BAB I PENDAHULUAN 1.1 Umum Dalam dunia geoteknik tanah merupakansalah satu unsur penting yang yang pastinya akan selalu berhubungan dengan pekerjaan struktural dalam bidang teknik sipil baik sebagai bahan bangunan maupun sebagai pendukung pondasi dari bangunan. Tanah yang terdiri dari campuran butiran-butiran mineral dengan atau tanpa kandungan bahan organik dapat didefenisikan sebagai material yang terdiri dari agregat (butiran) mineral-mineral padat yang tidak tersementasi (terikat secara kimia) satu sama lain dan dari bahan-bahan organik yang telah melapuk (yang berpartikel padat) disertai dengan zat cair dan gas yang mengisi ruangruang kosong di antara partikel-partikel padat tersebut (Das, 1998). Oleh karena tanah memiliki pengaruh yang cukup besar terhadap perencanaan suatu konstruksi maka tanah menjadi komponen yang perlu diperhatikan dalam perencanaan konstruksi dengan sifat-sifat yang ada di dalamnya seperti plastisitas serta kekuatan geser dari tanah tersebut. Berdasarkan ASTM D2487, pembagian klasifikasi butiran tanah adalah sebagai berikut : Cobble adalah partikel-partikel batuan yang lolos saringan 12 in (300 mm) dan tinggal dalam saringan 3 in (75 mm) (untuk saringan dengan lubang bujursangkar standar Amerika). Boulder adalah partikel-partikel batuan yang tidak lolos dalam saringan 12 in. (300 mm) (untuk saringan dengan lubang bujursangkar). 1
Kerikil adalah partikel-partikel batuan yang lolos saringan 3 in. (75 mm) dan tertahan dalam saringan no.4 (4,75 mm). Pasir adalah partikel-partikel batuan yang lolos saringan no.4 (4,75 mm) dan tinggal dalam saringan no.200 (0,075 mm), dengan pembagian sebagai berikut: o Pasir kasar; butirannya lolos saringan no.4 (4,75 mm) dan tertahan dalam saringan no.10 (2 mm). o Pasir sedang; butirannya lolos saringan no.10 (2 mm) dan tertahan dalam saringan no.40 (0,425 mm). o Pasir halus; butirannya lolos saringan no.40 (0,425 mm) dan tertahan dalam saringan no.200 (0,075 mm). Lanau adalah tanah yang butirannya lolos saringan no.200 (0,075 mm). Lempung adalah tanah berbutir halus yang lolos saringan no.200 (0,075 mm). Lempung mempunyai sifat plastis dalam kisaran air tertentu dan kekuatannya tinggi bila tanahnya pada kondisi kering udara. Butiran lempunglebih halus dari lanau, merupakan kumpulan butiran mineral kristalin yang bersifat mikroskopis dan berbentuk serpih-serpih atau pelatpelat.material ini bersifat plastis, kohesif dan mempunyai kemampuan menyerap ion-ion.sifat-sifat tersebut sangat dipengaruhi oleh kandungan air dalam tanah (Hardiyatmo,2011). Sifat yang khas dari tanah lempung adalah dalam keadaan kering maka akan bersifat keras sedangkan jika dalam keadaan basah akan bersifat lunak dan plastis dan kohesif, mengalami peristiwa pengembangan dan penyusutan yang berlangsung relatif cepat sehingga memiliki perubahan volume yang besar karena 2
pengaruh adanya air yang bercampur. Sifat yang khas dari tanah lempung tersebutlah yang dapat membahayakan suatu konstruksi. Salah satu cara untuk mengatasi permasalahan tersebut adalah menstabilisasikan tanah dengan meningkatkan daya dukung tanah asli. Maka dari itu perlu dilakukan stabilisasi pada tanah lempung ini. Stabilisasi tanah dapat dilakukan secara mekanis, fisis maupun kimiawi. Dimana dalam penelitian kali ini, penulis akan melakukan usaha penstabilisasian tanah secara kimiawi yang digunakan dengan cara menambahkan bahan pencampur (stabilizing agents) pada tanah yang akan distabilisasi. Bahan pencampur yang dipilih adalah gypsum dan semen dengan tujuan peningkatan kuat geser tanah lempung. 1.2 Latar Belakang Tanah didefenisikan sebagai material yang terdiri dari agregat (butiran) mineral-mineral padat yang tidak tersementasi (terikat secara kimia) satu sama lain dan dari bahan-bahan organik yang telah melapuk (yang berpartikel padat) disertai dengan zat cair dan gas yang mengisi ruang-ruang kosong di antara partikel-partikel padat tersebut. Tanah juga berguna sebagai bahan konstruksi pada berbagai macam pekerjaan Teknik Sipil dan sebagai pendukung pondasi dari bangunan. Oleh karena itu, penelitian terhadap tanah sangatlah dibutuhkan untuk menjamin stabilitas bangunan karena kekuatan struktur secara langsung akan dipengaruhi oleh kemampuan tanah dasar atau pondasi setempat dalam menerima dan 3
meneruskan beban yang bekerja. Lempung merupakan salah satu jenis tanah yang sangat dipengaruhi oleh kadar air dan memiliki sifat yang cukup kompleks. Dalam pengerjaan bangunan sipil, nilai kuat geser tanah dasar adalah salah satu hal yang berpengaruh dalam perencanaan bangunan sipil tersebut, maka sebelum tanah tersebut digunakan dapat dilakukan stabilisasi yakni suatu tindakan memperbaiki beberapa sifat-sifat teknis tanah baik secara fisik, kimiawi, maupun mekanis sehingga dapat mengatasi fluktuasi muka air yang cukup tinggi sebagai akibat dari pergantian musim yang sering terjadi di Indonesia. Beberapa penelitian telah dilakukan untuk menyelidiki cara perbaikan tanah dengan menstabilisasikannya terhadap bahan pencampur seperti gypsum, abu sekam padi, abu terbang (fly ash), bubur kayu, semen atau bahkan pengkombinasian di antara bahan-bahan tersebut. Pada kesempatan ini, penulis ingin meneliti mengenai penstabilisasian tanah lempung dengan gypsum dan dengan campuran semen dan membandingkannya terhadap penggunaan yang lebih efektif untuk meningkatkan nilai kuat geser tanah dengan menggunakan cara uji kuat geser tanah melalui uji Kuat Tekan Bebas UCS (Unconfined Compression Strength Test). Stabilisasi tanah lempung dengan menggunakan campuran semen dianggap bisa digunakan karena semen merupakan bahan pozolanik yang sifatnya dapat mengikat serta dapat mengeras bila bereaksi dengan air. Demikian pula dengan gypsum sebagai perekat mineral mempunyai sifat yang lebih baik dibandingkan dengan perekat organik karena tidak menimbulkan pencemaran udara, murah, tahan api, tahan deteriorasi oleh faktor biologis dan tahan terhadap zat kimia ( Purwadi, 1993). 4
Dengan adanya penambahan bahan pencampur gypsum atau bahan pencampur semen, maka tanah yang mengandung kadar air tertentu dapat mengeras sehingga akan meningkatkan kestabilannya. Kedua bahan pencampur (stabilizing agents) ini dipilih karena bahan stabilisasi tersebut mudah diperoleh di pasaran serta efektif.perbedaannya adalah gypsum memiliki sifat yang lebih cepat mengeras dibandingkan semen yaitu sekitar 10 menit. 1.3 Rumusan Masalah Memberikan pemaparan perbandingan terhadap besar perubahan kuat geser tanah yang terjadi pada lempung yang distabilisasi dengan gypsum maupun yang distabilisasi dengan semen dengan masing-masing kadar pencampuran yang sama yaitu 4%, 8%,10% dan 15%. Dasar pengambilan variasi kadar campuran dilakukan secara acak (random). 1.4 Maksud Dan Tujuan Penelitian Adapun maksud dari penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh pencampuran gypsum pada tanah lempung atau semen pada tanah lempung terhadap uji Kuat Tekan Bebas UCS (Unconfined Compression Strength Test). Adapun tujuan dari penelitian ini adalah : Mengetahui pengaruh penambahan gypsum maupun semen pada tanah lempung (clay) terhadap index properties. Melakukan pengujian terhadap tanah asli (dalam hal ini tanah lempung) maupun tanah asli yang telah diberi bahan pencampur gypsum dan tanah asli yang telah diberi bahan pencampur semen sehingga dapat diketahui adanya 5
pengaruh terhadap besarnya kuat tekan dari tanah setelah diberi campuran tersebut selama 15 hari. Memaparkan perbandingan dari hasil pengujian kedua bahan pencampur yakni gypsum serta semen terhadap kuat geser tanah lempung yang telah distabilisasi. 1.5 Metodologi Penelitian Penelitian ini terbagi atas sejumlah pengamatan terhadap contoh tanah terganggu (disturbed) dan tidak terganggu (undisturbed). Berikut ini adalah metodologi dari penelitian ini, yaitu : 1. Tanah yang dipakai dalam pengujian adalah tanah lempung yang berasal dari Jl. Raya Medan Tenggara, Medan, Sumatera Utara. 2. Uji index properties tanah asli untuk mengetahui sifat fisis tanah yang dilakukan pada awal penelitian, meliputi: Uji kadar air Uji berat jenis tanah Uji nilai Atterberg (batas-batas konsistensi) Uji distribusi butiran atau analisa saringan 3. Uji pendahuluan kepadatan tanah asli untuk pembuatan benda uji dengan standard Proctor. 4. Tipe semen yang digunakan adalah semen Portland type I merek Semen Padang dan gypsum yang digunakan adalah gypsum dengan merek Elephant. 6
5. Menghitung pengaruh bahan campuran gypsum terhadap parameter kuat geser tanah dengan persentase 0%, 4%, 8%, 10% dan 15% gypsum dari berat kering udara lempung. 6. Menghitung pengaruh bahan campuran semen terhadap parameter kuat geser tanah dengan persentase 0%, 4%, 8%, 10% dan 15% semen dari berat kering udara lempung. 7. Dilakukan penambahan kadar air terhadap masing-masing bahan pencampur sebesar 2% dari setiap persentase bahan campuran pada setiap benda uji untuk menghindari terjadinya absorbsi air akibat bahan pencampur (Soil Cement Base). 8. Waktu pemeraman (curing time) pada masing-masing benda uji agar campuran merata ditetapkan selama 15 hari. Hal tersebut ditetapkan untuk melihat besarnya perkuatan tanah terhadap kuat geser dengan waktu pemeraman yang lebih lama dari 7 hari. 9. Tidak dilakukan pencarian nilai persentase optimum campuran untuk mendapatkan besar kuat tekan maksimum terhadap setiap bahan campuran untuk menstabilisasi tanah lempung. 10. Pengujian terhadap sifat fisik tanah yang dilakukan terhadap benda uji yang telah diberi campuran bahan stabilisator mencakup pengujian Atterberg, pemadatan tanah serta pengujian kuat tekan bebas. Pengujian analisa distribusi ukuran tanah tidak dilakukan terhadap tanah lempung yang telah dicampur dengan gypsum maupun semen. 11. Pemeriksaan kuat geser tanah dilakukan dengan carauji Kuat Tekan Bebas UCS (Unconfined Compression Strength Test). 7