BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Diagram Alir Penelitian Mulai Mengumpulkan literatur dan refrensi tentang stabilisasi tanah Pengambilan sample tanah : Tanah dari Kecamatan Pamotan Jawa Tengah Kapur, Pegunung Kapur Utara di Kecamatan Pamotan Jawa Tengah Penelitian di laboratorium Tanah asli Pengujian kadar air, berat jenis, batas-batas konsistensi (batas cair, batas plastis, batas susut),distribusi ukuran butiran. Uji proctor standar Uji CBR, Swelling rendaman Penentuan % kapur menggunakan Gambar 2.7 Campuran (tanah + kapur + air tawar) Penentuan kadar air optimum dan kepadatan maksimum campuran tanah kapur untuk masing masing variasi dengan Uji Compaction standart. CBR dan Swelling rendaman dengan lama perendaman selama 4 hari dengan pemeraman 3 hari Asumsi hasil perolehan nilai CBR optimum 35 %, apakah memenuhi atau tidak. Memenuhi Sesuai Asumsi Tidak Memenuhi Menambahkan prosentase kadar kapur sampai nilai CBR maksimum Perbandingan stabilisasi CBR air laut & air tawar CBR dan Swelling rendaman dengan lama perendaman selama 4 hari dengan pemeraman 3 hari Perbandingan CBR dan Swelling rendaman, antara air laut dan air biasa Analisa Data Kesimpulan Selesai III - 1
3.2 Persiapan Penelitian Untuk pelaksanaan penelitian dilakukan beberapa tahapan, yaitu : pembuatan proposal, pengumpulan informasi dan studi pendahuluan, pengambilan benda uji, persiapan bahan stabilisasinya, persiapan di laboratorium, konsultasi kepada dosen pembimbing merupakan rangkaian awal dalam pekerjaan persiapan. 3.2.1 Peralatan Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini adalah alat untuk batas konsistensi, kadar air, sieve analisis, standar proktor dan CBR terendam di Laboratorium Mekanika Tanah Program Studi Teknik Sipil Universitas Mercu Buana yang telah sesuai dengan Standarisasi American Society for Testing Material (ASTM). 3.2.2 Bahan Uji 1. Tanah Dalam penelitian ini tanah yang digunakan adalah tanah yang diperoleh dari Kecamatan Pamotan Kabupaten Rembang Jawa Tengah. 2. Kapur Kapur yang digunakan dalam penelitian ini adalah kapur yang berasal dari pegunung kapur Utara di Kecamatan Pamotan Kabupaten Rembang Jawa Tengah. 3. Air Air yang digunakan berasal dari Laboratorium Mekanika Tanah Program Studi Teknik Sipil Universitas Mercu Buana. Untuk CBR perbandingan air pada saat stabilisasi tanah dengan kapur digunakan air laut dan air Tawar. III - 2
3.2.3 Sampel Uji Dalam penelitian ini sampel uji terdiri dari masing-masing material asli dan campuran yang dibuat berdasarkan variasi penambahan kapur sebagai bahan aditifnya yang jumlah penambahannya berdasarkan prosentase perbandingan berat butir kapur dengan tanah, Lama waktu pemeraman ditentukan yaitu 3 hari yang kemudian sampel berdasarkan variasi penambahan aditif dan lama waktu pemeraman dibuat 2 sampel yang sama. Sampel uji yang akan dibuat untuk masing-masing kategori secara detail adalah sebagai berikut Tabel 3.1 Specimen Pengujian Untuk Tanah Asli No. Pengujian Spicimen Kebutuhan Tanah (gr) 1 Pengujian Kadar Air Tanah 2 100 2 Pengujian Berat Jenis Tanah 2 50 Pengujian Analisa Granular: 4 Pengujian Analisa Saringan 2 1000 5 Pengujian Analisa Hidrometer 2 160 Pengujian Batas -batas Konsistensi: 6 Pengujian Batas Cair 2 200 7 Pengujian Batas Plastis 2 100 9 Pengujian Batas Susut 2 100 10 Pengujian Pemadatan Standar 5 10000 11 Pengujian Swelling dan CBR Rendaman 2 15000 Jumlah total 21 26710 III - 3
Tabel 3.2 Kebutuhan Tanah Untuk Stabilisasi No. Pengujian 3 Variasi kadar kapur x kebutuhan tanah specimen (gram) Jumlah Tanah (gram) 1 Pengujian Pemadatan Standar 3 x 10000 30000 2 Pengujian Swelling dan CBR Rendaman 3 x 15000 45000 3 Pengujian Swelling dan CBR Rendaman (air biasa) 1 x 15000 15000 4 Pengujian Swelling dan CBR Rendaman (air laut) 1 x 15000 15000 Jumlah total 105.000 3.3 Pengujian Laboratorium Pengujian yang dilakukan di Laboratorium Mekanika Tanah Universitas Mercu Buana meliputi : Tabel 3.3 Acuan Pengujian Untuk Tanah Asli No Pengujian ASTM No. SNI 1 Sieve Analysis C-136-46 SNI 3423-2008 2 Hidrometer Analysis D-1552-H SNI 03-3423-1994 3 Specifik Gravity (GS) D-854-58 SNI 03-1964-1990 4 Density D-2049 SNI 03-6887-2002 5 Water Content D-2216-71 SNI 03-1965-1990 6 Liquid Limit Test D-424-74 SNI 1967-2008 7 Plastic Limits Test D-423-66 SNI 1966-2008 8 Shrinkage Limit Test D-423 SNI 3422-2008 9 Standart Proctor Test D-558 SNI 1742-2008 10 California Bearing Ratio (CBR) D-1883-87 SNI 1744-2012 Soaked III - 4
3.3.1 Pengujian Sifat Fisik Tanah Pengujian ini dimaksudkan untuk mengetahui karakteristik tanah tersebut, Pengujian sifat fisis yang di lakukan diantaranya adalah : 1. Pengujian Kadar Air Pengujian ini adalah untuk mengetahui kadar air suatu tanah. Kadar air tanah merupakan perbandingan antara berat air yang dikandung tanah dengan berat kering tanah. Adapun rumus untuk kadar air sebagai berikut : Keterangan : Kadar Air = W 2 W 3 W 3 W 1 x 100 % W 1 W 2 W 3 = Berat cawan = Berat cawan + tanah basah = Berat cawan + tanah kering 2. Pengujian Berat Jenis Tanah Pengujian ini adalah untuk mengetahui berat jenis suatu tanah yang lolos saringan nomor 4. Berat jenis tanah merupakan ratio perbandingan berat butir tanah dengan berat air destilasi diudara dengan volume yang sama dan pada temperature tertentu. Adapun rumus dari berat jenis tanah sebagai berikut : Keterangan : Gs = W 2 W 1 (W 2 W 1 ) (W 4 W 3 ) W 1 = Berat piknometer III - 5
W 2 W 3 W 4 = Berat piknometer + tanah = Berat piknometer + tanah + air = Berat piknometer + air 3. Pengujian Sieve Analisis Pengujian ini adalah untuk mengetahui ukuran butir tanah dan susunan butir tanah (gradasi). Prosedur dalam pengujian ini dengan cara mengayak dan menggetarkan contoh tanah melalui satu set ayakan. Berikut adalah standard ukuran ayakan di Amerika Serikat. Tabel 3.4 Ayakan No Lubang ( mm ) 4 4.750 6 3.350 8 2.360 10 2.000 16 1.180 20 0.850 30 0.600 40 0.425 50 0.300 60 0.250 80 0.180 100 0.150 170 0.088 200 0.075 Ukuran ukuran Ayakan di Amerika Serikat (sumber; BrajaM.Das jilid 1) 4. Pengujian Hidrometer Analisis Pengujian ini adalah untuk menentukan distribusi tanah yang lolos saringan 200 ASTM (0.074 mm) yang dilakukan dengan analisa pengendapan (Hidrometer analisis). Pada pelaksanaan pengujian ini digunakan 50 gram contoh tanah yang kering oven dan silinder pengendap yang mempunyai tinggi 18 inci III - 6
(457,2 mm) dan diameter 2,5 inci (63,5 mm). silinder tersebut diberikan tanda yang menunjukkan volume sebesar 1000 ml. Campuran calgon (natrium hexametaphosphate) biasanya digunakan sebagai bahan pendispersi. Total volume dari larutan air + calgon + tanah yang terdispersi dibuat menjadi 1000 ml dengan menambahkan air suling. 5. Pengujian Batas Batas Konsistensi a. Batas Cair (Liquid Limit) Pengujian ini dimaksudkan untuk menentukan batas cair suatu tanah. Batas cair merupakan kadar air tanah pada keadaan batas peralihan antara cair dan batas plastis. Adapun rumus untuk batas cair adalah : Batas cair = W 2 W 3 W 3 W 1 x 100 % Batas cair adalah kadar air dimana jumlah pukulan 25 kali b. Batas Plastis (Plastic Limit) Pengujian ini dimaksudkan untuk mengetahui batas plastis dari suatu tanah. Batas plastis adalah kadar air minimum yang dikandung tanah tersebut dimana tanah itu masih dalam keadaan plastis atau untuk menentukan kadar air contoh tanah pada peralihan keadaan plastis ke keadaan semi padat.pada percobaan ini contoh tanah di gulung gulung hingga berdiameter 3 mm, lalu setelah itu di timbang berat tanah basah dan keringnya untuk biasa mendapatkan kadar air dalam keadaan plastis. Adapun rumus untuk batas plastis adalah : IP ( Indeks Plastisitas ) = LL PL Batas plastis = W 2 W 3 W 3 W 1 x 100 % III - 7
c. Batas Susut Maksud dari pengujian ini adalah untuk mengetahui batas susut dari suatu contoh tanah yang meliputi batas susut, angka susut, susut volumetric dan linier. Suatu tanah akan menyusut apabila air yang dikandungnya secara perlahanlahan hilang dalam tanah. Dengan hilangnya air secara terus menerus, tanah akan mencapai suatu tingkat keseimbangan dimana penambahan kehilangan air akan menyebabkan perubahan volume. Adapun rumus batas susut adalah sebagai berikut : SL = w V 1 V 2 W x 100 % Keterangan : V 1 V 2 SL W w = Isi tanah basah = Isi tanah kering = Batas susut = Berat Tanah Kering = Kadar air tanah basah 3.3.2 Pengujian Sifat Mekanik Tanah 1. Pengujian Pemadatan Standar Tujuan pemadatan tanah adalah memadatkan tanah pada kadar air optimum dan memperbaiki karakteristik mekanisme tanah yang akan memberikan keuntungan yaitu : a) Memperkecil pengaruh air terhadap tanah. b) Bertambahnya kekuatan tanah. III - 8
c) Memperkecilkan pemampatannya dan daya rembes airnya. d) Mengurangi perubahan volume sebagai akibat perubahan kadar air. Pengujian pemadatan ini dilakukan dengan mengacu pada SNI 1742-2008. Pengujian ini dilakukan untuk menentukan hubungan antara kadar air dan kepadatan tanah dengan cara memadatkan sampel dalam cetakan silinder berukuran tertentu dengan menggunakan alat penumbuk 2,5 kg dan tinggi jatuh 30 cm. Adapun perhitungan untuk tes pemadatan ini adalah : Berat isi basah : ɤ = B 1 B 2 V Keterangan : B1 B2 V = Berat mold = Berat mold + berat tanah = Volume mold Berat isi kering : ɤ d = ɤ x 100 (100+w) Keterangan : W = Kadar air sesudah kompaksi Tabel 3.5 Cara Uji Kepadatan SNI 1742 2008 & SNI 1743 2008 2. Pengujian CBR dan Swelling Potensial Pemeriksaan CBR (California Bearing Ratio) laboratorium mengacu pada Perencanaan stabilisasi tanah dengan bahan serbuk pengikat untuk III - 9
konstruksi jalan Departemen Pekerjaan Umum, dimaksudkan untuk menentukan nilai CBR tanah yang dipadatkan di laboratorium pada kadar air tertentu. CBR merupakan perbandingan antara beban penetrasi suatu bahan standar dengan kedalaman dengan kecepatan penetrasi tertentu. Nilai swelling yaitu prosentase pengembangan benda uji karena bertambahnya kadar air akibat pemeraman. Tabel 3.6 Persyaratan Kekuatan dan Durability Tanah Yang Telah Distabilkan Departemen Pekerjaan Umum III - 10