BAB I PENDAHULUAN 1.1 Umum Dalam membangun suatu jalan, tanah dasar merupakan bagian yang sangat penting, karena tanah dasar akan mendukung seluruh beban lalulintas atau beban konstruksi diatasnya. Jika tanah dasar yang ada berupa tanah lempung yang mempunyai daya dukung rendah, maka bangunan yang ada sering mengalami kerusakan yang diakibatkan oleh kondisi tanah. Salah satu penyebabnya adalah kembang susut yang tinggi dan kurang baik kemampuan daya dukungnya. Tanah dengan nilai kembang susut yang tinggi, air sangat berpengaruh sekali terhadap perilaku fisis dan mekanis tanah (Das, 1994). Secara fisis dalam pengertian teknik adalah sebagai material yang terdiri dari agregat (butiran) mineral-mineral yang tidak tersedimentasi (terikat secara kimia) satu sama lain. Tanah berguna sebagai bahan bangunan pada berbagai macam pekerjaan teknik sipil, disamping itu tanah berfungsi juga sebagai pendukung pondasi dan bangunan. Umumnya sebagian besar wilayah Indonesia ini diliputi oleh tanah lempung dengan pengembangan yang cukup besar (plastisitas tinggi), Sifat inilah yang menyebabkan kerusakan-kerusakan pada konstruksi, khususnya pada bagian pondasi yang merupakan konstruksi pada bangunan yang menghubungkan bangunan dengan tanah. Kondisi tanah yang sering dijumpai sangat bervariasi dan segi kemampuan daya dukungnya. Ada jenis tanah yang tidak memenuhi syarat yaitu tanah lunak. Sifat
tanah dasar lunak adalah gaya gesernya yang kecil, kemampatan yang besar dan koefisien permeabilitasnya kecil. Bilamana pembebanan konstruksi melampaui daya dukung kritis maka akan terjadi kerusakan tanah, khususnya tanah pondasi. Salah satu cara yang terbaik adalah mengganti tanah dasar tersebut dengan tanah yang cukup baik, tetapi hal ini biasanya membutuhkan biaya yang cukup besar. Para ahli geoteknik mencoba mengatasi dengan cara merubah sifat-sifat fisik tanahnya untuk menekan biaya. Perbaikan sifat-sifat fisik dan tanah kurang baik menjadi tanah yang baik dibidang rekayasa Teknik Sipil disebut sebagai STABILISASI TANAH. Studi penelitian mengenai stabilisasi pada tanah lempung telah banyak dilakukan sebelumnya sebagai upaya untuk melakukan perbaikan pada tanah. Campuran bahan yang digunakan pun bermacam-macam antara lain: kapur, semen, flay ash, bubuk batu merah, abu ampas tebu, abu sekam padi, dan bahan kimia lainnya. Hasilnya menunjukkan perbaikan pada kondisi tanah lempung baik sifat fisis maupun sifat mekanisnya. Pada penelitian Tesis ini dicoba untuk menggunakan abu cangkang sawit sebagai alternatjf lain bahan pencampur guna menstabilkan tanah lempung yang diharapkan mampu meningkatkan mutu tanah. Dalam penelitian ini digunakan tanah lempung dari Pulau Sicanang yang terletak di Daerah Belawan, kondisi tanah di Pulau Sicanang Belawan sebagian besar tanah lempung dengan sifat kembang susut yang tinggi, indeks konsistensi tinggi, kuat dukung rendah sehingga bangunan didaerah tersebut banyak yang rusak seperti
dinding retak, jalan retak-retak dan berlubang. Untuk itu tanah didaerah Pulau Sicanang harus distabilisasi sebelum digunakan untuk mendirikan konstruksi bangunan diatasnya. Sedangkan abu cangkang sawit diperoleh dan Pabrik Pengolahan Minyak Sawit Bakrie Plantations yang terletak di daerah Kisaran. Penelitian ini akan mencari jawaban dan masalah-masalah yang dihadapi pada stabilisasi tanah lempung, terhadap parameter kuat geser tanah, kadar air optimum, mencari daya dukung tanah, batas konsitensi dan kadar abu cangkang sawit optimum untuk memperoleh kuat tekan bebas (UCT) dan CBR laboratorium. Dan hasil penelitian ini diharapkan dapat bermanfaat bagi pengembangan ilmu dalam rekayasa geoteknik. 1.2 Latar Belakang Tanah berbutir halus pada umumnya mempunyai kekuatan geser lebih rendah dari tanah berbutir kasar. Kondisi seperti ini sangat tidak menguntungkan bila tanah lempung digunakan sebagai pendukung pondasi dan bangunan. Banyak kerugiankerugian yang akan ditimbulkan antara lain kerusakan pada tanah maupun konstruksi bangunan itu sendiri. Meskipun kerusakan yang diakibatkan tidak bersifat mendadak dan langsung namun kerugian secara materi yang diakibatkan akan cukup besar, oleh karena itu perlu diadakannya perbaikan tanah ataupun stabilisasi. Stabilisasi tanah umumnya berkaitan dengan bahan campunan yang digunakan. Dalam penelitian yang akan dilakukan ini dicoba menggunakan stabilisasi dengan material alternatif pengganti additive dan abu cangkang sawit hasil limbah
padat pabrik pengolahan kelapa sawit yang kurang termanfaatkan. Seiring dengan tersebut, sektor agribisnis kelapa sawit di Indonesia tercatat memiliki perkembangan yang sangat pesat. Hal ini terlihat dan luas areal kelapa sawit dan produksi minyak sawit mentah (Crude Palm Oil) yang terus mengalami peningkatan sejak tahun 1968 sampai tahun 1997. Pada periode 1968-1997 tersebut, luas areal kelapa sawit meningkat hampir 21 kali lipat, yaitu dan 120.000 Ha pada tahun 1968 menjadi 2,5 juta Ha pada tahun 1997. Pertumbuhan luas areal yang pesat kembali terjadi pada lima tahun terakhir, yakni pada tahun 2006 berkembang menjadi 5,97 juta Ha setidaknya merupakan gambaran keberhasilan kebijakan pemerintah dalam percepatan pembangunan kelapa sawit di Indonesia. Oil World memproyeksikan bahwa produksi CPO Indonesia menyamai Malaysia pada tahun 2007 dan selanjutnya Indonesia akan menjadi produsen nomor satu dunia. Perkembangan industri sawit yang terus meningkat berdampak pada limbah padat yang dihasilkan dan pengolahan tandan buah segar (TBS). Limbah ini adalah sisa produksi sawit kasar tandan kosong, sabut dan cangkang (batok) sawit. Limbah padat berupa cangkang digunakan sebagai bahan bakar ketel (boiler) untuk menghasilkan energi mekanik dan panas. Masalah yang kemudian timbul adalah dan sisa pembakaran pada ketel (boiler) berupa abu cangkang dengan jumlah yang terus meningkat sepanjang tahun yang sampai sekarang masih kurang termanfaatkan. Perlu adanya upaya dalam memanfaatkan limbah tersebut dengan cara melakukan penelitian di laboratorium. Penelitian yang dilakukan adalah metode stabilisasi.
Pada penelitian ini bahan yang digunakan adalah abu cangkang sawit dengan variasi 3%, 6%, 9%, 12% dan 15%, terhadap berat sampel tanah dan menggunakan pemeraman 1 hari. 1.3 Perumusan Masalah Permasalahan tanah yang digunakan sebagai pondasi suatu konstruksi bangunan dan jalan di Desa Pulau Sicanang, Belawan, Deli Serdang, Sumatera Utara adanya kerusakan pada bangunan di Pulau Sicanang seperti dinding retak, jalan retak retak dan berlubang. Kerusakan permukaan aspal, lendutan dan gesemya badan jalan umumnya terjadi pada musim hujan, sedang kerusakan retak memanjang terjadi pada musim kemarau. Penanganan yang telah dilakukan antara lain memperbaiki saluran drainase, mengganti dan memperbaiki material base dan sub base, hal ini ternyata tidak bertahan lama. Berdasarkan permasalahan tersebut diatas, maka untuk mengatasinya dapat dirumuskan sebagai berikut: 1. Diperlukan penelitian yang lebih mendalam tentang sifat-sifat fisik dan mekanis tanah di Pulau Sicanang guna mencari solusi perbaikannya. 2. Diperlukan penelitian tentang stabilisasi tanah dengan cara memperbaiki daya dukung dan kuat tekan, yaitu dengan mencampur tanah asli dengan bahan alternatif material pengganti dalam hal ini pemanfaat limbah abu cangkang sawit sebagai bahan stabilisasi.
3. Adakah perubahan yang dialami oleh tanah lempungterhadap nilai batas-batas konsistensi, berat jenis tanah asli maupun yang distabilisasi, nilai kuat dukung tanah ash maupun yang telah distabilisasi, dan kuat tekan tanah ash dan yang telah distabilisasi dengan abu cangkang sawit. 1.4 Tujuan Penelitian Penelitian ini bertujuan untuk: 1. Untuk mengetahui jenis tanah yang berasal dan Pulau Sicanang, Belawan. 2. Mengetahui mineral lempung tanah dan unsur-unsur kimia yang terkandung didalam lempung dan abu cangkang sawit, diharapkan dapat diketahui bagaimana senyawa kimia yang terdapat didalam tanah lempung bereaksi dengan senyawa yang terdapat pada abu cangkang sawit sebingga dapat mengurangi kadar air didalam tanah lempung sehingga tanah yang lunak bisa menjadi baik. 3. Mencari kadar persentase yang efektif dengan penambahan abu cangkang sawit terhadap daya dukung dan kuat tekan tanah. 4. Untuk mengetahui daya dukung tanah dengan pengujian CBR laboratorium sebelum dan setelah distabilisasi dengan abu cangkang sawit, serta kuat tekan tanah asli dan setelah distabilisasi diharapkan akan menaikkan nilai kuat tekan tanah yang tidak baik.
1.5 Batasan Masalah Masalah yang akan dibahas yaitu penelitian laboratorium, untuk melihat kondisi tanah berbutir halus bila dicampur abu cangkang sawit dengan menggunakan interval 3% untuk 0%,3%, 6%, 9%, 12% dan 15% dalam hal pengujian sifat fisis tanah lempung. Sedangkan untuk pengujian mekanis digunakan persentase abu cangkang sawit yang paling optimum dari hasil uji pemadatan tanah pada setiap persentase abu cangkang sawit (0%,3%, 6%, 9%, 12% dan 15%) yang digunakan dengan waktu pemeraman 1 hari. Untuk uji CBR yang diharapkan dapat diketahui daya dukung dari tanah lempung, sedangkan untuk mengetahui kuat geser tanah diuji dengan kuat tekan tanah lempung (UCT). Sampel tidak terganggu (undisturbed) diambil untuk uji kuat tekan tanah asli, sedangkan sampel tanah terganggu (disturbed) diambil untuk uji indeks properties tanah, dan daya dukung tanah asli dan tanah yang telah dicampur abu cangkang sawit. Pengujian dilakukan adalah sebagai beñkut: 1. Pengujian pada tanah asli: a. Uji kadar air, specific gravity, batas-batas konsistensi (batas cair, batas plastis dan batas susut), distribusi ukuran partikel. b. Uji kepadatan tanah (proctor standard). c. Uji ketahanan tanali (CBR) laboratorium. d. Uji kuat tekan bebas (Unconfined Compression Test).
2. Pengujian pada tanah yang telah distabilisasi: a. Uji specific gravity masing-masing variasi campuran, distribusi ukuran partikel. b. Uji batas konsistensi (batas cair, batas plastis dan batas susut). c. Uji pemadatan dengan penambahan variasi abu cangkang sawit sehingga didapat persentase optimum yang akan digunakan untuk pengujian mekanis lanjutan. d. Uji ketahanan tanah (CBR) laboratorium meliputi CBR tidak terendam dan CBR terendam. e. Uji kuat tekan bebas (Unconfined Compression Test) 3. Pengujian pendahuluan terhadap komposisi unsur kimia yang terdapat pada material yang akan digunakan sebagai bahan penelitian dalam hal ini penelitian terhadap tanah lempung dan abu cangkang sawit. Pengujian mineralogi tanah lempung ash dan tanah lempung ditambah abu cangkang sawit. 1.6 Lokasi penelitian Lokasi pengambilan sampel tanah untuk penelitian adalah di daerah Pulau Sicanang, Belawan, Deli Serdang, Sumatera Utara. Dan lokasi pengambilan sampel abu cangkang sawit di Pabrik Pengolahan Kelapa Sawit PT. Bakrie Plantations, Tbk. Kisaran Sumatera Utara. Sedangkan lokasi pengujian unsur kimia dan sampel dilakukan di Laboratorium Kimia Analitik FMIPA, dan uji mineralogi sampel dilakukan di Laboratorium Pusat Survey Geologi Bandung. Dan untuk uji sifat fisis dan mekanis dan sampel dilakukan di Laboratorium Mekanika Tanah Institut Teknologi Medan.