i

PENGARUH LIMBAH PLASTIK PADA TANAH LEMPUNG

EKSPANSIF DITINJAU DARI POTENSI MENGEMBANG,

TEKANAN MENGEMBANG DAN KUAT TEKAN BEBAS

The Influence of Waste Plastic at Expansive Clay from Paramater Swelling,

Swelling Pressure and Unconfined Compressive Test

SKRIPSI

Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik

Universitas Sebelas Maret Surakarta

Disusun oleh :

NURIANA ILYAS PRATAMA

I0112110

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2016

ii

HALAMAN PERSETUJUAN

PENGARUH LIMBAH PLASTIK PADA TANAH LEMPUNG

EKSPANSIF DITINJAU DARI POTENSI MENGEMBANG,

TEKANAN MENGEMBANG DAN KUAT TEKAN BEBAS

The Influence of Waste Plastic at Expansive Clay from Paramater Swelling,

Swelling Pressure and Unconfined Compressive Test

SKRIPSI

Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik

Universitas Sebelas Maret Surakarta

Disusun oleh :

NURIANA ILYAS PRATAMA

I0112110

Telah disetujui untuk dipertahankandi hadapan tim penguji pendadaran

Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret

Persetujuan dosen pembimbing

Dosen pembimbing I

Dr.Bambang Setiawan, S.T.,M.T

NIP. 19690717 199702 1 001

Dosen pembimbing II

Ir.Noegroho Djarwati, MT

NIP. 19561112 198403 2 007

iii

PENGESAHAN SKRIPSI

MODEL HIDROLOGI UNTUK MENGISI DATA

HUJAN YANG HILANG BERDASARKAN NERACA

AIR

(StudiKasus di DAS Dengkeng)

HYDROLOGYCAL MODEL FOR FILLING OF MISSING

RAINFALL DATA BASED ON WATER BALANCE

(Study case in Dengkeng Watershed)

DisusunOleh

PURWANTO

I0112115

Telahdipertahankandihadapan Tim PengujiPendadaran Program

StudiTeknikSipilFakultasTeknikUniversitasSebelasMaret Surakarta pada

:

Hari : Senin

Tanggal : 29 Agustus2016

Tim Penguji

Nama/NIP TandaTangan

1. Dr.Ir. Rr. RintisHadiani, MT

19630120 198803 2 002 ................................

2. Setiono, S.T.,M.Sc.

19720224 199702 1 001 ................................

3. Dr. CahyonoIkhsan, S.T., M.T.

19520317 198503 1 001 ................................

4. Ir. Suyanto, M.M.

19520317 198503 1 001 ................................

Disahkan,

Tanggal : ………………………..

Kepala Program StudiTeknikSipil

FakultasTeknik UNS

Wibowo, ST, DEA

NIP. 196810071995021001

iv

MOTTO

“Jalan menuju Allah adalah jalan yang membuat Adam kelelahan. Ibrahim

dilempar kedalam api. Ismail dibentangkan untuk disembelih. Yusuf dijual dengan

harga murah dan dipenjara selama beberapa tahun. Zakaria di gergaji. Yahya

disembelih. Ayub menderita penyakit. Daud menangis melebihi kadar semestinya.

Isa berjalan sendirian. Dan Muhammad SAW mendapat kefakiran dan berbagai

gangguan. Sementara kalian ingin menempuhnya dengan bersantai ria dan

bermain-main? Demi Allah takkan pernah bisa terjadi.”

(Ibnul Qayyim al Jauziyah)

v

Karya ini kupersembahkan untuk:

Ayahku yang telah mengajarkan arti menjadi seorang hamba Allah

Ibuku yang telah mengajarkan hangatnya ketulusan dan kasih sayang

Adikku yang selalu memberikan keindahan dalam balutan keceriaan

Teman-temanku yang telah mendukung dan membantu dalam suka dan duka

vi

ABSTRAK

Nuriana Ilyas Prataa, 2016. Pengaruh Limbah Plastik pada Tanah Lempung

Ekspansif Ditinjau dari Potensi Mengembang, Tekanan Mengembang dan Kuat

Tekan Bebas. Skripsi, Program Studi Teknik Sipil. Fakultas Teknik. Universitas

Sebelas Maret. Surakarta.

Tanah lempung ekspansif termasuk dalam salah satu tanah yang bermasalah

karena sangat mudah dipengaruhi oleh kadar air. Permasalahan yang dapat terjadi

dalam ruang lingkup teknik sipil diantaranya adalah retaknya jalan, defleksi dan

deformasi pada bangunan. Berdasarkan permasalah yang dapat disebabkan tanah

lempung ekspansif maka perlu dilakukan suatu metode perbaikan.

Penelitian ini berusaha untuk memperbaiki tanah lempung ekspansif dengan

menggunakan limbah plastik sebagai bahan pengisi tanah. Parameter perbaikan

yang ditinjau adalah nilai potensi mengembang, tekanan mengembang dan kuat

tekan bebas. Variasi kadar plastik yang digunakan adalah 0%, 0.5%, 0.75% dan

1% dari berat tanah. Kondisi kadar air tanah pada pengujian potensi mengembang

dan tekanan mengembang berada di kadar air kering optimum dan optimum, pada

kuat tekan bebas berada di kadar air optimum.

Kesimpulan akhir yang didapatkan dari penelitian adalah penambahan plastik

pada kadar tertentu akan memperbaiki nilai potensi mengembang, tekanan

mengembang dan kuat tekan tanah lempung ekspansif. Stabilisasi terbaik untuk

tanah lempung ekspansif ada pada penambahan kadar plastik 0.5%. Tanah

lempung ekspansif dengan penambahan plastik kadar 0.5% memiliki nilai potensi

mengembang dan tekanan mengembang yang rendah yaitu 11.83% dan 86,6 kPa.

Tanah lempung ekspansif dengan kadar plastik 0.5% pun memiliki peningkatan

kuat tekan terbesar yaitu sebesar 41%.

Kata kunci: lempung, lempung ekspansif; stabilisasi tanah; plastik; potensi

mengembang; tekanan mengembang; kuat tekan bebas.

vii

ABSTRACT

Ramzi Yahya, 2016. Stabilization of High Plasticity Clay at Liquidity Index 0.5

and 0.75 by Cement. Skripsi, Program Studi Teknik Sipil. Fakultas Teknik.

Universitas Sebelas Maret. Surakarta.

High plasticityclayis a problematic soils with lowstrength.Soil stabilizationis

needed toincreaseits strength. One of the methodsthat are usedin soil

stabilizationis to mixacertainchemicalagentinto the soil.

Cement is a binder agent that is commonly used in civil engineering.Cemented

soil stabilization of clay high plasticity have been research in this study. To

determine the effect of cement content to soil compressive strength, soil was

stabilized by variation of cement content, which is 5%, 10%, and 15%. Water

cement ratio, curing time, and liquidity index are also been varying to determine

their effect. The varying of water cement ratio are 20%, 25%, 30%, and 35% and

the varying of curing time are 0, 3, 7, and 14 days for unsoaked sample and one

day soaking after its curing time for soaked sample . Soil stabilization have been

done on the soil with liquidity index 0.5 and 0.75 and tested using the unconfined

compressive strength (UCS).

The results showed that the addition proportion of cement will increase the

compressive strength of the ground while the addition of FAS will decrease the

compressive strength. The highest compressive strength of the soil occurs with a

mixture of 15% of cement content and 20% of water cement ratio. Liquidity index

(LI) also have a considerable influence on the compressive strenth, where the

highest compressive strength on the liquidity index 0.5 and 0.75 are 989.92 and

584.94 kN/m2. In addition it is known that submerged soil will cause a decrease in

its compressive strength, where the highest compressive strength of soil down to

674.67 and 434.899 kN/m2.

Keyword: high plasticity clay; soil stabilization; cement; water cement ratio;

unconfined compressive strength.

viii

KATA PENGANTAR

Puji syukur selalu terpanjatkan kepada Allah subhanahuwa ta’ala atas berkat dan

rahmat dan hidayah-Nya sehingga penyusun dapat menyelesaikan skripsi dengan

judul “Pengaruh limbah plastik pada tanah lempung ekspansif ditinjau dari potensi

mengambang, tekanan mengembang dan kuat tekan bebas”

Skripsi ini merupakan salah satu persyaratan akademik untuk meraih gelar Sarjana

pada Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret

Surakarta.

Ucapan terima kasih atas bantuan yang telah diberikan dari awal pelaksanaan

hingga terselesaikannya skripsi ini, kepada :

1. Dr. Bambang Setiawan S.T., M.T selaku dosen pembimbing 1 yang telah

memberikan pengarahan selama penyusunan skripsi.

2. Ir.Noegroho Djarwati, MT selaku dosen pembimbing 2 yang telah

memberikan pengarahan selama penyusunan skripsi.

3. Seluruh rekan-rekan mahasiswa Teknik Sipil UNS,

4. Seluruh pihak yang tidak dapat tersebutkan satu persatu yang telah membantu

hingga terwujudnya skripsi ini.

Semoga skripsi ini dapat memberi manfaat bagi segenap civitas akademika dalam

menambah pengetahuan dan menunjang pemahaman mengenai penerapan ilmu

dibangku kuliah.

Surakarta, Oktober 2016

Penyusun

ix

DAFTAR ISI

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

HALAMAN PERSETUJUAN ............................................................................................... ii

HALAMAN PENGESAHAN .............................................................................................. iii

MOTTO……………….. ...................................................................................................... iv

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

ABSTRAK…………. ........................................................................................................... vi

ABSTRACK…………. ....................................................................................................... vii

KATA PENGANTAR ....................................................................................................... viii

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

DAFTAR TABEL ................................................................................................................ xii

DAFTAR GAMBAR ......................................................................................................... xiii

DAFTAR NOTASI .............................................................................................................. xv

HALAMAN LAMPIRAN .................................................................................................. xvi

BAB 1

PENDAHULUAN ................................................................................................................. 1

1.1 Latar Belakang ............................................................................................................. 2

1.2 Rumusan Masalah ........................................................................................................ 2

1.3 Batasan Masalah ........................................................................................................... 2

1.4 Tujuan….. ..................................................................................................................... 2

1.5 Manfaat Penelitian ........................................................................................................ 3

BAB 2

LANDASAN TEORI ............................................................................................................. 4

2.1 Tinjauan Pustaka .......................................................................................................... 4

2.2 Dasar Teori ................................................................................................................... 5

2.2.1. Tanah lempung ekspansif ................................................................................... 5

2.2.2. Sampah plastik ................................................................................................... 7

x

2.2.3 Stabilisasi tanah menggunakan limbah plastik .................................................... 9

2.2.4 Pengujian ........................................................................................................... 10

BAB 3

METODOLOGI PENELITIAN ........................................................................................... 14

3.1 Uraia Umum ............................................................................................................... 14

3.2 Tahap Pelaksanaan Penelitian .................................................................................... 15

3.2.1 Persiapan .............................................................................................................. 14

3.2.2 Penyediaan plastik ................................................................................................ 16

3.3.3 Penambahan variasi plastik dan pemadatan tanah................................................ 17

3.2.4 Tahap pengujian utama......................................................................................... 21

3.3 Hipotesa Hasil Penelitian ........................................................................................... 28

BAB 4

ANALISIS DAN PEMBAHASAN ..................................................................................... 29

4.1 Pengujian Pendahuluan .............................................................................................. 29

4.1.1 Hasil pengujian pendahuluan ............................................................................... 29

4.1.2 Analisis hasil pengujian pendahuluan .................................................................. 29

4.2 Pengujian pemadatan dengan modified Proctor ......................................................... 29

4.2.1 Hasil pengujian pemadatan dengan modified Proctor.......................................... 29

4.2.2 Analisis hasil pengujian modifed Proctor ............................................................ 30

4.3 Pengujian Utama ........................................................................................................ 32

4.3.1 Pengujian potensi mengembang ........................................................................... 33

4.3.1.1 Hasil pengujian potensis mengembang ....................................................... 33

4.3.1.2 Analisis hasil potensi mengembang ............................................................ 33

4.3.2 Pengujian tekanan mengambang .......................................................................... 36

4.3.2.1 Hasil pengujian tekanan mengembang ........................................................ 36

4.3.2.2 Analisis hasil pengujian tekanan mengembang ........................................... 37

4.3.3 Pengujian kuat tekan bebas .................................................................................. 40

4.3.3.1 Hasil pengujian kuat tekan bebas ................................................................ 40

4.3.3.2 Analisis hasil pengujian kuat tekan bebas ................................................... 41

xi

4.4 Hasil Akhir Penelitian ................................................................................................ 42

BAB 5

KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................................................ 43

5.1 Kesimpulan ................................................................................................................. 43

5.2 Saran. ................................................................................................................... 43

DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................................... xii

xii

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Derajat keekspansifan berdasarkan potensial mengembang dan batas susut

(Jitno, 2001) ..................................................................................................... 7

Tabel 3.1 Sampel yang dihasilkan setelah pemadatan modified Proctor............................. 21

Tabel 4.1 Hasil pengujian klasifikasi tanah ......................................................................... 29

Tabel 4.2 Hasil pengujian modified Proctor ....................................................................... 30

Tabel 4.4 Hasil pengujian potensi mengembang ................................................................. 33

Tabel 4.5 Hasil pengujian tekanan mengembang ................................................................ 37

Tabel 4.6 Hasil pengujian unconfined compressive strength ............................................... 41

xiii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Bagan batas-batas konsisensi tanah (Atteberg, 1991) ...................................... 6

Gambar 2.2 Hubungan berat isi kering tanah dengan kadar air pada pengujian

proctor (Craig, 1991) ..................................................................................... 10

Gambar 2.3 Penentuan tekanan pengembangan dengan pelepasan beban pada akhir

pembebanan uji pengembangan (Coduto, 1994) ........................................... 11

Gambar 3.1 Diagram alir penelitian ................................................................................... 14

Gambar 3.2 Proses pengambilan tanah ekspansif di Desa Ketitang .................................. 15

Gambar 3.3 Proses pemtongan dan penjemuran tanah ...................................................... 16

Gambar 3.4 Potongan limbah plastik yang digunakan dalam penelitian ........................... 17

Gambar 3.5 Proses pencampuran tanah dengan plastik ..................................................... 18

Gambar 3.6 Proses pemeraman selama 1 hari ................................................................... 18

Gambar 3.7 Proses pemadatan dengan alat pemadat otomatis .......................................... 19

Gambar 3.8 Sampel yang telah didongkrak ....................................................................... 20

Gambar 3.9 Ring pencetak sampel untuk pengujian potensi dan tekanan mengembang .. 20

Gambar 3.10 Hasil sampel yang telah dicetak dengan ring konsolidasi .............................. 21

Gambar 3.11 Konsolidometer .............................................................................................. 22

Gambar 3.12 Mould konsolidasi .......................................................................................... 22

Gambar 3.13 Sampel untuk pengujian potensi mengembang .............................................. 23

Gambar 3.14 Seluruh kelengkapan mould pengujian potensi mengembang ....................... 23

Gambar 3.15 Memasukkan sampel ke dalam piring pemisah.............................................. 24

Gambar 3.16 Proses memasukkan air ke dalam mould dan memulai dan memulai

pembacaan potensi mengembang .................................................................. 24

Gambar 3.17 Proses pembebanan dalam tekanan pengembang........................................... 25

Gambar 3.18 Mengeluarkan sampel dari piring pemisah mould untuk dilakukan uji

kadar air ......................................................................................................... 26

Gambar 3.19 UCS test machine ........................................................................................... 26

Gambar 3.20 Sampel pengujian UCS .................................................................................. 27

Gambar 3.21 Memulai proses pengujian kuat tekan bebas .................................................. 27

Gambar 4.1 Pengaruh variasi kadar plastik terhadap nilai dmaks tanah ........................... 31

xiv

Gambar 4.2 Pengaruh penambahan kadar plastik terhadap nilai angka pori maksimal

modified Proctor ............................................................................................ 32

Gambar 4.3 Pengaruh variasi penambahan plastik terhadap nilai potensi

mengembang .................................................................................................. 34

Gambar 4.4 Pengaruh variasi penambahan kadar air terhadap nilai potensi

mengembang tanah dengan berbagai variasi plastik ..................................... 35

Gambar 4.5 Pengaruh penambahan variasi plastik terhadap nilai tekanan

mengembang tanah ........................................................................................ 37

Gambar 4.6 Pengaruh penambahan kadar air terdahap nilai tekanan mengembang

tanah............................................................................................................... 39

Gambar 4.7 Hasil pengujian unconfined compressive strength ......................................... 41

Gambar 4.8 Peningkatan kekuatan setiap variasi kadar plastik setelah pengujian UCS ... 42

xv

DAFTAR NOTASI

: Luas penampang terkoreksi

: Luas penampang benda uji semula

CH : Clay high plasticity

e : Angka pori

Gs : Specific gravity

Ho : Tinggi benda uji semula

LI : Liquidity index

LL : Liquid limit

P : Axial load

PI : Plasticity index

PL : Plastic limit

SI : Shrinkage Index

SL : Shrinkage limit

UCS : Unconfined compressive Strength

V : Volume total

Va : Volume udara tanah

Vv : Volume pori tanah

Vw : Volume air tanah

Vs : Volume butiran tanah

w : Kadar air

W : Berat total

Wb : Berat total tanah basah

Ws : Berat tanah kering

Ww : Berat air tanah

∆H : Perubahan tinggi benda uji

ɣb : Berat volume tanah basah

ɣd : Berat volume tanah kering

ɣs : Berat isi butiran

ɣsat : Berat isi tanah jenuh

ɣw : Berat jenis air

ɛ : Regangan aksial

xvi

DAFTAR LAMPIRAN

LAMPIRAN A : Hasil uji pendahuluan

LAMPIRAN B : Hasil pengujian modified proctor

LAMPIRAN C : Hasil pengujian potensi dan tekanan mengembang

LAMPIRAN D : Hasil pengujian UCS

LAMPIRAN E : Gambar Selama Penelitian