Stabilisasi Tanah Lempung Menggunakan Campuran Abu Daun Bambu Dan Kapur [PDF]

Citation preview

STABILISASI TANAH LEMPUNG MENGGUNAKAN CAMPURAN ABU DAUN BAMBU DAN KAPUR



PROPOSAL PENELITIAN



Disusun untuk memenuhi syarat Guna memperoleh gelar Sarjana Teknik



Oleh : RESA RAMLAN 1430 111 029



PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL S-1 FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SUKABUMI 2018



Lembar Pengesahan Proposal Penelitian Judul Penelitian



: Stabilitas Tanah Lempung Menggunakan Campuran Abu Daun Bambu dan Kapur



Nama



: Resa Ramlan



NIM



: 1430111029



Dibuat untuk melengkapi prasyarat mata kuliah Proposal Penelitian di Program Studi Teknik Sipil Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Muhammadiyah Sukabumi. Sukabumi, ………………. Dosen Pembimbing 1,



Haadi Kusumah. S.T., M.T. Program Studi Teknik Sipil Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Muhammadiyah Sukabumi Ketua Program Studi,



Dr. Yuni Sri Wahyuni, S.T., M.T.



Daftar Isi Lembar Pengesahan .............................................................................................. Daftar Isi ................................................................................................................ Daftar Gambar ....................................................................................................... Daftar Tabel .......................................................................................................... BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ................................................................................................ 1.2 Rumusan Masalah ........................................................................................... 1.3 Batasan Masalah .............................................................................................. 1.4 Maksud dan Tujuan ......................................................................................... 1.5 Manfaat Penelitian .......................................................................................... 1.6 Kerangka Befikir ............................................................................................. BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Tanah ............................................................................................................... 2.2 Tanah Lempung .............................................................................................. 2.3 Klasifikasi Tanah ............................................................................................ 2.4 Stabilisasi Tanah ............................................................................................. 2.5 Kompaksi (Pemadatan) ................................................................................... 2.6 Abu Daun Bambu ............................................................................................ 2.7 Kapur ............................................................................................................... BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Diagram Alir Penelitian .................................................................................. Daftar Pustaka



BAB I PENDAHULUAN 1.1



Latar Belakang Dalam Pandangan teknik sipil, tanah adalah himpunan mineral, bahan



organic, dan endapan-endapan yang relatif lepas (loose), yang terletak diatas batuan dasar (bedrock). Ikatan antara butiran yang relatif lemah dapat disebabkan oleh karbonat, zat organic, atau oksida-oksida yang mengendap diantara partikelpartikel yang dapat berupa air, udara, maupun keduanya. (Hardiyatmo 2002). Didalam suatu lokasi kondtruksi tanah selalu mempunyai peranan penting karena tanah adalah pondasi pendukung berdirinya suatu bangunan atau menjadi penyebab kerusakan bangunan itu sendiri, seperti dinding yang retak (Nakazawa, 2000). Banyak kasus kerusakan bangunan akibat tidak stabilnya kondisi tanah, kasus ini tidak hanya terjadi di Indonesia tetapi juga terjadi di berbagai Negara lainnya. Tidak dapat diketahui sejak kapan manusia mulai menggunakan tanah sebagai bahan bangunan. Untuk beberapa lama pada mulanya, seni rekayasa tanah hanya dilaksanakan berdasarkan pengalaman di masa lalu saja. Tetapi dengan pertumbuhan ilmu pengetahuan dan teknologi, perancangan dan pelaksanaan struktur yang lebih baik dan lebih ekonomis menjadi lebih diperlukan. lial ini menyebabkan terj adinya studi yang lebih terinci terhadap sifat dan konfusi dasar dari tanah dalam hubungannya dengan ilmu teknik pada awal abad kedua puluh. Dengan diterbitkannya buku Erdbaumechanik oleh Karl Terzaghi pada tahun 1925, lahirlah sudah ilmu mekanika tanah modern. Buku tersebut membahas prinsipprinsip dasar dari ilmu mekanika tanah yang selanjutnya buku itu juga menjadi dasar bagi banyak studistudi lanjutan lainnya. (DAS, 1998) Tahun ke tahun pertumbuhan penduduk semakin meningkat sehingga meningkat pula kebutuhan pembangunan lebih banyak lagi. Daerah Kabupaten Sukabumi sebagian besar tanahnya bertekstur sedang atau tanah lempung yang memiliki daya dukung yang terbilang rendah. Pada jenis tanah lempung dengan daya dukung yang terbilang rendah maka harus terlebih dahulu dilakukan perbaikan



atau stabilisasi terhadap tanah lempung untuk meminimalisir dampak yang dapat diakibatkan oleh tanah tersebut. Stabilisasi tanah adalah suatu metode yang digunakan untuk meningkatkan kemampuan daya dukung suatu lapisan tanah, dengan cara memberikan perlakuan (Treatment) khusus terhadap lapisan tanah tersebut (Panguriseng, 2001). Ada beberapa cara yang dilakukan untuk stabilisasi tanah agar biaya yang diperlukan lebih murah, yaitu dengan memakai limbah-limbah yang masih dapat dimanfaatkan (Yudistira, 2014). Salah satu metode yang digunakan adalah stabilisasi kimiawi yaitu dengan menggunakan bahan-bahan kimia yang memungkinkan terjadinya reaksi kimia, dan menghasilkan senyawa baru yang bersifat stabil dari pada senyawa yang terdapat pada massa tanah sebelum stabilisasi dilakukan. Salah satu stanbilisasi yang akan di teliti menggunakan kapur dan abu daun bambu. Kapur memiliki kemampuan cementasi apabila tereaksi dengan air, sama halnya dengan kapur abu daun bambu juga memiliki kemampuan cementasi karena didalam abu daun bambu terdapat kandungan senyawa Silika (Si) yang tinggi, pada penelitian ini abu daun bambu menjadi subtitusi dari kapur guna memperkecil biaya yang diperlukan. 1.2



Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang di atas, peneliti menyimpulkan rumusan masalah



sebagai berikut : 1. Bagaimana sifat fisik tanah lempung ? 2. Bagaimana pengaruh penambahan campuran abu daun bambu dan kapur dengan perbandingan(20:80), (30:70), 40:60), sebagai bahan stabilisasi tanah dengan persentase 6%, 9%, 12%? 1.3



Batasan Masalah Agar pembahasan dalam penyusunan penelitian tidak menyimpang dari



pokok masalah, maka peneliti memiliki batasan masalah dalam penelitian ini, yaitu : 1. Penelitian dilakukan di laboratorium Universitas Muhammadiyah Sukabumi 2. Melihat pengaruh penambahan campuran abu daun bambu dan kapur dengan perbandingan (20:80), (30:70), 40:60), sebagai bahan stabilisasi tanah dengan persentase 6%, 9%, 12%



3. Pengujian yang dilakukan yaitu : a. Pengujian sifat fisik tanah yang berupa: Analisa Butiran (ASTM D421-58), Spesific Gravity (ASTM D8554-58), kadar air (ASTM D2216-71), batasbatas Atterberg (ASTM D423-66,D424-59 dan D427-61). b. Pengujian kepadatan tanah (Kompaksi) dengan Modified Proctor (ASTM D698-70). 1.4



Maksud dan Tujuan Maksud dan Tujuan Penelitian ini adalah :



1. Mengetahui sifat fisis tanah lempung 2. Mengetahui pengaruh penambahan campuran abu daun bambu dan kapur dengan perbandingan (20:80), (30:70), 40:60), sebagai bahan stabilisasi tanah dengan persentase 6%, 9%, 12% 1.5



Manfaat Penelitian Adapun manfaat penilitian yaitu sebagai alternatif untuk memperbaiki tanah



lempung dengan metode stabilisasi kimiawi menggunakan bahan campuran subtitusi abu daun bambu kedalam kapur 1.6



Kerangka Berfikir



Penurunan tanah dan tidak terpakainya limbah pembakaran daun bambu



Penggunaan abu daun bambu untuk stabilisasi tanah Lempung



Pembuatan Benda Uji



Pengujian Benda Uji



Analisis Data



Kesimpulan



BAB II KAJIAN PUSTAKA 2.1



Tanah Menurut (Das, 1998) “Dalam pengertian teknik secara umum, tanah



didefinisikan sebagai material yang terdiri dari agregat (butiran) mineral-mineral padat yang tidak tersementasi (terikat secara kimia) satu sama lain dan dari bahanbahan organik yang telah melapuk (yang berpartikel padat) disertai dengan zat cair dan gas yang mengisi ruang-ruang kosong di antara partikel-partikel pada tersebut”. Menurut (Widhiarto, Andriawan, & Matulessy, 2015) tanah merupakan pondasi dari suatu bangunan yang berdiri diatasnya, tanah yang akan digunakan untuk pondasi tersebut harus bisa memenuhi syarat daya dukung yang dimiliki sehingga mampu mendukung beban yang ada di atasnya. Tanah adalah himpunan mineral, bahan organik dan endapan-endapan yang relatif lepas, yang terletak di atas batuan dasar. Ruang antara partikel-partikel dapat berisi udara, air ataupun keduanya. Pembentukan tanah dari batuan dapat secara kimia maupun fisik. Proses pembentukan tanah secara fisik yang mengubah batuan menjadi partikel-partikel yang lebih kecil, hal itu terjadi akibat pengaruh manusia, cuaca, suhu, air, erosi, angin. Umumnya pelapukan akibat proses kimia dapat terjadi oleh pengaruh okesigen, karbondioksida, air dan proses kimia lainnya (Hardiyatmo, 2002). Tanah terbentuk dari akibat adanya perubahan cuaca, tumbuh-tumbuhan selama waktu yang lama dan keadaan medan. Dibutuhkan pengetahuan tentang sifat-sifat asli tanah, ukuran butiran warna, tekstur dan konsistensi dari tanah yang bersangkutan agar bisa mendeskripsikan tanah, tanah secara sepintas dibagi menjadi 2 bagian berdasarkan suatu hasil analisa mekanis yaitu berbutir kasar dan halus (LH, 1987).



2.2



Tanah Lempung Tanah lempung memiliki sifat yang khas yaitu jika dalam keadaan kering



tanah lempung akan bersifat keras tetapi jika basah maka akan bersifat plastis dan kohesif, dapat mengembang dan menyusut dengan sangat cepat, sehingga



mempunyai perubahan volume yang besar karena pengaruh air. Ada beberapa pendapat mengenai definisi dari tanah lempung diantaranya yaitu : 1. Menurut (Das, 1998) Lempung (Clays) sebagian besar terdiri dari partikel mikroskopis dan submikroskopis yang berbentuk lempengan-lempengan pipih 2. Menurut (Panguriseng, 2001) tanah lempung adalah jenis tanah yang partikelnya berdiameter 2 mikron (1 mikron= 10⁻³mm), tanpa membedakan susunan mineral yang terdapat dalam tanah. 3. Menurut (Terzaghi, 1987)"tanah lempung merupakan agregat partikel-partikel berukuran mikroskopik dan sub mikrioskopik yang berasal dari pembusukan kimiawi unsur-unsur penyusun batuan, dan bersifat plastis dalam selang kadar air sedang sampai luas. Dalam keadaan kering sangat keras dan tak mudah tekelupas hanya dengan jari tangan. Selain itu permeabilitas lempung sangat rendah". 2.2.1 Mineraral Umum Tanah Lempung Menurut (Panguriseng, 2001) Ada 3 kelompok besar mineral yang terdapat pada lempung, diantaranya : 1. Kaolinite, secara struktur kimia terbentuk dari sususan tetrahedral-oktahedralH2O, ikatan antara tetrahedral dan octahedral terbilang stabil sedangkan ikatan yang berhubungan dengan H2O ikatan paling lemah. Kompisis kimia pada senyawa mineral lempung jenis kaolinite secara umum adalah Si4, Al4, O10(OH)8, 2. Illite, secara struktur kimia mineral illite terbentuk dari oktahedral-tetrahedraloktahedral-H2O, ikatan atara oktahedaral-tetrahedral-oktahedral terbilang stabil sedangkan struktur yang terikat dengan H2O adalah ikatan yang paling lemah, Komposisi kimia pada senyawa lempung jenis illite secara umum adalah (K2H2O)2 SI8 (Al, Mg, Fe)4,6 O20(OH)4, 3. Montmorillonite, secara sturktur kimia jenis lempung ini mempunyai struktur yang sama dengan illite, pada kedua jenis ini yang menjadi pembeda adalah komposisi mineralnya, lempung montmorillonite memiliki komposisi kimia Si8 Al4 O20 (OH)4 nH2O.



2.3



Klasifikasi Tanah Menurut (LH, 1987) klasifikasi tanah yaitu cara untuk menentukan jenis tanah



sehingga diperoleh sifat-sifat tanah.s Ada 2 cara untuk mengklasifikasi tanah yaitu cara AASTHO dan cara USCS. Mengelompokkan tanah-tanah sesuai dengan perilaku umum tanah pada kondisi fisis tertentu merupakan tujuan dari sistem klasifikasi tanah. Perlu diketahui sifat-sifat dan klasifikasi tanah untuk mengetahui perlakuan tanah dasar agar dapat memenuhi persyaratan sesuai spesifikasi yang ada (Yudhistira, 2014).



2.4



Stabilisasi Tanah Menurut (Panguriseng, 2001) "Stabilisasi tanah adalah metode yang



digunakan untuk meningkatkan kemampuan daya dukung suatu lapisan tanah, dengan cara memberikan perlakuan khusus terhadap lapisan tanah tersebut." Tujuan stabilisasi tanah yaitu : 1. Memperbaiki atau meningkatkan daya dukung tanah. 2. Memperbaiki atau memperkecil penurunan lapisan tanah. 3. Memperbaiki atau menurunkan permeabilitas. 4. Menjaga atau mempertahankan potensi tanah yang ada. Stabilisasi yaitu proses untuk memperbaiki sifat-sifat tanah dengan cara menambahkan sesuatu pada tanah tersebut, agar tdapat menaikan kekuatan tanah. Tujuan dari stabilisasi tanah yaitu untuk mengikat dan menyatukan agregat material yang ada. Sifat tanah yang bisa diperbaiki dengan stabilisasi meliputi : kekuatan daya dukung tanah, permeabilitas, kestabilan volume, keawetan (Alfan, Afriani, & Iswan, 2015). Ada beberapa jenis Stabilisasi Tanah yaitu Stabilisasi Kimia, Stabilisasi Fisik, Stabilisasi Mekanis.



2.5



Pemadatan (Kompaksi) Pemadatan tanah atau kompaksi adalah suatu kegiatan yang sangat penting



agar bisa mewujudkan bangunan dan proyek-proyek lainnya, pemadatan mempunyai pengaruh yang bisa menentukan keamanan, kualitas dan umur rencana dari suatu bangunan yang didirikan. Untuk memungkinkan peningkatan daya



dukung dan stabilitas dari tanah maka harus dilakukan pemadatan secara efisien (Forssblad, 1989). Menurut (Sukirman, 1992) Pemadatan adalah proses peningkatan kerapatan tanah dengan mempergunakan energi mekanis (Stabilisasi mekanis). Masa tanag terdiri dari udara, air , dan partikel-partikel. Proses pemadatan yaitu proses keluarnya udara dari pori-pori dan meningkatnya kerapatan tanah akibat energy mekanis. Drajat kepadatan tanah dinyatakan dengan satuan berat volume kering ( Dry Density). Semakin tinggi berat volume kering maka semakin padat pula tanah tersebut. Teori pemadatan ini dikembangkan oleh R.R Proctor (1933) ketika membangun sebuah bendung di Amerika. Sampai saat ini percobaan kompaksi standar laboratorium disebut proctor, karena untuk menghormati R.R Proctor, Proctor menemukan bahwa pemadatan adalah fungsi dari : 1. Kepadatan kering (berat volume kering = dry density) 2. Kadar air (w) 3. Energi pemadatan 4. Jenis, gradasi dan mineral tanah



2.6



Abu Daun Bambu Menurut (Amu & Adetuberu, 2010) abu daun bambu merupakan material



yang banyak mengandung unsur pozolan dan silica yang tinggi karena mengandung unsur kapur bebas yang dapat mengeras dengan sendiri. Unsur unsur yang terkandung dapat dilihat pada table 2.1. Abu Daun Bambu Unsur



SiO2



Al2O3



Fe2O3



CaO



MgO



K2O



Na2O



TiO3



SO3



Persentase



75.90



4.13



1.22



7.47



1.85



5.62



0.21



0.20



1.06



Table 2.1 Unsur-unsur dalam abu daun bambu Sumber : Amu O. O. & Adetuberu A. A. (Internasional Journal of Engineering and Technology Vol.2(4), 2010, 212-219)



2.7



Kapur



Kapur memiliki kemampuan untuk meningkatkan stabilitas tanah dan menurunkan indeks plastisitas tanah menurut (SNI 03-4147-1996) kapur yang baik digunakan untuk stabilitasi tanah adalah kapur tipe I dan II yang masing-masing terdiri dari kelas A, B, dan C. adapun kadungan unsur yang ada dalam masingmasing tipe dapat dilihat pada table 2.2 dan 2.3. Senyawa CA(OH)2 CO KAB



Kelas A B C 90% 85% 75% 7% 8% 9% 3% 3% 2%



Senyawa CA(OH)2 CO KAB



Kelas A B C 98% 96% 94% 7% 8% 9% 3% 3% 2%



Tabel 2.2 Unsur Kapur Tipe I Tabel 2.3 Unsur Kapur Tipe II Sumber : SNI 03-4147-1996 (Kapur Untuk Stabilisasi Tanah)



BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Diagram Alir Penelitian



Mulai



Persiapan Bahan dan Alat



Tanah Asli



Tanah Asli + Subtitusi ABD dan Kapur 20%, 30%, 40%



Uji Sifat Fisik Tanah 1. 2. 3. 4. 5.



Analisa Butiran Berat Jenis Tanah Kadar Air Attenberg Limmit Pemadatan



Analisis Data



Pembahasan



Kesimpulan



Selesai



DAFTAR PUSTAKA Amut O. O & Adetuberu A. A (2010). Characteristic of Bamboo Leaf Ahs Stabilization on Lateritic Soil in Highway Construction. Internasional Jurnal Of Engineering and Technology Vol.2(24) 212-219 Budi G. S (2011). Pengujian Tanah di Laboratorium (Penjelasan dan Panduannya). Yogyakarta : Graha Ilmu Budi G. S, Ariwibowo S. A & Jaya T. A (2002). Pengaruh Pencampuran Abu Sekam Padi dan Kapur Untuk Stabilisasi Tanah Lempung Ekspansif. Dimensi Teknik Sipil Vol. 4 No. 2 94-99 Das, B. M. (1998). Mekanika Tanah (Prinsip-prinsip Rekayasa Geoteknis) Jilid 1. (N. Endah, & I. B. Mochtar, Trans.) Surabaya: Erlangga. Forssblad, L. (1989). Kompaksi (Pemampatan) Urukan Tanah dan Batuan Dengan Getaran. (D. R. Kartasapoetra, Trans.) Jakarta: Bina Aksara. Hardiyatmo, H. C. (2002). Mekanika Tanah 1. Yogyakarta: Gadjah Mada University Press. LH, S. (1987). Geoteknik dan Mekanika Tanah (Penyelidikan Lapangan & Laboratorium. Bandung: Nova. Nakazawa, K. d. (2000). Mekanika Tanah dan Teknik Pondasi. (K. N. Suyono Sosrodarsono, Ed., & d. Ir. Taulu, Trans.) Jakarta: Pt Pradnya Paramita. Panguriseng, D. (2001). Stabilisasi Tanah. Makasar: Universitas ”45" Makasar. SNI 03-4127-1996. Spesifikasi Kapur Untuk Stabilisasi Tanah Sukirman, S. (1992). Mekanika Tanah II. Bandung: Institut Teknologi Nasional. Terzaghi, K. (1987). Mekanikatanah Dalam Praktek Rekayasa Edisi Kedua Jilid 1. Jakarta: Erlangga. Yudhistira. (2014). Analisis pengarung Substitusi Abu Tandan Sawit dan Gipsum Terhadap NIlai CBR Pada Tanah Lempung Lunak. Jurnal Teknik Sipil dan Lingkungan , 8.