STABILISASI TANAH GAMBUT RAWA PENING MENGGUNAKAN CAMPURAN GYPSUM SINTETIS (CaSO4. 2H20) DAN GARAM DAPUR (NaCl) DITINJAU DARI PENGUJIAN KONSOLIDASI

Transkripsi

1 STABILISASI TANAH GAMBUT RAWA PENING MENGGUNAKAN CAMPURAN GYPSUM SINTETIS (CaSO4. 2H20) DAN GARAM DAPUR (NaCl) DITINJAU DARI PENGUJIAN KONSOLIDASI PEAT SOIL STABILIZATION OF RAWA PENING USING MIXTURE SYNTHETIC GYPSUM (CaSO4. 2H20) AND SALT (NaCl) BASED ON CONSOLIDATION TEST SKRIPSI Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta HALAMAN JUDUL Disusun oleh: FEBBY ERIANTO NUGROHO NIM. I FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK SIPIL UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2013 i

2 HALAMAN PERSETUJUAN STABILISASI TANAH GAMBUT RAWA PENING MENGGUNAKAN CAMPURAN GYPSUM SINTETIS (CaSO4. 2H20) DAN GARAM DAPUR (NaCl) DITINJAU DARI PENGUJIAN KONSOLIDASI PEAT SOIL STABILIZATION OF RAWA PENING USING MIXTURE SYNTHETIC GYPSUM (CaSO4. 2H20) AND SALT (NaCl) BASED ON CONSOLIDATION TEST SKRIPSI Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta Disusun Oleh : FEBBY ERIANTO NUGROHO NIM. I Telah disetujui untuk dipertahankan di hadapan Tim Penguji Pendadaran Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Persetujuan: Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II Dr. Niken Silmi Surjandari, ST. MT Ir.Noegroho Djarwanti, MT NIP NIP ii

3 HALAMAN PENGESAHAN STABILISASI TANAH GAMBUT RAWA PENING MENGGUNAKAN CAMPURAN GYPSUM SINTETIS (CaSO4. 2H20) DAN GARAM DAPUR (NaCl) DITINJAU DARI PENGUJIAN KONSOLIDASI PEAT SOIL STABILIZATION OF RAWA PENING USING MIXTURE SYNTHETIC GYPSUM (CaSO4. 2H20) AND SALT (NaCl) BASED ON CONSOLIDATION TEST SKRIPSI Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana TeknikPada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta Disusun Oleh : FEBBY ERIANTO NUGROHO NIM. I Telah dipertahankan di hadapan Tim Penguji Pendadaran Jurusan Teknik SipilFakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. Hari :Selasa Tanggal : 14 Mei Dr. Niken Silmi Surjandari, ST. MT NIP Ir.Nogroho Djarwanti, MT NIP Dr. Tech.Ir. Sholihin As ad, MT NIP Bambang Setiawan, ST. MT NIP Mengesahkan, Ketua Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik UNS Ir. Bambang commit Santosa, to user MT NIP iii

4 MOTTO Hanya orang yang tidak pernah melakukan apapun yang tidak pernah melakukan kesalahan. (A.Fahre) Lebih baik mengerti sedikit daripada salah mengerti. (A.France) Kondisi kepepet adalah motivasi terbesar di dunia. (Jaya Setiabudi _ The Power of Kepepet) Sesuatu yang belum dikerjakan seringkali tampak mustahil, kita baru yakin kalau kita telah berhasil melakukannya dengan baik. (Evelyn Underhill) Skripsi pasti berlalu. iv

5 PERSEMBAHAN 1. Allah SWT, pemilik semesta alam dan seluruh isi jagad raya ini. 2. Kedua Orang Tuaku yang selalu mendoakan dan memberi semangat tanpa henti hingga akhirnya skripsi ini selesai juga. 3. Adekku tersayang yang selalu memberi dukungan. 4. Ernha, Ridha, Ephi, Tika yang pernah menemani selama 5 tahun kuliah. 5. Tim futsal ceria Atmojo, Annas, Ageng, Bemo, Bonek, Gagah, Vian, Kadjie, Ipul. 6. Teman teman tergalau Pehok, Ucup, Wahyu, Adi, Ghea, Bakekok, Fajar C.I. 7. Teman seangkatan di sipil UNS 2008 semoga sukses selalu. 8. Seluruh civitas Teknik Sipil UNS v

6 ABSTRAK Febby Erianto Nuhroho, Stabilisasi Tanah Gambut Rawa Pening Menggunakan Campuran Gypsum Sintetis (CaSO4. 2H20) dan Garam Dapur (NaCl) Ditinjau dari Pengujian Konsolidasi. Skripsi, Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. Tanah gambut merupakan salah satu jenis tanah yang kurang baik dan bermasalah apabila diletakkan pondasi di atasnya karena termasuk kategori tanah lunak yang sulit diatasi terutama apabila harus menerima beban yang cukup besar sehingga diperlukan perlakuan khusus untuk meningkatkan kemampuan tanah gambut tersebut. Salah satu upaya untuk meningkatkan kemampuan tanah gambut tersebut dengan distabilisasi, untuk tanah gambut sendiri yang umum digunakan dengan stabilisasi secara kimia dengan menambahkan bahan campuran yang dapat bereaksi dengan tanah. Pada penelitian ini bahan tambah yang digunakan adalah gypsum sintetis (CaSO4. 2H20) dan garam dapur (NaCl). Efek positif dari hasil stabilisasi dapat diamati dari perubahan parameter konsolidasi yang menjadi salah satu parameter penting dalam desain konstruksi. Penelitian ini dilakukan di laboratorium menggunakan alat uji konsolidasi dan bertujuan untuk mengetahui bagaimana pengaruh bahan tambah tersebut terhadap parameter konsolidasi seperti Cc dan Cv. Bahan uji yang digunakan terdiri dari empat variasi campuran yaitu tanah gambut asli, tanah gambut ditambah gipsum sintetis, tanah gambut ditambah garam dapur, dan tanah gambut ditambah gipsum sintetis dan garam dapur. Besar kadar gipsum sintesis bervariasi antara 10%, 15%, 20% dan untuk kadar garam antara 2%, 4%, 6%. Setelah pengujian konsolidasi selesai dilakukan pula uji Scanning Electron Microscope (SEM) untuk mengetahui bagaimana komponen penyusun tanah gambut tersebut dalam ukuran mikron. Hasil penelitian menunjukkan bahwa penambahan gypsum sintetis dan garam pada tanah gambut secara bersamaan lebih baik dibandingkan apabila ditambahkan secara sendiri sendiri. Pada penambahan campuran gypsum sintetis dan garam diperoleh nilai Cc yang paling kecil pada kadar garam 2% + gypsum 20% sebesar dan nilai Cv yang paling besar pada kadar garam 6% + gypsum 20% sebesar cm 2 /det. Kata Kunci: Stabilisasi, Tanah Gambut,Gypsum Sintetis, Garam Dapur, Konsolidasi vi

7 ABSTRACT Febby Erianto Nuhroho, Peat Soil Stabilization of Rawa Pening Using Mixture Synthetic Gypsum(CaSO 4. 2H 2 0)and Salt (NaCl) Based on Consolidation Test. Thesis, Civil Engineering Department, Faculty of Engineering, Sebelas Maret University. Peat soil is considered as weak soil layer and grouped as difficult soil for foundationbecause this will be worse for foundation that burdened heavy load. Therefore soil treatment is needed in order to improve it bearing capacity. For example, stabilization using chemical component will enhance the ability of peat soil, In this study, the stabilization materials used are synthetic gypsum (CaSO4.2H20) and salt (NaCl). Consolidation itself closely related to the decrease (settlement), and one of important criteria in the design construction. This research was conducted in the laboratory using consolidation equipment test and aims to determine the effect of the added materialsin the consolidation parameters such as Cc and Cv. This test was performed on four samples variation, those arepeat without compound added, peat plus synthetic gypsum, salt added peat and peat plus synthetic gypsum and salt. The level of gypsum synthesis added varies between 10%, 15%, 20%, and 2%, 4%, 6% for the salt. The consolidation testfollowed by Scanning Electron Microscope (SEM) is used to determine how the composition of peat microns in size is. The results showed that the addition of mixed synthetic gypsum and salt in peatis better than only one type of compound. the addition of mixed synthetic gypsum and salt in peat recorded the smallest value of Cc which value is in mixture of 2% salt + 20% synthetic gypsum and the biggestvalue of Cv which value is cm 2 /det in mixture of 6% salt and 20% synthetic gypsum. Keywords: Stabilisation, Peat Soil, Synthetic Gypsum, Salt, Consolidation Test vii

8 KATA PENGANTAR Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan hidayah-nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan tugas akhir ini dengan baik. Penyusunan tugas akhir ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. Penulis menyusun tugas akhir dengan judul Stabilisasi Tanah Gambut Rawa Pening Menggunakan Campuran Gypsum Sintetis (CaSO4. 2H20) dan Garam Dapur (NaCl) Ditinjau dari Pengujian Konsolidasi. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh bahan tambah berupa gypsum sintetis dan garam terhadap parameter konsolidasi. Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terimakasih kepada: 1. Pimpinan Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret. 2. Pimpinan Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret. 3. Dr. Niken Silmi Surjandari, ST. MTselaku dosen pembimbing I. 4. Ir. Noegroho Djarwanti, MT selaku dosen pembimbing II. 5. Ir. Koosdaryani S, MT selaku dosen Pembimbing Akademis. 6. Segenap dosen penguji Skripsi. 7. Segenap rekan mahasiswas1 RegulerAngkatan 2008Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret. Penulis menyadari bahwa tugas akhir ini masih banyak kekurangan. Oleh karena itu, penulis mengharapkan saran dan kritik yang membangun demi kesempurnaan penelitian selanjutnya. Surakarta,14 Mei2013 / Penulis viii

9 DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL... i HALAMAN PERSETUJUAN PEMBIMBING... ii HALAMAN PENGESAHAN... iii HALAMAN MOTTO... iv HALAMAN PERSEMBAHAN... v ABSTRAK... vi KATA PENGANTAR... viii DAFTAR ISI... ix DAFTAR TABEL... xii DAFTAR GAMBAR... xiii DAFTAR GRAFIK... xiv DAFTAR RUMUS... xvi DAFTAR NOTASI... xvii BAB 1 PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Rumusan Masalah Batasan Masalah Tujuan Penelitian Manfaat Penelitian... 4 BAB 2 LANDASAN TEORI 2.1. Pendahuluan Stabilisasi Tanah Gambut Gypsum Sintetis Garam Dapur ix

10 2.6. Pengujian Pemadatan Standar Pengujian Konsolidasi Pengujian Scanning Electron Microscope (SEM) BAB 3 METODE PENELITIAN 3.1. Metode Penelitian Teknik Pengumpulan Data Data Primer Data Sekunder Lokasi Pengambilan Benda Uji Diagram Alir Penelitian Bahan Penelitian Tahapan Penelitian BAB 4 ANALISIS DAN PEMBAHASAN 4.1. Uji Pendahuluan Hasil Pengujian Konsolidasi Nilai Cv Nilai Cc Besar dan Waktu Penurunan Rekapitulasi Korelasi Penambahan Gypsum dan Garam pada Tanah Gambut Pengaruh Penambahan Gypsum Terhadap Tanah Gambut Pengaruh Penambahan Garam Terhadap Tanah Gambut Pengaruh Penambahan Garam dan Gypsum Terhadap Tanah Gambut Hasil Pengujian Scanning Electron Microscope (SEM) Pembahasan Perilaku Khas Tanah Gambut x

11 Pengaruh Penambahan Gypsum Terhadap Nilai Cc dan Cv pada Tanah Gambut Pengaruh Penambahan Garam Terhadap Nilai Cc dan Cv pada Tanah Gambut Pengaruh Penambahan Campuran Gypsum dan Garam Terhadap Nilai Cc dan Cv pada Tanah Gambut BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan Saran PENUTUP DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN xi

12 DAFTAR TABEL Tabel 2.1. Klasifikasi tanah gambut menurut ASTM D 4427 (1997) Tabel 2.2. Ukuran partikel tanah gambut menurut ASTM D 2977(1997) Tabel 4.1. Hasil Pengujian Konsolidasi Tanah Gambut Asli Tabel 4.2. Rekapitulasi Hasil Analisa xii

13 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1. Skema Konsolidometer Gambar 2.2. Contoh Grafik Indeks Pemampatan Cc Gambar 2.3. Skema Alat Pengujian SEM Gambar 3.1. Peta Lokasi Pengambilan Benda Uji Tanah Gambut Gambar 3.2. Diagram Alir Pengujian Konsolidasi di Lab Mektan Gambar 3.3. Diagram Alir Pengujian Scanning Electron Microscope (SEM)di Balai Konservasi Borobudur di Malang Gambar 4.1. Hasil Pengujian SEM untuk sample tanah gambut asli dengan perbesaran 500 kali Gambar 4.2. Hasil Pengujian SEM untuk sample campuran tanah gambut dengan garam 6% dengan perbesaran 500 kali Gambar 4.3. Hasil Pengujian SEM untuk sample campuran tanah gambut dengan gypsum 20% dengan perbesaran 500 kali Gambar 4.4. Hasil Pengujian SEM untuk sample campuran tanah gambut dengan garam 6% dan gypsum 20% dengan perbesaran 500 kali xiii

14 DAFTAR GRAFIK Grafik3.1. Hubungan Antara Angka Pori (e) dan Tekanan (p) Grafik3.2. Hubungan Antara Penurunan dan Waktu Grafik 4.1. Hubungan Penurunan dengan Akar Waktu Pembebanan untuk Beban gram Grafik 4.2. Hubungan Penurunan dengan Akar Waktu Pembebanan untuk Beban gram Grafik 4.3. Hubungan Penurunan dengan Akar Waktu Pembebanan untuk Beban gram Grafik 4.4. Hubungan Penurunan dengan Akar Waktu Pembebanan untuk Beban gram Grafik 4.5. Hubungan Penurunan dengan Akar Waktu Pembebanan untuk Beban gram Grafik 4.6. Hubungan Penurunan dengan Akar Waktu Pembebanan untuk Beban gram Grafik 4.7. Hubungan Penurunan dengan Akar Waktu Pembebanan untuk Beban gram (unloading) Grafik 4.8. Hubungan Angka Pori (e) dan Tekanan untuk Sample Tanah Gambut Asli Grafik 4.9. Nilai Koefisien Cc dan Cv pada Tanah Gambut + Gypsum Grafik Besarnya Penurunan pada Tanah Gambut + Gypsum Grafik Waktu Penurunan pada Tanah Gambut + Gypsum Grafik Nilai Koefisien Cc dan Cv pada Tanah Gambut + Garam Grafik Besarnya Penurunan pada Tanah Gambut + Garam Grafik Waktu Penurunan pada Tanah Gambut + Garam Grafik Nilai Koefisien Cc dan Cv pada Tanah Gambut + Garam 2% + Gypsum xiv

15 Grafik Nilai Koefisien Cc dan Cv pada Tanah Gambut + Garam 4% + Gypsum Grafik Nilai Koefisien Cc dan Cv pada Tanah Gambut + Garam6% + Gypsum Grafik Besarnya Penurunan pada Tanah Gambut + Garam 2% + Gypsum 51 Grafik Besarnya Penurunan pada Tanah Gambut + Garam 4% + Gypsum 51 Grafik Besarnya Penurunan pada Tanah Gambut + Garam 6% + Gypsum 52 Grafik Waktu Penurunan pada Tanah Gambut + Garam 2% + Gypsum Grafik Waktu Penurunan pada Tanah Gambut + Garam 4% + Gypsum Grafik Waktu Penurunan pada Tanah Gambut + Garam 6% + Gypsum xv

16 DAFTAR RUMUS Rumus2.1. Penurunan Konsolidasi Rumus2.2. Mencari Nilai Cc Rumus2.3. Mencari Nilai Cv Rumus2.4. Waktu Penurunan Konsolidasi Rumus3.1. Tinggi Efektif Benda Uji Rumus3.2. Angka Pori Semula Rumus3.3. Perubahan Angka Pori pada Setiap Pembebanan ( De ) Rumus3.4. Angka Pori pada Setiap Pembebanan( e ) Rumus3.5. Mencari Nilai Cc Rumus3.6. Average Deformation (H) Rumus3.7. Average High Sample (H m ) Rumus3.8. Mencari Nilai Cv xvi

17 DAFTAR NOTASI a = kadar abu( % ) Cc = indeks kompresibilitas( tanpa satuan ) Cv = koefisien kompresi(cm 2 /det ) e = angka pori ( tanpa satuan ) e 0 = angka pori awal ( tanpa satuan ) H = tebal lapisan tanah (m ) H m = tinggi benda uji rata rata ( m ) o = kadar organik ( % ) P = tekanan ( kn/m 2 ) t = waktu ( menit ) T = waktu penurunan konsolidasi ( detik ) t 90 = waktu untuk mencapai konsolidasi 90% (menit) Sc = penurunan konsolidasi ( cm ) w = kadar air tanah ( % ) xvii

18 PENUTUP Puji Syukur kita panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan hidayah-nya, sehingga sehingga skripsi ini dapat diselesaikan dengan baik. Diharapkan skripsi ini dapat bermanfaat bagi penyusun sendiri maupun bagi pembaca sekalian. Disadari bahwa dalam penyusunan skripsi ini masih banyak terdapat kekurangan yang perlu pembenahan, untuk itu kritik dan saran yang bersifat membangun sangat diharapkan sebagai bekal kesempurnaan studi kasus dimasa yang akan datang. Akhirnya saya ucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu serta mohon maaf apabila terdapat hal-hal yang kurang berkenan di hati pembaca sekalian. Penyusun xviii

19 DAFTAR PUSTAKA Anonim.1992.Annual of ASTM Standards Volume Anonim.2005.Buku Pedoman Penulisan Tugas Akhir.Surakarta:Jurusan Teknik Sipil,Fakultas Teknik,Universitas Sebelas Maret. As ad,s.2009.materi Kuliah Mekanika Tanah.Surakarta:Jurusan Teknik Sipil,Fakultas Teknik,Universitas Sebelas Maret. Bowles Sifat sifat Fisis dan Geoteknis Tanah. Edisi Kedua. Jakarta : Erlangga. Edil, T.B Soft Soil Engineering : Peat and Organic Soil. Proceeding: Geoteknik di Indonesia Menjelang Milenium ke-3. Bandung: Institut Teknologi Bandung Kezdi, A Handbook of Soil Mechanics-Soil Physics. New York : Elsevier. Hardiyatmo,C.H.2007.Mekanika Tanah I.Edisi Keempat.Bulaksumur, Yogyakarta : Gajah Mada University Press. Hardiyatmo,C.H.2007.Mekanika Tanah II.Edisi Keempat.Bulaksumur, Yogyakarta : Gajah Mada University Press. Ingles,O.G. and Metchlaf, R.D Stabilization principles and Practice. Ausralia : Butterworths Pty Limited. Mac Farlane, L.C A Review of The Engineering Characteristics of Peat. Journal of Soil Mechanics and Foundation Devision, SM-1, pp xix

20 Nugroho,U Stabilisasi Tanah Gambut Rawapening dengan Menggunakan Campuran Portland Cement Dan Gypsum Sintesis (CaSO42H2O) Ditinjau dari Nilai California Bearing Ratio (CBR). Jurnal Teknik Sipil.Semarang:Jurusan Teknik Sipil,Fakultas Teknik,Universitas Negeri Semarang. Priyambodo, B Pengembangan Sistem Pengolahan Batu Kapur / Gamping (CaO) Menjadi Gypsum Sintetis (CaSo 4. 2H 2 0) Dengan Reksi Penggaraman. Kerjasama : Laboratorium Growth Center Kopertis Wilayah VI dengan Bappeda Tingkat I Jawa Tengah. Rakhman,A.Y.2002.Stabilisasi Tanah Gambut Rawa Pening dengan Semen dan Gypsum Sintetis (CaSO42H2O).Tesis.Semarang: Jurusan Teknik Sipil,Fakultas Teknik,Universitas Diponegoro. Suriadi, S Stabilisasi Tanah Lempung dengan Kapur dan Garam. Tesis S2. Jogjakarta : Program Studi Teknik Sipil Jurusan Ilmu Ilmu Teknik. Program Pascasarjana. UGM Jogjakarta Susilo,G Pengaruh Penambahan Gula Pasir dan Gypsum Sintetis (CaSO42H2O) Sebagai Bahan Stabilisasi Tanah Gambut Rawa Pening Ditinjau Dari Nilai Swelling dan CBR. Jurnal Teknik Sipil.Semarang:Jurusan Teknik Sipil,Fakultas Teknik,Universitas Negeri Semarang. Widjaja-Adhi, I.P.G Physical and Chemical Characteristic of Peat Soil of Indonesia. IARD J. 10: Widodo,S Pemanfaatan Abu Sekam Padi (Rice Husk Ash) dan Gypsum Sintetis (CaSO42H2O) Sebagai Bahan Stabilisasi Tanah Gambut Rawapening Ditinjau Dari Nilai Swelling dan CBR. ( xx