ayub aji prastyaeprints.umm.ac.id/64211/1/pendahuluan.pdfayub aji prastya vii abstrak jenis tanah...

i

PENGARUH PENGGUNAAN CAMPURAN ABU AMPAS TEBU

DAN KAPUR TERHADAP STABILITAS TANAH LEMPUNG

EKSPANSIF SARADAN MADIUN

Skripsi

Diajukan Kepada Universitas Muhammadiyah Malang

Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Akademik

Dalam Menyelesaikan Program Sarjana Teknik

Oleh :

Disusun oleh :

AYUB AJI PRASTYA

201310340311171

JURUSAN TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

2020

iv

LEMBAR PERSEMBAHAN

Segala puji syukur kehadirat Allah SWT atas segala nikmat dan karunia yang

diberikan dalam menyelesaikan tugas akhir ini, serta shalawat serta salam kepada Nabi

Muhammad SAW sebagai penerang dan panutan bagi umat manusia menuju jalan

yang benar yaitu jalan yang di ridhai Allah SWT.

Dengan ini saya persembahkan karya tugas akhir ini kepada :

1. Kedua orang tua saya yang sangat saya cintai, Ayahanda Suwadji dan Ibunda

Kardati atas segala limpahan doa, kasih sayang yang tak terhingga, dukungan yang

selalu menyemangati saat saya mengalami kesulitan dan selalu mendukung saya

hingga saya dapat menyelesaikan kuliah strata-1, nasehat yang senantiasa selalu

diberikan kepada saya, dukungan moril yang tiada henti-hentinya dan selalu

memenuhi semua kebutuhan saya. Semua yang telah Ayah dan Ibu berikan tidak

akan pernah bisa saya balaskan dan saya akan selalu berusaha membahagiakan

kalian berdua hingga akhir hayat.

2. Kepada Bapak Ibu Dosen dan juga seluruh Staf Tata Usaha Jurusan Teknik Sipil

yang telah memberikan saya bekal ilmu yang bermanfaat untuk kehidupan saya

yang akan datang.

3. Kepala Laboratorium Teknik Sipil UMM bapak Ir. Khoirul Abadi, MT dan bapak

Drs. Zainuddin dan bapak Azis Sriyono, AMd. Atas waktu dan bantuannya dalam

membimbing saya selama menjadi Asisten Laboratorium maupun ketika saya

menyelesaikan penelitian saya di Lab. Teknik Sipil UMM.

4. Sahabat dan teman-teman mahasiswa Teknik Sipil UMM angkatan 2013 mulai

dari kelas A, kelas B, kelas C, kelas D, dan kelas E serta teman-teman yang lain

yang tidak bisa disebutkan satu persatu atas kerjasama, liburan barengnya, canda

tawanya dan bantuannya dalam menyelesaikan penulisan Tugas Akhir ini.

5. Teman-teman Asisten Laboratorium Mektan dan Beton yang memberikan banyak

kenangan manis-pahit, bantuan, kerjasama serta dukungannya.

6. Kakak-kakak tingkat dan adek-adek tingkat yang juga telah banyak membantu

saya menyelesaikan Tugas Akhir ini.

7. Semua pihak yang tidak dapat saya sebutkan satu persatu yang telah membantu

dalam menyelesaikan penulisan Tugas Akhir ini.

v

Semoga atas bantuan yang telah diberikan untuk terselesaikannya Tugas Akhir

ini, semua mendapatkan ridho Allah SWT dan balasan dari Allah SWT yang berlipat

ganda. Aamiin Aamiin Aamiin Yaa Robbal Allamiin.

Malang, 23 Juli 2020

Ayub Aji Prastya

vi

KATA PENGANTAR

Puji syukur saya panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat

dan hidayahnya, sehingga saya dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul “Pengaruh

Penggunaan Campuran Abu Ampas Tebu dan Kapur terhadap Stabilitas Tanah

Lempung Ekspansif Saradan Madiun”.

Skripsi ini merupakan tugas akhir yang diajukan untuk memenuhi syarat dalam

memperoleh gelar Sarjana Teknik (ST) pada Fakultas Teknik Universitas

Muhammadiyah Malang.

Saya menyadari bahwa penulisan skripsi ini tidak akan terwujud tanpa adanya

bantuan dan dorongan dari berbagai pihak. Oleh karena itu pada kesempatan ini saya

menyampaikan banyak terima kasih kepada:

1. Bapak Drs. Fauzan, M.Pd selaku Rektor Universitas Muhammadiyah

Malang.

2. Bapak Dr. Ahmad Mubin, ST.MT, selaku Dekan Fakultas Teknik

Universitas Muhammadiyah Malang.

3. Ibu Ir. Rofikatul Karimah, MT , selaku Ketua Jurusan Teknik Sipil Fakultas

Teknik Universitas Muhammadiyah Malang.

4. Ir. Ernawan Setyono, MT, selaku Dosen Pembimbing I yang telah meluangkan

waktu untuk membimbing dan mengarahkan penulis dalam menyusun

skripsi ini sampai selesai.

5. Dr. Ir. Sunarto, MT, selaku Dosen Pembimbing II yang telah meluangkan waktu

untuk membimbing dan mengarahkan penulis dalam menyusun skripsi ini

sampai selesai.

6. Seluruh Dosen Pengajar Teknik Sipil dan Staf Tata Usaha di lingkungan

Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Malang.

Demi kesempurnaan skripsi ini, saran dan kritik yang sifatnya membangun

sangat saya harapkan. Semoga karya skripsi ini bermanfaat dan dapat memberikan

sumbangan yang berarti bagi pihak yang membutuhkan.

Malang, 23 Juli 2020

Ayub Aji Prastya

vii

ABSTRAK

Jenis tanah yang bersifat ekspansif mudah mengembang dan membuat struktur

jalan menjadi terangkat jika kadar air tinggi. namun jika kadar air rendah maka

struktur jalan pada tanah ekspansif akan menyusut dan terjadi penurunan jalan. Hal

tersebut mengakibatkan jalan menjadi memuai dan menyusut sehingga konstruksi

jalan menjadi tidak stabil dan mengakibatkan terjadinya keretakan yang panjang dan

bergelombang. Metode yang dapat digunakan untuk mendapatkan tanah sesuai dengan

syarat teknis yaitu metode stabilisasi tanah dengan menggunakan bahan tambah abu

ampas tebu dan kapur. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh

penambahan abu ampas tebu dan kapur terhadap kekuatan dan nilai daya dukung tanah

yang dibuktikan melalui pengujian Unconfined Compression Test (UCT) dan

pengujian California Bearing Ratio (CBR). Pengujian pada benda uji dilakukan

dengan banyak variasi yang terdiri dari penambahan abu ampas tebu sebesar 2,5%,

5%, 7,5%, 10%, 12,5% dan penambahan kapur sebesar 5%, 10%, 15%, 20%, 25%.

Dari hasil pengujian menunjukkan bahwa abu ampas tebu dan kapur yang distabilisasi

dengan tanah lempung ekspansif dapat memperbaiki sifat fisik dan mekanik tanah.

Sampel yang digunakan untuk uji sifat fisik tanah yaitu tanah lempung dengan tingkat

plastisitas tinggi. Nilai kuat tekan dan daya dukung tanah mengalami kenaikan setelah

distabilisasi dengan abu ampas tebu dan kapur.

Kata Kunci: Abu ampas tebu; California Bearing Ratio (CBR); Kapur; Stabilisasi

tanah; Tanah ekspansif; Unconfined Compression Test (UCT).

viii

ABSTRACT

Expansive soil types are easy to expand and make the road structure elevated

when the water content is high. However, if the water content is low then the structure

of the road on expansive soils will shrink and a decline in the road. This causes the

road to expand and shrink so that the road construction becomes unstable and results

in long, bumpy cracks. The method that can be used to obtain soil in accordance with

technical requirements is the method of soil stabilization using added ingredients of

sugarcane bagasse and lime shells. This study aims to determine the effect of the

addition of sugarcane bagasse and lime shells to the strength and carrying capacity

of the soil as evidenced by the Unconfined Compression Test (UCT) and the California

Bearing Ratio (CBR) test. Tests on specimens were carried out with many variations

consisting of adding sugarcane by 2.5%, 5%, 7.5%, 10%, 12.5% and lime shells

addition of 5%, 10%, 15%, 20 %, 25%. The test results show that sugarcane bagasse

and lime shells stabilized with expansive clay can improve the physical and

mechanical properties of the soil. The sample used to test the physical properties of

the soil is clay with high plasticity. The compressive strength and carrying capacity of

the soil increased after stabilization with sugarcane bagasse and lime shells.

Keywords: California Bearing Ratio (CBR); Independent compressive strength; Lime

shells; Plasticity index; Sugar cane bagasse; Soil stabilization.

ix

DAFTAR ISI

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

LEMBAR PENGESAHAN ............................................................................ ii

SURAT PERNYATAAN ................................................................................ iii

LEMBAR PERSEMBAHAN ......................................................................... iv

KATA PENGANTAR ..................................................................................... vi

ABSTRAK ....................................................................................................... vii

DAFTAR ISI .................................................................................................... ix

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

DAFTAR GAMBAR ....................................................................................... xvi

DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................... xviii

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang ........................................................................................... 1

1.2 Hipotesa Penelitian..................................................................................... 2

1.3 Rumusan Masalah ...................................................................................... 2

1.4 Batasan Masalah......................................................................................... 3

1.5 Tujuan Penelitian ....................................................................................... 3

1.6 Manfaat Penelitian ..................................................................................... 4

1.7 Sistematika Penulisan ................................................................................ 4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Definisi Tanah ............................................................................................ 5

2.2 Sistem Klasifikasi Tanah ........................................................................... 5

x

2.2.1 Sistem Klasifikasi Tanah dengan USCS ........................................... 6

2.2.2 Sistem Klasifikasi Tanah dengan AASHTO ..................................... 9

2.3 Tanah Ekspansif ......................................................................................... 10

2.4 Stabilisasi Tanah ........................................................................................ 12

2.4.1 Abu Ampas Tebu .............................................................................. 13

2.4.2 Kapur ................................................................................................. 13

2.5 Pemadatan Tanah ....................................................................................... 14

2.6 CBR (California Bearing Ratio) ................................................................ 15

2.7 Kuat Tekan Bebas (Unconfined Compressive Test)................................... 15

BAB III METODE PENELITIAN

3.1 Tempat Penelitian....................................................................................... 17

3.2 Jenis Data ................................................................................................... 17

3.3 Tahapan Penelitian ..................................................................................... 17

3.3.1 Persiapan Bahan dan Alat ................................................................. 19

3.4 Pengujian Sifat Fisik Tanah Lempung Ekspansif ...................................... 20

3.5 Pembuatan Benda Uji ................................................................................ 20

3.6 Pengujian Sifat Mekanis Tanah ................................................................. 22

3.6.1 Uji Kepadatan ................................................................................... 22

3.6.2 Pengujian CBR .................................................................................. 22

3.6.3 Pengujian Kuat Tekan Bebas ............................................................ 23

BAB IV ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil Pengujian Sifat Fisik Tanah Asli ...................................................... 24

4.2 Hasil Pengujian Mekanis Tanah Lempung Ekspansif Saradan Madiun .... 26

xi

4.2.1 Pengujian CBR (California Bearing Ratio) ...................................... 26

4.2.1.1 Hasil Uji CBR Tanah Lempung Asli .................................... 26

4.2.1.2 Hasil Uji CBR Variasi Campuran Lempung +

Abu Ampas Tebu 2,5% ......................................................... 29


Abu Ampas Tebu 5% ........................................................... 31


Abu Ampas Tebu 7,5% ........................................................ 33


Abu Ampas Tebu 10% ......................................................... 35


Abu Ampas Tebu 12,5% ...................................................... 37


Abu Ampas Tebu 12,5% + Kapur 5% .................................. 39


Abu Ampas Tebu 12,5% + Kapur 10% ................................ 41







4.2.2 Pengujian Kuat Tekan Bebas (UCT) ................................................ 50

4.2.2.1 Hasil Uji UCT Tanah Lempung Asli .................................... 50

4.2.2.2 Hasil Uji UCT Variasi Campuran Lempung +

Abu Ampas Tebu 2,5% ......................................................... 52

xii


Abu Ampas Tebu 5% ............................................................ 54


Abu Ampas Tebu 7,5% ......................................................... 56


Abu Ampas Tebu 10% .......................................................... 58


Abu Ampas Tebu 12,5% ....................................................... 60


Abu Ampas Tebu 12,5% + Kapur 5% .................................. 62









4.3 Pemilihan Kadar Abu Ampas Tebu dan Kapur ......................................... 73

BAB V PENUTUP

5.1 Kesimpulan ................................................................................................ 75

5.2 Saran ........................................................................................................... 76

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

xiii

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Sistem Klasifikasi Tanah USCS ........................................................ 8

Tabel 2.2 Sistem Klasifikasi Tanah AASHTO .................................................. 10

Tabel 2.3 Hubungan Potensi Pengembangan dan PI ......................................... 11

Tabel 2.4 Potensi Kembang Tanah Ekspansif di Pulau Jawa ............................ 12

Tabel 2.5 Pemadatan Standart Proctor Test dan Modified Proctor Test ........... 15

Tabel 3.1 Rencana Pembuatan Variasi Campuran Tanah Asli + AAT ............. 21

Tabel 3.2 Rencana Pembuatan Variasi Campuran Tanah Asli + AAT + Kapur 21

Tabel 4.1 Rekapitulasi Hasil Uji Karakteristik Tanah Saradan ......................... 24

Tabel 4.2 Berat Jenis Tanah ............................................................................... 25

Tabel 4.3 Data Hasil Pengujian CBR Tanah Lempung Asli .............................. 26

Tabel 4.4 Data Hasil Pengujian CBR Variasi Campuran Lempung + Abu Ampas

Tebu 2,5% .......................................................................................... 29


Tebu 5% ............................................................................................. 31


Tebu 7,5% .......................................................................................... 33


Tebu 10% ........................................................................................... 35


Tebu 12,5% ........................................................................................ 37


Tebu 12,5% + Kapur 5% ................................................................... 39


Tebu 12,5% + Kapur 10% ............................................................... 41

xiv


Tebu 12,5% + Kapur 15% ............................................................... 43


Tebu 12,5% + Kapur 20% ............................................................... 45


Tebu 12,5% + Kapur 25% ............................................................... 47

Tabel 4.14 Rekapitulasi Hasil Uji CBR dengan Variasi Penambahan Abu Ampas

Tebu dan Kapur ............................................................................... 49

Tabel 4.15 Data Hasil Pengujian UCT Tanah Lempung Asli ........................... 50

Tabel 4.16 Data Hasil Pengujian UCT Variasi Campuran Lempung + Abu Ampas

Tebu 2,5% ....................................................................................... 52


Tebu 5% .......................................................................................... 54


Tebu 7,5% ....................................................................................... 56


Tebu 10% ........................................................................................ 58


Tebu 12,5% ..................................................................................... 60


Tebu 12,5% + Kapur 5% ................................................................. 62


Tebu 12,5% + Kapur 10% ............................................................... 64


Tebu 12,5% + Kapur 15% ............................................................... 66


Tebu 12,5% + Kapur 20% ............................................................... 68

xv


Tebu 12,5% + Kapur 25% ............................................................... 70

Tabel 4.26 Rekapitulasi Hasil Uji UCT dengan Variasi Penambahan Abu Ampas

Tebu dan Kapur ............................................................................... 71

Tabel 4.27 Nilai Batas-batas Konsistensi Tanah dengan Campuran AAT ....... 73

Tabel 4.27 Nilai CBR Tanah Dasar................................................................... 74

xvi

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Grafik Hubungan Batas Cair (LL) dan Indeks Plastisitas (IP) ...... 7

Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian ................................................................ 19

Gambar 4.1 Grafik Plastisitas untuk Klasifikasi USCS .................................... 25

Gambar 4.2 Grafik Hasil Uji CBR Soaked Tanah Lempung Asli ................... 28

Gambar 4.3 Grafik Hasil Uji CBR Soaked Tanah Lempung + Abu Ampas Tebu 2,5%

...................................................................................................... 30

Gambar 4.4 Grafik Hasil Uji CBR Soaked Tanah Lempung + Abu Ampas Tebu 5% .

32

Gambar 4.5 Grafik Hasil Uji CBR Soaked Tanah Lempung + Abu Ampas Tebu 7,5%

...................................................................................................... 34

Gambar 4.6 Grafik Hasil Uji CBR Soaked Tanah Lempung + Abu Ampas Tebu 10%

...................................................................................................... 36

Gambar 4.7 Grafik Hasil Uji CBR Soaked Tanah Lempung + Abu Ampas Tebu

12,5% ............................................................................................ 38


12,5% + Kapur 5%........................................................................ 40


12,5% + Kapur 10%...................................................................... 42


12,5% + Kapur 15% ................................................................... 44


12,5% + Kapur 20% ................................................................... 46


12,5% + Kapur 25% ................................................................... 48

Gambar 4.13 Grafik Hubungan antara Tegangan dan Regangan pada Lempung Asli

51

Gambar 4.14 Grafik Hubungan antara Tegangan dan Regangan pada Variasi

Campuran Lempung + Abu Ampas Tebu 2,5% ......................... 53

xvii


Campuran Lempung + Abu Ampas Tebu 5% ............................ 55


Campuran Lempung + Abu Ampas Tebu 7,5% ......................... 57


Campuran Lempung + Abu Ampas Tebu 10% .......................... 59


Campuran Lempung + Abu Ampas Tebu 12,5% ....................... 61


Campuran Lempung + Abu Ampas Tebu 2,5% + Kapur 5% .... 63


Campuran Lempung + Abu Ampas Tebu 2,5% + Kapur 10% .. 65







Gambar 4.24 Grafik Hubungan antara Penambahan Abu Ampas Tebu dengan Nilai

qu ................................................................................................ 72

Gambar 4.25 Grafik Hubungan antara Penambahan Abu Ampas Tebu dan Kapur

dengan Nilai qu........................................................................... 72

xviii

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran A Hasil Pengujian Karakteristik Tanah Asli

Lampiran B Hasil Pengujian Atterberg

Lampiran C Hasil Pengujian CBR (California Bearing Ratio)

Lampiran D Hasil Pengujian Kuat Tekan Bebas (Unconfined Compressive Test)

Lampiran E Dokumentasi Penelitian

xix

DAFTAR PUSTAKA

Bowles, J.E. 1989. Sifat-sifat fisis dan Geoteknis Tanah (Mekanika Tanah), Edisi

Kedua. Jakarta.

DAS, B.M. 1985. Mekanika Tanah (Prinsip-prinsip Rekayasa Geoteknis), Jilid 1.

Surabaya.

Hardiyatmo, Hary Christady. 1992. Mekanika Tanah 1. Gramedia. Jakarta.

Hardiyatmo, Hary Christady. 2013. Stabilitas Tanah untuk Perkerasan Jalan. UGM

Press. Yogyakarta.

Hardiyatmo, Hary Christady. 2014. Tanah Ekspansif (Permasalah dan Penanganan).

UGM Press. Yogyakarta.

Pedoman Praktikum Mekanika Tanah. Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah

Malang. 2005.

Prasetyo, dkk. 2015. Pengaruh Penambahan Abu Ampas Tebu dan Kapur Terhadap

Karakteristik Tanah Lempung Ekspansif di Bojonegoro. Universitas Brawijaya.

Standart Nasional Indonesia. 2012. Metode uji CBR Laboratorium (SNI 03-1744-

2012). BSN: Jakarta.

Sudjianto, Agus Tugas. 2015. Tanah Ekspansif (Karakteristik & Pengukuran

Perubahan Volume). Graha Ilmu. Yogyakarta.

Sulistianingsih, dkk. 2017. Penggunaan Campuran Limbah Abu Cangkang Sawit

(Palm Oil Fuel Ash) dan Kapur (CaCO3) sebagai Bahan Stabilitas Tanah

Gambut Kalimantan. Universitas Muhammadiyah Malang.

ayub aji prastyaeprints.umm.ac.id/64211/1/pendahuluan.pdfayub aji prastya vii abstrak jenis tanah...

Documents