PENGARUH ELEKTROOSMOSIS PADA TANAH LEMPUNG DITINJAU DARI PARAMETER KONSOLIDASI TANAH

Transkripsi

1 PENGARUH ELEKTROOSMOSIS PADA TANAH LEMPUNG DITINJAU DARI PARAMETER KONSOLIDASI TANAH (Electroosmosis Influence on The Clay Reviewed Consolidation of Soil Parameter) SKRIPSI Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Pada Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta Disusun oleh : HERFIN ARDITA PRASTIWI NIM I PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2016 HALAMAN PERSETUJUAN

2 PENGARUH ELEKTROOSMOSIS PADA TANAH LEMPUNG DITINJAU DARI PARAMETER KONSOLIDASI TANAH (Electroosmosis Influence on The Clay Reviewed Consolidation of Soil Parameter) Disusun oleh : HERFIN ARDITA PRASTIWI NIM I Telah disetujui untuk dipertahankan dihadapan Tim Penguji Pendadaran Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Disetujui, Persetujuan Dosen Pembimbing HALAMAN PENGESAHAN 2

3 PENGARUH ELEKTROOSMOSIS PADA TANAH LEMPUNG DITINJAU DARI PARAMETER KONSOLIDASI TANAH (Electroosmosis Influence on The Clay Reviewed Consolidation of Soil Parameter) Disusun oleh : HERFIN ARDITA PRASTIWI NIM I Telah dipertahankan dihadapan Tim Penguji Pendadaran Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta pada : Hari : Rabu Tanggal : 30 Maret 2016 Tim Penguji : 1. Dr.Niken Silmi Surjandari, ST, MT NIP Yusep Muslih P, ST, MT, Ph.D NIP Dr. Bambang Setiawan, ST.,MT NIP Ir. Noegroho Djarwanti, MT NIP Disahkan, Tanggal :.. Kepala Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik UNS Wibowo, ST, DEA NIP HALAMAN MOTTO 3

4 Sabar, ikhlas dan jujur adalah kunci kebahagian (Anonim) Kesuksesan akan dapat kita capai. Ketika kita percaya dan yakin bahwa Allah akan memberikan pertolongan kepada kita (Anonim) To give is to receive (Anonim) ABSTRAK 4

5 Herfin Ardita Prastiwi, Pengaruh Elektroosmosis pada Tanah Lempung ditinjau dari Parameter Konsolidasi Tanah. Skripsi, Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret Surakarta. Tanah lempung dengan kadar air yang tinggi memiliki daya dukung tanah yang rendah, plastisitas yang tinggi, kembang susut yang relatif besar, kuat geser yang rendah dan permeabilitas yang rendah menyebabkan penurunan yang besar. Perbaikan tanah diperlukan guna memperbaiki sifat fisik dari tanah lempung. Penelitian ini menggunakan metode elektroosmosis untuk mengurangi kadar air pada tanah lempung dengan mengaliri arus listrik searah (DC). Tujuan dari penelitian ini untuk mengetahui pengaruh elektroosmosis pada tanah lempung ditinjau dari parameter konsolidasi tanah sehingga mendapatkan nilai indeks pemampatan (C c ), koefisien konsolidasi (C v ), penurunan (S c ) dan lama penurunan (t). Penelitian ini dilakukan percobaan uji model fisik ditinjau dari parameter konsolidasi tanah lempung dibawah pengaruh elektroosmosis tanpa preloading dan dengan preloading di laboratorium. Model elektroosmosis berbentuk box berukuran cm dengan pemberian beda potensial 0, 4.5, 9, 12 V. Hasil konsolidasi tanah parameter nilai C c semakin tinggi beda potensial dan preloading yang diberikan maka semakin kecil nilai C c. Tanpa preloading pada anoda C c = 0,476 dan dengan preloading C c = 0,453. Nilai S c yang diberi elektroosmosis dengan preloading dan tanpa preloading pada beda potensial 12 V posisi anoda S c = 0,946 g/cm 2 lebih kecil dibanding nilai S c yang diberi elektroosmosis tanpa preloading dengan posisi anoda S c = 1,030 g/cm 2. Semakin besar beda potensial dan preloading yang diberikan semakin cepat waktu penurunan yang terjadi, tanpa preloading posisi anoda beda potensial 12 V nilai t = 1,161 hari dan dengan preloading t = 1,389 hari. Volume air yang keluar pada beda potensial 12 V tanpa preloading 180 ml lebih sedikit dibanding volume air yang keluar dengan preloading 343 ml. Kata kunci : Tanah lempung, elektroosmosis, konsolidasi tanah. ABSTRACT 5

6 Herfin Ardita Pratiwi, Electroosmosis Influence on The Clay Reviewed Consolidation of Soil Parameter. Thesis, Department of Civil Engineering, Faculty of Engineering, University of Eleven, Surakarta. Clay soil with a high water content has a low bearing capacity, high plasticity, swelling of soil relatively large, low shear strength and low permeability causing in a huge settlement. Soil improvement is required in order to improve the physical properties of the clay. This study use electroosmosis method to reduce the water content in the clay applying direct current (DC). The purpose of this study is to determine the effect of electroosmosis on clay soil consolidation considering parameters obtaining the value of compression index (C c ), coefficient of consolidation (C v ), decrease (S c ) and the long decline (t). The research was carried out physical trial test model parameters with respect to consolidation of clay under the influence of electroosmosis without preloading and with preloading in the laboratory. Electroosmosis model with a box shape of measurments cm giving a potential difference of 0, 4.5, 9, and 12 V. The results show the higher the C c potential different, the smaller the value of C c preloading. Without preloading on the anode C c = and by preloading C c = S c value by electroosmosis by preloading and without preloding with potential difference of 12 V position anodes S c = g / cm 2 is lesser than the S c value of electroosmosis without preloading with position anode S c = g/cm 2. The greater the potential difference and preloading given, the faster decline of the time. Without preloading position of potential difference of anode 12 V t = 1,161 days and by preloading t = 1,389 days. The volume of water that comes out with potential difference of 12 V without preloading is 180 ml less than the volume of water that comes out with is 343 ml preloading. Keywords: Clay soil, electroosmosis, consolidation of soil. KATA PENGANTAR 6

7 Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan karunianya, sehingga penulis dapat menyelesaikan Skripsi yang berjudul Pengaruh Elektroosmosis pada Tanah Lempung ditinjau dari Parameter Konsolidasi Tanah. Skripsi ini disusun untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana Teknik pada Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret. Penulisan laporan ini, tidak terlepas dari bantuan dan bimbingan berbagai pihak. Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terimakasih kepada : 1. Wibowo, ST, DEA, selaku Ketua Program Studi Teknik Sipil Universitas Sebelas Maret Surakarta. 2. Dr. Niken Silmi Surjandari, ST, MT, selaku Dosen Pembimbing 1 dalam penulisan skripsi. 3. Yusep Muslih P., ST, MT, Ph.D, selaku Dosen Pembimbing 2 dalam penulisan skripsi. 4. Dr. Bambang Setiawan, ST, MT, selaku Dosen Penguji Skripsi Ir. Noegroho Djarwanti, MT, selaku Dosen Penguji Skripsi Agus Setia Budi, ST, MT, selaku Pembimbing Akademik. 7. Seluruh Dosen dan Staff Karyawan Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. 8. Keluarga, terimakasih atas dukungan kepada penulis dalam menyelesaikan penulisan skripsi ini baik secara materiil maupu spiritual. 9. Teman-teman Teknik Sipil Non-Reguler Angkatan 2013 yang telah banyak membantu dan tidak dapat penulis sebutkan satu persatu. 10. Semua pihak baik secara langsung maupun tidak langsung yang telah banyak membantu dan tidak commit dapat to penulis user sebutkan satu persatu. 7

8 Penulis menyadari penyusunan skripsi ini belum sempurna. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun. Penulis berharap skripsi ini dapat memberikan manfaat bagi penulis khususnya, dan bagi pembaca pada umumnya. Surakarta, April

9 DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL... HALAMAN PERSETUJUAN... HALAMAN PENGESAHAN... HALAMAN MOTTO... ABSTRAK... ABSTRACT... KATA PENGANTAR... DAFTAR ISI... DAFTAR TABEL... DAFTAR GAMBAR... DAFTAR LAMPIRAN... i ii iii iv v vi vii ix xii xiii xiv BAB 1 PENDAHULUAN Latar Belakang Rumusan Masalah Batasan Masalah Tujuan Penelitian Manfaat Penelitian... 3 BAB 2 LANDASAN TEORI Tinjauan Pustaka

10 2.2. Dasar Teori Tanah Lempung Penurunan Konsolidasi Pra-pembebanan (Preloading) Fenomena Elektrokinetik Aplikasi Metode Elektroosmosis BAB 3 METODE PENELITIAN Uraian Umum Pengambilan Sampel Tanah Identifikasi Awal Distribusi Ukuran Butiran (Grain Size Analysis) Pengujian Batas Atterberg (Atterberg Limit Test) Pengujian Utama Alat dan Bahan Persiapan Model Elektroosmosis Penjenuhan Sampel Proses Pengujian Utama Elektroosmosis Tanpa Preloading Elektroosmosis dengan Preloading Pengambilan Sampel Tanah Setelah di Elektroosmosis Pengujian Konsolidasi Proses Analisis Alur Penelitian

11 BAB 4 HASIL DAN ANALISIS Hasil Uji Klasifikasi Tanah Pengujian Spesific Gravity (Gs) Percobaan Analisa Ukuran Butiran (Grain Size Analysis) Percobaan Batas Konsistensi Atterberg (Atterberg Limit) Hasil Pengujian Utama Konsolidasi Hubungan Parameter C c dengan Beda Potensial Hubungan Parameter C v dengan Beda Potensial Hubungan Parameter S c dengan Beda Potensial Hubungan Parameter t dengan Beda Potensial Volume Komulatif Air Keluar Kadar Air Sebelum dan Setelah diberi Elektroosmosis Kadar Air Sebelum dan Setelah diberi Elektroosmosis Tanpa Preloading Kadar Air Sebelum dan Setelah diberi Elektroosmosis dengan Preloading BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN 11

12 DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Hubungan Derajat Konsolidasi (U) dengan Faktor Waktu (T v ) Tabel 4.1 Rekapitulasi Parameter Nilai C c Metode Elektroosmosis Tanpa Preloading dan dengan Preloading Tabel 4.2 Rekapitulasi Parameter Nilai C v Metode Elektroosmosis Tanpa Preloading dan dengan Preloading Tabel 4.3 Rekapitulasi Parameter Nilai S c Metode Elektroosmosis Tanpa Preloading dan dengan Preloading Tabel 4.4 Rekapitulasi Parameter Nilai t Metode Elektroosmosis Tanpa Preloading dan dengan Preloading Tabel 4.5 Volume Komulatif Air Keluar Metode Elektroosmosis Tanpa Preloading dan dengan Preloading Tabel 4.6 Kadar Air Sebelum dan Setelah diberi Elektroosmosis Tanpa Preloading Tabel 4.7 Kadar Air Sebelum dan Setelah diberi Elektroosmosis dengan Preloading

13 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Hubungan Angka Pori (e) dan Skala log (p )... 8 Gambar 2.2 Metode Akar Waktu (Taylor, 1942)... 9 Gambar 3.1 (a) Box Kaca; (b) Adaptor; (c) Voltmeter; (d) Kabel dan Jepit Buaya; (e) Tembaga; (f) Gelas Ukur Gambar 3.2 Sketsa Model Elektroosmosis Gambar 3.3 Model Elektroosmosis Gambar 3.4 Sketsa Model Pemberian Beban (Preloading) pada Sampel Gambar 3.5 Model Pemberian Beban (Preloading) pada Sampel Gambar 3.6 Model Tampak Atas dan Pengambilan Sampel Gambar 3.7 Diagram Alir Prosedur Penelitian Gambar 4.1 Kurva Distribusi Ukuran Butiran Gambar 4.2 Grafik Plastisitas Cassagrande Gambar 4.3 Hubungan Antara Parameter C c dengan Beda Potensial Gambar 4.4 Hubungan Antara Parameter C v dengan Beda Potensial Gambar 4.5 Hubungan Antara Parameter S c dengan Beda Potensial Gambar 4.6 Hubungan Antara Parameter t dengan Beda Potensial Gambar 4.7 Hubungan Antara Volume Komulatif Air Keluar dengan Waktu

14 Gambar 4.8 Hubungan Antara Kadar Air dengan Beda Potensial Sebelum dan Setelah diberi Elektroosmosis Tanpa Preloading Gambar 4.9 Hubungan Antara Kadar Air dengan Beda Potensial Sebelum dan Setelah diberi Elektroosmosis dengan Preloading DAFTAR LAMPIRAN Lampiran A : Hasil Uji Klasifikasi Tanah Lampiran B : Hasil Pengujian Utama Lampiran C : Dokumentasi Lampiran D : Form Skripsi 14

15 HALAMAN PERSETUJUAN PENGARUH ELEKTROOSMOSIS PAI}A TANAH LEMPT]NG DITINJAU DARI PARAMETER KONSOLII}ASI TANAH (Etectroosmosis InJlaence on The Clny Reviewed Consalidatian af SoiI Paramcter) Disusun oleh : HERFIN ARDITA PRASTTWI NrM r Telah disetujui untuk dipertahankan dihadapan Tim Penguji Pendadaran Program Studi Teknik Sipil Fak:ultas Teknik Universitas Sebelas Maret Pembimbing I Disetujui, Penetujuan Dosen Pembimbing tt'd Dr. Niken Silmi Suriandari, ST. MT NIP commit ii to user

16 HAI,AMAN PENGESAHAN PENGARUH ELEKTROOSMOSIS PAI}A TANAII LEMPI.IIIG DITINJAU DARI PARAMETER KONSOLIDASI TANAII (Electroosmosis Infiuenee on The Clay Reviewed Consolidation of Soil Parameter'S Disusun oleh : HERFIN ARDITA PRASTTWI NIM I Telah dipertahankan dihadapan Tim Penguji Pendadaran Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Swakarta pada : 1. Dr.Niken Silmi Suriandari" ST. MT NIP Hari : Rabu Tanggal : 30 Maret 2016 Tim Penguji : 2. Yusep Muslih P. ST. MT. Ph.D NIP sO2 t AAl 3. Dr. Bambang Setiawa& ST..MT NIP t Q01 4. Ir. Noesroho Diarwanti. MT NIP ttz ,'/ "1 l',':f;,\ ;ir w,7^?'1r,,, r,, n,,ro.*! "llt t tr. ttht\e t7 APR?016 i Teknik Sipil 1 ST, DEA NIP I