tanah lempung + 0% serbukpecahangenteng Tanah lempung + 3% serbukpecahangenteng Tanah lempung + 5% serbukpecahangenten g Proses pemeraman : 14 hari Tanah lempung + 10% serbukpecahangenten g

11 44 Pengujiankarakteristiksampelcampuran :kadar air danberatisitanah, beratjenistanah, batasatterberg, ujisaringan, ujihidrometer Pengujianengineering sampelcampuran : UJI kompaksidan triaxial uu Hasilpenelitian Analisishasilpengujiankarakteristiksampelcam puran Hasilpenelitian Analisishasilpengujian engineering sampelcampuran Kompaksi:analisisdinyatakandengangrafik yang disertaidengangrafik ZAVC dangrafikpadaderajatkejenuhan S = 80%, darigrafikdidapatkanhargaγ d maksimumdanw op. Triaxial UU : analisis dinyatakan dalam grafik dengan hubungan antara strain dan stress sehingga didapat nilai modulus, dan dibuat diagram lingkaran mohr untuk mendapatkan nilai kekuatangesertanah (c, kohesi) dansudut geserdalam (ϕ) Gambar 3.4 Diagram AnalisisPengujianKarakteristikdan Engineering Campuran Setelahsemuaanalisisperbagianpengujiandilakukanuntukselanjutnyamelalu kananalisakorelasiantaranilai Gs dan persentase campuran, batas-batas Atterberg dengan persentase campuran, nilai kerapatan kering maksimum dengan persentase campuran, nilai kekuatangesertanah (c, kohesi) dansudut geserdalam (ϕ) dengan persentase campuran. Bagaimanapengaruhnilai berat jenis, batas-batas atterberg, nilai kerapatan kering maksimum, dan nilaikekuatangesertanah (c, kohesi) dansudut geserdalam (ϕ)yang dihasilkanterhadappersentasedanwaktupemeraman.pada sampel berapa yang menunjukanadanyapengaruhterhadapstabilisasitanahekspansif. Apabilaberdasarkananalisatidakmendapatkanpengaruhnyamakapercobaankembali pada proses trial mix agar mendapatkanpersentase yang tepat. Setelahmendapatkanhasilanalisispengaruhmaka data

12 45 analisisditampilkandalambentuktabeldangrafik.untukselanjutnyamenarikkesimpul andarihasilanalisis.