3(18581$1 .2162/,'$6, 7$1$+ /(0381* ', '(6$ .(0,5 ...eprints.ums.ac.id/63225/12/1....

i

PENURUNAN KONSOLIDASI TANAH LEMPUNG DI DESA KEMIRI, KEC. KEBAKKRAMAT, KAB. KARANGANYAR YANG DISTABILISASI

CAMPURAN GIPSUM DAN TRAS

Tugas Akhir

Untuk memenuhi sebagian persyaratan mencapai derajat Sarjana S-1 Teknik Sipil

Disusun oleh:

M. Sendi Marliyanto NIM : D 100 130 235

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA 2018

iv

MOTTO

“Satu-satunya sumber pengetahuan adalah pengalaman”

Albert Einsten

“Anda mungkin bisa menunda, tapi waktu tidak akan menunggu”

Benjamin Franklin

“Allah mencintai orang yang giat dalam bekerja dan selalu memperbaiki

prestasinya dalam bekerja”

H.R. At-Thabrani

“Hidup ini seperti sepeda. Agar tetap seimbang, kau harus terus bergerak”

Albert Einstein

v

PERSEMBAHAN

Sebagai wujud rasa syukur kepada Allah SWT dan terimakasih atas segala

Rahmat-Nya yang telah Ia berikan, akan kupersembahkan karya sederhana ini

dengan tulus kepada:

1. Allah SWT yang senantiasa melimpahkan taufik dan hidayah-Nya, serta

untuk segala kekuatan, kemudahan dan petunjuk, serta untuk anugerah

terindah-Nya

2. Bapak, Ibu dan kakakku terimakasih tiada terhingga atas doa, kasih

sayang, perjuangan, dan pengorbanan yang telah diberikan sehingga bisa

sampai pada di titik ini. Hanya ucapan terima kasih yang bisa kuberikan

semoga ini bisa membuat kalian bangga dan bahagia.

3. Keluarga besarku yang tidak bisa disebutkan satu persatu terima kasih atas

semua bantuan dan dukungannya.

4. Teman-teman praktekku yang strong yoga, gilang, erlia dan nurmei terima

kasih atas bantuan, semangat, doa dan waktunya yang telah kalian berikan.

5. Untuk sahabatku semua yang tergabung dalam “Fourtenov” terimakasih

selalu memberikan dukungan, semangat, dan doanya. Semoga kegilaan

kita tetap terjaga.

6. Teman-teman Sipil 2013 yang selalu memberikanku motivasi untuk

menyelesaikan skripsi ini, semoga keakraban kita tetap terjaga.

vi

PRAKATA

Assalamu’alaikum Wr. Wb.

Alhamdulillahirabbil’alamin, segala puji dan syukur penulis selalu panjatkan

kepada Allah SWT yang telah melimpahkan segala berkah, nikmat, taufik,

rahmat, dan hidayat-Nya, sehingga penyususn dapat menyelesaikan Tugas Akhir

ini dengan judul “PENURUNAN KONSOLIDASI TANAH LEMPUNG DI

DESA KEMIRI, KEC. KEBAKKRAMAT, KAB. KARANGANYAR YANG

DISTABILISASI CAMPURAN GIPSUM DAN TRAS”

Penyusun menyadari bahwa sekalipun telah berusaha semaksimal

mungkin dalam menyusun Tugas Akhir ini, akan tetapi masih banyak kelemahan

dan kekurangan.

Penyusun Tugas Akhir ini tidak terlepas dari dukungan dan kerjasama dari

berbagai pihak, maka pada kesempatan ini pula dengan penuh kerendahan hati,

ketulusan dan rasa hutang budi. Penyusun ucapkan banyak terimakasih yang tidak

terhingga kepada semua pihak yang memberikan semangat untuk menyelesaikan

Tugas Akhir ini, tidak lupa penyusun ucapkan terimakasih dan penghargaan yang

sebesar-besarnya kepada:

1. Allah SWT yang senantiasa melimpahkan taufik dan hidayah-Nya, serta

untuk segala kekuatan, kemudahan dan petunjuk, serta untuk anugerah

terindah-Nya.

2. Bapak Sri Sunarjono, MT., PhD selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas

Muhammadiyah Surakarta.

3. Bapak Mochamad Solikin, ST., MT., PhD selaku Ketua Jurusan Program

Studi Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Surakarta.

4. Ibu Qunik Wiqoyah, ST., MT., selaku Dosen pembimbing yang

sedemikian tulus dan ikhlas telah memberikan bimbingan, saran-saran

yang bermanfaat dan arahan seta petunjuk kepada penyusun dengan penuh

kesabaran dalam penyusunan Tugas Akhir ini

vii

5. Ibu Ir. Renaningsih, MT., dan Bapak Anto Budi Listyawan, ST., M.Sc.,

selaku dosen penguji yang banyak menyumbangkan kritik dan saran yang

sangat membangun.

6. Ibu Ir. Renaningsih, MT., selaku Dosen Pembimbing Akademik yang telah

membantu dan memberikan pengarahan-pengarahan yang berharga selama

masa studi di Program Studi Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah

Surakarta.

7. Bapak/Ibu Dosen Program Studi Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah

Surakarta yang telah memberikan bekal ilmu pengetahuan yang

bermanfaat kepada penyusun selama ini.

8. Semua karyawan Program Studi Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah

Surakarta yang telah melayani dan membantu penyusun selama studi dan

hingga selesainya penyusunan Tugas Akhir ini.

9. Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu yang telah banyak

memberikan bantuan dan dukungannya.

Akhirnya penyusun menyadari bahwa hasil dari penulisan Tugas Akhir ini

masih jauh dari sempurna. Namun dengan terselesainya Tugas Akhir ini semoga

bermanfaat bagi penyusun sendiri maupun bagi pembaca.

Wassalamu’alaikum Wr.Wb.

Surakarta, Mei 2018

Penyusun

viii

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ...................................................................................... i

HALAMAN PENGESAHAN ........................................................................ ii

PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR ......................................... iii

MOTTO .................................................................................................... iv

PERSEMBAHAN .......................................................................................... v

PRAKATA ...................................................................................................... vi

DAFTAR ISI .................................................................................................. viii

DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... xi

DAFTAR TABEL .......................................................................................... xiii

DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................. xiv

DAFTAR NOTASI DAN SINGKATAN ..................................................... xv

ABSTRAKSI .................................................................................................. xvii

BAB I PENDAHULUAN

A. Latar Belakang Masalah..................................................... 1

B. Rumusan Masalah .............................................................. 2

C. Tujuan Penelitian ............................................................... 2

D. Manfaat Penelitian ............................................................ 2

E. Batasan Masalah................................................................. 3

F. Keaslian Penelitian ............................................................ 4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

A. Tanah Lempung ................................................................. 5

B. Stabilisasi ........................................................................ 7

C. Tras ................................................................................... 7

D. Gipsum ............................................................................... 9

E. Tinjauan Penelitian Sejenis ................................................ 10

ix

BAB III LANDASAN TEORI

A. Sifat-sifat Fisis Tanah ........................................................ 12

1. Berat Jenis Tanah (Specific Gravity)............................ 12

2. Kadar Air...................................................................... 12

3. Batas-batas Atterberg ................................................... 13

a. Batas Cair (Liquid Limit) ..................................... 13

b. Batas Plastis (Plastic Limit) .................................. 13

c. Batas Susut (Shringkage Limit).............................. 14

d. Indeks Plastisitas (Plasticity Indexs) ..................... 14

4. Analisa Ukuran Butiran................................................ 15

a. Analisa Hydrometer ............................................... 15

b. Analisa Saringan.................................................... 15

5. Klasifikasi Tanah ......................................................... 16

a. Unified Soil Classification System (USCS)............ 16

b. American Association of State Highway and

Transportation Officials (AASHTO)..................... 18

B. Sifat-sifat Mekanis Tanah .................................................. 20

1. Uji Pemadatan (standard Proctor)............................... 20

2. Penurunan Konsolidasi ................................................ 22

a. Phase Konsolidasi .................................................. 23

b. Indeks Pemampatan Tanah (Cc) .......................... 24

c. Koefisien Konsolidasi Tanah (Cv) ........................ 25

d. Penurunan Konsolidasi (Sc) ................................. 28

BAB IV METODE PENELITIAN

A. Tinjauan Umum ................................................................. 29

B. Bahan Penelitian................................................................. 29

C. Peralatan Penelitian............................................................ 29

1. Uji Sifat Fisis Tanah .................................................... 29

1a. Uji Kadar Air Tanah (Water Content) ................... 29

1b. Uji Berat Jenis Tanah (Specific Gravity)............... 30

x

1c. Uji Gradasi Tanah ................................................. 31

1d. Uji Batas-batas Atterberg (Atterberg Limit).......... 33

2. Uji Sifat Mekanis Tanah .............................................. 38

2a. Uji Pemadatan (Standard Proctor)........................ 38

2b. Uji Penurunan Konsolidasi.................................... 39

D. Tahapan Penelitian ............................................................ 41

E. Pelaksanaan Penelitian ....................................................... 43

1. Uji Sifat Fisis Tanah .................................................... 43

1a). Uji Kadar Air ................................................... 43

1b). Uji Berat Jenis Tanah ....................................... 43

1c). Gradasi Ukuran Butiran Tanah ........................... 44

1d). Pengujian Batas-batas Atterberg.......................... 44

2. Uji Sifat Mekanis Tanah .............................................. 46

2a). Uji Pemadatan ...................................................... 46

2b). Pengujian Konsolidasi .......................................... 47

BAB V ANALISIS HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Uji Kandungan Kimia ....................................................... 49

B. Uji Sifat Fisis tanah Asli dan Tanah Campuran................. 50

1. Pengujian Kadar Air .................................................... 50

2. Pengujian Berat Jenis .................................................. 51

3. Pengujian Batas-batas Atterberg ................................ 52

4. Pengujian Analisa Butiran Tanah ................................ 55

C. Uji Sifat Mekanis ............................................................... 58

1. Pengujian Pemadatan .................................................. 58

2. Pengujian Konsolidasi .................................................. 61

BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan ........................................................................ 64

B. Saran................................................................................... 65

DAFTAR PUSTAKA

xi

LAMPIRAN

DAFTAR GAMBAR

Gambar II.1. Struktur kaolinite, Montmorillonite, dan illite ................... 6

Gambar III.1. Batas-batas Atterberg ......................................................... 13

Gambar III.2. Penempatan sampel pada uji konsolidasi ........................... 22

Gambar III.3. Sifat khusus grafik hubungan penurunan terhadap waktu ... 24

Gambar III.4. Indeks pemampatan Cc........................................................ 25

Gambar III.5. Metode kecocokan log-waktu......................... ..................... 26

Gambar III.6. Hubungan Penurunan dengan akar waktu ........................... 27

Gambar IV.1. satu set alat uji kadar air ...................................................... 30

Gambar IV.2. Satu set alat uji berat jenis ................................................... 31

Gambar IV.3. Satu set alat uji hydrometer ................................................. 32

Gambar IV.4. Saringan dan mesin penggetar ......................................... 33

Gambar IV.5. Satu set alat uji batas cair ................................................... 34

Gambar IV.6. Satu set alat uji batas plastis ................................................ 36

Gambar IV.7. Satu set alat uji batas susut ................................................ 37

Gambar IV.8. Satu set alat uji pemadatan (Standard Proctor)................... 39

Gambar IV.9. Satu set alat uji Konsolidasi ................................................ 40

Gambar IV.10. Bagan alir tahapan penelitian .............................................. 42

Gambar V.1. Grafik Hubungan Antara Persentase Campuran Tras

dan 5% Gipsum dengan Kadar Air ....................................... 51


dan 5% Gipsum dengan Berat Jenis ..................................... 52


dan 5% Gipsum dengan Batas Cair ...................................... 53


dan 5% Gipsum dengan Batas Plastis................................... 53


dan 5% Gipsum dengan Indeks Plastisitas ........................... 54

xii


dan 5% Gipsum dengan Batas Susut .................................... 55

Gambar V.7. Grafik Hubungan Antara Diameter Saringan (mm)

dengan Persentase Lolos Saringan (%)................................. 57

Gambar V.8. Grafik Hubungan Antara Berat Volume Kering dengan

Kadar Air ......................................................... 59


dan 5% Gipsum dengan Berat Volume Kering .................. 60


dan 5% Gipsum dengan Kadar Air Optimum ..................... 60


dan 5% Gipsum dengan Coefficient of Consolidation

(Cv) ............................................................ 62


dan 5% Gipsum dengan Compression Index (Cc) ................ 62


dan 5% Gipsum dengan Settlement of Consolidation

(Sc) ............................................................ 63

xiii

DAFTAR TABEL

Tabel II.1. Persyaratan Kimia Berdasarkan ASTM C618-92a ............ 9

Tabel III.1. Specific Gravity (Gs) pada Macam-macam Tanah ............ 12

Tabel III.2. Nilai Indeks Plastisitas dan Macam Tanah.......................... 15

Tabel III.3. Ukuran-ukuran Ayakan Standar di Amerika Serikat........... 16

Tabel III.4. Sistem Klasifikasi USCS ..................................................... 17

Tabel III.5. Sistem Klasifikasi USCS Menggunakan LLR..................... 18

Tabel III.6. Sistem Klasifikasi AASHTO............................................... 19

Tabel III.7. Ukuran Pemadatan Standard Proctor (ASTM D698) ........ 20

Tabel III.8. Ukuran Standard Proctor (ASTM D698 metode A) ........ 21

Tabel III.9. Hubungan Time Factor dan Derajat Konsolidasi ........ 28

Tabel V.1. Hasil Uji Unsur Kimia Tanah Desa Kemiri, Karanganyar . 49

Tabel V.2. Hasil Uji Unsur Kimia Gipsum ……………………….. ... 49

Tabel V.3. Hasil Uji Unsur Kimia Tras ……………………….. ......... 49

Tabel V.4. Hasil Pengujian Kadar Air Kering Udara ……………….. 50

Tabel V.5. Hasil Pengujian Berat Jenis (Specific Gravity)……………. 51

Tabel V.6. Hasil Pengujian Batas-batas Atterberg ............................. 52

Tabel V.7. Analisa Hydrometer dan Analisa Saringan.......................... 55

Tabel V.8. Hasil Uji Fisis Tanah Asli dan Tanah Campuran ............ 57

Tabel V.9. Hasil Pengujian Pemadatan Tanah (Standard Proctor) 59

Tabel V.10. Hasil Pengujian Konsolidasi .............................................. 61

xiv

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran A Pengujian Kadar Air

Lampiran B Pengujian Berat Jenis

Lampiran C Pengujian Batas-batas Atterberg

Lampiran D Pengujian Analisa Saringan

Lampiran E Pengujian Standard Proctor

Lampiran F Pengujian Konsolidasi

Lampiran G Hasil Uji Kandungan Kimia

xv

DAFTAR NOTASI DAN SINGKATAN

AASHTO = American Association of State Highway and Transportation

Official

ASTM = American Society for Testing and Materials

CH = Lempung anorganik dengan plastisitas tinggi

CL = Lempung anorganik dengan plastisitas rendah

F = Persentase butiran lolos No.200

GI = Group Index (indeks kelompok)

Gs = Specific Grafity (Berat Jenis)

IP = Indeks Plastisitas (%)

LL = Liquid Limit (batas cair) (%)

opt = Optimum

PL = Plastic Limit (batas plastis) (%)

SL = Shringkage Limit (batas susut) (%)

USCS = Unified Soil Classification System

v1 = Volume tanah basah dalam cawan (cm3)

v2 = Volume tanah kering oven (cm3)

V = Volume cetakan (cm3)

w = Kadar air (%)

Ws = Berat kering tanah (gram)

Ww = Berat air dalam tanah (gram)

γb = Berat isi basah (gr/cm3)

γd = Berat isi kering (gr/cm3)

γs = Berat volume butiran tanah (gr/cm3)

γw = Berat volume air (gr/cm3)

Cc = Compression Index

e1 = Awal pengujian/pembebanan

e2 = Angka pori pada saat akhir pengujian

P = Nilai tekanan yang bersesuaian dengan nilai e tersebut

xvi

Cv = Coefficient of consolidation

H = Tinggi contoh tanah

t50 = Waktu terjadinya konsolidasi 50%

t90 = waktu terjadinya konsolidasi 90%

Sc = Penurunan konsolidasi

e1 = Angka pori pada awal pengujian

P1 = Tegangan efektif awal

P2 = Tegangan efektif akhir

xvii

PENURUNAN KONSOLIDASI TANAH LEMPUNG DI DESA KIMIRI,KEC. KEBAKKRAMAT, KAB. KARANGANYAR YANG DISTABILISASI

CAMPURAN GIPSUM DAN TRAS

ABSTRAKSI

Berdasarkan pengujian batas-batas Atteberg, tanah di Desa Kemiri,Kebakkramat, Karanganyar memiliki nilai PI sebesar 37,72% termasuk tanahlempung dengan plastisitas tinggi sehingga perlu dilakukan stabilisasi tanah. Padapenelitian ini dilakukan stabilisasi dengan metode stabilisasi kimiawimenggunakan bahan stabilisasi gipsum 5% dan tras dengan persentase tras 0%;2,5%; 5%; 7,5%; dan 10% dari berat sampel. Pengujian yang dilakukan meliputisifat fisis dan sifat mekanis pada tanah asli serta tanah campuran. Berdasarkanhasil uji sifat fisis, nilai kadar air, batas cair, indeks plastisitas dan persentase lolossaringan No. 200 mengalami penurunan seiring bertambahnya persentase tras dangipsum 5% sedangkan berat jenis, batas plastis dan batas susut mengalamikenaikan. Berdasarkan metode AASHTO, tanah asli dan tanah campurantermasuk kelompok A-7-6. Berdasarkan USCS, tanah asli dan tanah + gipsum 5%termasuk CH sedangkan tanah campuran termasuk CL. Pada uji kepadatan, nilaiberat volume kering mengalami kenaikan sedangkan wopt mengalami penurunanseiring bertambahnya persentase tras dan gipsum 5%. Hasil uji konsolidasimenunjukkan nilai Cv mengalami kenaikan seiring bertambahnya persentase trasdan 5% gipsum sedangkan nilai Cc dan Sc mengalami penurunan. Nilai Cv padatanah asli sebesar 0,00279 cm2/dt dan nilai Cv pada tanah + 5% gipsum sebesar0,00287 cm2/dt. Nilai Cc pada tanah asli sebesar 0,5041 dan nilai Cc pada tanah +5% gipsum sebesar 0,4352. Nilai Sc pada tanah asli sebesar 0,0920 cm dan nilaiSc pada tanah + 5% gipsum sebesar 0,0877 cm.

Kata kunci : gipsum, konsolidasi, stabilisasi, tanah lempung, tras.

3(18581$1 .2162/,'$6, 7$1$+ /(0381* ', '(6$ .(0,5 ...eprints.ums.ac.id/63225/12/1....

Documents