PERBANDINGAN DEFORMASI TANAH LEMPUNG PLASTISITAS TINGGI DENGAN PENAMBAHAN SAMPAH PLASTIK MENGGUNAKAN UJI LABORATORIUM DAN ANALISIS METODE ELEMEN HINGGA COMPARISON OF HIGH PLASTICITY CLAY SOIL DEFORMATION WITH ADDITION OF WASTE PLASTIC USING LABORATORY TESTS AND ANALYSIS OF THE FINITE ELEMENT METHOD SKRIPSI Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta Disusun oleh : MAHMUDAH I0112095 PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2016 i
ii
iii
MOTTO Mintalah Hanya Kepada Allah SWT iv
PERSEMBAHAN Teruntuk Ayah, Ibu & Keluargaku v
ABSTRAK Mahmudah, 2016. Perbandingan Deformasi Tanah Lempung Plastisitas Tinggi Dengan Penambahan Sampah Plastik Menggunakan Uji Laboratorium dan Analisis Metode Elemen Hingga. Skripsi. Program Studi Teknik Sipil. Fakultas Teknik. Universitas Sebelas Maret. Surakarta Salah satu penyebab pencemaran lingkungan di Indonesia adalah banyaknya sampah plastik yang terbuang di alam. Maka dari itu, diperlukan suatu langkah yang tepat dalam menyelesaikan masalah sampah plastik ini. Salah satunya digunakan sebagai campuran bahan konstruksi sehingga diharapkan mampu memperbaiki kondisi tanah yang bermasalah, salah satunya tanah lempung plastisitas tinggi. Selain itu, digunakan metode elemen hingga untuk memperkirakan deformasi yang terjadi pada kadar plastik tertentu. Tanah lempung plastisitas tinggi diambil dari Desa Grogol, Kabupaten Sukoharjo. Stabilisasi tanah ini menggunakan penambahan sampah plastik dengan variasi kadar dan ukuran plastik jenis PET. Variasi kadar yang digunakan adalah 0.1%, 0.2%, 0.3%, 0.4%, dan 0.5% terhadap berat tanah kering. Sampah plastik dipotong dengan variasi ukuran 1cm 1cm, 2cm 1cm, 3cm 1cm, 4cm 1cm, dan 5cm 1 cm. Data hasil pengujian UCS digunakan sebagai input data pada analisis metode elemen hingga untuk memprediksi nilai deformasi pada kadar tertentu. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa penambahan sampah plastik ke dalam tanah dapat meningkatkan kuat tekan tanah dan menurunkan deformasi yang terjadi. Nilai kuat tekan tanah asli sebesar 6.961 kn/m 2. Peningkatan terbesar terjadi pada campuran tanah:sampah plastik ukuran 3 1 cm dengan kadar 0.3% yaitu sebesar 11.143 kn/m 2. Analisis metode elemen hingga yang dilakukan cukup akurat karena perbandingan deformasi yang dihasilkan oleh pengujian dan analisis metode elemen hingga hanya terdapat sedikit perbedaan, dengan nilai rata-rata selisih antara keduanya sebesar 0.02 cm. Kata Kunci : stabilisasi tanah, lempung, plastisitas tinggi, plastik, Unconfined compressive strength. vi
ABSTRACT Mahmudah, 2016. Comparison of High Plasticity Clay Soil Deformation With Addition of Waste Plastics Using Laboratory Tests and Analysis Of The Finite Element Method. Skripsi. Program Studi Teknik Sipil. Fakultas Teknik. Universitas Sebelas Maret. Surakarta A problem of environmental pollution in Indonesia is a lot of plastic waste in nature. Therefore, we need a suitable method to solve it. One of them, plastic waste is used as a mixture of construction materials to improve the condition of the problematic soil, that is a high plasticity clay. In this study, deformation of soil-plastic mixture wiil be predicted using Finite Element Method (FEM). High plasticity clay is taken from Grogol, Sukoharjo. To obtain relation of secant modulus (E 50 ) of soil-plastic mixture respect to size and content of plastic. Several variations of plastic content and size are utilized. The ratio of plastic and dry soil weight are 0.1%, 0.2%, 0.3%, 0.4%, and 0.5%. Furthermore, the size of plastics are 1cm 1cm, 2cm 1cm, 3cm 1cm, 4cm 1cm, and 5cm 1cm. Moreover, the samples of soil-plastic mixture subjected to Unconfined Compressive Test (UCS). UCS tests are used as input data on the analysis of FEM to predict the deformation at certain content. This research shows that the addition of plastic waste in the soil can increase the compressive strength and decrease the soil deformation. The compressive strength of the soil before treatment is 6.961 kn/m 2. The maximum UCS is 11.143 kn / m 2 ( soil-plastic mixture with size of plastic is 3cm 1cm and content of plastic of 0.3%). The analysis of FEM is quite accurate because the predicted deformation and UCS test have a small average different, i.e 0.02 cm. Keywords : stabilization of soil, clay, high plasticity, plastic, unconfined compressive strength. vii
KATA PENGANTAR Bismillahirrahmanirrahim Puji dan syukur penyusun panjatkan ke hadirat Allah SWT karena atas limpahan rahmat dan karunia-nya penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan judul "Perbandingan Deformasi Tanah Lempung Plastisitas Tinggi Dengan Penambahan Sampah Plastik Menggunakan Uji Laboratorium dan Analisis Metode Elemen Hingga". Laporan ini disusun sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana teknik di Universitas Sebelas Maret Surakarta pada tahun 2016. Dan juga sebagai bentuk aplikasi dan sumbangsih penyusun terhadap ilmu teknik sipil yang penyusun dapatkan selama kuliah. Pada kesempatan ini, penyusun ingin mengucapkan terima kasih kepada : 1. Segenap Pimpinan Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta 2. R. Harya Dananjaya H. I., S.T., M.Eng. Dan Dr. Niken Silmi Surjandari, S.T., M.T. selaku dosen pembimbing skripsi 3. Seluruh dosen dan staf di lingkungan Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta 4. Rekan-rekan mahasiswa S-1 Teknik Sipil 5. Kedua orang tua dan seluruh keluarga besar saya, serta 6. Sahabat- sahabat terbaik saya 7. Semua pihak yang terlibat yang tidak bisa penyusun sebutkan satu persatu Akhir kata, penyusun berhadap laporan penelitian ini dapat bermanfaat bagi para pembaca secara khusus dan berbagai pihak secara umum. Apabila terdapat kesalahan, kritik, dan saran kiranya dapat disampaikan langsung kepada penyusun. Surakarta, Juli 2016 Penyusun viii