tatik sulistianingsiheprints.umm.ac.id/36917/1/jiptummpp-gdl-tatiksulis-51391-1-pendahul-n.pdf ·...
TRANSCRIPT
i
PENGGUNAAN CAMPURAN LIMBAH ABU CANGKANG
SAWIT (PALM OIL FUEL ASH) DAN KAPUR (CaCO3)
SEBAGAI BAHAN STABILISASI TANAH GAMBUT
KALIMANTAN
Skripsi
Diajukan Kepada Universitas Muhammadiyah Malang
Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Akademik
Dalam Menyelesaikan Program Sarjana Teknik
Oleh :
Disusun oleh :
TATIK SULISTIANINGSIH 201210340311065
JURUSAN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2017
ii
LEMBAR PENGESAHAN
JUDUL : PENGGUNAAN CAMPURAN LIMBAH ABU CANGKANG
SAWIT (PALM OIL FUES ASH) DAN KAPUR (CaCO3)
SEBAGAI BAHAN STABILISASI TANAH GAMBUT
KALIMANTAN
NAMA : TATIK SULISTIANINGSIH
NIM : 201210340311065
Pada hari Kamis 26 Oktober 2017, tugas akhir ini telah diuji oleh tim penguji :
1. Ir. Erwin Rommel., MT Dosen Penguji I ……………………
2. Ir. Chairil Saleh., MT Dosen Penguji II
Menyetujui dan Mengesahkan :
Dosen Pembimbing I
Dr. Ir. Sunarto, MT
Dosen Pembimbing II
Ir. Ernawan Setyono, MT
vi
KATA PENGANTAR
Puji syukur saya panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan
rahmat dan hidayahnya, sehingga saya dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul
“Penggunaan Campuran Limbah Abu Cangkang Sawit (Palm Oil Fuel Ash)
Dan Kapur (CaCO3) Sebagai Bahan Stabilisasi Tanah Gambut Kalimantan”.
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. Dr.Ir. Sunarto, MT, selaku Dosen Pembimbing I yang telah meluangkan
waktu untuk membimbing dan mengarahkan penulis dalam menyusun
skripsi ini sampai selesai.
5. Ir. Ernawan Setyono, MT, selaku Dosen Pembimbing II yang telah
meluangkan waktu untuk membimbing dan mengarahkan penulis dalam
menyusun skripsi ini sampai selesai.
6. Bapak Ir. HE. Meiyanto., MT dan Bapak Ir. Erwin Rommel., MT dan
Bapak Ir. Chairil Saleh, MT selaku dosen pembanding dan penguji yang
telah memberikan banyak saran.
7. Seluruh Dosen Pengajar Teknik Sipil dan Staf Tata Usaha di lingkungan
Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Malang.
vii
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, 21 November 2017
Tatik Sulistianingsih
x
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ....................................................................................... i
LEMBAR PENGESAHAN ............................................................................ ii
SURAT PERNYATAAN ................................................................................ iii
LEMBAR PERSEMBAHAN ......................................................................... iv
KATA PENGANTAR ..................................................................................... vi
ABSTRAK ....................................................................................................... xviii
DAFTAR ISI .................................................................................................... x
DAFTAR TABEL ........................................................................................... xv
DAFTAR GAMBAR ....................................................................................... xviii
DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................... xx
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang ........................................................................................... 1
1.2 Hipotesa Penelitian..................................................................................... 3
1.3 Rumusan Masalah ...................................................................................... 4
1.4 Batasan Masalah......................................................................................... 4
1.5 Tujuan Penelitian ....................................................................................... 5
1.6 Manfaat Penelitian ..................................................................................... 5
1.7 Sistematika Penulisan ................................................................................ 5
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Parameter Tanah......................................................................................... 7
xi
2.1.1 Angka Pori ........................................................................................ 8
2.1.2 Porositas ............................................................................................ 8
2.1.3 Kadar Air .......................................................................................... 9
2.1.4 Derajat Kejenuhan............................................................................. 9
2.1.5 Berat Jenis Tanah Basah ................................................................... 9
2.1.6 Berat Jenis Tanah Kering .................................................................. 9
2.1.7 Kohesi ............................................................................................... 10
2.1.8 Sudut Geser Dalam ........................................................................... 10
2.2 Sistem Klasifikasi Tanah ........................................................................... 10
2.2.1 Klasifikasi Tanah Berdasar Tekstur .................................................. 10
2.2.2 Klasifikasi Tanah Sistem AASHTO ................................................. 12
2.2.3 Klasifikasi Tanah Sistem USCS ....................................................... 15
2.3 Tanah Gambut ............................................................................................ 17
2.4 Stabilisasi Tanah ........................................................................................ 21
2.4.1 Abu Cangkang Sawit ........................................................................ 22
2.4.2 Kapur ................................................................................................. 24
2.4.2.1 Tipe – Tipe Kapur................................................................. 24
2.4.2.2 Sifat – Sifat Kapur ................................................................ 25
2.5 Pemadatan .................................................................................................. 26
2.6 Kuat Geser Langsung (Direct Shear Test) ................................................. 27
2.6.1 Alat Uji Geser Standar Laboratorium ............................................... 29
2.7 CBR (California Bearing Test) .................................................................. 30
xii
2.7.1 Alat Uji CBR Laboratorium .............................................................. 32
BAB III METODE PENELITIAN
3.1 Tempat Penelitian....................................................................................... 33
3.2 Jenis Data ................................................................................................... 33
3.3 Tahapan Penelitian ..................................................................................... 33
3.3.1 Persiapan Bahan dan Alat ................................................................. 35
3.3.2 Pengujian Sifat Fisik Tanah Gambut ................................................ 37
3.3.3 Pembuatan Benda Uji ....................................................................... 44
3.3.3.1 Sampel Pengujian Untuk Tanah Gambut Asli ...................... 44
3.3.3.2 Rancangan Variasi Campuran dan Pembuatan Benda Uji
CBR (Soaked) ....................................................................... 45
3.3.3.3 Rancangan Variasi Campuran dan Pembuatan Benda Uji
Geser Langsung (Direct Shear Test) .................................... 45
3.3.4 Pengujian Sifat Mekanis Tanah ........................................................ 45
3.3.4.1 Uji Kekuatan Geser Langsung (Direct Shear Test) ............. 45
3.3.4.2 Pengujian CBR (California Bearing Test) ........................... 48
3.3.5 Analisa Data dan Pembahasan .......................................................... 50
BAB IV ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil Pengujian Sifat Fisik Tanah Gambut Asli ........................................ 51
4.2 Hasil Pengujian Mekanis Tanah Gambut Kalimantan ............................... 56
4.2.1 Pengujian CBR (California Bearing Ratio) ...................................... 56
4.2.1.1 Hasil Uji CBR Tanah Gambut Asli ...................................... 56
xiii
4.2.1.2 Hasil Uji Variasi Campuran Gambut +
ACS 9% + Kapur 5% ........................................................... 58
4.2.1.3 Hasil Uji Variasi Campuran Gambut +
ACS 9% + Kapur 10% ......................................................... 60
4.2.1.4 Hasil Uji Variasi Campuran Gambut +
ACS 9% + Kapur 15% ......................................................... 62
4.2.1.5 Hasil Uji Variasi Campuran Gambut +
ACS 9% + Kapur 20% ......................................................... 64
4.2.1.6 Hasil Uji Variasi Campuran Gambut +
ACS 9% + Kapur 25% ......................................................... 68
4.2.2 Analisa Dan Pembahasan Hasil Pengujian
CBR (California Bearing Ratio) ...................................................... 69
4.2.2.1 Pengaruh Penambahan Abu Cangkang Sawit dan Kapur
Terhadap Tanah Gambut Kalimantan
Pada Pengujian CBR ............................................................. 69
4.2.3 Pengujian Sudut Geser Langsung (Direct Shear Test) ..................... 73
4.2.3.1 Hasil Pengujian Geser Langsung (Direct Shear Test) Tanah
Gambut Asli .......................................................................... 73
4.2.3.2 Hasil Pengujian Geser Langsung (Direct Shear Test) Tanah
Gambut + ACS 9% + Kapur 5%........................................... 77
4.2.3.3 Hasil Pengujian Geser Langsung (Direct Shear Test) Tanah
Gambut + ACS 9% + Kapur 10%......................................... 81
4.2.3.4 Hasil Pengujian Geser Langsung (Direct Shear Test) Tanah
Gambut + ACS 9% + Kapur 15%......................................... 85
xiv
4.2.3.5 Hasil Pengujian Geser Langsung (Direct Shear Test) Tanah
Gambut + ACS 9% + Kapur 20%......................................... 89
4.2.3.6 Hasil Pengujian Geser Langsung (Direct Shear Test) Tanah
Gambut + ACS 9% + Kapur 25%......................................... 93
4.2.4 Analisa Dan Pembahasan Hasil Pengujian Sudut Geser Langsung
(Direct Shear Test) .............................................................................. 98
4.2.4.1 Pengaruh Penambahan Abu Cangkang Sawit Dan Kapur
Terhadap Nilai Kohesi Tanah Gambut Kalimantan ................ 98
4.2.4.2 Pengaruh Penambahan Abu Cangkang Sawit Dan Kapur
Terhadap Nilai Sudut Geser Dalam Tanah Gambut
Kalimantan .............................................................................. 99
BAB V PENUTUP
5.1 Kesimpulan ................................................................................................ 101
52 Saran ............................................................................................................ 102
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
xv
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Hubungan Antara Sudut Geser Dalam Dan Jenis tanah .................... 10
Tabel 2.2 Batasan-Batasan Ukuran Golongan Tanah ........................................ 11
Tabel 2.3 Klasifikasi Tanah Menurut AASHTO ............................................... 14
Tabel 2.4 Sistem Klasifikasi Tanah Menurut USCS .......................................... 16
Tabel 2.5 Tipe Tanah Berdasarkan Kadar Organik ........................................... 17
Tabel 2.6 Klasifikasi Tanah Gambut Menurut ASTM D 4427 (2002) .............. 18
Tabel 2.7 Komposisi Kimia Abu Cangkang Sawit ............................................ 23
Tabel 2.8 Sifat-Sifat Tipikal Kapur .................................................................... 25
Tabel 2.9 Pemadatan Standard Proctortest dan Modified Proctortest .............. 27
Tabel 2.10 Klasifikasi Nilai CBR Terhadap Kekuatan Subgrade Jalan ............ 28
Tabel 2.11 Standar Unit Load Pada Harga-Harga Penetrasi ............................ 32
Tabel 3.1 Pengujian Tanah Gambut Asli ........................................................... 44
Tabel 4.1 Rekapitulasi Hasil Uji Karakteristik Tanah Gambut Kalimantan ...... 51
Tabel 4.2 Berat Jenis Tanah .............................................................................. 53
Tabel 4.3 Tingkat Plastisitas Tanah ................................................................... 54
Tabel 4.4 Klasifikasi Tanah Kohesif ................................................................ 54
Tabel 4.5 Data Hasil Pengujian CBR Tanah Gambut Asli ................................ 56
Tabel 4.6 Data Hasil Pengujian CBR Variasi 1 ................................................. 58
Tabel 4.7 Data Hasil Pengujian CBR Variasi 2 ................................................. 60
Tabel 4.8 Data Hasil Pengujian CBR Variasi 3 ................................................. 62
Tabel 4.9 Data Hasil Pengujian CBR Variasi 4 ................................................. 64
xvi
Tabel 4.10 Data Hasil Pengujian CBR Variasi 5 ............................................... 66
Tabel 4.11 Rekapitulasi Hasil Uji CBR ............................................................. 68
Tabel 4.12 Nilai CBR Tanah Dasar ................................................................... 71
Tabel 4.13 Data Hasil Pengujian Geser Langsung Tanah Gambut Asli ............ 73
Tabel 4.14 Hasil Perhitungan Tegangan Normal
Dan Tegangan Geser Untuk Tanah Gambut Asli ............................ 74
Tabel 4.15 Data Hasil Pengujian Geser Langsung Variasi Campuran I ............ 75
Tabel 4.16 Hasil Perhitungan Tegangan Normal
Dan Tegangan Geser Untuk Variasi Campuran I ........................... 78
Tabel 4.17 Data Hasil Pengujian Geser Langsung Variasi Campuran II ........... 81
Tabel 4.18 Hasil Perhitungan Tegangan Normal
Dan Tegangan Geser untuk Variasi Campuran II ........................... 82
Tabel 4.19 Data Hasil Pengujian Geser Langsung Variasi Campuran III ......... 85
Tabel 4.20 Hasil Perhitungan Tegangan Normal
Dan Tegangan Geser Untuk Variasi Campuran III ......................... 86
Tabel 4.21 Data Hasil Pengujian Geser Langsung Variasi Campuran IV ......... 89
Tabel 4.22 Hasil Perhitungan Tegangan Normal
Dan Tegangan Geser untuk Variasi Campuran IV ......................... 90
Tabel 4.23 Data Hasil Pengujian Geser Langsung Variasi Campuran V .......... 93
Tabel 4.24 Hasil Perhitungan Tegangan Normal
Dan Tegangan Geser Untuk Variasi Campuran V .......................... 94
xvii
Tabel 4.25 Rekapitulasi Hasil Perhitungan Tegangan Normal
Dan Tegangan Geser ....................................................................... 97
Tabel 4.26 Rekapitulasi Hasil Perhitungan Nilai
c dan ϕ Dari Pengujian Direct Shear Test Campuran ..................... 97
xviii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Tiga fase Elemen Tanah .................................................................. 7
Gambar 2.2 Klasifikasi Berdasar Tekstur Tanah ............................................... 12
Gambar 2.3 Abu Cangkang Kelapa Sawit ......................................................... 23
Gambar 2.4 Peralatan Alat Uji Geser Langsung laboratorium .......................... 30
Gambar 2.5 Alat Uji CBR Laboratorium ........................................................... 32
Gambar 3.1 Diagram Alir Tahapan Penelitian,Uji Direct Shear Test
Dan CBR ........................................................................................ 34
Gambar 3.2 Proses Persiapan Tanah Gambut .................................................... 35
Gambar 3.3 Proses Persiapan Abu Cangkang Sawit .......................................... 36
Gambar 3.4 Contoh Kapur Yang Telah Siap Digunakan ................................... 36
Gambar 3.5 Cara Menghitung Tegangan Normal .............................................. 47
Gambar 4.1 Grafik Hasil Uji Pemadatan Tanah Gambut Asli
Menggunakan Modified Proctor ................................................... 55
Gambar 4.2 Grafik Hasil Uji CBR Soaked Tanah Gambut Asli ....................... 57
Gambar 4.3 Grafik Hasil Uji CBR Soaked Tanah Gambut +
Abu Cangkang Sawit 9% + Kapur 5% ........................................... 59
Gambar 4.4 Grafik Hasil Uji CBR Soaked Tanah Gambut + Abu
Cangkang Sawit 9% + Kapur 10% ............................................... 61
Gambar 4.5 Grafik Hasil Uji CBR Soaked Tanah Gambut + Abu
Cangkang Sawit 9% + Kapur 15% ................................................ 63
xix
Gambar 4.6 Grafik Hasil Uji CBR Soaked Tanah Gambut + Abu
Cangkang Sawit 9% + Kapur 20% ................................................. 65
Gambar 4.7 Grafik Hasil Uji CBR Soaked Tanah Gambut + Abu
Cangkang Sawit 9% + Kapur 25% ................................................ 67
Gambar 4.9 Grafik Rekapitulasi nilai CBR Soaked tanah gambut murni,
Tanah gambut + ACS Dan Kapur .................................................. 70
Gambar 4.10 Grafik Hubungan Antara Tegangan Normal
Dan Tegangan Geser Pada Tanah Gambut Asli ........................... 76
Gambar 4.11 Grafik Hubungan Antara Tegangan Normal Dan Tegangan Geser
Variasi Campuran Gambut + ACS 9% + Kapur 5% .................... 80
Gambar 4.12 Grafik Hubungan Antara Tegangan Normal Dan Tegangan Geser
Variasi Campuran Gambut + ACS 9% + Kapur 10% ................. 84
Gambar 4.13 Grafik Hubungan Antara Tegangan Normal Dan Tegangan Geser
Variasi Campuran Gambut + ACS 9% + Kapur 15 ...................... 88
Gambar 4.14 Grafik Hubungan Antara Tegangan Normal Dan Tegangan Geser
Variasi Campuran Gambut + ACS 9% + Kapur 20% ................ 92
Gambar 4.15 Grafik Hubungan Antara Tegangan Normal Dan Tegangan Geser
Variasi Campuran Gambut + ACS 9% + Kapur 25% ................. 96
Gambar 4.16 Grafik Hubungan Antara Nilai Kohesi (c)
Terhadap Penambahan Variasi ACS dan Kapur .......................... 98
xx
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran A Hasil Pengujian Karakteristik Tanah Gambut Asli
Lampiran B Hasil Pengujian CBR (California Bearing Ratio)
Lampiran C Hasil Pengujian Kuat Geser Langsung (Direct Shear Test)
Lampiran D Hasil Uji Statistik SPSS Tunggal
Lampiran E Dokumentasi Penelitian
Lampiran F Hasil Pengujian Kimia XRF Abu Cangkang Sawit
DAFTAR PUSTAKA
Afriani, L. 2014. Kuat Geser Tanah , Cetakan I. Yogyakarta.
Bowles, J.E. 1989. Sifat-sifat fisis dan Geoteknis Tanah (Mekanika Tanah), Edisi
Kedua. Jakarta.
Craig.R.F.1994. Mekanika Tanah, Edisi keempat. Jakarta.
DAS, B.M. 1988. Mekanika Tanah (Prinsip-prinsip Rekayasa Geoteknis), Jilid 1.
Surabaya.
Direktorat Jendral Bina Marga. (2012). Manual Desain Perkerasan Jalan.
Departemen Pekerjaan Umum. Jakarta.
Departemen Permukiman Dan Prasarana Wilayah Badan Penelitian Dan
Pengembangan. (2002). Metode, Spesifikasi Dan Tata Cara. Jakarta.
Endah, Noor Mochtar, dkk, 2014, Pengaruh Stabilisasi pada Tanah Gambut
Berserat yang Distabilisasi dengan Campuran CaCO3 dan Pozolan,
Jurnal Teknik Sipil, Vol.21, April, 0853-2982.
Hardiyatmo, C. 2010. Mekanika Tanah 1, Edisi kelima. Stabilisasi Tanah Untuk
Perkerasan Jalan. Yogyakarta.
Hardiyatmo, C. 2010. Perancangan Perkerasan Jalan Dan Penyelidikan Tanah.
Yogyakarta.
Irianto, H.A. 2004. Statistik Konsep Dasar, Aplikasi dan Pengembangannya.
Jakarta.
Panjaitan, S. 2014. Pengaruh Perendaman Terhadap Nilai CBR Tanah
Mengembang Yang Distabilisasi Dengan Abu Cangkang Sawit, Jurnal
Teknik Sipil, Vol.28 Nomor 1, Januari, 0854-4468.
Siregar, S. 2013. Statistik Parametrik Untuk Penelitian Kuantitatif. Jakarta.
Sukirman, S. 1992. Perkerasan Lentur Jalan Raya. Bandung.
Standar Nasional Indonesia. 1990. Metode Pengujian Kadar Air (SNI 03-1965-
1990). BSN : Bandung.
Standar Nasional Indonesia. 2002. Metode Pengujian Kadar Abu (SNI 13-6793-
2002). BSN : Bandung.
Standar Nasional Indonesia. 2002. Metode Pengujian Kadar Organik (SNI 13-
6793-2002). BSN : Bandung.
Standar Nasional Indonesia. 2002. Metode Pengujian Kadar Serat (SNI 13-6793-
2002). BSN : Bandung.
Standar Nasional Indonesia. 1990. Metode Pengujian Berat Jenis (SNI 03-1964-
1990). BSN : Bandung.
Standar Nasional Indonesia.1994. Metode Pengujian Berat Isi, Angka Pori dan
Derajat Kejenuhan (SNI 03-3637-1994). BSN : Bandung.
Standar Nasional Indonesia. 1990. Metode Pengujian Batas Konsistensi (SNI 03-
1967-1990). BSN : Bandung.
Standar Nasional Indonesia. 1992. Metode Pengujian Pemadatan Standar (SNI 03-
2832-1992). BSN : Bandung.
Standar Nasional Indonesia. 1992. Metode Pengujian Geser Langsung (SNI 03-
2813-1992). BSN : Bandung.
Standar Nasional Indonesia. 1992. Metode Pengujian CBR (SNI 03-1744-1989).
BSN : Bandung.
Wijaya, A, dkk. 2016. “Pengaruh Gradasi Terhadap Nilai CBR Dan Swelling Pada
Stabilisasi Tanah Lempung Ekspansif Menggunakan Pasir”, Jurnal
Teknik Sipil Universitas Muhammadiyah Yogyakarta.
Yunan, A.R. (2002). “ Stabilisasi Tanah Gambut Rawa Pening Dengan Semen Dan
Gypsum Sintetis (CaSO4.2H2O)”, Skripsi, Fakultas Teknik, Jurusan
Teknik Sipil Universitas Diponegoro Semarang.