kriteria kadar air-kepadatan bentonite dicampur dengan fly ash

KRITERIA KADAR AIR-KEPADATAN BENTONITE DICAMPUR DENGAN

FLY ASH UNTUK COMPACTED SOIL LINER

Linda Irnawati Gunawan1, Andre Primantyo Hendrawan2, Dian Chandrasasi2,

Runi Asmaranto2, Anggara Wiyono Wit Saputra2, Zaenal Abidin3 1Mahasiswa Jurusan Teknik Pengairan Fakultas Teknik Universitas Brawijaya

2Dosen Jurusan Teknik Pengairan Fakultas Teknik Universitas Brawijaya 3Pembimbing Lapangan Laboratorium Geoteknik PT Indra Karya

e-mail: [email protected]

ABSTRAK

Compacted soil liner telah lama digunakan sebagai penahan rembesan pada

sanitary landfill. Bahan yang dapat digunakan untuk membangun soil liner termasuk tanah

berlempung natural dan campuran bentonite - fly ash. Tujuan dari penelitian ini adalah

mempelajari sifat fisik dan mekanik campuran bentonite - fly ash untuk mengevaluasi

potensinya sebagai bahan compacted soil liner.

Benda uji terbuat dari campuran bentonite komersil dan fly ash dengan beberapa

variasi komposisi yang kemudian dipadatkan dengan standard proctor untuk menentukan

kurva pemadatan. Setiap titik pemadatan akan dimodelkan kembali, diuji permeabilitasnya

dengan metode falling head dan diuji kuat tekan bebasnya dengan unconfined compression

test. Suatu “zone yang dapat diterima” dapat digambar untuk menjamin soil liner yang

akan dipadatkan sehingga menghasilkan permeabilitas yang rendah dan kuat geser yang

mencukupi.

Dapat disimpulkan bahwa koefisien permeabilitas (k) semakin meningkat dengan

bertambahnya prosentase fly ash dalam bentonite, namun sebaliknya nilai kuat tekan bebas

(qu) semakin menurun dengan meningkatnya prosentase fly ash dalam bentonite.

Campuran 70% bentonite + 30% fly ash memiliki harga permeabilitas paling kecil yang

memenuhi standar parameter untuk compacted soil liner dengan nilai k kurang dari 1 x 10-6

cm/dtk dan kuat tekan bebas (qu) lebih besar dari 0,716 kg/cm2.

Kata kunci: Bentonite, Compacted Soil Liner, Fly Ash, Kriteria Kadar Air-Kepadatan

ABSTRACT

Compacted soil liners have been used for many years as hydraulic barriers for

sanitary landfills. The materials that can be used to construct soil liners include natural

clayey soils and bentonite-fly ash mixtures. The aim of this research is to study the physical

and mechanical properties of bentonite-fly ash mixture in order to evaluate its potential for

compacted soil liner material.

The samples were made from a mixture of commercial bentonite clay and fly ash

with some variation of compositions which then compacted with Standard Proctor to

determine the compaction curve. Every point that formed compaction curve will be

remodeled again, and the permeability and shear strength parameter will be measured

using falling head method and unconfined compressive test, respectively. The "Acceptable

Zone" can be drawn to ensure that the soil liner will be compacted that will lead to low

permeability and adequate shear strength.

It can be concluded that the coefficient of permeability (k) of the mixtures increases

with the increasing of fly ash content, however, the unconfined compressive strength (qu)

decreases with the increasing of fly ash content. A mixture of 70% bentonite+30% fly ash

had a smallest value of permeability that fulfill the requirement for compacted soil liner

with a value of k less than 1 x 10-6 cm/s and a value of unconfined compressive strength

(qu) greater than 0,716 kg/cm2.

Keywords: Bentonite, Compacted Soil Liner, Fly Ash, Water Content-Density Criteria

mailto:[email protected]

1. PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

TPA di Indonesia direncanakan

dengan sistem sanitary landfill. Pada

kenyataannya hampir sebagian besar

sistemnya berubah menjadi sistem open

dumping pada saat pengoperasiaannya,

yaitu sistem pembuangan sederhana

dimana sampah hanya dihamparkan,

ditumpuk dan dibiarkan terbuka tanpa

dilengkapi dengan upaya pengendalian

lingkungan.

Lindi (leachate) adalah limbah cair

yang timbul akibat masuknya air dari luar

ke dalam timbunan sampah, melarutkan,

dan membilas materi-materi terlarut,

termasuk juga materi organik hasil proses

dekomposisi biologis (Damanhuri, 1996).

Lindi hasil pembusukan sampah tersebut

akan mengalir masuk ke dalam tanah dan

mencemari air tanah. Akibatnya,

kesehatan masyarakat tidak terjaga

karena telah mengkonsumsi air yang

tercemar.

1.2. Identifikasi Masalah

Pelaksanaan sistem open dumping

atau penimbunan pada TPA telah

berdampak negatif, salah satunya

menyebabkan pencemaran air tanah oleh

lindi (leachate). Salah satu cara untuk

mengurangi pencemaran air tanah adalah

dengan membangun suatu lapisan kedap

air yaitu compacted soil liner. Lapisan ini

harus dibentuk di seluruh permukaan

TPA pada bagian dasar maupun

dindingnya. Dalam menentukan desain

compacted soil liner, koefisien

permeabilitas merupakan hal yang sangat

penting.

Pada penelitian ini akan dilakukan

pengujian tanah Bentonite yang dicampur

Fly Ash dengan komposisi tertentu untuk

mendapatkan kriteria kadar air–kepadatan

yang memenuhi syarat untuk digunakan

sebagai compacted soil liner.

1.3. Tujuan dan Manfaat

Adapun tujuan dari studi ini yaitu :

1. Mengetahui pengaruh penambahan

Fly Ash terhadap karakteristik fisik

dan plastisitas lempung Bentonite.

2. Mengetahui pengaruh penambahan

Fly Ash terhadap karakteristik

mekanik (permeabilitas dan kuat tekan

bebas).

3. Mengetahui komposisi campuran

Bentonite dengan Fly Ash yang paling

sesuai untuk compacted soil liner

berdasarkan hasil penelitian.

4. Menentukan kriteria kadar air-

kepadatan campuran Betonite dengan

Fly Ash untuk compacted soil liner.

Manfaat yang didapat dari penelitian

ini yaitu untuk memberikan alternatif

penggunaan compacted soil liner sebagai

lapisan pelindung TPA untuk mengurangi

kontaminasi air tanah.

2. TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Pencemaran Air Tanah

Pencemaran air tanah adalah suatu

keadaan air tanah yang telah mengalami

penyimpangan dari keadaan normalnya.

(Wardhana, 1995). Lindi (leachate)

adalah limbah cair yang timbul akibat

masukya air dari luar ke dalam timbunan

sampah, melarutkan, dan membilas

materi-materi terlarut, termasuk juga

materi organik hasil proses dekomposisi

biologis (Damanhuri, 1996).

Air lindi yang merembes ke dalam

air tanah akan menimbulkan pencemaran

air tanah dangkal di sekitarnya.

Mekanisme kontaminasi air tanah dari

berbagai sumber dapat dilihat pada

Gambar 1.

Gambar 1. Mekanisme Kontaminasi

Air Tanah dari Berbagai Sumber Sumber: Notodarmojo, 2004

2.2. Struktur Compacted Soil Liner

Compacted Soil Liner digunakan

untuk tempat pembuangan limbah

sebagai penutup unit pembuangan limbah

(landfill). Secara sederhana, struktur

compacted soil liner dapat digambarkan

terdiri dari pelapis dasar (liner) dan

penutup (cover) seperti pada Gambar 2.

Gambar 2. Struktur Compacted Soil

Liner Sumber: (ASCE), 1993

Secara umum, Environmental

Protection Agency (EPA, 1993)

menetapkan batas minimum ketebalan

pelapis dasar (liner) yang diijinkan, yaitu

ketebalan pelapis dasar (liner) harus lebih

besar dari 2 ft (0,6 m).

2.2.1. Bentonite

Bentonite adalah tanah lempung

yang sebagian besar terdiri dari

montmorillonite dengan mineral-mineral

seperti kwarsa, kalsit, dolomit dan

mineral lainnya. Montmorillonit

merupakan bagian dari kelompok smectit

dengan komposisi kimia

(Mg,Ca)O.Al2O3.5SiO2.nH2O.

2.2.2. Fly Ash

Fly Ash atau abu terbang merupakan

material oksida anorganik berwarna abu-

abu kehitaman yang mengandung silica

dan alumina aktif karena sudah melalui

proses pembakaran pada suhu tinggi. Abu

terbang merupakan sisa-sisa pembakaran

batubara yang dialirkan dari ruang

pembakaran melalui ketel berupa

semburan asap. Menurut ASTM C-618

Fly Ash dibagi menjadi dua kelas yaitu

Fly Ash kelas F dan Fly Ash kelas C.

2.3. Kriteria Permeabilitas untuk

Desain Compacted Soil Liner

Permeabilitas tanah menunjukkan

kemampuan tanah dalam meloloskan air.

Permeabilitas untuk material lapisan

dasar dan penutup merupakan aspek yang

penting. Koefisien permeabilitas yang

biasanya digunakan untuk compacted soil

liner yang memuat limbah padat adalah

kurang dari atau sama dengan 1x10-6

cm/detik. (Koerner, R. M., 1984).

2.4. Kriteria Kuat Tekan Bebas

Compacted Soil Liner

Suatu pelapis atau penutup dari tanah

yang dipadatkan harus memiliki

karakteristik kekuatan yang mencukupi

untuk menjaga kestabilannya terhadap

penurunan ataupun keretakan yang

mungkin terjadi. Berdasarkan EPA

(Environmental Protection Agency) di

Amerika Serikat, lapisan tanah yang

dipadatkan sebagai pelapis dan penutup

ini harus memiliki harga qu minimal 1500

lb/ft2 setara dengan 71,6 kPa atau 0,716

kg/cm2 (Koerner, R. M., 1984).

2.5. Scanning Electron Microscope

Scanning Electron Microscope atau

dikenal dengan uji atau analisis SEM

adalah suatu pengujian yang digunakan

untuk menampilkan hasil scan elektron

suatu benda padat. Dalam uji SEM output

yang dihasilkan adalah gambar

perbesaran dari pembangkitan sinyal

elektron tadi, sehingga terdapat suatu

perbedaan antara benda-benda yang

materialnya berbeda karena susunan

elektronnya yang berbeda-beda pula.

3. METODOLOGI PENELITIAN

3.1. Lokasi Studi

Lokasi penelitian dilakukan di tiga

laboratorium yaitu Laboratorium Tanah

dan Air Tanah Jurusan Teknik Pengairan

Fakultas Teknik Universitas Brawijaya

dan Laboratorium Geoteknik PT. Indra

Karya, serta pengujian SEM dilakukan di

Laboratorium Sentral Mikrobiologi

Fakultas MIPA Universitas Negeri

Malang.

3.2. Tahapan Penelitian

3.2.1. Persiapan Alat dan Bahan

Alat yang digunakan dalam

penelitian ini adalah alat untuk menguji:

a. Identifikasi dan klasifikasi tanah.

b. Permeabilitas tanah dengan metode

falling head.

c. Kuat tekan bebas tanah dengan

menggunakan alat unconfined

compession.

d. Pemadatan tanah dengan

menggunakan standard proctor.

Sedangkan untuk bahan benda uji

tanah menggunakan tanah lempung

Bentonite berupa bubuk komersial dan

Fly Ash yang berasal dari pembakaran

batubara PLTU Paiton di Probolinggo.

3.2.2. Pengujian Bentonite dan Fly Ash

Pada tahapan awal ini dilakukan

pengujian Bentonite dan pengujian Fly

Ash sebagai berikut:

1. Pengujian Konsistensi

a. Liquid Limit (LL) (ASTM D-423)

b. Plastic Limit (PL) (ASTM D-424)

c. Shrinkage Limit (SL) (ASTM D-

427)

2. Pengujian Spesific Gravity (Gs)

(ASTM D-854).

3. Pengujian Analisis Butiran

4. Pengujian SEM

3.2.3. Pemodelan Benda Uji Tanah

dan Pengujian Lainnya

Pada pemodelan benda uji tanah ini,

dibuat 3 (tiga) buah benda uji dengan

komposisi campuran tanah lempung

Bentonite dan Fly Ash sebagai berikut:

1. Tanah A (30% B + 70% FA), artinya

komposisi sample dengan jumlah

tanah Bentonite sebanyak 30% dan Fly

Ash sebanyak 70%.

2. Tanah B (50% B + 50% FA), artinya



Ash sebanyak 50%.

3. Tanah C (70% B + 30% FA), artinya



Ash sebanyak 30%.

Selanjutnya akan dilakukan pengujian

mekanik sebagai berikut:

1. Pengujian pemadatan proctor

dilakukan dengan standard proctor.

2. Benda uji dimodelkan dengan

kepadatan dan kadar air sama dengan

titik-titik pada kurva pemadatan

masing-masing.

3. Pengujian falling head untuk

mendapatkan koefisien permeabilitas.

4. Pengujian unconfined compression

untuk menentukan besarnya kekuatan

tekan bebas.

3.2.4. Acceptable Zone

Acceptable zone menggambarkan

suatu kriteria kadar air-kepadatan struktur

soil liner. Tahap pembuatan acceptable

zone dapat diuraikan sebagai berikut:

1. Memadatkan tanah dengan energi

pemadatan standard untuk membentuk

kurva pemadatan.

2. Memplot setiap kurva pemadatan

dengan hasil uji permeabilitas untuk

setiap benda uji.

3. Titik-titik data ini diplotkan kembali

dengan simbol yang berbeda untuk

benda uji yang memenuhi nilai

koefisien permeabilitas.

4. Memplot setiap kurva pemadatan yang

dengan hasil pengujian kuat tekan

bebas untuk setiap benda uji.

5. Titik-titik data ini diplotkan kembali

dengan simbol yang berbeda untuk

benda uji yang memenuhi nilai kuat

tekan bebas.

6. Menggabungan acceptable zone

kriteria permeabilitas dan acceptable

zone kriteria kuat tekan untuk

mendapatkan acceptable zone kriteria

permeabilitas dan kriteria kuat tekan

bebas yang diijinkan untuk

pembangunan struktur soil liner.

Contoh acceptable zone dapat dilihat

pada Gambar 3.

Gambar 3. Contoh Acceptable Zone

Sumber: Daniel and Benson, 1990

4. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Hasil Uji Karakteristik Tanah

4.1.1. Uji Konsistensi Tanah

Hasil pengujian konsistensi tanah

pada penelitian ini dapat dilihat pada

Tabel 4.1. dibawah ini:

Tabel 1. Uji Konsistensi Tanah

Sumber: Hasil Perhitungan

Dari Tabel 1. diketahui bahwa

Bentonite memiliki plastisitas mencapai

483,22% dan nilai Liquid Limit hingga

520,79%. Hal ini menunjukkan bahwa

Bentonite memiliki kemampuan untuk

menyerap dan mengembang yang besar.

Tanah berplastisitas tinggi cenderung

menggumpal dan mengeras dalam

kondisi kering dan akan menjadi lengket

pada kondisi basah. Gambar 4.

merupakan hubungan prosentase Fly Ash

terhadap konsistensi tanah.

Gambar 4. Pengaruh Prosentase Fly

Ash terhadap Konsistensi Tanah Sumber: Hasil Pengujian

Dari gambar di atas, dapat kita lihat

bahwa nilai Liquid Limit, Plastic Limit,

Plasticity Index pada benda uji tersebut

mengalami penurunan dengan semakin

meningkatnya prosentase Fly Ash,

sedangkan nilai Shrinkage Limit

mengalami peningkatan. Hal ini

disebabkan oleh kandungan mineral SiO2

dan CaO yang sangat tinggi, dan bersifat

pozzolan, sehingga mudah keras dan

tidak bersifat plastis.

4.1.2. Specific Gravity (Gs)

Hasil pengujian Spesific Gravity

pada penelitian ini dapat dilihat pada

Tabel 2. dibawah ini:

Tabel 2. Hasil Uji Specific Gravity


Dari Tabel 2. dapat kita lihat

hubungan pengaruh prosentase Fly Ash

pada benda uji terhadap Spesific Gravity

tanah yang disajikan melalui Gambar 5.

Gambar 5. Pengaruh Prosentase Fly

Ash terhadap Spesific Gravity Sumber: Data

Dari gambar di atas, dapat kita lihat

bahwa semakin meningkatnya kadar Fly

Ash pada benda uji berpengaruh terhadap

meningkatnya nilai Specific Gravity (Gs)

pada tanah, yang berarti bahwa tanah Fly

Ash memiliki Specific Gravity (Gs) lebih

tinggi jika dibandingkan dengan

Bentonite.

4.1.3. Analisa Pembagian Butiran Dalam penelitian ini, analisis

pembagian butiran Bentonite dan Fly Ash

hanya menggunakan analisis hydrometer.

Hasil analisis pembagian butiran

Bentonite dan Fly Ash dapat dilihat pada

Tabel 3. dibawah ini:

Tabel 3. Hasil Analisis Butiran


Dari Tabel 3. dapat diketahui bahwa

Bentonite dan Fly Ash merupakan

material yang halus dengan memiliki

ukuran butiran maksimum 0,42 mm.

Penambahan prosentase Fly Ash

meyebabkan prosentase lanau dan pasir

semakin meningkat dan prosentase

lempung menurun.

4.1.4. Pengujian SEM

Gambar 6. berikut merupakan hasil

dari pengujian scanning electron

microscope (SEM):

Gambar 6. Hasil Uji SEM Bentonite

dengan Perbesaran 1000x Sumber: Data

Dari Gambar 7. di atas dapat dilihat

bahwa Bentonite memiliki struktur yang

sangat kompleks. Pada hasil uji scanning

electron microscope tersebut partikel

Bentonite mengalami penggumpalan dan

membentuk kelompok dan memiliki

bentuk berlapis. Hal ini disebabkan

karena Bentonite memiliki senyawa

aluminium silikat yang kompleks dengan

unit dasar berupa silika tetrahedral dan

aluminium oktahedral yang membentuk

lembaran silika dan lembaran oktahedral.

Gambar 7. Hasil Uji SEM Fly Ash

dengan perbesaran 10000x Sumber: Data

Dari Gambar 7. dapat dilihat bahwa

partikel-partikel pada Fly Ash berbentuk

bulat. Hasil SEM menunjukkan bahwa

partikel ash tampak lebih berat dan

terang dibandingkan dengan partikel

carbon yang juga banyak terdapat dalam

Fly Ash. Semakin kecil partikel Fly Ash

maka bentuknya semakin bulat

(spherical) dibandingkan dengan partikel

yang besar.

4.2. Klasifikasi Tanah

4.2.1. Klasifikasi USCS dan AASTHO

Dalam penelitian ini, klasifikasi

tanah menggunakan dua (2) metode

sistem klasifikasi yaitu, sistem USCS

(Unified Soil Clasification System) dan

sistem AASHTO (American Association

Of State Highway and Transporting

Official). Klasifikasi benda uji yang

digunakan dapat dilihat pada Tabel 4. dan

Tabel 5. berikut ini:

Tabel 4. Klasifikasi Tanah Menurut

Standard USCS

Sumber: Hasil analisis

Tabel 5. Klasifikasi Tanah Menurut

Standard AASTHO

Sumber: Hasil analisis

Dari Tabel 4. dan Tabel 5. dapat

disimpulkan bahwa tanah Bentonite dan

ketiga campuran merupakan jenis tanah

lempung dengan plastisitas tinggi yang

memiliki daya dukung kurang baik.

4.2.2. Klasifikasi Fly ASh Dari penelitian sebelumnya

didapatkan material Fly Ash Paiton

memiliki komposisi kimia pada Tabel 6.

berikut:

Tabel 6. Komposisi Kimia Fly Ash

Paiton

Sumber: Laboratorium Kualitas Lingkungan

ITS, 2010 Dari Tabel 6. didapatkan kandungan

SiO2 sebesar 46,00%, Al2O2 sebesar

6,35%, Fe2O3 sebesar 10,11% dan SO3

sebesar 2,77%, Jika hasil ini

dijumlahkan, kandungan SiO2 + Al2O3 +

Fe2O3 + SO3= 65,23%. Hasil ini

memenuhi syarat (ASTM C 618) dimana

jumlah SiO2, Al2O3, Fe2O3, dan SO3 yaitu

≥50% dan ≤ 70%, sehingga Fly Ash

Paiton ini termasuk Fly Ash kelas C.

4.3. Hasil Pemadatan Proctor

Dari hasil pemadatan Standard

Proctor pada penelitian ini didapatkan

rekapitulasi hasil pengujian pemadatan

pada Tabel 7. sebagai berikut:

Tabel 7. Hasil Pengujian Pemadatan


Dari hasil rekapitulasi pada Tabel 7.

didapatkan bahwa Bentonite memiliki

nilai OMC lebih besar dan dmax lebih

kecil dibandingkan Fly Ash. Pada 3 (tiga)

campuran yang lain penambahan

prosentase kadar Fly Ash akan

menghasilkan penurunan nilai OMC dan

peningkatan nilai dmax.

Gambar 8. Hubungan OMC dan

Prosentase Fly Ash Sumber: Data

Dari Gambar 8. padat dilihat bahwa

meningkatnya prosentase Fly Ash yang

berpengaruh terhadap menurunnya nilai

OMC. Hal ini disebabkan karena

meningkatnya prosentase Fly Ash

menyebabkan kandungan CaO yang

semakin besar. CaO merupakan salah

satu ikatan kimia yang mendukung

terjadinya pozzolanic.

Gambar 9. Hubungan dmax dan

Prosentase Fly Ash Sumber: Data


meningkatnya prosentase Fly Ash yang

berpengaruh pada peningkatan dmax nya,

hal ini dikarenakan penambahan

prosentase Fly Ash yang bersifat pozzolan

menyebabkan tanah menjadi lebih keras

dan kaku sehingga meningkatkan

kepadatan tanah.

Gambar 10. Hubungan dmax dan

OMC Sumber: Data


nilai OMC dan dmax berbanding

terbalik yaitu semakin besar nilai OMC

akan menghasilkan nilai dmax yang semakin kecil. Pada dasarnya, semakin

basah tanah semakin mudah dipadatkan

karena air berfungsi sebagai pelumas agar

butir-butir tanah mudah merapat, akan

tetapi kadar air yang berlebihan akan

menghasilkan kepadatan tanah berkurang

karena tanah yang kenyang air tidak

dapat dipadatkan.

4.4. Hasil Uji Permeabilitas

Berikut merupakan rekapitulasi hasil

uji falling head yang dapat dilihat pada

Tabel 8. dan dapat digambarkan pada

Gambar 12.

Tabel 8. Rekapitulasi Hasil Uji

Permeabilitas


Gambar 11. Grafik Koefisien

Permeabilitas Sumber: Data

Pada Gambar 11. didapatkan bahwa

titik-titik di bawah garis k= 10-6 cm/dt

adalah titik-titik yang memenuhi kriteria

permeabilitas sebagai suatu compacted

soil liner yaitu k ≤ 10-6 cm/dt. Dari

Gambar 11. dan Tabel 8. didapat nilai

koefisien rembesan (Coefficient of

Permeability) campuran A (30% B +

70% FA) adalah berkisar 10-5-10-6

cm/det, campuran B (50% B + 50% FA)

dan C (70% B + 30% FA) sampai 10-8

cm/det.

4.4.1.Hubungan Nilai Koefisien

Permeabilitas dan Prosentase Fly Ash

Gambar 12. Grafik Hubungan Nilai k

dengan Prosentase Fly Ash Sumber: Data

Berdasarkan Gambar 4.12.

didapatkan bahwa semakin meningkatnya

prosentase Fly Ash, semakin besar nilai

koefisien rembesan (k). Selain itu, pada

prosentase Fly Ash yang sama, koefisien

rembesan (k) pada wet side lebih kecil

dibandingkan dengan koefisien rembesan

(k) pada dry side. Pada kadar air di

daerah dry side tanah lempungnya

memiliki struktur terflokulasi sehingga

menghasilkan pori-pori yang cukup

besar.

4.4.2.Hubungan Nilai Koefisien

Permeabilitas dan Plasticity Index

Gambar 13. Grafik Hubungan Nilai k

dengan Plasticity Index Sumber: Data

Berdasarkan Gambar 13. didapatkan

bahwa semakin meningkatnya Plasticity

Index, semakin kecil nilai koefisien

rembesan (k). Selain itu, pada Plasticity

Index yang sama, koefisien rembesan (k)

pada wet side lebih kecil dibandingkan

dengan koefisien rembesan (k) pada dry

side.

4.5. Hasil Uji Unconfined Compression

Berikut merupakan rekapitulasi hasil

uji unconfined compression yang dapat

dilihat pada Tabel 9.

Tabel 9. Rekapitulasi Hasil Uji

Unconfined Compression


Gambar 14. Grafik Kuat Tekan Bebas

Sumber: Data

Pada Gambar 14. didapatkan bahwa

titik-titik di atas garis qu= 0,716 kg/cm2

adalah titik-titik yang memenuhi kriteria

kuat tekan bebas sebagai suatu

compacted soil liner yaitu qu ≥ 0,176

kg/cm2.

4.5.1.Hubungan Nilai Kuat Tekan

Bebas dan Prosentase Fly Ash

Gambar 15. Grafik Hubungan Nilai qu

dengan Prosentase Fly Ash Sumber: Data


bahwa semakin meningkatnya prosentase

Fly Ash, semakin kecil nilai kuat tekan

bebas (qu). Selain itu, pada prosentase

Fly Ash yang sama, nilai kuat tekan bebas

(qu) pada wet side lebih kecil


(k) pada dry side.

4.5.2.Hubungan Nilai Kuat Tekan

Bebas (qu) dan Plasticity Index

Gambar 16. Grafik Hubungan Nilai qu

dengan Plasticity Index Sumber: Data


bahwa semakin meningkatnya Plasticity

Index, semakin besar nilai kuat tekan

bebas (qu). Selain itu, pada Plasticity

Index yang sama, nilai kuat tekan bebas

(qu) pada wet side lebih kecil


(k) pada dry side.

4.6. Acceptable Zone

Acceptable zone menggambarkan

suatu kriteria kadar air-kepadatan pada

struktur soil liner berdasarkan nilai

permeabilitas dan kuat tekan. Batas-batas

pada penentuan acceptable zone ini

sesuai dengan referensi dari penelitian

Daniel dan Benson (1990) pada Gambar

3. Pada pembuatan acceptable zone

digunakan batas zero air void pada nilai

Gs= 2,519 gr/cm3 yang merupakan berat

jenis dari Bentonite dengan perhitungan

sebagai berikut:

Tabel 10. Perhitungan Zero Air Void


Berikut ini merupakan acceptable

zone yang didapatkan dari hasil pengujian

permeabilitas dan kuat tekan bebas dari

campuran Bentonite dan Fly Ash:

Gambar 17. Acceptable Zone

Permeabilitas campuran Bentonite dan

Fly Ash Sumber: Data

Gambar 18. Acceptable Zone Kuat

Tekan Bebas campuran Bentonite dan


Gambar 19. Overlay Acceptable Zone

Kriteria Permeabilitas dan Kuat

Tekan Bebas campuran Bentonite dan


Gambar 20. Acceptable Zone

Permeabilitas dan Kuat Tekan Bebas

campuran Bentonite dan Fly Ash Sumber: Data

Gambar 20. di atas merupakan hasil

akhir acceptable zone yang didapatkan

dari hasil overlay acceptable zone kriteria

permeabilitas dan acceptable zone

kriteria kuat tekan bebas campuran

Bentonite dan Fly Ash. Acceptable Zone

tersebut dapat dijadikan sebagai acuan

dalam penentuan kepadatan dan kadar air

campuran Bentonite dan Fly Ash untuk

compacted soil liner.

5. Kesimpulan

1. Pengaruh penambahan Fly Ash

terhadap karakteristik fisik dan

plastisitas lempung Bentonite sebagai

berikut:

a. Penambahan prosentase Fly Ash

dalam lempung Bentonite

menyebabkan nilai Liquid Limit,

Plastic Limit dan Plasticity Index

menurun dan sebaliknya nilai

Shrinkage Limit meningkat.

b. Hasil yang berbeda dengan

penelitian-penelitian sebelumnya

dengan bertambahnya kadar Fly

Ash menyebabkan meningkatnya

nilai Spesific Gravity campuran.

c. Dengan bertambahnya kadar Fly

Ash menyebabkan menurunnya

nilai OMC sedangkan nilai dmax

semakin meningkat. Semakin besar

nilai OMC semakin kecil dmax yang dihasilkan.

2. Pengaruh penambahan Fly Ash

terhadap karakteristik mekanik dari

lempung Bentonite yang dipadatkan

sebagai berikut:

a. Nilai koefisien permeabilitas (k)

semakin meningkat dengan

penambahan prosentase Fly Ash

dalam Bentonite, namun sebaliknya

Nilai koefisien permeabilitas (k)

berbanding terbalik dengan

Plasticity Index. Koefisien

permeabilitas semakin menurun

dengan meningkatnya Plasticity

Index.

b. Nilai kuat tekan bebas (qu) semakin

menurun dengan penambahan

prosentase Fly Ash dalam

Bentonite, namun sebaliknya nilai

kuat tekan bebas (qu) berbanding

lurus dengan Plasticity Index. Nilai

kuat tekan bebas (qu) semakin

meningkat dengan meningkatnya

Plasticity Index.

3. Dari hasil analisa pengujian dengan

menggunakan tiga komposisi

campuran yaitu: Tanah A (30% B +

70% FA), Tanah B (50% B + 50%

FA), dan Tanah C (70% B + 30% FA)

dapat disimpulkan bahwa campuran

70% B + 30% FA memiliki

konduktivitas hidraulik paling kecil

dengan memenuhi standard parameter

untuk compacted soil liner dengan

nilai konduktivitas hidraulik (k)

mencapai 1 x 10-6 cm/dt dan kuat

tekan bebas (qu) lebih besar dari 0,716

kg/cm2.

4. Dari hasil pengujian falling head

didapatkan acceptable zone kriteria

permeabilitas campuran Bentonite dan

Fly Ash sedangkan dari hasil

pengujian unconfined compression

didapatkan acceptable zone dari

kriteria kuat tekan bebas campuran

Bentonite dan Fly Ash Melalui

penggabungan keduanya dihasilkan

acceptable zone untuk mengetahui

kriteria kadar air-kepadatan campuran

Bentonite dan Fly Ash yang diperlukan

untuk suatu compacted soil liner.

UCAPAN TERIMA KASIH

Penulis mengucapkan terima kasih

kepada Fakultas Teknik Universitas

Brawijaya sehingga penelitian ini dapat

dilaksanakan atas biaya DIPA Tahun

Anggaran 2014 berdasarkan kontrak

Nomor: 27 /UN 10. 6/ PG/ 2014 tanggal

21 April 2014, Laboratorium Geoteknik

PT. Indra Karya Malang khususnya

Bapak Zaenal dan Bapak Didik Pramono

atas izin dan bantuannya selama

berlangsungnya penelitian di

laboratorium dari awal hingga akhir,

Bapak Prasetyo Rubiantoro, SP. selaku

Laboran di Laboratorium Tanah dan Air

Tanah Jurusan Teknik Pengairan

Universitas Brawijaya Malang yang

banyak membantu selama

berlangsungnya penelitian.

DAFTAR PUSTAKA

Damanhuri,E. 1996. Teknik Pembuangan

Akhir. Bandung: Jurusan Teknik

Lingkungan Institut Teknologi

Bandung.

Daniel, D.E. 1987. Earthen Liners for

Land Disposal Facilities.

Geotechnical practice for waste

disposal’87. R. D. Woods, ed.,

ASCE, New York, N. Y., 21-39.

Daniel, D.E., and Benson, C.H. 1990.

Water content-density criteria for

compacted soil liners. Journal of

Geotechnical Engineering, ASCE,

Vol. 116

Koerner, R. M. 1984. Construction and

Geotechnical Methods in Foundation

Engineering. Mc Graw-Hill. United

States of America.

Notodarmojo, S. 2004. Pencemaran

Tanah dan Air Tanah. Bandung:

Institut Teknologi Bandung.

Wardhana, W.A. 1995. Dampak

Pencemaran Lingkungan. Jakarta:

Andi Offset Yogyakarta.

kriteria kadar air-kepadatan bentonite dicampur dengan fly ash

Documents