PENGARUH TANAH LEMPUNG BERPLASTISITAS TINGGI DENGAN BAHAN ADDITIVE ZEOLIT PADA UJI CBR DAN UJI GESER LANGSUNG

Gratis

5
17
66
2 years ago
Preview
Full text
ABSTRACT THE EFFECT OF HIGH PLASTICITY CLAY WITH ZEOLITE ADDITIVE ON CBR TEST AND DIRECT SHEAR TEST By DEDI SUSANTO This study was conducted to determine the effect of mixing between the zeolite and the clay against the cbr value and soil shear strength. This is done because if the structures build over the clay will cause some problems, among others, the small value of CBR and shear strength value on the soil. Therefore, prior to the construction of structures on the land, soil stabilization needs to be done. On this research, soil stabilization using a mixture of zeolite and clay. To determine the effect of mixing between the zeolite and the clay against the value of CBR and shear strength on clay is done by varying the zeolite mixture of 6%, 8%, 10%. Mixing between the zeolite and the clay is done with a long ripening 14 days and ripening for 4 days. Testing was conducted on the physical properties of clay soil testing both native soil and soil that has been mixed with zeolite, and mechanical testing that includes standard compaction test, CBR test and direct shear strength test. Based on the research results, the addition of zeolites with curing and immersion time can increase the value of CBR. The highest value obtained on the sample CBR clay with a mixture of 10% and increasing the maximum shear strength value after the soil is mixed with zeolite in the addition of a maximum of 10%. The value of CBR and shear strength increases with the addition of a percentage in the mixture. Key words: Clay Soil, Zeolite, CBR, Soil Shear Strength ABSTRAK PENGARUH TANAH LEMPUNG BERPLASTISITAS TINGGI DENGAN BAHAN ADDITIVE ZEOLIT PADA UJI CBR DAN UJI GESER LANGSUNG Oleh DEDI SUSANTO Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh pencampuran antara zeolit dan tanah lempung terhadap nilai cbr dan kuat geser tanah. Hal ini dilakukan karena jika mendirikan struktur di atas tanah lempung akan menimbulkan beberapa permasalahan, antara lain kecilnya nilai CBR dan nilai kuat geser pada tanah tersebut. Oleh karena itu, sebelum dilakukan pembangunan struktur diatas tanah tersebut, perlu dilakukan stabilisasi tanah. Pada penelitian ini dilakukan stabilisasi tanah dengan menggunakan campuran antara zeolit dan tanah lempung. Untuk mengetahui pengaruh pencampuran antara zeolit dan tanah lempung terhadap nilai CBR dan kuat geser pada tanah lempung dilakukan dengan cara membuat variasi campuran zeolit sebesar 6%, 8% dan 10%. Pencampuran antara zeolit dan tanah lempung ini dilakukan dengan lama pemeraman 14 hari dan pemeraman selama 4 hari. Pengujian yang dilakukan meliputi pengujian sifat fisik tanah lempung baik tanah asli maupun tanah yang telah dicampur dengan zeolit, dan pengujian mekanik yang meliputi pengujian pemadatan standar, pengujian CBR dan pengujian kuat geser langsung. Berdasarkan hasil penelitian, penambahan zeolit dengan masa pemeraman dan perendaman dapat meningkatkan nilai CBR. Nilai CBR tertinggi didapat pada sampel tanah lempung dengan campuran zeolit 10 % dan peningkatan nilai kuat geser maksimum setelah tanah dicampurkan dengan zeolit pada penambahan maksimal 10%. Nilai CBR dan kuat geser tanah semakin meningkat seiring ditambahkannya persentase pada campuran. Kata kunci :Tanah Lempung, Zeolit, CBR, Kuat Geser Tanah PENGARUH TANAH LEMPUNG BERPLASTISITAS TINGGI DENGAN BAHAN ADDITIVE ZEOLIT PADA UJI CBR DAN UJI GESER LANGSUNG Oleh : DEDI SUSANTO Skripsi Sebagai Salah Satu Syarat untuk Mencapai Gelar SARJANA TEKNIK Pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Lampung FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS LAMPUNG 2015 PENGARUH TANAH LEMPUNG BERPLASTISITAS TINGGI DENGAN BAHAN ADDITIVE ZEOLIT PADA UJI CBR DAN UJI GESER LANGSUNG ( Skripsi ) Oleh DEDI SUSANTO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS LAMPUNG BANDAR LAMPUNG 2015 DAFTAR GAMBAR Gambar Halaman 2.1 Zeolit .......................................................................................................... 16 2.2 Zeolit Ukuran 0,002 mm ............................................................................ 18 4.1 Grafik hubungan antara kadar air tanah dengan variasi penambahan Zeolit ............................................................................................................ 38 4.2 Grafik hubungan nilai berat jenis tanah dengan variasi penambahan zeolit 40 4.3 Grafik Hasil Analisa Saringan dan Hidrometer .......................................... 44 4.4 Grafik Hubungan Antara Nilai Batas Plastis, Dan Indeks Plastisitas Tanah 4.5 Grafik Kadar Air Optimum Pada Tanah Asli .............................................. 47 4.6 Grafik Kadar Air Optimum Tanah Asli + Zeolit 6% ................................. 47 4.7 Grafik Kadar Air Optimum Tanah Asli + Zeolit 8% ................................... 48 4.8 Grafik Kadar Air Optimum Tanah Asli + Zeolit 10% ................................. 48 4.9 Hubungan nilai CBR rendaman Pemadatan Standar dan Modified terhadap variasi campuran Zeolit. .............................................................................. 51 4.10 Grafik Hubungan Tegangan Normal Dan Tegangan Geser ..................... 58 ix Grafik Hubungan nilai harga cbr tanah dengan nilai Plastisitas Indeks ............. 60 Grafik Hubungan nilai harga cbr tanah dengan nilai Nilai Berat Volume Kering Maksimum .............................................................................................. 62 Grafik Hubungan Nilai Kohesi Tanah Dengan Nilai Plastisitas Indeks ............ 64 Grafik Hubungan nilai kohesi tanah dengan nilai berat Volume Kering Maksimum .......................................................................................................... 65 DAFTAR ISI Halaman HALAMAN PENGESAHAN KATA PENGANTAR .................................................................................................. i DAFTAR ISI ................................................................................................................ iii DAFTAR TABEL ......................................................................................................... vii DAFTAR GAMBAR .................................................................................................... viii I. PENDAHULUAN A. Latar Belakang ............................................................................................... 1 B. Rumusan Masalah .......................................................................................... 3 C. Tujuan Penelitian ........................................................................................... 3 D. Batasan Masalah ............................................................................................ 4 E. Manfaat Penelitian ........................................................................................... 4 F. Lokasi .............................................................................................................. 4 II. TINJAUAN PUSTAKA A. Tanah .............................................................................................................. 6 B. Tanah Lempung ............................................................................................. 13 C. Stabilisasi Tanah ........................................................................................... 16 iv D. Zeolit ............................................................................................................. 18 E. Komposisi Kimia Zeolit ................................................................................. 21 F. CBR ................................................................................................................ 23 G. Kuat Geser Langsung ..................................................................................... 26 H. Penelitian Terdahulu ....................................................................................... 27 a. Kadar Air ................................................................................................. 27 b. Berat Volume ........................................................................................... 27 c. Analisa Saringan ...................................................................................... 27 d. Berat Jenis ................................................................................................ 28 e. Batas Cair ................................................................................................. 28 f. Batas Plastis ............................................................................................. 28 g. Hidrometer ............................................................................................... 28 h. Uji Pemadatan .......................................................................................... 29 i. Uji Cbr ..................................................................................................... 29 j. Uji Kuat Geser Langsung ........................................................................ 29 III. METODE PENELITIAN A. Sempel Tanah .................................................................................................. 31 B. Pelaksanaan Pengujian di Laboratorium ......................................................... 31 1. Pengujian Kadar Air ........................................................................... 31 2. Pengujian Berat Volume ..................................................................... 32 3. Pengujian Berat Jenis .......................................................................... 32 4. Pengujian Batas Atterberg .................................................................. 32 v 5. Pengujian Analisa Saringan ................................................................ 32 6. Pengujian Hidrometer ......................................................................... 33 7. Uji Pemadatan ...................................................................................... 33 8. Penambahan CBR (California Bearing Ratio) .................................... 33 9. Pengujian Geser Langsung (direct Shear Test) ................................... 36 C. Analisis Data ................................................................................................... 38 IV. HASIL DAN PEMBAHASAN A. Uji Fisik .......................................................................................................... 39 a. Hasil Pengujian Kadar Air ....................................................................... 37 b. Hasil Pengujian Berat Jenis ..................................................................... 39 c. Hasil Pengujian Berat Volume ................................................................ 40 d. Hasli Pengujian Analisa Saringan ........................................................... 41 e. Hasil Pengujian Hidrometer ..................................................................... 43 f. Uji Batas Atterberg .................................................................................. 44 g. Data Hasil Pengujian Pemadatan Tanah .................................................. 46 B. Klasifikasi Tanah ............................................................................................ 49 a. Klasifikasi Sistem Unified (USCS) .......................................................... 49 C. Hasil Pengujin Cbr Rendaman Pada Pemadatan Standar Dan Pemadatan Modified .......................................................................................................... 50 a. Uji Cbr Laboratorium ................................................................................. 50 D. Analisa Hasil Pengujian Kuat Geser Langsung .............................................. 53 a. Hasil Pengujian Kuat geser Langsung Pada Tanah Asli ............................ 53 vi b. Hasil Pengujian Kuat Geser Langsung Pada Tanah Asli Dicampur Dengan Zeolit ............................................................................................. 54 c. Analisa Hasil Pengujian Kuat Geser Langsung Pada Tanah Asli Dicampur Dengan Zeolit ............................................................................................. 57 d. Hubungan Nilai Harga Cbr Tanah Dengan Indeks Plastisitas .................... 60 e. Hubungan Nilai Harga Cbr Tanah Dengan Berat Volume Kering Maksimum ...................................................................................... 62 f. Hubungan Nilai Kuat Geser Langsung Tanah Dengan Indeks Plastisitas .. 63 g. Hubungan Nilai Kuat Geser Langsung Tanah Dengan Berat Volume Kering Maksimum....................................................................................... 65 V. PENUTUP A. Simpulan ......................................................................................................... 67 B. Saran ............................................................................................................... 69 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN DAFTAR NOTASI γ = Berat Volume γu = Berat Volume Maksimum w = Kadar Air Gs = Berat Jenis(BJ)/Specific Grafity LL = Batas Cair/Liquid Limit PI = Indeks Plastisitas/Plasticity Index PL = Batas Plastis/Plastic Limit q = Persentase Berat Tanah yang Lolos Saringan Ww = Berat Air Wc = Berat Container Wcs = Berat Container + Sampel Tanah Sebelum dioven Wds = Berat Container + Sampel Tanah Setelah dioven Wn = Kadar Air Pada Ketukan ke-n W1 = Berat Picnometer W2 = Berat Picnometer + Tanah Kering W3 = Berat Picnometer + Tanah Kering + Air W4 = Berat Picnometer + Air Wci = Berat Saringan Wbi = Berat Saringan + Tanah Tertahan Wai = Berat Tanah Tertahan H = Pengembangan Akibat Peningkatan Air H1 = Tinggi Benda Uji Sebelum Penambahan Air H2 = Tinggi Benda Uji Setelah Penambahan Air Z0 = Variasi Zeolit 0%/Tanah Asli Z6 = Variasi Zeolit 6% Z8 = Variasi Zeolit 8% Z10 = Variasi Zeolit 10% Z12 = Variasi Zeolit 12% Z14 = Variasi Zeolit 14% ix DAFTAR TABEL Halaman Tabel 2.1 Sistem Klasifikasi Tanah Unified ....................................................... 9 2.2 Sistem Klasifikasi Tanah Unified ........................................................ 10 2.3 Nama Mineral Zeolit dan Rumus Kimianya ........................................ 20 4.1 Hasil Pengujian Sifat Fisik Tanah Lempung (Soft Clay) .................... 37 4.2 Hasil Pengujian Berat Jenis ................................................................. 39 4.3 Hasil Pengujian Berat Volume Tanah Asli ........................................ 41 4.4 Hasil Pengujian Analisis Saringan ..................................................... 42 4.5 Hasil Pengujian Hidrometer ................................................................ 43 4.5 Hasil Pengujian Batas Atterberg ......................................................... 44 4.7 Hasil Pengujian Cbr Tanah Asli Rendaman Dengan Pemadatan Standar Dan Modified ........................................................................ 51 4.8 Hasil Pengujian Kuat Geser Langsung Pada Tanah Tanpa Campuran ................................................................................ 54 4.9 Hasil Pengujian Kuat Geser Langsung Pada Tanah Asli + Zeolit 6% ....................................................................... 55 4.10 Hasil Pengujian Kuat Geser Langsung Pada Tanah Asli + Zeolit 8% ....................................................................... 55 4.11 Hasil Pengujian Kuat Geser Langsung Pada Tanah Asli + Zeolit 10% ..................................................................... 56 4.12 Hasil pengujian kuat geser langsung ................................................... 57 MOTO “Satu langkah demi satu langkah tidaklah terlalu susah, saya tahu bahwa sekecil apapun, yang dilakukan berulang-ulang akan menyempurnakan segala hal” (og madino) “Salah Satu Kunci Kebahagiaan Adalah Menggunakan Uang Untuk Pengalaman Bukan Untuk Keinginan” (B.J. Habibie) “Satu – Satunya Sumber Pengetahuan Adalah Pengalaman” (Albert Einstein) “Gunakanlah waktu sebaik-baiknya sebab waktu tak akan pernah kembali walau sedetik, waktu, waktu tidak berputar seperti roda tetapi berjalan seperti garis lurus” “Jangan Jadikan Tujuan Itu Sebagai Akhir Dari Perjalanan” “Berani Gagal” “Jadikan Usaha Sebagai Pedang Dan Do’a Sebagai Tamengnya” MOTO “Satu langkah demi satu langkah tidaklah terlalu susah, saya tahu bahwa sekecil apapun, yang dilakukan berulang-ulang akan menyempurnakan segala hal” (og madino) “Salah Satu Kunci Kebahagiaan Adalah Menggunakan Uang Untuk Pengalaman Bukan Untuk Keinginan” (B.J. Habibie) “Satu – Satunya Sumber Pengetahuan Adalah Pengalaman” (Albert Einstein) “Gunakanlah waktu sebaik-baiknya sebab waktu tak akan pernah kembali walau sedetik, waktu, waktu tidak berputar seperti roda tetapi berjalan seperti garis lurus” “Jangan Jadikan Tujuan Itu Sebagai Akhir Dari Perjalanan” “Berani Gagal” “Jadikan Usaha Sebagai Pedang Dan Do’a Sebagai Tamengnya” Persembahan Sebuah karya kecil buah pemikiran dan kerja keras untuk Allah SWT Hormat dan patuh untuk ayahanda dan ibunda tercinta Topo Hermanto dan Roslaini Kakanda, yunda, dan adikku tersayang Serta teman-teman terbaikku angkatan 2009. Teknik Satu takkan Terkalahkan DAFTAR RIWAYAT HIDUP Dedi susanto lahir di Liwa, Kab. Lampung Barat. Prov. Lampung pada tanggal 27 Maret 1990, merupakan anak keempat dari pasangan Bapak Topo Hermant0 dan Ibu Roslaini. Penulis memiliki dua orang saudara laki-laki bernama Marlianto, Rudi Hamdani, dan dua saudara perempuan bernama Yeni yulia Spd, Sintya Oktari. Penulis menempuh pendidikan dasar di SDN 2 Liwa yang diselesaikan pada tahun 2003. Pendidikan tingkat pertama ditempuh di SMPN 1 Liwa yang diselesaikan pada tahun 2006. Kemudian melanjutkan pendidikan tingkat atas di SMAN 1 Liwa yang diselesaikan pada tahun 2009. Penulis diterima menjadi mahasiswa Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Lampung pada tahun 2009. Selama menjadi mahasiswa, Selama menjadi mahasiswa penulis aktif di organisasi Himpunan Mahasiswa Teknik Sipil (HIMATEKS UNILA). SANWACANA Alhamdulillahi Robbil ‘Alamin, puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah Subhanahu Wa Ta’ala yang senantiasa memberikan rahmat dan hidayah-Nya, sehingga skripsi dengan judul Pengaruh Tanah Lempung Berplatisitas Tinggi Dengan Bahan Additive Zeolit Pada Uji Cbr Dan Uji Geser Langsung dapat terselesaikan. Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk meraih gelar Sarjana Teknik pada program reguler Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Lampung. Penulis menyadari sepenuhnya bahwa pada penulisan skripsi ini masih banyak terdapat kekurangan dan kesalahan, oleh sebab itu penulis mohon maaf dan mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun dari semua pihak. Pada kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terima kasih yang setulusnya kepada : 1. Ayahanda dan ibunda tercinta (Topo Hermanto dan Roslaini) yang telah memberikan restu dan doanya, Kakanda (Marlianto S.Kep dan Rudi Hamdani.) Serta Yunda (Yeni Yulia Spd.) dan Adinda (Sintya Oktari.) yang selalu memberi support dan do’a dalam penulisan laporan ini. 2. Prof. Drs. Suharno, M.sc., Ph.D., selaku Dekan Fakultas Teknik, Universitas Lampung. ii 3. Ir. Idharmahadi Adha, M.T. selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Lampung. 4. Iswan S.T., M.T. selaku Dosen Pembimbing I skripsi. 5. Ir.M.jafri,M.T. selaku Dosen Pembimbing II skripsi. 6. Ir. Setyanto, M.T. selaku Dosen Penguji skripsi. 7. Seluruh Dosen Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Lampung. 8. Wanita yang selalu mendampingi, memberi support, dan doa (Nur Fadilah Nisa) 9. Rekan-rekan seperjuangan di Laboratorium Mekanika Tanah Universitas Lampung yang telah banyak membantu penulis selama di laboratorium. 10. Teknisi di laboratorium (Mas Pardin, Mas Miswanto, Mas Budi, Mas Bayu). 11. Seluruh keluarga besar Jurusan Teknik Sipil, Universitas Lampung, khususnya angkatan 2009. 12. Tidak ketinggalan teman-teman seperjuangan yaitu (Dani Agus Setiawan SSI. Yahya Ariyanta SSI. Nico mei Chandra SSI. Revi firandama SKom. M. Yusry Ahmadhani dan Rio Febriansyah yang menemani disaat dalam keadaan terpuruk. Serta semua pihak yang tidak bisa disebutkan satu persatu yang telah membantu dan memberikan dukungan dalam penyelesaian skripsi ini. Penulis sangat berharap karya ini dapat bermanfaat bagi pembaca, terutama bagi penulis sendiri. Bandar Lampung, 27 Agustus 2015 Penulis, Dedi Susanto I. PENDAHULUAN A. Latar Belakang Dalam pembangunan konstruksi sipil, Tanah memiliki peranan yang penting yaitu sebagai pondasi pendukung pada setiap pekerjaan konstruksi baik sebagai pondasi pendukung untuk konstruksi bangunan, jalan (subgrade), tanggul maupun bendungan. Kondisi tanah pada suatu daerah tidak akan memiliki sifat tanah yang sama dengan daerah lainnya, namun tidak semua tanah mampu mendukung konstruksi. Hanya tanah yang mempunyai stabilitas baik yang mampu mendukung konstruksi yang besar. Sedangkan tanah yang kurang baik harus distabilisasi terlebih dahulu sebelum dipergunakan sebagai pondasi pendukung. Dari tahun ke tahun ketersedian lahan untuk pembangunan fasilitas yang diperlukan manusia semakin terbatas yang mengakibatkan tidak dapat dihindarinya pembangunan di atas tanah lempung. Pembangunan konstruksi di atas tanah lempung akan mendapatkan beberapa masalah Geoteknik, bila suatu lapisan tanah mengalami tambahan beban di atasnya maka air pori akan mengalir dari lapisan tersebut dan volumenya akan menjadi lebih kecil, peristiwa inilah yang disebut dengan konsolidasi. 2 Secara umum tanah lempung adalah suatu jenis tanah kohesif yang mempunyai sifat yang sangat kurang menguntungkan dalam konstruksi teknik sipil yaitu kuat geser rendah dan kompresibilitasnya yang besar. Kuat geser yang rendah mengakibatkan terbatasnya beban (beban sementara ataupun beban tetap) yang dapat bekerja diatasnya sedangkan kompresibilitasnya yang besar mengakibatkan terjadinya penurunan setelah pembangunan selesai. Stabilisasi tanah biasanya dipilih sebagai salah satu alternative dalam perbaikan tanah. Perbaikan tanah dengan cara stabilisasi bisa meningkatkan kepadatan tanah, kuat tekan dan daya dukung tanah. Stabilisasi ada banyak macamnya, diantaranya menggunakan bahan campuran dan melakukan pemadatan dengan cara mekanis. Dalam penelitian ini metode stabilisasi tanah dilakukan dengan menggunakan bahan campuran. Bahan pencampur yang akan digunakan diharapkan dapat mengurangi atau menghilangkan sifat-sifat tanah yang kurang baik dan kurang menguntungkan dari tanah yang akan digunakan. Untuk memperbaiki mutu tanah digunakan bahan pencampur yang salah satunya adalah Zeolit Zeolit merupakan bahan galian non logam atau mineral industri multi guna salah satunya sebagai bahan campuran untuk stabilitas jika dicampur dengan tanah, karena kemampuannya dapat mengikat butir-butir agregat sangat bermanfaat sebagai usaha untuk mendapatkan massa tanah yang kokoh sehingga tanah memiliki daya dukung dan kuat tekan yang lebih baik. Zeolit dapat bereaksi dengan hampir semua jenis tanah, dari jenis tanah kasar non kohesif sampai tanah yang sangat plastis. 3 Pada penelitian ini akan digunakan tanah jenis lempung yang bersumber dari desa Belimbing Sari, Lampung Timur yang dicampur dengan Zeolit dengan kadar campuran yang berbeda-beda. B. Rumusan Masalah Perumusan masalah pada penelitian ini adalah mengenai bagaimana pengaruh pencampuran Zeolit yang dianggap sebagai bahan additive untuk stabilisasi pada tanah lempung dengan variasi kadar campuran yang berbeda-beda, sampai manakah perubahan yang dialami oleh tanah yang melingkupi perubahan nilai batas-batas konsistensi (batas-batas Atterberg) seperti batas cair, batas plastis, batas susut serta nilai cbr dan kuat geser langsung tanah asli dengan tanah yang telah dicampur atau distabilisasi dengan menggunakan Zeolit sebagai bahan additive, sehingga nantinya dapat disimpulkan bahwa Zeolit ini dapat digunakan sebagai bahan alternatif untuk stabilisasi tanah pada lapis pondasi khususnya pada lapisan subgrade. C. Tujuan Penelitian Tujuan dari penelitian ini adalah: Penelitian ini dilakukan bertujuan untuk : 1. Mengetahui peningkatan daya dukung tanah lempung dengan zeolit menggunakan tes CBR. 2. Mengetahui kuat geser langsung tanah lempung campur Zeolit dengan menggunakan test direct shear 4 D. Pembatasan Masalah Pada penelitian ini lingkup pembahasan dan masalah yang akan dianalisis dibatasi dengan : 1. Sampel tanah yang digunakan merupakan sampel tanah jenis lempung yang berlokasi di desa Belimbing Sari, Lampung Timur. 2. Bahan yang digunakan untuk stabilisasi tanah adalah Zeolit. 3. Pengujian sifat fisik tanah yang dilakukan adalah: a. Pengujian kadar air. b. Pengujian berat volume. c. Pengujian analisa saringan. d. Pengujian berat jenis. e. Pengujian batas atterberg. f. Pengujian hidrometer. 4. Pengujian sifat mekanik tanah yang dilakukan adalah pengujian cbr, kuat geser langsung. E. Manfaat Penelitian Manfaat yang dapat diambil dari hasil penelitian ini adalah sebagai berikut: 1. Penelitian ini diharapkan dapat memberikan sumbangan kepada ilmu pengetahuan tentang sifat – sifat fisik dan mekanik tanah lempung. 2. Sebagai bahan untuk penelitian lanjutan dalam bidang teknologi material. F. Lokasi 2 Pengujian sifat fisik tanah untuk menentukan karakterisktik tanah organik dilakukan di Laboratorium Mekanika Tanah Fakultas Teknik Universitas Lampung. 5 3 Pengujian sifat mekanik tanah untuk menentukan hubungan kuat tekan bebas dengan kuat geser langsung dilakukan di Laboratorium Mekanika Tanah Fakultas Teknik Universitas Lampung. II. TINJAUAN PUSTAKA A. Tanah 1. Pengertian Tanah Tanah didefinisikan 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 diantara partikel-partikel padat tersebut (Das, 1995). Selain itu, tanah dalam pandangan Teknik Sipil adalah himpunan mineral, bahan organik dan endapan-endapan yang relative lepas (loose) yang terletak di atas batu dasar (bedrock) (Hardiyatmo, H.C., 1992). Sedangkan menurut Dunn, 1980 berdasarkan asalnya, tanah diklasifikasikan secara luas menjadi 2 macam yaitu : a. Tanah organik adalah campuran yang mengandung bagian-bagian yang cukup berarti berasal dari lapukan dan sisa tanaman dan kadangkadang dari kumpulan kerangka dan kulit organisme. b. Tanah anorganik adalah tanah yang berasal dari pelapukan batuan secara kimia ataupun fisis. 7 2. Klasifikasi Tanah Sistem klasifikasi tanah adalah suatu sistem pengaturan beberapa jenis tanah yang berbeda-beda tetapi mempunyai sifat yang serupa ke dalam kelompok-kelompok dan subkelompok-subkelompok berdasarkan pemakaiannya. Sistem klasifikasi memberikan suatu bahasa yang mudah untuk menjelaskan secara singkat sifat-sifat umum tanah yang sangat bervariasi tanpa penjelasan yang terinci (Das, 1995). Sistem klasifikasi tanah dibuat pada dasarnya untuk memberikan informasi tentang karakteristik dan sifat-sifat fisis tanah. Karena variasi sifat dan perilaku tanah yang begitu beragam, sistem klasifikasi secara umum mengelompokan tanah ke dalam kategori yang umum dimana tanah memiliki kesamaan sifat fisis. Terdapat dua sistem klasifikasi tanah yang umum digunakan untuk mengelompokkan tanah. Kedua sistem tersebut memperhitungkan distribusi ukuran butiran dan batas-batas Atterberg, sistem-sistem tersebut adalah : a. Sistem Klasifikasi AASTHO Sistem klasifikasi AASHTO (American Association of State Highway and Transportation Official) ini dikembangkan dalam tahun 1929 sebagai Public Road Administrasion Classification System. Sistem ini telah mengalami beberapa perbaikan, yang berlaku saat ini adalah yang diajukan oleh Commite on Classification of Material for Subgrade and Granular Type Road of the Highway Research Board 8 pada tahun 1945 (ASTM Standar No. D-3282, AASHTO model M145). Sistem klasifikasi AASHTO bermanfaat untuk menentukan kualitas tanah guna pekerjaan jalan yaitu lapis dasar (subbase) dan tanah dasar (subgrade). Karena sistem ini ditujukan untuk pekerjaan jalan tersebut, maka penggunaan sistem ini dalam prakteknya harus dipertimbangkan terhadap maksud aslinya. Sistem ini membagi tanah ke dalam 7 kelompok utama yaitu A-1 sampai dengan A-7. Tanah yang diklasifikasikan ke dalam A-1, A-2, dan A-3 adalah tanah berbutir di mana 35 % atau kurang dari jumlah butiran tanah tersebut lolos ayakan No. 200. Tanah di mana lebih dari 35 % butirannya tanah lolos ayakan No. 200 diklasifikasikan ke dalam kelompok A-4, A-5 A6, dan A-7. Butiran dalam kelompok A-4 sampai dengan A-7 tersebut sebagian besar adalah lanau dan lempung. Sistem klasifikasi ini didasarkan pada kriteria di bawah ini: 1) Ukuran Butir Kerikil : bagian tanah yang lolos ayakan diameter 75 mm (3 in) dan yang tertahan pada ayakan No. 10 (2 mm). Pasir : bagian tanah yang lolos ayakan No. 10 (2 mm) dan yang tertahan pada ayakan No. 200 (0.075 mm). Lanau dan lempung : bagian tanah yang lolos ayakan No. 200. 2) Plastisitas Nama berlanau dipakai apabila bagian-bagian yang halus dari tanah mempunyai indeks plastis sebesar 10 atau kurang. Nama 9 berlempung dipakai bilamana bagian-bagian yang halus dari tanah mempunyai indeks plastis sebesar 11 atau lebih. Pada gambar 2.1 dapat dilihat hubungan antara nilai kadar air dengan indeks plastisitas tanah, untuk menentukan subkelompok tanah berdasarkan nilai – nilai batas atterberg pada tanah tersebut. Gambar 2.1 Nilai-nilai batas Atterberg untuk subkelompok tanah 3) Apabila batuan (ukuran lebih besar dari 75 mm) di temukan di dalam contoh tanah yang akan ditentukan klasifikasi tanahnya, maka batuan-batuan tersebut harus dikeluarkan terlebih dahulu. Tetapi, persentase dari batuan yang dileluarkan tersebut harus dicatat. Apabila sistem klasifikasi AASHTO dipakai untuk mengklasifikasikan tanah, maka data dari hasil uji dicocokkan dengan angka-angka yang diberikan dalam Tabel 1 dari kolom sebelah kiri ke kolom sebelah kanan hingga ditemukan angka-angka yang sesuai. 10 b. Sistem Klasifikasi Tanah Unified (USCS) Klasifikasi tanah sistem ini diajukan pertama kali oleh Casagrande dan selanjutnya dikembangkan oleh United State Bureau of Reclamation (USBR) dan United State Army Corps of Engineer (USACE). Kemudian American Society for Testing and Materials (ASTM) telah memakai USCS sebagai metode standar guna mengklasifikasikan tanah. Dalam bentuk yang sekarang, sistem ini banyak digunakan dalam berbagai pekerjaan geoteknik. Dalam USCS, suatu tanah diklasifikasikan ke dalam dua kategori utama yaitu : 1) Tanah berbutir kasar (coarse-grained soils) yang terdiri atas kerikil dan pasir yang mana kurang dari 50% tanah yang lolos saringan No. 200 (F200 < 50). Simbol kelompok diawali dengan G untuk kerikil (gravel) atau tanah berkerikil (gravelly soil) atau S untuk pasir (sand) atau tanah berpasir (sandy soil). 2) Tanah berbutir halus (fine-grained soils) yang mana lebih dari 50% tanah lolos saringan No. 200 (F200 ≥ 50). Simbol kelompok diawali dengan M untuk lanau inorganik (inorganic silt), atau C untuk lempung inorganik (inorganic clay), atau O untuk lanau dan lempung organik. Simbol Pt digunakan untuk gambut (peat), dan tanah dengan kandungan organik tinggi. Simbol lain yang digunakan untuk klasifikasi adalah W - untuk gradasi baik (well graded), P - gradasi buruk (poorly graded), L plastisitas rendah (low plasticity) dan H - plastisitas tinggi (high plasticity). 11 Adapun menurut Bowles, 1991 kelompok-kelompok tanah utama pada sistem klasifikasi Unified diperlihatkan pada Tabel 2 berikut ini : Tabel 2.1 Sistem klasifikasi tanah unified (Bowles, 1991) Jenis Tanah Prefiks Sub Kelompok Sufiks Kerikil G Gradasi baik W Gradasi buruk P Berlanau M Berlempung C Pasir S Lanau M Lempung C wL < 50 % L Organik O wL > 50 % H Gambut Pt Klasifikasi sistem tanah unified secara visual di lapangan sebaiknya dilakukan pada setiap pengambilan contoh tanah. Hal ini berguna di samping untuk dapat menentukan pemeriksaan yang mungkin perlu ditambahkan, juga sebagai pelengkap klasifikasi yang di lakukan di laboratorium agar tidak terjadi kesalahan label. Dimana : W = Well Graded (tanah dengan gradasi baik), P = Poorly Graded (tanah dengan gradasi buruk), L = Low Plasticity (plastisitas rendah, LL<50), H = High Plasticity (plastisitas tinggi, LL> 50). 12 Tabel 2.2 Sistem Klasifikasi Unified Kerikil berlanau, campuran kerikil-pasir-lanau GC Kerikil berlempung, campuran kerikil-pasir-lempung SW Pasir bergradasi-baik , pasir berkerikil, sedikit atau sama sekali tidak mengandung butiran halus Pasir dengan butiran halus Tanah-tanah dengan kandungan organik sangat tinggi SP Pasir bergradasi-buruk, pasir berkerikil, sedikit atau sama sekali tidak mengandung butiran halus SM Pasir berlanau, campuran pasirlanau SC Pasir berlempung, campuran pasir-lempung ML Lanau anorganik, pasir halus sekali, serbuk batuan, pasir halus berlanau atau berlempung CL Lempung anorganik dengan plastisitas rendah sampai dengan sedang lempung berkerikil, lempung berpasir, lempung berlanau, lempung “kurus” (lean clays) OL Lanau-organik dan lempung berlanau organik dengan plastisitas rendah Kriteria Klasifikasi Cu = D60 > 4 D10 Klasifikasi berdasarkan prosentase butiran halus ; Kurang dari 5% lolos saringan no.200: GM, GP, SW, SP. Lebih dari 12% lolos saringan no.200 : GM, GC, SM, SC. 5% - 12% lolos saringan No.200 : Batasan klasifikasi yang mempunyai simbol dobel GM Pasir bersih (hanya pasir) GP Kerikil bergradasi-buruk dan campuran kerikil-pasir, sedikit atau sama sekali tidak mengandung butiran halus Cc = (D30)2 Antara 1 dan 3 D10 x D60 Tidak memenuhi kedua kriteria untuk GW Batas-batas Bila batas Atterberg di Atterberg berada bawah garis A didaerah arsir atau PI < 4 dari diagram Batas-batas plastisitas, maka Atterberg di dipakai dobel bawah garis A simbol atau PI > 7 Cu = D60 > 6 D10 Cc = (D30)2 Antara 1 dan 3 D10 x D60 Tidak memenuhi kedua kriteria untuk SW Batas-batas Atterberg di bawah garis A atau PI < 4 Batas-batas Atterberg di bawah garis A atau PI > 7 Bila batas Atterberg berada didaerah arsir dari diagram plastisitas, maka dipakai dobel simbol Diagram Plastisitas: Untuk mengklasifikasi kadar butiran halus yang terkandung dalam tanah berbutir halus dan kasar. Batas Atterberg yang termasuk dalam daerah yang di arsir berarti batasan klasifikasinya menggunakan dua simbol. 60 Index Plastisitas (%) Kerikil bergradasi-baik dan campuran kerikil-pasir, sedikit atau sama sekali tidak mengandung butiran halus Kerikil bersih (hanya kerikil) Nama Umum Kerikil dengan Butiran halus Simbol GW Lanau dan lempung batas cair ≥ 50% Lanau dan lempung batas cair ≤ 50% Kerikil 50%≥ fraksi kasar tertahan saringan No. 4 Pasir≥ 50% fraksi kasar lolos saringan No. 4 Tanah berbutir halus 50% atau lebih lolos ayakan No. 200 Tanah berbutir kasar≥ 50% butiran tertahan saringan No. 200 Divisi Utama 50 CH 40 CL 30 MH Lanau anorganik atau pasir halus diatomae, atau lanau diatomae, lanau yang elastis CH Lempung anorganik dengan plastisitas tinggi, lempung “gemuk” (fat clays) OH Lempung organik dengan plastisitas sedang sampai dengan tinggi Garis A : PI = 0.73 (LL-20) PT Peat (gambut), muck, dan tanahtanah lain dengan kandungan organik tinggi Manual untuk identifikasi secara visual dapat dilihat di ASTM Designation D-2488 Garis A CL-ML 20 4 0 10 ML 20 30 40 50 ML atau OH 60 70 80 Batas Cair (%) Sumber : Hary Christady, 1996. 13 B. Tanah Lempung Tanah lempung merupakan agregat partikel-partikel berukuran mikroskopik dan submikroskopik 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 terkelupas hanya dengan jari tangan. Selain itu, permeabilitas lempung sangat rendah (Terzaghi dan Peck, 1987). Sifat khas yang dimiliki oleh tanah lempung adalah dalam keadaan kering akan bersifat keras, dan jika basah akan bersifat lunak plastis, dan kohesif, mengembang dan menyusut dengan cepat, sehingga mempunyai perubahan volume yang besar dan itu terjadi karena pengaruh air. Sedangkan untuk jenis tanah lempung lunak mempunyai karakteristik yang khusus diantaranya daya dukung yang rendah, kemampatan yang tinggi, indeks plastisitas yang tinggi, kadar air yang relatif tinggi dan mempunyai gaya geser yang kecil. Kondisi tanah seperti itu akan menimbulkan masalah jika dibangun konstruksi diatasnya. Adapun sifat-sifat umum dari mineral lempung, yaitu : 1. Hidrasi Partikel mineral lempung biasanya bermuatan negatif sehingga partikel lempung hampir selalu mengalami hidrasi, yaitu dikelilingi oleh lapisanlapisan molekul air dalam jumlah yang besar. Lapisan ini sering mempunyai tebal dua molekul dan disebut lapisan difusi, lapisan difusi ganda atau lapisan ganda adalah lapisan yang dapat menarik molekul air 14 atau kation yang disekitarnya. Lapisan ini akan hilang pada temperatur yang lebih tinggi dari 60º sampai 100º C dan akan mengurangi plastisitas alamiah, tetapi sebagian air juga dapat menghilang cukup dengan pengeringan udara saja. 2. Aktivitas Aktivitas tanah lempung merupakan perbandingan antara indeks plastisitas (PI) dengan prosentase butiran yang lebih kecil dari 2 µm yang dinotasikan dengan huruf C dan disederhanakan dalam persamaan berikut : PI C Aktivitas digunakan sebagai indeks untuk mengidentifikasi kemampuan A mengembang dari suatu tanah lempung. Gambar 2 dibawah berikut mengklasifikasikan mineral lempung berdasarkan nilai aktivitasnya yakni : 1. Montmorrillonite : Tanah lempung dengan nilai aktivitas (A) ≥ 7,2 2. Illite : Tanah lempung dengan nilai aktivitas (A) ≥ 0,9 dan < 7,2 3. Kaolinite : Tanah lempung dengan nilai aktivitas (A) ≥ 0,38 dan < 0,9 4. Polygorskite : Tanah lempung dengan nilai aktivitas (A) < 0,38 3. Flokulasi dan Dispersi Apabila mineral lempung terkontaminasi dengan substansi yang tidak mempunyai bentuk tertentu atau tidak berkristal (”amophus”) maka daya negatif netto, ion-ion H+ di dalam air, gaya Van der Waals, dan partikel berukuran kecil akan bersama-sama tertarik dan bersinggungan atau bertabrakan di dalam larutan tanah dan air. Beberapa partikel yang tertarik akan membentuk flok (”flock”) yang berorientasi secara acak, atau 15 struktur yang berukuran lebih besar akan turun dari larutan itu dengan cepatnya dan membentuk sendimen yang sangat lepas. Flokulasi larutan dapat dinetralisir dengan menambahkan bahan-bahan yang mengandung asam (ion H+), sedangkan penambahan bahan-bahan alkali akan mempercepat flokulasi. Lempung yang baru saja berflokulasi dengan mudah tersebar kembali dalam larutan semula apabila digoncangkan, tetapi apabila telah lama terpisah penyebarannya menjadi lebih sukar karena adanya gejala thiksotropic (”Thixopic”), dimana kekuatan didapatkan dari lamanya waktu. 4. Pengaruh Air Fase air yang berada di dalam struktur tanah lempung adalah air yang tidak murni secara kimiawi. Pada pengujian di laboratorium untuk batas Atterberg, ASTM menentukan bahwa air suling ditambahkan sesuai dengan keperluan. Pemakaian air suling yang relatif bebas ion dapat membuat hasil yang cukup berbeda dari apa yang didapatkan dari tanah di lapangan dengan air yang telah terkontaminasi. Air berfungsi sebagai penentu sifat plastisitas dari lempung. Satu molekul air memiliki muatan positif dan muatan negatif pada ujung yang berbeda (dipolar). Fenomena hanya terjadi pada air yang molekulnya dipolar dan tidak terjadi pada cairan yang tidak dipolar seperti karbon tetrakolrida (Ccl 4) yang jika dicampur lempung tidak akan terjadi apapun. 16 5. Sifat Kembang Susut Tanah-tanah yang banyak mengandung lempung mengalami perubahan volume ketika kadar air berubah. Perubahan itulah yang membahayakan bangunan. Tingkat pengembangan secara umum bergantung pada beberapa faktor, yaitu : a. Tipe dan jumlah mineral yang ada di dalam tanah. b. Kadar air. c. Susunan tanah. d. Konsentrasi garam dalam air pori. e. Sementasi. f. Adanya bahan organik, dll. Secara umum sifat kembang susut tanah lempung tergantung pada sifat plastisitasnya, semakin plastis mineral lempung semakin potensial untuk mengembang dan menyusut. C. Stabilisasi Tanah Stabilisasi tanah adalah suatu proses untuk memperbaiki sifat-sifat tanah dengan menambahkan sesuatu pada tanah tersebut, agar dapat menaikkan kekuatan tanah dan mempertahankan kekuatan geser. Adapun tujuan stabilisasi tanah adalah untuk mengikat dan menyatukan agregat material yang ada. Sifat-sifat tanah yang dapat diperbaiki dengan cara stabilisasi dapat meliputi : kestabilan volume, kekuatan atau daya dukung, permeabilitas, dan kekekalan atau keawetan. 17 Menurut Bowles, 1991 beberapa tindakan yang dilakukan untuk menstabilisasikan tanah adalah sebagai berikut : 1. Meningkatkan kerapatan tanah. 2. Menambah material yang tidak aktif sehingga meningkatkan kohesi dan/atau tahanan gesek yang timbul. 3. Menambah bahan untuk menyebabkan perubahan-perubahan kimiawi dan/atau fisis pada tanah. 4. Menurunkan muka air tanah (drainase tanah). 5. Mengganti tanah yang buruk. Pada umumnya cara yang digunakan untuk menstabilisasi tanah terdiri dari salah satu atau kombinasi dari pekerjaan-pekerjaan berikut (Bowles, 1991) : 1. Mekanis, yaitu pemadatan dengan berbagai jenis peralatan mekanis seperti mesin gilas (roller), benda berat yang dijatuhkan, ledakan, tekanan statis, tekstur, pembekuan, pemanasan dan sebagainya. 2. Bahan Pencampur (Additiver), yaitu penambahan kerikil untuk tanah kohesif, lempung untuk tanah berbutir, dan pencampur kimiawi seperti semen, gamping, abu batubara, abu vulkanik, batuan kapur, gamping dan/atau semen, semen aspal, sodium dan kalsium klorida, limbah pabrik kertas dan lain-lainnya. Metode atau cara memperbaiki sifat-sifat tanah ini juga sangat bergantung pada lama waktu pemeraman, hal ini disebabkan karena didalam proses perbaikan sifat-sifat tanah terjadi proses kimia yang dimana memerlukan waktu untuk zat kimia yang ada didalam additive untuk bereaksi. 18 D. Zeolit Zeolit adalah mineral yang terbentuk dari kristal batuan gunug berapi yang terjadi karena endapan magma hasil letupan gunung berapi jutaan tahun yang lalu. Gambar 2.2 Zeolit Zeolit merupakan suatu bahan stabilisasi tanah sangat cocok digunakan untuk meningkatkan kondisi tanah atau material tanah jelek/di bawah standar. Penambahan Zeolit ini akan meningkatkan kepadatan, meningkatkan ikatan antar partikel dalam tanah, daya dukung, kuat tekan serta kuat geser material tanah, sehingga memungkinkan pembangunan konstruksi di atas nya. Karena sifat fisika dan kimia dari Zeolit yang unik, sehingga dalam dasawarsa ini, Zeolit oleh para peneliti dijadikan sebagai mineral serba guna. Sifat-sifat unik tersebut meliputi dehidrasi, adsorben dan penyaring molekul, katalisator dan penukar ion. 19 Zeolit mempunyai sifat dehidrasi (melepaskan molekul H20) apabila dipanaskan. Pada umumnya struktur kerangka Zeolit akan menyusut. Tetapi kerangka dasarnya tidak mengalami perubahan secara nyata. Disini molekul H2O seolah-olah mempunyai posisi yang spesifik dan dapat dikeluarkan secara reversibel. Sifat Zeolit sebagai adsorben dan penyaring molekul, dimungkinkan karena struktur Zeolit yang berongga, sehingga Zeolit mampu menyerap sejumlah besar molekul yang berukuran lebih kecil atau sesuai dengan ukuran rongganya. Selain itu kristal Zeolit yang telah terdehidrasi merupakan adsorben yang selektif dan mempunyai efektivitas adsorpsi yang tinggi. (Dian Kusuma Rini, Fendi Anthonius Lingga. 2010) Kemampuan Zeolit sebagai katalis berkaitan dengan tersedianya pusat-pusat aktif dalam saluran antar Zeolit. Pusat-pusat aktif tersebut terbentuk karena adanya gugus fungsi asam tipe Bronsted maupun Lewis. Perbandingan kedua jenis asam ini tergantung pada proses aktivasi Zeolit dan kondisi reaksi. Pusatpusat aktif yang bersifat asam ini selanjutnya dapat mengikat molekul-molekul basa secara kimiawi. Sedangkan sifat Zeolit sebagai penukar ion karena adanya kation logam alkali dan alkali tanah. Kation tersebut dapat bergerak bebas didalam rongga dan dapat dipertukarkan dengan kation logam lain dengan jumlah yang sama. Akibat struktur Zeolit berongga, anion atau molekul berukuran lebih kecil atau sama dengan rongga dapat masuk dan terjebak. Pada kebanyakan orang pemakaian Zeolit biasanyan di pergunakan untuk pertanaian dan perikanan, ini menjadi bukti bahwa Zeolit tidak berbahaya bagi 20 hewan mau pun tumbuhan yang ada di tanah yang akan di stabilisasi dengan Zeolit, pada zaman sekarang ini Zeolit juga banyak di manfaatkan di bidang konstruksi sebagai bahan additive, adapun keuntungan pemakaian Zeolit sebagai bahan campuran stabilisasi tanah adalah : 1. Memperbaiki dan meningkatkan kualitas mineral yang ada dalam tanah. 2. Meningkatkan ikatan antar partikel dalam tanah, sehingga dapat meningkatkan daya dukung dan kuat tekan tanah. 3. Meningkatkan tanahan tanah terhadap geser yang terjadi di lereng. Zeolit yang akan di gunakan untuk stabilisasi tanah lempung merupakan Zeolit yang sudah di tumbuk hingga membentuk ukuran p1 atau kurang dari 0,002 mm. Gambar 2.3 Zeolit ukuran p1 (0,002 mm) Adapun mekanisme kerja Zeolit secara kimiawi pada tanah lempung, antara lain : 1. Lempung terdiri dari partikel mikroskopik yang berbentuk plat yang mirip lempengan-lempengan kecil dengan susunan yang beraturan, mengandung ion (+) pada bagian muka/datar dan ion (-) pada bagian tepi platnya. 21 Dalam kondisi kering, ikatan antara tepi plat cukup kuat menahan lempung dalam satu kesatuan, tetapi bagian tersebut sangat mudah menyerap air. 2. Karena komposisi mineraloginya, pada saat turun hujan, plat yang memiliki kelebihan ion negatif (anion) akan menarik ion positif (kation) air yang akan menyebabkan air tersebut menjadi air pekat yang melekat dan juga sekaligus sebagai perekat antara partikel satu dengan partikel lainnya dan tak hilang meski tanah lempung dalam kondisi kering sekalipun. Ini merupakan sifat alamiah dari tanah lempung yang mudah mengembang dan menyusut. Hal ini menyebabkan tanah lempung sulit digunakan untuk konstruksi. 3. Dengan komposisi kimianya, Zeolit memiliki kemampuan yang sangat besar untuk melakukan sebagai penukar kation (cation exchangers), dan pengikat air. Pada saat Zeolit di jadikan bahan campuran tanah, Zeolit akan dapat mengikat molekul H2O sehingga sebagian besar molekul tersebut tidak bercampur dengan tanah, sehingga pada saat kondisi panas molekul H2O akan dilepaskan oleh Zeolit sehingga pada saat tanah menjadi kering molekul H2O tidak tertahan di dalam tanah. E. Komposisi Kimia Zeolit Mineral Zeolit merupakan sekelompok mineral yang terdiri dari beberapa jenis (species) mineral. Secara umum mineral zelolit mempunyai rumus kimia sebagai berikut : Mx/n(AlO2)x(SiO2)y.H2O. Berdasarkan hasil analisa kimia total, kandungan unsur-unsur Zeolit dinyatakan sebagai oksida SiO2, Al2O3, CaO, MgO, Na2O, K2O dan Fe2O3. Akan tetapi di alam tergantung pada komponen bahan induk dan keadaan lingkungannya, maka 22 perbandingan Si/Al dapat bervariasi, dan juga unsur Na, Al, Si, sebahagian dapat disubstitusikan oleh unsur lain.(Dana,D.James,1951). Parameter kimia yang penting dari Zeolit adalah perbandingan Si/Al, yang menunjukkan persentase Si yang mengisi di dalam tetrahedral, jumlah kation monovalen dan divalen, serta molekul air yang terdapat didalam saluran kristal. Perbedaan kandungan atau perbandingan Si/Al akan berpengaruh terhadap ketahanan Zeolit terhadap asam atau pemanasan. Ikatan ion Al-Si-O adalah pembentuk struktur kristal sedangkan logam alkali adalah kation yang mudah tertukar (“exchangeable cation”). Jumlah molekul air menunjukkan jumlah poripori atau volume ruang kosong yang terbentuk bila unit sel kristal tersebut dipanaskan.(Sastiano,A.1991). Hingga kini sudah 40 jenis (species) mineral Zeolit yang telah diketahui. Dari jumlah tersebut, hanya 20 jenis saja yang diketahui terdapat dalam bentuk sedimen, terutama dalam bentuk piroklastik. Nama dan rumus kimia mineral Zeolit yang terdapat dalam piroklastik (tufa) tercantum dalam tabel. Tabel 2.3. Nama mineral Zeolit dan rumus kimia nya. No Komposisi kimia Prosentase (%) 1 SiO2 55,39-58,15 2 Al2O3 10,39-24,84 3 Fe2O3 1,68-2,80 4 Na2O 0,17-0,39 5 K2O 0,45-1,26 Sumber : Universitas Gajah Mada, 2006 Zeolit memenuhi persyaratan untuk dianggap lingkungan aman dan jika ditangani sesuai dengan prosedur yang ditetapkan oleh produsen serta tidak akan menimbulkan bahaya apapun untuk kesehatan atau lingkungan. 23 F. CBR Metode perencanaan perkerasan jalan yang umum dipakai adalah cara-cara empiris dan yang biasa dikenal adalah cara CBR (California Bearing Ratio). Metode ini dikembangkan oleh California State Highway Departement sebagai cara untuk menilai kekuatan tanah dasar jalan (subgrade). Istilah CBR menunjukkan suatu perbandingan (ratio) antara beban yang diperlukan untuk menekan piston logam (luas penampang 3 sqinch) ke dalam tanah untuk mencapai penurunan (penetrasi) tertentu dengan beban yang diperlukan pada penekanan piston terhadap material batu pecah di California pada penetrasi yang sama (Canonica, 1991). Harga CBR adalah nilai yang menyatakan kualitas tanah dasar dibandingkan dengan bahan standar berupa batu pecah yang mempunyai nilai CBR sebesar 100 % dalam memikul beban. Sedangkan, nilai CBR yang didapat akan digunakan untuk menentukan tebal lapisan perkerasan yang diperlukan di atas lapisan yang mempunyai nilai CBR tertentu. Untuk menentukan tebal lapis perkerasan dari nilai CBR digunakan grafik-grafik yang dikembangkan untuk berbagai muatan roda kendaraan dengan intensitas lalu lintas. 1. Jenis-Jenis CBR Berdasarkan cara men

Dokumen baru

Tags

Dokumen yang terkait

ANALISIS JENIS TANAH DENGAN MENGGUNAKAN METODE GEOLISTRIK RESISTIVITAS 3D DAN UJI GESER LANGSUNG DI PERUMAHAN ISTANA TIDAR REGENCY KECAMATAN SUMBERSARI KABUPATEN JEMBER
5
36
115
PENGARUH RASIO BENTANG GESER DAN TINGGI EFEKTIF (a/d) PADA BALOK TINGGI TERHADAP PERILAKU GESER BALOK
0
5
2
PENGARUH PERENDAMAN TERHADAP DAYA DUKUNG TANAH LEMPUNG LUNAK BERDASARKAN UJI TEKAN BEBAS MENGGUNAKAN TX - 300
2
23
73
PENGARUH WAKTU PEMERAMAN TERHADAP KEKUATAN PAVING BLOCK MENGGUNAKAN BAHAN TANAH LEMPUNG DENGAN BAHAN
0
9
60
PENGARUH AIR HUJAN PADA TANAH LEMPUNG TERHADAP DEBIT SUMUR RESAPAN BERDASARKAN HASIL UJI PERMEABILITAS LAPANGAN
2
16
93
KORELASI KUAT TEKAN DAN KUAT GESER PADA TANAH LEMPUNG YANG DISUBTITUSI DENGAN VARIASI CAMPURAN PASIR
0
4
67
PENGARUH TANAH LEMPUNG BERPLASTISITAS TINGGI DENGAN BAHAN ADDITIVE ZEOLIT PADA UJI CBR DAN UJI GESER LANGSUNG
5
17
66
KORELASI KUAT TEKAN BEBAS DENGAN KUAT GESER LANGSUNG PADA TANAH LEMPUNG YANG DICAMPUR DENGAN ZEOLIT
0
8
85
PENGARUH CAMPURAN KAPUR DAN ABU JERAMI GUNA MENINGKATKAN KUAT GESER TANAH LEMPUNG
1
1
10
PENGARUH CAMPURAN ABU SABUT KELAPA DENGAN TANAH LEMPUNG TERHADAP NILAI CBR TERENDAM (SOAKED) DAN CBR TIDAK TERENDAM (UNSOAKED)
0
0
10
ANALISIS PEMANFAATAN KAPUR SEBAGAI BAHAN STABILISASI TANAH LEMPUNG DITINJAU DARI KUAT GESER
1
1
8
PENGARUH PENGGUNAAN ELEKTROOSMOSIS TERHADAP PARAMETER KUAT GESER TANAH LEMPUNG
1
1
8
PENGARUH PENAMBAHAN ABU AMPAS TEBU TERHADAP UJI KUAT GESER TANAH LEMPUNG TANON
1
1
7
PERBANDINGAN DEFORMASI TANAH LEMPUNG PLASTISITAS TINGGI DENGAN PENAMBAHAN SAMPAH PLASTIK MENGGUNAKAN UJI LABORATORIUM DAN ANALISIS METODE ELEMEN HINGGA
0
0
8
PENGARUH PENAMBAHAN KAPUR Ca(OH)2 DAN ABU SEKAM PADI PADA TANAH LEMPUNG (CLAY) A-7-6 TERHADAP NILAI CBR TANAH DASAR (SUBGRADE) PADA PERKERASAN JALAN
0
0
15
Show more