uji tekanan pengembangan tanah ekspansif ditinjau dari .../uji... · pengujian tekanan mengembang...

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

UJI TEKANAN PENGEMBANGAN TANAH EKSPANSIF

DITINJAU DARI BESARNYA KADAR AIR

Swelling Pressure of Ekspansif Soil Regarding its Water Content

SKRIPSI

Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

Pada Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta

Disusun Oleh :

WAHYUDI WASKITO AJI NIM I 0107024

JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA 2012


commit to user

ABSTRAK

WAHYUDI WASKITO AJI, 2012. Uji Tekanan Pengembangan Tanah Ekspansif Ditinjau dari Besarnya Kadar Air. Skripsi, Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta. Tanah ekspansif merupakan tanah yang mudah mengembang dan menyusut sehingga sering menimbulkan masalah bagi konstruksi bangunan sipil misalnya menyebabkan dinding pada bangunan retak dan konstruksi jalan juga mengalami kerusakan retak, bergelombang, dan berlubang. Daerah Kalijambe, Mlese, Barepan, dan Simo diduga memiliki indeks plastisitas tinggi yang berpotensi mengalami pengembangan. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis korelasi antara indeks plastisitas dan tekanan mengembang, kadar air dengan tekanan mengembang, dan persentase pengembangan dengan tekanan mengembang. Pengujian tekanan mengembang tanah menggunakan alat oedometer. Sampel uji tekanan pengembangan tanah merupakan sampel pada pengujian pengembangan tanah yang telah mencapai strain maksimal sedangkan sampel pada pengujian pengembangan mengacu pada hasil pengujian proctor yang divariasikan kadar airnya. Tekanan mengembang diukur dengan memberikan beban secara bertahap terhadap sampel sampai tinggi sampel uji kembali ke posisi awal sebelum terjadi pengembangan. Tekanan yang menyebabkan tinggi sampel kembali ke tinggi awal (strain = 0) merupakan tekanan pengembangan. Hasil analisis menunjukkan bahwa semakin besar indeks plastisitas tanah maka semakin besar pula tekanan mengembangnya dan semakin rendah kadar air awal pada suatu tanah lempung maka tekanan mengembang pada tanah tersebut semakin tinggi. Besar persentase mengembang suatu tanah sebanding dengan tekanan mengembangnya, yaitu semakin besar persentase mengembang maka tekanan mengembangnya juga semakin besar. Kata kunci : indeks plastisitas, tekanan mengembang, Oedometer, persentase

mengembang, tanah lempung, ekspansif, kadar air.


commit to user

ABSTRACT

WAHYUDI WASKITO AJI, 2012. Swelling Pressure of Ekspansif Soil Regarding its Water Content. Thesis, Department of Civil Engineering, Engineering Faculty, Sebelas Maret University of Surakarta. Ekspansif soil is easy to swell and to shrink therefore it often cause problems for the civil construction such as on cracks walls of buildings and on cracked, bumpy, and perforated roads construction. Kalijambe, Mlese, Barepan, and Simo area thought to have high soil plasticity index and potential to swell. This work aims to study correlation between the plasticity index and swelling pressure, water content with swelling pressure, and the swelling percentage with swelling pressure. The soil swelling pressure testing used an oedometer test. The sample of soil swelling pressure is tested when sample has reached the maximum strain. The sample of swelling testing refers to proctor test results with various water content. Swelling pressure was measured by providing load gradually to the sample. The analysis showed that the larger soil plasticity index, the greater of the swelling pressure and the lower of initial water content on a clay soil so the swelling pressure on the land are higher. The large of land swelling percentage is proportional to the swelling pressure, therefore, the greater of swelling percentage so the swelling pressures also increase. Key words: plasticity index, the swelling pressure, Oedometer, swelling percentage, clay, ekspansif soil, water content.


commit to user

KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan karunia-

Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul ” Uji Tekanan

Pengembangan Tanah Ekspansif Ditinjau dari Besarnya Kadar Air”. Skripsi

ini disusun sebagai salah satu syarat meraih gelar sarjana pada Jurusan Teknik

Sipil Universitas Sebelas Maret Surakarta.

Penulis telah banyak mendapatkan bantuan baik fasilitas, bimbingan maupun

kerjasama dari berbagai pihak. Penulis mengucapkan terima kasih kepada :

1. Pimpinan Jurusan Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret

Surakarta.

2. Ibu Dr. Niken Silmi Surjandari, ST, MT selaku Dosen Pembimbing I.

3. Ibu Ir. Noegroho Djarwanti, MT selaku Dosen Pembimbing II.

4. Bp. Bambang Setiawan, ST, MT dan Bp. Dr. Tech. Ir. Sholihin As’ad, MT

selaku Dosen Penguji.

5. Bp. Bambang Santosa, ST, MT dan Bp. Senot Sangadji, ST, MT selaku

Dosen Pembimbing Akademik.

6. Staf Pengelola/Laboran Laboratorium Mekanika Tanah Jurusan Teknik Sipil

Universitas Sebelas Maret Surakarta.

7. Saudara Aulia, Bramantyo, Habib, Huda yang telah membantu penelitian.

8. Semua pihak yang telah berpartisipasi dalam penyusunan skripsi ini.

Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan dalam penulisan skripsi ini,

oleh karena itu saran dan kritik akan sangat membantu demi kesempurnaan

penelitian selanjutnya. Penulis berharap skripsi ini bermanfaat bagi pembaca.

Surakarta, September 2012

Penulis


commit to user

DAFTAR ISI

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

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

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

ABSTRAK ....................................................................................................... iv

ABSTRACT...................................................................................................... v

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

DAFTAR ISI ................................................................................................... vii

DAFTAR TABEL ............................................................................................ ix

DAFTAR GAMBAR ......................................................................................... x

DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL ................................................................. xii

DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................... xiii

BAB 1 PENDAHULUAN ................................................................................. 1

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

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

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

1.4. Tujuan Penelitian ............................................................................ 3

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

BAB 2 LANDASAN TEORI ............................................................................ 4

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

2.2. Dasar Teori ..................................................................................... 6

2.2.1. Batas-batas Atterberg.............................................................. 6

2.2.2. Pengujian Pemadatan Standar ................................................. 7

2.2.3. Tanah Ekspansif ..................................................................... 9

2.2.4. Tanah Lempung.................................................................... 13

2.2.5. Pengembangan (swelling) ..................................................... 15

2.2.6. Tekanan Mengembang (Swelling Pressure) ........................... 18

2.2.7. Hubungan antara Persentase Mengembang dan Tekanan

Mengembang ....................................................................... 20


commit to user

BAB 3 METODE PENELITIAN .................................................................... 22

3.1. Uraian Umum ............................................................................... 22

3.2. Bahan dan Alat yang Digunakan .................................................... 22

3.3. Langkah-langkah Penelitian ........................................................... 23

1. Tahap I (Pengambilan Sampel) ................................................... 23

2. Tahap II (Pengujian Pendahuluan) .............................................. 23

3. Tahap III (Pengujian Inti) ........................................................... 26

4. Tahap IV (Analisis dan Pembahasan) .......................................... 27

3.4. Alur Penelitian .............................................................................. 28

BAB 4 ANALISIS DAN PEMBAHASAN....................................................... 29

4.1. Hasil Pengujian ............................................................................. 29

4.1.1. Klasifikasi Tanah.................................................................. 29

4.1.2. Pengujian Pemadatan (Standar Proctor) ................................ 31

4.1.3. Pengujian Persentase Mengembang ....................................... 34

4.1.4. Pengujian Tekanan Mengembang .......................................... 36

4.2. Pembahasan .................................................................................. 44

4.2.1. Korelasi antara Indeks Plastisitas dengan

Tekanan Mengembang ......................................................... 44

4.2.2. Korelasi antara Kadar Air Awal dengan

Tekanan Mengembang......................................................... 46

4.2.2. Korelasi antara Persentase Mengembang dengan

Tekanan Mengembang......................................................... 48

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................. 53

5.1. Kesimpulan ................................................................................... 53

5.2. Saran ............................................................................................ 55

DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................... 56

LAMPIRAN


commit to user

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Hubungan Indeks Plastisitas dan Potensi Mengembang .................. 10

Tabel 2.2 Kriteria Identifikasi Tanah Lempung Ekspansif USBR .................... 11

Tabel 3.1 Titik Pengambilan Sampel Tanah ................................................... 23

Tabel 4.1 Hasil Pengujian Klasifikasi Tanah .................................................. 30

Tabel 4.2 Hasil Pengujian Standard Proctor .................................................. 31

Tabel 4.3a Nilai Kadar Air Sampel Lokasi Kalijambe ...................................... 32

Tabel 4.3a Nilai Kadar Air Sampel Lokasi Barepan ......................................... 33

Tabel 4.3a Nilai Kadar Air Sampel Lokasi Mlese............................................. 33

Tabel 4.3a Nilai Kadar Air Sampel Lokasi Simo .............................................. 33

Tabel 4.4a Hasil Pengujian Persentase Mengembang Kalijambe ....................... 34

Tabel 4.4b Hasil Pengujian Persentase Mengembang Barepan .......................... 34

Tabel 4.4c Hasil Pengujian Persentase Mengembang Mlese ............................. 35

Tabel 4.4d Hasil Pengujian Persentase Mengembang Simo............................... 35

Tabel 4.5a Hasil Pengujian Tekanan Mengembang Kalijambe .......................... 36

Tabel 4.5b Hasil Pengujian Tekanan Mengembang Barepan ............................. 36

Tabel 4.5c Hasil Pengujian Tekanan Mengembang Mlese ................................ 37

Tabel 4.5d Hasil Pengujian Tekanan Mengembang Simo ................................. 37

Tabel 4.6 Perhitungan Tekanan Mengembang ................................................ 39

Tabel 4.7a Hasil pengujian Indeks Plastisitas dengan Tekanan Mengembang

pada Kadar Air awal ± 21%............................................................ 44

Tabel 4.7b Hasil pengujian Indeks Plastisitas dengan Tekanan Mengembang


Tabel 4.7c Hasil pengujian Indeks Plastisitas dengan Tekanan Mengembang


Tabel 4.8 Rekapitulasi Hasil Pengujian Tekanan Mengembang....................... 47


commit to user

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Batas-batas konsistensi tanah ....................................................... 6

Gambar 2.2 Hubungan Kadar Air dan Berat Volume Kering............................ 8

Gambar 2.3 Hasil Pemadatan pada Berbagai Jenis Tanah

(ASTM D-698)............................................................................ 8

Gambar 2.4 Hubungan Persentase Mengembang dengan Kandungan

Koloid, Indeks Plastisitas, dan Batas Susut ................................. 11

Gambar 2.5 Hubungan Aktivitas dan Persentase Lempung ............................ 12

Gambar 2.6 Mineral Lempung Montmorillonite ............................................ 14

Gambar 2.7 Pemasangan Benda Uji pada Alat Oedometer ............................. 17

Gambar 2.8 Skema Pengujian pada Alat Oedometer ...................................... 18

Gambar 2.9 Metode Pengujian Tekanan Pengembangan dengan

Pelepasan Beban pada Akhir Pembebanan Uji Pengembangan .... 20

Gambar 2.10 Metode Pengujian Tekanan Pengembangan dengan

Konsolidometer tanpa Regangan ................................................ 20

Gambar 2.11 Hubungan Persentase Mengembang dengan Tekanan

Mengembang ............................................................................ 21

Gambar 3.1 Pencetakan Sampel dalam Ring Uji ............................................ 25

Gambar 3.2 Perilaku Benda Uji pada Pengujian Swelling............................... 26

Gambar 3.3 Perilaku Benda Uji pada Pengujian Swelling Pressure ................ 27

Gambar 3.4 Bagan Alur Penelitian ................................................................ 28

Gambar 4.1 Nilai Kadar Air Sampel Uji Lokasi Kalijambe ............................ 32

Gambar 4.2 Tekanan Mengembang Kalijambe Kadar Air 21,15%.................. 40

Gambar 4.3a Pengujian Tekanan Mengembang Tanah Kalijambe .................... 41

Gambar 4.3b Pengujian Tekanan Mengembang Tanah Barepan ....................... 41

Gambar 4.3c Pengujian Tekanan Mengembang Tanah Mlese .......................... 42

Gambar 4.3d Pengujian Tekanan Mengembang Tanah Simo............................ 42

Gambar 4.4 Korelasi antara Indeks Plastisitas dengan Tekanan

Mengembang ............................................................................ 45

Gambar 4.5 Korelasi antara Kadar Air Awal dengan Tekanan

Mengembang ............................................................................ 47


commit to user

Gambar 4.6 Korelasi antara Persentase Mengembang dengan Tekanan

Mengembang ............................................................................ 48

Gambar 4.7a Korelasi antara Berat Isi Tanah dengan Tekanan

Mengembang Kalijambe ........................................................... 49

Gambar 4.7b Korelasi antara Berat Isi Tanah dengan Persentase

Mengembang Kalijambe ............................................................ 49

Gambar 4.7c Korelasi antara Berat Isi Tanah dengan Tekanan

Mengembang Barepan .............................................................. 50

Gambar 4.7d Korelasi antara Berat Isi Tanah dengan Persentase

Mengembang Barepan ............................................................... 50

Gambar 4.7e Korelasi antara Berat Isi Tanah dengan Tekanan

Mengembang Mlese ................................................................. 50

Gambar 4.7f Korelasi antara Berat Isi Tanah dengan Persentase

Mengembang Mlese .................................................................. 51

Gambar 4.7g Korelasi antara Berat Isi Tanah dengan Tekanan

Mengembang Simo ................................................................... 51

Gambar 4.7h Korelasi antara Berat Isi Tanah dengan Persentase

Mengembang Simo.................................................................... 51


commit to user

DAFTAR NOTASI DAN SIMBOL

Daftar Notasi

ASTM = American Society for Testing and Materials

CH = Lempung dengan plastisitas tinggi

CL = Lempung dengan plastisitas rendah

e = Angka pori

e0 = Angka pori awal

Gs = Berat jenis tanah (Specific gravity)

H = Tinggi sampel mula-mula (cm)

H0 = Tinggi awal (cm)

Ht = Tinggi sampel total saat mengembang (cm)

ΔH = Tinggi mengembang (cm)

LL = Batas cair (%)

MH = Lanau dengan plastisitas tinggi

PL = Batas plastis (%)

PI = Indeks Plastisitas (%)

SL = Shringkage Limit (%)

USCS = Unified Soil Classification System

V = Volume sampel (cm3)

ΔV = Perubahan volume sampel (cm3)

w = Kadar air (%)

wopt = Kadar air optimum (%)

Daftar Simbol

ε = Regangan axial (%)

γ = Berat isi (gr/cm3)

γb = Berat isi basah (gr/cm3)

γd = Berat isi kering (gr/cm3)

γdmax = Berat isi kering maksimum (gr/cm3)


commit to user

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran A Data Hasil Pengujian Klasifikasi

· Specific Gravity Test

· Grain Size Analysis Test

· Atterberg Limit Test

Lampiran B Data Hasil Pengujian Kepadatan

· Standard Proctor Test

Lampiran C Data Hasil Pengujian Tekanan Mengembang

· Pengujian Tekanan Mengembang

Lampiran D Surat – surat Skripsi


commit to user

1

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Tanah ekspansif merupakan tanah berbutir halus yang sering menimbulkan

masalah bagi konstruksi bangunan sipil. Tanah ekspansif dalam keadaan basah

memiliki tekstur yang halus apabila dirasakan dengan jari tangan terutama untuk

jenis tanah lempung. Tekstur tanah yang halus saja, tentu belum dapat digunakan

sebagai acuan untuk mengklasifikasikan tanah. Uji laboratorium harus dilakukan

untuk memperoleh data tanah yang akurat sehingga bisa digunakan untuk

penggolongan tanah ekspansif.

Tanah ekspansif yang memiliki daya rusak pada infrastruktur sipil memiliki

kandungan mineral yang mudah menyerap air pada kondisi basah dan mudah pula

membebaskan air pada kondisi kering sehingga tanah ekspansif mengembang dan

menyusut dalam waktu yang relatif singkat. Parameter tanah seperti indeks

plastisitas dan kadar air juga sangat berpengaruh terhadap aktivitas

pengembangan pada tanah. Aktivitas tanah ekspansif yang fluktuatif

(mengembang dan menyusut) tersebut menyebabkan dinding pada bangunan retak

dan konstruksi jalan juga mengalami kerusakan retak, bergelombang dan

berlubang.

Kerusakan bangunan teknik sipil misalnya gedung bertingkat dan jalan raya yang

terdapat pada daerah Kalijambe, Mlese, Barepan, dan Simo diakibatkan oleh

adanya aktivitas pengembangan tanah. Penelitian perlu dilakukan untuk

menambah referensi atau acuan pembangunan bangunan sipil misalnya pada jalan

raya pada daerah Kalijambe, Mlese, Barepan, dan Simo.

Penelitian dengan topik potensi pengembangan tanah telah dilakukan oleh

beberapa peneliti sebelumnya, misalnya Arbianto (2011) yang mengkorelasikan


commit to user

2

antara indeks plastisitas dan batas susut dengan perilaku pengembangan tanah.

Penelitian Arbianto menggunakan variasi indeks plastisitas yang cukup banyak.

Sampel yang digunakan untuk pengujian persentase mengembang juga pada

kondisi batas susut sehingga strain yang dihasilkan lebih maksimal.

Penelitian ini dimaksudkan untuk mengetahui korelasi tekanan pengembangan

(swelling pressure) tanah terhadap beberapa parameter tanah, misalnya indeks

plastisitas, kadar air dan persentase pengembangannya. Metode pada penelitian ini

menggunakan metode pengukuran langsung di laboratorium dengan

menggunakan alat utama oedometer. Penelitian ini diharapkan mampu

memberikan gambaran dan penjelasan tentang kondisi potensi pengembangan

tanah ekspansif di daerah Kalijambe, Mlese, Barepan maupun Simo sehingga

perencanaan pembangunan infrastruktur menjadi lebih baik.

1.2 Rumusan Masalah

a. Bagaimanakah korelasi antara indeks plastisitas dengan tekanan mengembang

tanah pada tanah ekspansif?

b. Bagaimana korelasi antara kadar air dengan tekanan mengembang pada tanah

ekspansif?

c. Bagaimanakah korelasi antara persentase mengembang dengan tekanan

mengembang pada tanah ekspansif?

1.3 Batasan Masalah

1. Penelitian dilakukan dengan uji laboratorium sesuai standar ASTM.

2. Sampel tanah diambil dari beberapa lokasi yaitu

a. Kalijambe (ruas jalan Solo – Puwodadi STA 15+200)

b. Mlese (ruas jalan Ceper – Cawas STA 17+900)

c. Barepan (ruas jalan Ceper – Cawas STA 20+700)

d. Simo (ruas jalan Bangak – Simo STA 10+100)

3. Jenis sampel tanah adalah terganggu (disturbed), diambil pada lapis

permukaan sekitar kedalaman 50cm dari muka tanah.


commit to user

3

4. Pengujian tekanan mengembang tanah pada penelitian ini menggunakan alat

Oedometer.

5. Pembebanan dilakukan pada arah vertikal saja.

6. Pengujian swelling dilakukan sampai mencapai kondisi maksimal yaitu

apabila dial dalam keadaan tidak berubah selama 3 hari berturut-turut.

7. Pengujian swelling pressure dilakukan ketika sampel telah mencapai kondisi

pengembangan (swelling) maksimal.

1.4 Tujuan Penelitian

a. Mengetahui korelasi antara indeks plastisitas dengan tekanan mengembang

tanah pada tanah ekspansif.

b. Mengetahui korelasi antara kadar air dengan tekanan mengembang tanah

pada tanah ekspansif.

c. Mengetahui korelasi antara persentase pengembangan dengan tekanan

pengembangan pada tanah ekspansif.

1.5 Manfaat Penelitian

a. Penambahan referensi dalam mempelajari korelasi antara besarnya swelling

pressure dengan beberapa parameter tanah, misalnya kadar air dan indeks

plastisitas pada tanah lempung di sekitar Surakarta.

b. Mengetahui kondisi geoteknik perilaku tanah berlempung di beberapa lokasi

di sekitar Surakarta yang diduga memiliki aktivitas kembang – susut yang

tinggi.


commit to user

4

BAB 2

LANDASAN TEORI

2.1 Tinjauan Pustaka

Tanah ekspansif adalah jenis tanah yang mudah mengalami perubahan volume

akibat adanya perubahan kadar air dalam pori-pori tanah. Kadar air dalam pori

tanah meningkat maka volume tanah akan mengembang sedangkan bila kadar air

tanah berkurang maka tanah akan menyusut (Machsus dkk, 2007). Karakteristik

tanah lempung ekspansif ini cenderung menyebabkan kerusakan pada

infrastruktur sipil.

Radyan dan Hwa (2000) menyatakan bahwa reaksi tanah lempung ekspansif

tergantung pada kandungan air dalam tanah. Tanah mencapai swelling pressure

yang besar untuk kadar air mula-mula yang kecil, sedangkan untuk tanah dengan

kadar air yang besar akan mencapai swelling pressure yang rendah. Penelitian ini

mengambil topik tentang hubungan kadar air dengan perilaku pengembangan

terhadap daya dukung tanah di daerah Pakuwon Indah. Penelitian menggunakan

sampel tanah tak terganggu kemudian divariasikan kadar airnya dengan cara

mengeringkan sampel dengan selang waktu tertentu sehingga didapat kadar air

yang berbeda-beda.

Parameter tanah yang lain, misalnya indeks plastisitas tanah juga mempengaruhi

besar kecilnya potensi swelling suatu tanah. Arbianto (2009) meneliti tentang

korelasi antara indeks plastisitas dengan batas susut terhadap perilaku kembang

susut tanah. Indeks plastisitas semakin besar maka persentase mengembang dan

tekanan mengembang yang terjadi juga semakin besar. Persentase mengembang

yang semakin besar mengakibatkan tekanan yang diberikan untuk mengembalikan

sampel tanah dari mengembang ke posisi awal atau untuk meniadakan

pengembangan tersebut juga semakin besar. Penelitian dilakukan dengan menguji

batas susut terlebih dahulu sebelum dilakukan pengujian persentase mengembang


commit to user

5

sehingga persentase pengembangan yang dihasilkan lebih maksimal. Sampel pada

penelitian ini juga lebih variatif indeks plastisitasnya.

Pratama (2009) melakukan penelitian tentang derajat keaktifan tanah yang

dikorelasikan dengan nilai CBR, dengan harapan hasil penelitian dapat digunakan

untuk referensi dalam memprediksi potensi pengembangan dengan nilai CBR.

Penelitian ini mengambil lokasi pada daerah Boyolali, Jawa Tengah yang

memiliki aktivitas pengembangan yang relatif tinggi sehingga menyebabkan

kerusakan pada bangunan teknik sipil terutama jalan raya. Pengujian utama pada

penelitian ini menggunakan alat CBR dengan 2 macam metode yaitu CBR dengan

tidak terendam dan CBR dengan terendam. Tujuan dari perendaman tersebut

untuk membandingkan antara kondisi pada saat hujan atau basah dengan kondisi

pada saat kemarau atau kering sehingga terlihat perbedaan nilai CBR yang

dihasilkan.

Penelitian Sasanti (2012) menunjukkan hubungan antara kadar air dengan

persentase pengembangan tanah dimana semakin besar kandungan air dalam tanah

maka persentase pengembangan tanah semakin kecil. Penelitian ini memfokuskan

pada persentase pengembangan tanah dengan menggunakan sampel tanah

terganggu. Sampel untuk pengujian persentase mengembang tidak dilakukan uji

batas susut terlebih dahulu hanya divariasikan kadar airnya saja sesuai dengan

grafik proctor.

Penelitian ini merupakan satu kelanjutan dengan penelitian Sasanti namun fokus

pada penelitian ini yaitu tekanan pengembangan tanahnya. Data parameter tanah

pada pengujian awal sama karena lokasi atau titik pengambilan sampel anatra

kedua penelitian ini sama. Hasil pengujian utama pada penelitian Sasanti

merupakan hal terpenting pada penelitian ini karena setelah sampel diuji

persentase mengembang langsung diuji tekanan mengembang tanahnya.


commit to user

6

2.2 Dasar Teori

2.2.1 Batas-Batas Atterberg

Berdasarkan jumlah kadar airnya maka tanah dapat dipisahkan menjadi 4 fase

dasar yaitu padat, semi padat, plastis, dan cair. Pembatas dari keempat fase

tersebut yaitu batas cair, batas plastis, dan batas susut. Fase tanah tersebut untuk

lebih jelasnya dapat dilihat pada Gambar 2.1.

Gambar 2.1 Batas – batas konsistensi tanah (Sumber : Hardiyatmo, 1992)

Ø Batas Cair (Liquid Limit)

Batas cair (LL), didefinisikan sebagai kadar air tanah pada batas antara

keadaan cair dan keadaan plastis, yaitu batas atas dari daerah plastis.

Prosentase kadar air dibutuhkan untuk menutup celah sepanjang 12,7 mm

pada dasar cawan, sesudah 25 kali pukulan didefinisikan sebagai batas cair

tanah tersebut (Hardiyatmo, 1992).

Ø Batas Plastis (Plastic Limit)

Batas plastis (PL), didefinisikan sebagai kadar air pada kedudukan antara

daerah plastis dan semi padat, yaitu persentase kadar air di mana tanah

dengan diameter silinder 3,2 mm mulai retak-retak ketika digulung

(Hardiyatmo,1992).

Ø Batas Susut (Shrinkage Limit)

Batas susut (SL), didefinisikan sebagai kadar air pada kedudukan antara

daerah semi padat dan padat, yaitu persentase kadar air di mana pengurangan

kadar air selanjutnya tidak mengakibatkan perubahan volume tanahnya.

Percobaan batas susut dilaksanakan dalam laboraturium dengan cawan

porselen diameter 44,4 mm dengan tinggi 12,7 mm. Bagian cawan dilapisi

dengan pelumas dan diisi dengan tanah jenuh sempurna. Kemudian

Batas Susut

Batas Plastis

Batas Cair

Penambahan kadar air

Padat Semipadat Plastis Cair


commit to user

7

dikeringkan dalam oven, volume ditentukan dengan mencelupkannya dalam

air raksa. (Hardiyatmo, 1992)

Ø Indeks Plastisitas

Indeks plastisitas (PI) adalah selisih batas cair dan batas plastis.

PI = LL – PL ………………………………………………….(2.1)

2.2.2 Pengujian Pemadatan Standar (Standard Proctor Test)

Pemadatan tanah merupakan peristiwa bertambahnya berat volume kering oleh beban

dinamis atau bisa pula diartikan proses bertambahnya berat volume kering tanah

sebagai akibat memadatnya partikel yang diikuti oleh pengurangan volume udara

dengan volume air tetap tidak berubah. Proses pemadatan dilakukan pada tanah yang

digunakan sebagai bahan timbunan dengan maksud sebagai berikut.

a) Mempertinggi kekuatan geser tanah.

b) Mengurangi permeabilitas.

c) Memperkecil kompresibilitas.

d) Mengurangi perubahan volume sebagai akibat perubahan kadar air (Hardiyatmo,

1992).

Tanah yang mempunyai derajat kepadatan tinggi memberi arti sebagai berikut.

§ Berat isi tanahnya (γ) maksimum.

§ Kadar air tanahnya (w) optimum.

§ Angka porinya (e) minimum.

Berat volume kering tanah setelah pemadatan bergantung pada jenis tanah, kadar

air, dan usaha yang diberikan oleh alat pemadatnya. Karakteristik pemadatan

tanah dapat dinilai dari pengujian standar laboratorium yang disebut dengan

pengujian proktor. Pengujian pemadatan perlu dilakukan paling sedikit 5 kali

percobaan dengan variasi kadar air yang berbeda sehingga dihasilkan kurva

hubungan berat isi kering dengan kadar air (Hardiyatmo, 1992). Contoh kurva

pemadatan tanah yang dihasilkan dapat dilihat pada Gambar 2.2.


commit to user

8

Gambar 2.2 Hubungan Kadar Air dan Berat Volume Kering

(Hardiyatmo, 1992)

Kepadatan tanah berbeda-beda tergantung pada karakteristik tanah tersebut,

sehingga perlu diperhatikan pada proses pemberian air agar dapat memperoleh

hasil yang maksimal. Gambar 2.3 menunjukkan kurva hasil pengujian pemadatan

dari beberapa macam tanah menurut prosedur pemadatan ASTM D-698.

Gambar 2.3 Hasil Pemadatan Pada Berbagai Jenis Tanah (ASTM D-698)


commit to user

9

2.2.3 Tanah ekspansif

Tanah ekspansif adalah tanah tidak stabil dimana akan mengembang apabila

kadar airnya naik, dan akan menyusut bila kadar airnya turun. Biasanya tanah ini

memiliki kadar lempung yang relatif tinggi dan mineral montmorillonite dominan,

karakteristik kekuatan tinggi saat kering, kekuatan sangat rendah saat basah,

retakan susut yang lebar dan dalam pada musim kering, plastisitas yang tinggi dan

sangat lemah bila dilintasi kendaraan saat basah. Karakteristik ini menyebabkan

kemampuan struktur perkerasan jalan raya turun bahkan dapat menyebabkan

kerusakan berupa retakan dan jalan bergelombang. Aktivitas tanah ekspansif juga

menimbulkan dampak negatif bagi struktur bangunan, misalnya dinding retak dan

pondasi terangkat.

Tanah ekspansif adalah tanah yang tidak stabil dimana akan mengembang apabila

kadar air naik, dan akan menyusut bila kadar air turun. Tanah ekspansif identik

dengan kandungan lempung dan mineral di dalamnya, semakin banyak persentase

mineral lempungnya maka akan semakin besar potensi mengembangnya.

Mengacu pada perilaku tanah dalam merespon air berdasarkan nilai batas-batas

Atterberg, tanah ekspansif umumnya memiliki rentang batas cair dengan batas

plastis yang besar, Indeks Plastisitas yang tinggi biasanya > 30% (Chen, 1975).

Tanah ekspansif umumnya berjenis lempung dengan plastisitas tinggi (CH)

namun demikian, tanah yang termasuk lempung dengan plastisitas rendah (CL)

dan lanau dengan plastisitas tinggi (MH) bisa juga bersifat ekspansif. Tanah

ekspansif yang memiliki kadar air awal dan tekanan permukaaan yang rendah

akan mengembang lebih banyak saat terkena air dibandingkan dengan tanah

ekspansif yang memiliki kadar air awal dan tekanan permukaan yang tinggi,

(Jitno, 1996).

Proses kembang susut pada tanah ekspansif umumnya berlangsung di permukaan

tanah yang berhubungan langsung dengan kondisi alam dimana fluktuasi

perubahan kadar air sangat terasa akibat perubahan iklim yang berakibat


commit to user

10

penguapan bahkan hisapan oleh akar tumbuhan. Tanah di bagian atas yang

dipengaruhi kembang susut disebut zona aktif. Kedalaman zona aktif antara 6 m

(20 feet) sampai 13 m (Hamberg, 1985 dalam Setiawan, 2008).

Tanah ekspansif dapat diidentifikasikan melalui beberapa metode, yaitu:

a. Metode indeks tunggal

Metode Indeks Tunggal adalah cara mengukur potensi mengembang tanah

lempung dengan menggunakan parameter indeks dasar tanah. Uji indeks dasar

tersebut adalah : uji batas atterberg, uji susut linier, uji mengembang bebas (free

swell test) dan uji kandungan koloid (coloid content test). Chen (1975)

memberikan cara menilai potensi mengembang suatu tanah dengan parameter

nilai indeks plastisitasnya keterkaitan tersebut dapat terlihat dalam Tabel 2.1

hubungan indeks plastisitas dan potensi mengembang sebagai berikut :

Tabel 2.1 Hubungan indeks plastisitas dan potensi mengembang

Indeks Plastisitas ( % ) Potensi Mengembang

0-15 Rendah

10 – 35 Sedang

20 – 55 Tinggi

35 Keatas Sangat Tinggi Sumber: Chen, F. H., 1975, Foundation on Expansive Soils, Developments in Geotechnical

Engineering 12, Elsevier Scientific Publishing Company, Amsterdam.

b. Metode Klasifikasi

Metode USBR, dikembangkan oleh Holtz et al., (1959) dalam Chen (1975)

didasarkan pada penilaian terhadap sejumlah nilai properti tanah secara simultan.


commit to user

11

Gambar 2.4 Hubungan persentase mengembang dengan kandungan koloid indeks

plastisitas dan batas susut (Holtz et al., 1959 dalam Chen, 1975)

Gambar 2.4 menunjukkan hubungan antara sejumlah nilai indeks dimaksud

dengan potensi mengembangnya. Dari kurva di atas Holtz et al. mengajukan

kriteria identifikasi sebagaimana dalam Tabel 2.2 sebagai berikut :

Tabel 2.2 Kriteria identifikasi tanah lempung ekspansif USBR (Holzt et al., 1959)

Kandungan Koloid lebih kecil

0.001 mm (%)

Indeks Plastisitas (%)

Batas Susut (%)

Kemungkinan Ekspansif (%)

perubahan Volume

Derajat Ekspansif

>28 >35 <11 >30 Sangat

20 – 23 25 – 41 7 – 12 20 – 30 Tinggi

13 – 23 15– 28 10 – 16 10 – 20 Sedang

<15 <18 >15 <10 Rendah

Sumber: Chen, F. H., 1975, Foundation on Expansive Soils, Developments in Geotechnical Engineering 12, Elsevier Scientific Publishing Company, Amsterdam

c. Metode Aktivitas

Metode aktivitas diusulkan oleh Seed et al. berdasarkan contoh tanah remolded,

terbuat dari 23 campuran bentonite, illite, kaolinite dan pasir gradasi baik.

Pengembangan diukur sebagai persentase mengembang kondisi terendam dari

100% kepadatan maksimum dan kadar air optimum dengan standar uji pemadatan

AASHO dibawah beban permukaan 1 psi. Aktivitas dapat dirumuskan sebagai

berikut:


commit to user

12

Aktivitas = PI ( 2.2)

C

Dimana PI : Indeks Plastisitas ( % ) C : Persentase lempung ukuran kurang dari 0.002 mm

Hubungan aktivitas dan persentase lempung kurang dari 0.002 mm dapat dilihat

pada Gambar 2.5 hubungan aktivitas dan persentase lempung kurang dari 0.002

mm. Metode aktivitas muncul sebagai pengembangan dari metode USBR dimana

tidak memperhitungkan faktor shringkage limit.

Gambar 2.5 Hubungan aktivitas dan persentase lempung kurang dari 0.002 mm ( Seed et al. dalam Hardiyatmo, 2007 )

d. Metode Pengukuran Langsung

Metode pengukuran yang paling baik adalah metode pengukuran langsung. Hal ini

dapat dilakukan dengan menggunakan konsolidometer konvensional satu dimensi.

Contoh tanah berbentuk silinder tipis diletakkan dalam konsolidometer yang

dilapisi dengan lapisan pori pada sisi atas dan bawahnya. Selanjutnya contoh

tanah dibebani sesuai dengan beban yang diinginkan. Besarnya pengembangan

contoh tanah dibaca, beberapa saat setelah contoh tanah dibasahi dengan air.

Besarnya pengembangan adalah tinggi mengembang tanah dibagi dengan tebal

awal contoh tanah.


commit to user

13

Metode langsung ini dapat pula diukur besar tekanan mengembang contoh tanah.

Ada dua cara yang umum digunakan, cara pertama pengukuran dengan beban

tetap hingga mencapai persentase mengembang tertinggi, kemudian contoh tanah

diberi tekanan untuk kembali ke bentuk semula. Cara kedua contoh tanah yang

direndam dalam air dipertahankan volumenya atau dicegah terjadinya

pengembangan dengan menambah beban diatasnya setiap saat. Metode ini sering

juga disebut Constan Volume Method.

2.2.4 Tanah Lempung

Ukuran partikel tanah lempung sangat kecil yaitu kurang dari 0,002 mm. Partikel

lempung yang berbentuk seperti lembaran, mengakibatkan tanah lempung sangat

dipengaruhi oleh gaya-gaya permukaan (Hardiyatmo, 1992). Partikel-partikel ini

merupakan sumber utama dari kohesi di dalam tanah yang kohesif (Bowles, 1991).

Tanah lempung merupakan tanah yang berukuran mikroskopis sampai dengan sub

mikroskopis yang berasal dari pelapukan unsur-unsur kimiawi penyusun batuan,

tanah lempung sangat keras dalam keadaan kering dan bersifat plastis pada kadar

air sedang. Kadar air yang lebih tinggi pada lempung bersifat lengket (kohesif)

dan sangat lunak (Das, 1994).

Sifat-sifat lain yang dimiliki tanah lempung adalah sebagai berikut (Hardiyatmo,

1999)

1) Ukuran butir halus kurang dari 0,002 mm.

2) Permeabilitas rendah

3) Kenaikan air kapiler tinggi.

4) Bersifat sangat kohesif.

5) Kadar kembang susut yang tinggi.

6) Proses konsolidasi lambat.

Mineral pada tanah lempung dapat dikelompokkan menjadi 15 macam mineral

diantaranya montmorilonite, illite, kaolinite dan polygorskite. Mineral


commit to user

14

montmorilonite mempunyai ukuran yang sangat kecil tetapi pada waktu tertentu

mempunyai gaya tarik yang kuat terhadap air. Tanah-tanah yang mengandung

montmorilonite sangat mudah mengembang oleh tambahan kadar air, yang

selanjutnya tekanan pengembangannya dapat merusak struktur ringan dan

perkerasan jalan raya (Hardiyatmo, 1992).

Montmorillonite, mineral lempung yang satuan susunan kristalnya terbentuk dari

susunan dua lempeng silica tetrahedral yang mengapit satu lempeng alumunia

octrahedral ditengahnya. Karena pola susun yang demikian, sehingga mineral ini

disebut juga mineral 2:1. Tebal satu susunan Kristal ini adalah 9,6 Aº (0,96 nm ).

Setiap satuan susunan kristal montmorillonite dihubungkan dengan satuan lainnya

dengan ikatan van der walls. Ukuran gugus kristal montmorillonite ini sangat

kecil dan sangat kuat menarik air. Rumus kimia mineral ini agak sulit

didefinisikan. Ross and Hendrikcs menuliskan rumus kimia montmorillonite

sebagai berikut : (OH)4 Si8 (Al3.34Mg66) O20, (OH)4 (Si7.34Al66) Fe4 O20 dan : (OH)4

(Si7.34Al66) Mg6 O20.

Gambar 2.6 Mineral Lempung Montmorillonite (Henry Foth 1984)


commit to user

15

Illite, memiliki formasi struktur satuan kristal yang hampir sama dengan

montmorillonite. Satu satuan illite memiliki tebal dan komposisi yang sama

dengan montmorillonite. Perbedaannya adalah ; pertama, terdapat kurang lebih 20

% pergantian silikon (Si) oleh alumunium (Al) pada lempeng tetrahedral. Kedua,

antar satuan kristal terdapat kalium (K) yang berfungsi sebagai penyeimbang

muatan dan pengikat antar satuan kristal. Struktur mineralnya kurang

mengembang sebagaimana montmorrillonite. Rumus umum kimia komposisi illite

adalah (OH4) Kγ (Si8.γ Alγ.Mg6.Fe4.Fe6) O20 (As’ad, 1999).

Kaolinite, terdiri dari tumpukan lapisan-lapisan dasar lembaran-lembaran

kombinasi silica-gibbsite. Setiap lapisan dasar itu mempunyai tebal kira-kira 7,2

Å(1 Å=10-10 m). Tumpukan lapisan-lapisan tersebut diikat oleh

hydrogen(hydrogen bonding). Mineral kaolinite berwujud seperti lempengan-

lempengan tipis, masing-masing dengan diameter kira-kira 1000Å - 2000Å dan

ketebalan dari 100Å sampai 1000Å. Luas permukaan kaolinite per unit massa

adalah kira-kira 15 m2/gram. Luas permukaan per unit massa ini didefinisikan

sebagai luasan spesifik (specific surface) (DAS, 1995).

2.2.5 Pengembangan (swelling)

Pengembangan (swelling) berarti volume tanah menjadi lebih besar dari volume

sebelumnya karena bertambahnya kadar air (DAS, 1983). Perubahan volume

terjadi akibat dari perubahan lingkungan (Mitchell, 1976 dalam Setiawati, 1998).

Faktor lingkungan yang dapat mempengaruhi terjadinya penyusutan dan

pengembangan antara lain :

a. Kadar air (water content)

b. Kepadatan (density)

c. Tekanan yang mengikat (confining pressure)

d. Suhu (temperature)

e. Susunan struktur tanah (fabric)

f. Air yang tersedia (availability of water)


commit to user

16

Pengembangan tanah memiliki proses yang lebih kompleks dibandingkan dengan

penyusutan tanah. Faktor yang berpengaruh pada proses mengembang tanah

lempung ekspansif dapat dilihat pada dua kondisi proses, yaitu kondisi di

laboratorium dan kondisi di lapangan (in situ). Proses mengembang di

laboratorium merupakan penyederhanaan pengamatan di lapangan. Faktor-faktor

tersebut adalah kadar mineral lempung montmorillonite, kepadatan awal, waktu

pembasahan, tebal contoh tanah, tingkat kejenuhan, kadar air awal dan tekanan

akibat beban luar. Empat faktor pertama kecenderungan potensi mengembang

bertambah dengan meningkatnya nilai faktor tersebut sedangkan tiga faktor

terakhir memiliki kecenderungan yang sebaliknya (Chen, 1975).

Iyer, 1987 dalam Arbianto (2009) juga mengelompokkan faktor-faktor yang

mempengaruhi besarnya potensi pengembangan pada tanah dalam 3 kategori,

yaitu sebagai berikut.

a. Faktor komposisi (composisional factors), meliputi : jenis lempung, kadar

lempung, dan komposisi air pori awal.

b. Faktor lingkungan (environmental factors), meliputi : kadar air awal,

kepadatan awal, tingkat kejenuhan awal, struktur tanah awal, ketersediaan air,

dan komposisi air pengembang serta temperatur.

c. Faktor prosedur (procedure factors), meliputi : ukuran dan bentuk contoh

tanah, kadar gangguan terhadap contoh tanah, metode pengukuran persentase

mengembang dan tekanan mengembang.

Pengembangan memiliki hubungan dengan konsolidasi namun pengertian

keduanya saling berkebalikan, pengembangan dapat diartikan bertambahnya

volume sedangkan konsolidasi berkurangnya volume tanah. Tekanan yang bekerja

pada endapan di atasnya atau akibat beban luar, maka kadar air dalam endapan

menjadi berkurang, dan partikel dipaksa untuk saling mendekat satu sama lain.

Dalam keadaan seperti itu tanah dikatakan mengalami proses konsolidasi

sedangkan jika tekanan dihilangkan sementara tanah tetap bersentuhan dengan air

bebas, maka kadar air dan volume tanah akan bertambah fenomena ini dikenal

sebagai pengembangan (swelling) (Terzaghi dan Peck, 1993).


commit to user

17

Konsolidasi adalah suatu proses mengalirnya air pori dari lapisan tanah yang

jenuh air dan disertai dengan mengecilnya volume tanah akibat adanya

penambahan beban vertikal diatasnya. Kasus yang paling sederhana adalah

konsolidasi satu dimensi, dimana kondisi regangan lateral nol. Proses

pengembangan (swelling), kebalikan dari konsolidasi, adalah bertambahnya

volume tanah secara perlahan-lahan akibat tekanan air pori yang berlebihan

negatif (Craig, 1991).

Swelling adalah suatu proses yang berlawanan dengan konsolidasi, maka

pengujian pengukuran besar swelling dicoba dengan memanfaatkan alat pengujian

konsolidasi yaitu oedometer. Alat ini hanya digunakan untuk mengukur besarnya

perubahan volume sampel dalam arah vertikal saja atau hanya satu dimensi. Hal

ini memberikan arti bahwa pada kondisi di lapangan dianggap tidak ada

perubahan ke arah horizontal karena untuk mengukur perubahan volume pada

arah vertikal dan horizontal atau dua dimensi diperlukan modifikasi khusus pada

alat oedometer. Sel oedometer terdiri dari ring atau cincin besi, batu tembus air

dan pelat penutup atau plat beban. Cincin besi oedometer biasanya mempunyai

ukuran tinggi ±19 mm dan diameter ± 62 mm, berfungsi untuk tempat sampel

tanah sedangkan batu tembus air berfungsi untuk tempat keluar masuknya air

dalam sampel tanah. Pemasangan benda uji pada sel oedometer lebih jelasnya

dapat dilihat pada Gambar 2.7 sedangkan Gambar 2.8 merupakan skema

pengujian pada alat oedometer.

Gambar 2.7 Pemasangan Benda Uji pada Alat Oedometer

(Hardiyatmo, 2007)


commit to user

18

Gambar 2.8 Skema Pengujian pada Alat Oedometer

(Hardiyatmo, 2007)

Skema pengujian pada Gambar 2.8 menggunakan dial yang berfungsi untuk

mengukur besarnya perubahan tinggi pada sampel, untuk pengujian

pengembangan maka jarum dial akan semakin naik dikarenakan aktivitas sampel

tanah yang semakin meregang. Tanah campuran lempung dan pasir yang

terpadatkan pada kepadatan maksimum dengan cara pemadatan standard proctor

dan dibiarkan untuk mengalami pengembangan pada tambahan tekanan 6,9 kPa (1

psi) (Seed, dkk.,1962 dalam Holzt & Kovacs.,1981). Berdasarkan literatur tersebut

untuk mengukur besarnya persentase mengembang diberi tekanan sebesar 6,9 kPa,

karena sampel uji yang digunakan adalah disturbed dan dilakukan pemadatan.

Pengujian persentase mengembang dalam penelitian ini dimulai dari kondisi kadar

air awal yang di variasikan.

2.2.6 Tekanan Mengembang (swelling pressure)

Prosedur pengujian tekanan pengembangan dengan volume konstan meliputi

penggenangan sampel pada oedometer sambil mencegah sampel dari

pengembangan. Tekanan pengembangan adalah tegangan terapan maksimum

yang dibutuhkan untuk menjaga volume tetap konstan (ΔV = 0). Pengujian

tekanan pengembangan juga bisa dilakukan dengan membiarkan sampel mencapai

perubahan volume yang maksimal kemudian baru dilakukan penambahan beban

sehingga perubahan volume sampel menjadi nol.


commit to user

19

Chen (1988) mendefinisikan tekanan pengembangan sebagai tekanan yang

dibutuhkan untuk mencegah tanah mengembang pada berat volume kering di

tempat, hal ini berlaku untuk contoh tanah asli (undisturb) sedangkan pada tanah

yang dibentuk kembali (remolded) pada 100% kepadatan relatif, tekanan

pengembangan adalah tekanan yang dibutuhkan untuk memelihara berat volume

kering tersebut (Hardiyatmo, 2010).

Chen (1988) dan beberapa peneliti berpendapat bahwa tekanan pengembangan

tidak bergantung pada kadar air awal, tingkat ketebalan tanah, dan bervariasi

hanya dengan berat volume kering dan oleh karena itu jal ini merupakan

fundamental sifat-sifat fisik tanah ekspansif. Namun, peneliti yang lain tidak

setuju dengan evaluasi ini dan mengklaim bahwa hal itu bervariasi (Hardiyatmo,

2010).

Wiseman G., Komornik A., Greenstein J., (1985) mengatakan bahwa besarnya

tekanan pengembangan maupun heaving merupakan fungsi dari batas atterberg

dalam hal ini digunakan liquid limit, berat isi kering, dan kadar air awal. Wiseman

juga menganjurkan untuk menggunakan suatu koefisien selain parameter-

parameter tanah tersebut. Koefisien yang dianjurkan oleh Wiseman nantinya akan

memberikan gambaran bahwa apabila kadar air awal tinggi maka tekanan

pengembangan akan turun. Tekanan pengembangan yang dihitung oleh Wiseman

hanya dalam arah vertikal, untuk menghitung tekanan pada arah lateral perlu

dilakukan modifikasi.

Pengujian tekanan pengembangan dapat dilakukan dengan beberapa metode.

Metode yang pertama, pengujian pembebanan dilakukan dengan mengukur

pengembangan pada akhir pembebanan dari uji pengembangan dengan

melepaskan beban perlahan-lahan sampai kembali ke volumenya semula

sedangkan metode yang kedua yaitu dengan menggunakan alat konsolidometer

yang mencegah terjadinya regangan vertikal lebih jelasnya dapat dilihat pada

Gambar 2.9 dan Gambar 2.10


commit to user

20

Gambar 2.9 Metode uji tekanan pengembangan dengan pelepasan beban pada

akhir pembebanan uji pengembangan (Hardiyatmo, 2010)

Gambar 2.10 Metode uji tekanan pengembangan dengan konsolidometer tanpa

regangan (Hardiyatmo, 2010)

Metode pertama cenderung menghasilkan tekanan pengembangan yang lebih

tinggi, namun tidak satupun dari kedua metode tersebut yang menggambarkan

secara persis urutan aktual pembebanan dan pembasahan di lapangan

(Hardiyatmo, 2010).

2.2.7 Hubungan antara Persentase Mengembang dan Tekanan

Mengembang

Potensi mengembang (swelling potential) adalah kemampuan mengembang tanah

yang dinyatakan dalam persentase mengembang (swelling percentage) dan

tekanan mengembang (swelling pressure). Persentase mengembang (swelling

percentage) adalah perbandingan tinggi sampel tanah (∆H) dengan tinggi awal


commit to user

21

sampel tanah (h) dalam persen (∆H/h x 100%). Tekanan mengembang (swelling

pressure) adalah tekanan yang dibutuhkan untuk mengembalikan void ratio atau

tinggi sampel tanah ke nilai awal (e0 ,h0) setelah mengalami proses mengembang.

Persentase mengembang dan tekanan mengembang merupakan suatu rangkaian

proses yang saling berhubungan dan tidak dapat dipisahkan. Tekanan

mengembang adalah daya atau kemampuan suatu tanah untuk menambah volume

sedangkan pengembangan merupakan besar perubahan volume pada tanah,

sehingga bisa dikatakan bahwa adanya pengembangan disebabkan karena adanya

tekanan pengembangan.

Petry & Armstrong (1980) melakukan penelitian tentang hubungan dan variasi

properties tanah lempung dengan potensi mengembang. Pengujian persentase

mengembang dan tekanan mengembang dimulai dengan tekanan overburden pada

sampel tanah yang diambil dari hasil boring di lapangan. Penelitian Petry &

Armstrong (1980) menyimpulkan bahwa dua cara untuk mengukur potensi

mengembang yaitu persentase mengembang dan tekanan mengembang

mempunyai hubungan secara langsung, sehingga kedua cara tersebut dapat

digunakan untuk memeriksa dan memprediksikan satu sama lain. Grafik hasil

pengujian Petry & Armstrong dapat dilihat pada Gambar 2.11.

Gambar 2.11 Grafik Hubungan Persentase Mengembang dengan Tekanan

Mengembang (Petry & Armstrong, 1980)


commit to user

22

BAB 3

METODE PENELITIAN

3.1 Uraian Umum

Penelitian ini menggunakan metode eksperimen dimana pelaksanaan pengujian

dilakukan di laboratorium Mekanika Tanah Fakultas Teknik Universitas Sebelas

Maret Surakarta. Pengujian sampel tanah melalui prosedur-prosedur laboratorium

sesuai dengan standar ASTM (America Society for Testing and Material).

3.2 Bahan dan Alat yang Digunakan

Bahan dan alat yang digunakan dalam pengujian sampel tanah adalah sebagai

berikut:

1. Sampel tanah diambil dari daerah di sekitar Surakarta yang diduga memiliki nilai

indeks plastisitas yang tinggi yaitu Kalijambe, Mlese, Barepan, dan Simo.

Pengambilan dilakukan dengan cara dicangkul, untuk selanjutnya dikeringkan

dengan cara dijemur sampai kondisi kering udara.

2. Air yang digunakan adalah air yang berasal dari Laboratorium Mekanika Tanah

Universitas Sebelas Maret Surakarta.

3. Peralatan yang digunakan adalah peralatan standar yang berada di

Laboratorium Mekanika Tanah Universitas Sebelas Maret Surakarta yang

sesuai dengan standar yang ditentukan oleh ASTM (American Society for

Testing Materials). Alat yang digunakan antara lain:

Ø Specific Gravity Test

Ø Hydrometer Test

Ø Sieve Analysis Apparatus

Ø Atterberg Limit Test

Ø Standard proctor Test

Ø Oedometer


commit to user

23

3.3 Langkah-langkah Penelitian

Penelitian ini dibagi menjadi empat tahap pekerjaan yaitu :

1. Tahap I (Pengambilan Sampel)

Pengambilan sampel tanah dilakukan dengan penggalian biasa karena tanah yang

digunakan tanah terganggu (disturbed). Pengambilan sampel tanah dilakukan

dengan dicangkul pada kedalaman sekitar 50 cm dibawah permukaan tanah asli.

Titik pengambilan sampel tanah dapat dilihat pada Tabel 3.1

Tabel 3.1 Titik Pengambilan Sampel Tanah

Lokasi Titik Pengambilan

Ruas Jalan STA Kalijambe Solo - Purwodadi 15+200

Mlese Ceper - Cawas 17+900 Barepan Ceper - Cawas 20+700

Simo Bangak - Simo 10+100

2. Tahap II (Pengujian Pendahuluan)

Tahap kedua dilakukan dengan beberapa macam pengujian yang bertujuan

mempersiapkan sampel untuk pengujian utama atau pengujian tekanan

mengembang. Pengujian tersebut antara lain:

a. Pengujian Klasifikasi

Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui jenis tanah serta perilakunya. Pengujian

yang dilakukan meliputi :

· Specific gravity (ASTM D 854-92), untuk mengetahui berat jenis butiran

tanah.

· Grain size analysis (ASTM D 422-63), untuk mengetahui distribusi ukuran

butiran tanah.

· Atterberg limit (ASTM D 4318–95a), untuk mengetahui batas-batas

konsistensi tanah (batas cair, batas plastis, dan indeks plastisitas).


commit to user

24

b. Pengujian Pemadatan

Pengujian pemadatan tanah yang digunakan adalah pengujian pemadatan standar.

Hasil pengujian pemadatan adalah tanah yang dipadatkan dengan pengujian

standard proctor (ASTM D698-91) pada kadar air optimum (wopt) dimana tanah

telah mencapai kepadatan yang maksimum (γdmax). Kadar air optimum pada hasil

pengujian ini dijadikan sebagai acuan antara kondisi kering (dibawah kadar air

optimum) dan basah (diatas kadar air optimum) yang digunakan untuk pembuatan

sampel pada pengujian persentase mengembang dan pengujian tekanan

mengembang tanah. Kadar air sampel dibuat bervariasi agar dapat terlihat pola

atau perilaku aktivitas pengembangan tanahnya.

c. Pengujian Persentase Mengembang (Swelling Percentage)

Pengujian ini berperan penting dalam persiapan pengujian utama karena hasil

akhir pada pengujian ini merupakan sampel kondisi awal untuk pengujian tekanan

mengembang. Sasanti (2011) telah melakukan pengujian persentase mengembang

dengan proses berikut ini.

Menyiapkan sampel uji untuk pengujian potensi mengembang. Sampel tanah

diambil dari sampel proctor yang dikeringkan lapangan kembali. Sampel Proctor

yang telah kering ditumbuk kembali dan diperlakukan sama seperti pengujian

Proctor, tetapi pada persiapan sampel berat tanah yang dibutuhkan adalah 200 gr

kemudian tanah diberi variasi kadar air awal dengan menambahkan air yang

berbeda-beda pada setiap sampel yang akan diperam. Setiap lokasi pengujian

divariasikan 10 kadar air. Air yang dipakai untuk memeram sampel adalah 1/10

dari air yang dipakai untuk pengujian Proctor. Setelah 1 hari diperam kemudian

diambil sedikit tanah dari tiap-tiap sampel untuk dioven selama 24 jam.

Setelah tanah selesai dioven 24 jam, kemudian menghitung besarnya kadar air

pada tiap sampel pengujian swelling yang diperam. Hasil perhitungan kadar air

kemudian diplotkan pada grafik hasil pengujian Proctor untuk mendapatkan nilai

γb. Nilai γb yang didapat menjadi acuan berapa berat sampel yang akan dicetak ke

dalam ring oedometer.


commit to user

25

Setelah mendapat berat untuk tiap-tiap sampel uji, tanah dicetak dalam ring

oedometer. Pencetakan sampel kedalam ring oedometer diusahakan sama

kepadatannya dengan proctor, yaitu dicetak dengan 3 layer sampai tebal sampel

uji ± 1,6 cm. Proses pencetakan sampel dapat dilihat pada Gambar 3.1.

Ring Oedometer Kosong 1/3 bagian tanah

H=19 mm

Pola Tanah Dalam Ring2/3 Bagian Tanah

Gambar 3.1 Pencetakan sampel dalam ring uji

Pengujian presentase mengembang menggunakan beban konstan sebesar 6,9 kPa.

Pengujian persentase mengembang dimulai dengan membaca dial gauge yang

ditunjukkan sebagai kedudukan nol, beban diganti dengan 6,9 kPa (termasuk batu

pori atas dan blok tekanan) dan segera digenangi dengan air sambil dicatat

perubahan nilai dial yang terjadi pada T = 6; 12; 30 detik; 1; 2; 4; 8; 15; 30 menit;

1; 2; 4; 8 jam; 1; 2; 3; 4 dan 5 hari (ASTM D4546-96) kemudian bila dial masih

naik swelling dilanjutkan sampai mencapai nilai swelling maksimal. Kondisi yang

terakhir ini, ditetapkan sebagai persentase mengembang maksimum yang terjadi.

Pola perilaku pengembangan sampel dapat dilihat pada Gambar 3.2.

H = 19mm

16 mm

3 mm


commit to user

26

Sampel Awal Sampel Setelah Pengujian

Gambar 3.2 Perilaku Benda Uji pada Pengujian Swelling

3. Tahap III (Pengujian Inti)

Pengujian Tekanan Mengembang (Swelling Pressure)

Pengujian tekanan mengembang (ASTM D2435-96) dilakukan setelah

didapatkan swelling maksimal pada pengujian persentase mengembang.

Tekanan yang membebani sampel uji dari mengembang maksimum ke kondisi

awal sebelum terjadi pengembangan tanah adalah besarnya tekanan mengembang.

Kondisi sampel setelah pengujian persentase mengembang yang dilakukan Sasanti

(2011) digunakan untuk sampel pengujian tekanan mengembang.

Sampel pada oedometer mula-mula dikunci terlebih dahulu kemudian dibebani

dengan beban 10 kPa (tidak termasuk beban awal 6,9 kPa). Stang kunci dilepas

sambil mencatat hasil pengamatan pada perubahan dial gauge pada waktu T = 0,09;

0,25; 0,49; 1; 2,25; 4; 6,25; 9; 12,25;16; 20,25; 25; 36; 49; 64; 81; 100; 121; 144;

225; 400 dan 1444 menit. Apabila dalam waktu 1444 menit sampel belum

mencapai penurunan ke kondisi awal (sebelum terjadi pengembangan) maka beban

10 kPa diganti dengan pembebanan lebih besar (20, 40, 80, 160, 320, 640 dan

1280 kPa) hingga dial gauge menunjuk pada kondisi awal dengan tetap

memperhatikan perubahan penurunan pada waktu yang telah ditentukan. Pola

perilaku sampel uji pada saat dilakukan pembebanan dapat dilihat pada Gambar

3.3.

Sebelum Diberi Air Setelah Diberi Air

Tekanan 6,9 KPa

Tekanan 6,9 KPa


commit to user

27

Gambar 3.3 Perilaku Benda Uji pada Pengujian Swelling Pressure

4. Tahap IV(Analisis dan Pembahasan)

Pengujian – pengujian yang telah dilakukan menghasilkan data, selanjutnya data

hasil pengujian dianalisis untuk mengidentifikasi parameter sampel tanah

sehingga tanah dapat diklasifikasikan dan diidentifikasi sifat-sifatnya. Hasil

pengujian tekanan mengembang pada tanah yang diuji dengan metode

pengukuran langsung dianalisis hingga diperoleh nilai strain dan tekanan

mengembangnya. Hasil pengujian dan data yang telah dianalisis kemudian

dihubungkan atau dikorelasikan dengan menggunakan penggambaran grafik.

Korelasi antara parameter tanah yang digambarkan yaitu korelasi antara indeks

plastisitas dengan tekanan mengembang, kadar air dengan tekanan mengembang,

dan persentase mengembang dengan tekanan mengembang.

Tekanan 6,9KPa

Sebelum penambahahan tekanan

Setelah penambahahan tekanan

Kondisi sebelum pengujian (pengembangan maksimum)

Kondisi sesudah pengujian (kondisi awal sebelum pengembangan)

Tekanan16,9; 26,9; 46,9; 86,9; 166,9; 326,9; 646,9; 1286,9KPa


commit to user

28

3.4 Alur Penelitian

Gambar 3.4 Bagan Alur Penelitian

Tahap III

Tahap II

Tahap I

Tahap IV Analisis dan Pembahasan

Kesimpulan dan Saran

Selesai

Pengujian persentase mengembang

Pengujian tekanan mengembang

Pengujian Klasifikasi Tanah (Specific Gravity, Grain Size Analysis, Atterberg Limit)

Pengujian pemadatan standar Diperoleh wopt dan grafik proctor

(w-gb)

Mulai

Pengambilan Sampel

Pencetakan sampel dalam ring Oedometer


commit to user

29

BAB 4

ANALISIS DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil Pengujian

4.1.1 Klasifikasi Tanah

Penelitian ini menggunakan beberapa percobaan untuk mengklasifikasi tanah

antara lain uji berat jenis tanah/specific gravity, uji distribusi ukuran butiran

tanah/grain size analysis, dan uji batas-batas konsistensi tanah/Atterberg limit.

Berdasarkan pengujian yang dilakukan, sampel tanah yang diamati mempunyai

plastisitas sedang sampai tinggi dengan dengan klasifikasi tanah termasuk jenis

CL (Clay Low Plasticity), CH (Clay High Plasticity) dan MH (Mo/Silt High

Plasticity). Tanah dengan klasifikasi yang masuk ke dalam MH disebabkan oleh

pengambilan sampel yang berada di sekitar area sawah.

Sampel tanah diambil pada daerah yang berpotensi mempunyai tanah lempung.

Pemilihan lokasi pengambilan sampel yaitu dengan melihat ciri-ciri jalan raya

yang rusak dari rusak ringan seperti retak memanjang maupun retak melintang,

hingga jalan rusak berat seperti jalan bergelombang, jalan berlubang. Pengambilan

sampel dilakukan secara disturb, namun demikian pada saat pengambilan sampel

diusahakan agar tanah yang terambil bersih dari bahan-bahan organik berupa akar

rumput, pasir dan debu permukaan dengan cara mencangkul bagian permukaan

tanah ± 50 cm.

Hasil pengujian klasifikasi tanah pada setiap lokasi pengambilan sampel disajikan

pada Tabel 4.1 sedangkan hasil lengkap dapat dilihat pada lampiran.


commit to user

30

Tabel 4.1 Hasil Pengujian Klasifikasi Tanah

Nomor sampel

Grain size analysis

Gs

Atterberg limit

Klasifikasi Kerikil Pasir Lanau Lempung LL PL IP

(%) (%) (%) (%) (%) (%) (%) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10)

KJ STA 15+200 0.00 8.52 68.73 22.75 2.48 74.417 36.048 38.368 CH MS STA 17+900 0.00 27.32 44.85 20.69 2.41 53.61 33.07 18.53 MH BR STA 20+700 0.00 36.60 36.87 17.34 2.45 67.98 35.07 29.90 MH SM STA 10+100 0.00 29.40 48.06 17.81 2.63 48.29 26.72 21.56 CL

Keterangan :

CL : Lempung dengan plastisitas rendah.

CH :Lempung inorganik dengan plastisitas tinggi dan viskositas tinggi.

MH : Lanau inorganik, pasir halus atau lanau dari ganggang (diatomae), lanau elastis dengan plastisitas sedang sampai tinggi.

30


commit to user

31

4.1.2 Pengujian Pemadatan (Standar Proctor)

Pengujian pemadatan tanah bertujuan menentukan nilai kadar air optimum dan

berat isi maksimum. Nilai tersebut dipakai sebagai acuan dalam menentukan

kadar air awal pada Swelling Test, yaitu dengan membuat 5 sampel dengan kadar

air di bawah kadar air optimum dan 5 sampel di atas kadar air optimum per lokasi

pengambilan sampel. Tabel 4.2 menunjukkan hasil pengujian Standard Proctor

sedangkan hasil pengujian Pemadatan Standar selengkapnya dapat dilihat pada

lampiran.

Tabel 4.2 Hasil Pengujian Standard Proctor

Nomor sampel wopt gd maks

(%) ( gr/cm3 )

KJ STA 14+500 34,5 1,18

MS STA 17+000 27,5 1,34

BR STA 20+500 30 1,38

SM STA 10+100 32 1,41

Pengujian Standard Proctor pada lokasi Kalijambe menghasilkan kadar air

optimum (wopt) yang paling tinggi dibandingkan dengan lokasi lain, hal ini karena

tanah sampel Kalijambe termasuk tanah lempung dengan plastisitas tinggi (CH).

Sampel tanah pada lokasi Mlese dan Barepan yang tergolong dalam tanah MH

dan Simo yang termasuk tanah dengan klasifikasi CL mempunyai kadar air

optimum lebih kecil dari lokasi Kalijambe. Hasil pengujian pemadatan

menunjukkan berat isi maksimum (γdmaks) yang paling tinggi terdapat pada lokasi

Simo karena tanah sampel di lokasi Simo mempunyai nilai Gs yang paling tinggi.

Kadar air sampel untuk pengujian persentase mengembang menggunakan acuan

pada kadar air optimum yang dihasilkan grafik proctor. Sampel berjumlah 10

untuk setiap lokasi dengan kadar air kurang dari kadar air optimum berjumlah 5

dan untuk kadar air lebih dari kadar optimum juga 5. Penentuan kadar air sampel

dilakukan dengan cara menimbang tanah kering oven seberat 200 gr kemudian

menambahkan air dengan kadar yang berbeda sehingga diperoleh kadar air pada

tiap sampel bervariasi. Besar kadar air pada tiap sampel kemudian diplotkan pada


commit to user

32

grafik proktor untuk menetukan berat isi tanah kering dan berat isi tanah basah

kemudian digunakan untuk menghitung berat tanah sampel yang akan dicetak

pada ring oedometer. Nilai kadar air sampel untuk lokasi Kalijambe dapat dilihat

pada Gambar 4.1.

Gambar 4.1 Nilai Kadar Air Sampel Uji Lokasi Kalijambe

Nilai kadar air sampel uji untuk masing-masing lokasi pengambilan sampel

selengkapnya dapat dilihat pada Tabel 4.3a-4.3d.

Tabel 4.3a Nilai Kadar Air Sampel Lokasi Kalijambe.

Nama sampel Kadar air awal gd

( gr/cm3 )

Kalijambe 1 21,15% 1,06

Kalijambe 2 22,84% 1,07

Kalijambe 3 26,43% 1,11

Kalijambe 4 29,42% 1,15

Kalijambe 5 32,98% 1,17

Kalijambe 6 35,67% 1,18

Kalijambe 7 40,16% 1,17

Kalijambe 8 42,53% 1,15

Kalijambe 9 44,55% 1,12

Kalijambe 10 47,48% 1,09

1.055374284

1.144426657

1.181517243

1.155112573

1.072453504

21.15 22.84 26.43 29.42 32.98 35.67 40.16 42.53 44.55 47.48

1

1.1

1.2

Ber

at K

erin

g (g

r/cm

3)

Kadar air % (w)


commit to user

33

Tabel 4.3b Nilai Kadar Air Sampel Lokasi Barepan.


( gr/cm3 ) Barepan 1 18,79% 1,22 Barepan 2 20,02% 1,23 Barepan 3 23,90% 1,27 Barepan 4 25,29% 1,29 Barepan 5 28,64% 1,35 Barepan 6 31,80% 1,37 Barepan 7 32,54% 1,365 Barepan 8 35,38% 1,35 Barepan 9 37,92% 1,33 Barepan 10 39,39% 1,3

Tabel 4.3c Nilai Kadar Air Sampel Lokasi Mlese.


( gr/cm3 ) Mlese 1 16,50% 1,25 Mlese 2 18,60% 1,27 Mlese 3 21,30% 1,31 Mlese 4 23,91% 1,33 Mlese 5 24,12% 1,33 Mlese 6 33,84% 1,31 Mlese 7 34,02% 1,3 Mlese 8 36,06% 1,28 Mlese 9 37,07% 1,26 Mlese 10 38,94% 1,23

Tabel 4.3d Nilai Kadar Air Sampel Lokasi Simo.


( gr/cm3 ) Simo 1 19,53% 1,25 Simo 2 23,41% 1,31 Simo 3 27,43% 1,37 Simo 4 29,61% 1,39 Simo 5 33,27% 1,4 Simo 6 36,11% 1,37 Simo 7 39,01% 1,33 Simo 8 41,87% 1,25 Simo 9 43,00% 1,23 Simo 10 46,20% 1,15


commit to user

34

4.1.3 Pengujian Persentase Mengembang

Pengujian swelling adalah pengujian bertujuan untuk mengetahui besar prosentase

mengembang pada sampel, untuk pengujian ini pengamatan sampel dilakukan

pada jumlah kadar air yang berbeda-beda dari keadaan kering hingga basah. Hal

ini dimaksudkan agar garis regresi pada grafik hasil pengujian lebih akurat dalam

menggambarkan korelasi antara kadar air dan persentase mengembang. Besarnya

persentase mengembang pada tiap sampel ditunjukkan pada Tabel 4.4a sampai

dengan 4.4d.

Tabel 4.4a Hasil Pengujian Persentase Mengembang Kalijambe (Sasanti, 2012)

Nama sampel Kadar air awal Persentase mengembang

%

Kalijambe 1 21,15% 10,34

Kalijambe 2 22,84% 5,44

Kalijambe 3 26,43% 7.22

Kalijambe 4 29,42% 6.78

Kalijambe 5 32,98% 3,69

Kalijambe 6 35,67% 2.37

Kalijambe 7 40,16% 2.00

Kalijambe 8 42,53% 1.06

Kalijambe 9 44,55% 0,81

Kalijambe 10 47,48% 0.16

Tabel 4.4b Hasil Pengujian Persentase Mengembang Barepan (Sasanti, 2012).


%

Barepan 1 18,79% 8,50

Barepan 2 20,02% 6,95

Barepan 3 23,90% 6,69

Barepan 4 25,29% 5,72

Barepan 5 28,64% 4,16

Barepan 6 31,80% 2,59

Barepan 7 32,54% 3,75

Barepan 8 35,38% 1,94

Barepan 9 37,92% 0,66

Barepan 10 39,39% 0,31


commit to user

35

Tabel 4.4c Hasil Pengujian Prosentase Mengembang Mlese (Sasanti, 2012).


%

Mlese 1 16,50% 6,81

Mlese 2 18,60% 6,33

Mlese 3 21,30% 2,02

Mlese 4 23,91% 1,69

Mlese 5 24,12% 1,44

Mlese 6 33,84% 0,97

Mlese 7 34,02% 0,75

Mlese 8 36,06% 0,38

Mlese 9 37,07% 0,13

Mlese 10 38,94% 0,28

Tabel 4.4d Hasil Pengujian Prosentase Mengembang Simo(Sasanti, 2012).


%

Simo 1 19,53% 5,88

Simo 2 23,41% 5,68

Simo 3 27,43% 5,50

Simo 4 29,61% 3,66

Simo 5 33,27% 3,20

Simo 6 36,11% 0,69

Simo 7 39,01% 0,62

Simo 8 41,87% 0,00

Simo 9 43,00% 0,00

Simo 10 46,20% 0,00


commit to user

36

4.1.4 Pengujian Tekanan Mengembang

Pengujian tekanan mengembang (swelling pressure) merupakan pengujian inti

yang bertujuan untuk menentukan besarnya tekanan mengembang pada sampel.

Hasil pengujian swelling pressure selengkapnya disajikan dalam Tabel 4.5a

sampai dengan 4.5d.

Tabel 4.5a Hasil Pengujian Tekanan Mengembang Kalijambe

Nama Sampel Kadar Air Tekanan Mengembang

(%) (kPa) Kalijambe 1 21,15 270

Kalijambe 2 22,84 99









Tabel 4.5b Hasil Pengujian Tekanan Mengembang Barepan.


(%) (kPa) Barepan 1 18,79 160

Barepan 2 20,02 150

Barepan 3 23,91 120

Barepan 4 25,29 105

Barepan 5 28,64 91

Barepan 6 31,8 80

Barepan 7 32,54 80

Barepan 8 35,37 70

Barepan 9 37,92 43

Barepan 10 39,39 32


commit to user

37

Tabel 4.5c Hasil Pengujian Tekanan Mengembang Mlese.


(%) (kPa) Mlese 1 16,5 105

Mlese 2 18,6 91

Mlese 3 21,3 89

Mlese 4 23,91 52

Mlese 5 24,12 40

Mlese 6 33,84 28

Mlese 7 34,02 22

Mlese 8 36,06 21

Mlese 9 37,07 17

Mlese 10 38,94 21

Tabel 4.5d Hasil Pengujian Tekanan Mengembang Simo.


(%) (kPa)

Simo 1 19,53 125

Simo 2 23,41 80

Simo 3 27,43 75

Simo 4 29,61 69

Simo 5 33,27 52

Simo 6 36,11 46

Simo 7 39,01 28

Simo 8 41,48 -

Simo 9 43 -

Simo 10 46,2 -

Hasil pengujian tekanan mengembang tanah pada lokasi Simo yang ditunjukkan

dalam Tabel 4.5d hanya terdapat 7 hasil uji dikarenakan pada ketiga sampel

dengan kadar air tertinggi yaitu 41,48%, 43%, dan 46,2% tidak mengalami

pengembangan (swelling) sehingga tidak dilakukan pengujian tekanan

mengembang pada ketiga sampel tersebut.


commit to user

38

Nilai tekanan mengembang yang disajikan pada Tabel 4.5a-4.5d diperoleh dari

hasil perhitungan dengan menggunakan program excel. Perhitungan tekanan

mengembang tiap pembebanan pada masing-masing sampel dapat dilihat pada

contoh berikut, sedangkan untuk hasil lengkap dapat dilihat pada Tabel 4.6

Perhitungan tekanan mengembang tanah, sampel Kalijambe kadar air 21,15%

pembebanan 16,9kPa

Ukuran cincin

Diameter 6.20 cm

Tinggi, Ho 1.900 cm

Luas ring, A 30.18 cm2

Volume ring, V 57.33 cm3

Berat cincin, Wr 22.75 gr

Data sampel sebelum pengujian persentase mengembang

Berat Jenis Tanah, G 2.48

Kadar Air awal, wo 21.15 %

Berat cawan + tanah basah, W1 85.24 gr

Berat tanah basah, Wb = W1-Wr 62.49 gr

Berat tanah kering, Wd = Wb/(1+wo) 51.58 gr

Tinggi bahan padat, Hs = Wd/(Gs.A) 0.69 cm

Angka pori, eo = (Ho - Hs)/Hs 1.76

Derajat kejenuhan, So = wo.G/eo 29.86

Data awal pengujian tekanan mengembang (t=0)

Height of specimen 1,7655 cm

Strain 10,3438 %

Volume change 5,9304 cm3

Dial reading 205

Perhitungan pada t=0,09 menit

Dial reading (t=0,09 menit) = 204,8

Dial reading diubah ke dalam satuan cm dengan dikalikan 10-3


commit to user

39

Change of height = dial reading (t=0) – dial reading (t=0,09 menit)

= 0,205-0,2048 = 0,0002 cm

Height of specimen (t=0,09 menit) = height of specimen (t=0) – change of height

= 1,7655 – 0,0002

= 1,7653 cm

Strain (t=0,09menit) = strain (t=0) – (change of height / height of specimen (t=0)) x 100

= 10,3438 – (0,0002 / 1,7655) x 100

= 10,3324 %

Volume change (t=0,09menit) = (strain (t=0,09menit) x V) / 100

= (10,3324 x 57,33) / 100

= 5,9239 cm3

Tabel 4.6 Perhitungan Tekanan Mengembang sampel Kalijambe kadar air 21,15%

pada pembebanan 16,9kPa

Time (minute)

Dial Reading

Swelling r (cm)

Change of Ht

(ΔH)

Final Ht of specimen

(cm)

Strain ε (%)

Volume change (cm3)

(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7)

0 205 0.2050 0.0000 1.7655 10.3438 5.9304 0.09 204.8 0.2048 0.0002 1.7653 10.3324 5.9239 0.25 204.8 0.2048 0.0000 1.7653 10.3324 5.9239 0.49 204.8 0.2048 0.0000 1.7653 10.3324 5.9239

1 204.8 0.2048 0.0000 1.7653 10.3324 5.9239 2.25 204.5 0.2045 0.0003 1.7650 10.3154 5.9142

4 204.5 0.2045 0.0000 1.7650 10.3154 5.9142 6.25 204.5 0.2045 0.0000 1.7650 10.3154 5.9142

9 204.5 0.2045 0.0000 1.7650 10.3154 5.9142 12.25 204.5 0.2045 0.0000 1.7650 10.3154 5.9142

16 204.5 0.2045 0.0000 1.7650 10.3154 5.9142 20 204.2 0.2042 0.0003 1.7647 10.2984 5.9044 25 204.2 0.2042 0.0000 1.7647 10.2984 5.9044 36 204.2 0.2042 0.0000 1.7647 10.2984 5.9044 49 204 0.2040 0.0002 1.7645 10.2871 5.8979 64 204 0.2040 0.0000 1.7645 10.2871 5.8979 81 204 0.2040 0.0000 1.7645 10.2871 5.8979 100 203.8 0.2038 0.0002 1.7643 10.2758 5.8914 121 203.5 0.2035 0.0003 1.7640 10.2588 5.8817 144 203.1 0.2031 0.0004 1.7636 10.2361 5.8687 225 202.8 0.2028 0.0003 1.7633 10.2191 5.8589 400 202.8 0.2028 0.0000 1.7633 10.2191 5.8589 1444 202.5 0.2025 0.0003 1.7630 10.2021 5.8492


commit to user

40

Perhitungan pada Tabel 4.6 menunjukkan nilai strain pada pembebanan 16,9 kPa,

dimana nilai strain pada menit 1440 digunakan sebagai nilai strain awal pada

pembebanan 26,9 kPa, begitu seterusnya hingga pembebanan dihentikan.

Pembebanan pada sampel tanah Kalijambe kadar air 21,15% dihentikan pada

pembebanan 326,9 kPa karena nilai strain telah bernilai negatif. Pembebanan

masing-masing sampel menyesuaikan nilai strain yang dihasilkan yaitu apabila

nilai strain sudah mencapai nol atau bernilai negatif maka penambahan beban

dihentikan.

Hasil perhitungan tekanan mengembang pada tiap pembebanan kemudian

dikumpulkan menjadi satu dan digambarkan dalam sebuah grafik. Grafik tekanan

mengembang yang digambarkan menunjukkan hubungan antara strain terhadap

tekanan yang diberikan. Gambar 4.2 adalah contoh grafik tekanan mengembang

pada sampel lokasi Kalijambe dengan kadar air 21,15%.

Gambar 4.2 Tekanan Mengembang Kalijambe Kadar air 21,15%

-4

-2

0

2

4

6

8

10

12

1 10 100 1000

Str

ain

, ε (

%)

EFFECTIVE STRESS (kPa)

270


commit to user

41

Hasil pengujian sampel dari setiap lokasi kemudian direkap menjadi satu grafik

tekanan mengembang yang digambarkan pada grafik 4.3a-4.3d, sehingga alur

regresi grafik tekanan mengembang dapat terlihat dengan jelas dari kadar air

rendah sampai dengan kadar air tinggi.

Gambar 4.3a Uji Tekanan Mengembang Tanah Kalijambe

Gambar 4.3b Uji Tekanan Mengembang Tanah Barepan

-4

-2

0

2

4

6

8

10

12

1 10 100 1000

Str

ain

(%)


w=21,15%w=22,84%

w=26,43%

w=29,42%w=32,98%

w=35,67%

w=40,16%w=42,53%

w=44,55%

w=47,48%

-2

0

2

4

6

8

10

1 10 100 1000

Str

ain

(%)


w= 18,79%w= 20,02%w= 23,91%w= 25,29%w= 28,64%w= 31,80%w= 32,54%w= 35,37%w= 37,92%w= 39,39%


commit to user

42

Gambar 4.3c Uji Tekanan Mengembang Tanah Mlese

Gambar 4.3d Uji Tekanan Mengembang Tanah Simo

-8

-6

-4

-2

0

2

4

6

8

1 10 100 1000

Str

ain

(%)


w=16,5%w=18,6%w=21,3%w=23,91%w=24,12%w=33,84%w=34,02%w=36,06%w=37,07%w=38,94%

-4

-2

0

2

4

6

8

1 10 100 1000

Str

ain

(%)


w=19,53%

w=23,41%

w=27,43%

w=29,61%

w=33,27%

w=36,11%

w=39,01%


commit to user

43

Gambar 4.3a-4.3d menunjukkan grafik rekapitulasi hasil uji tekanan mengembang

tanah, dalam grafik tersebut dapat terlihat bahwa semakin besar kadar air maka

tekanan mengembang menjadi semakin kecil. Sampel tanah daerah Kalijambe

mempunyai nilai tekanan mengembang tebesar pada kadar air awal terendah yaitu

21,15% dan nilai tekanan mengembang yang terkecil pada kadar air tertinggi

yaitu 47,48%. Nilai tekanan mengembang sampel tanah pada kadar air awal

22,84% lebih kecil dari kadar air awal 26,43% dan 29,42%, hal ini tentunya tidak

sesuai dengan hasil pengujian pada sampel lain. Anomali hasil pengujian diduga

adanya kesalahan pada saat melakukan pengujian terhadap sampel. Setiap sampel

tanah mempunyai daya dukung yang berbeda terhadap besarnya penambahan

tekanan yang diberikan sehingga kurva yang dihasilkan ada yang halus namun ada

pula yang melengkung tajam.

Hasil pengujian sampel tanah Barepan menunjukkan bahwa besarnya tekanan

mengembang berbanding terbalik dengan besarnya kadar awal air sampel,

semakin besar kadar air awal maka nilai tekanan mengembang semakin kecil.

Sampel Barepan 6 dengan kadar air awal 31,8% dan Barepan 7 dengan kadar air

awal 32,54% mempunyai nilai tekanan mengembang yang sama. Nilai tekanan

mengembang yang terbesar terdapat pada sampel dengan kadar air awal 19,79%

sedangkan tekanan mengembang yang terendah terdapat pada sampel dengan

kadar air awal 39,39%.

Pengujian sampel tanah Mese juga memberikan gambaran sama dengan sampel

tanah Barepan dan Kalijambe bahwa semakin besar kadar air awal tanah maka

semakin kecil tekanan mengembang yang dihasilkan. Hasil pengujian pada kadar

air terbesar 38,94% memiliki nilai tekanan mengembang yang lebih besar dari

kadar air 37,07% dan mempunyai tekanan mengembang yang sama dengan kadar

air 36,06%, hal ini dimungkinkan karena adanya kesalahan pada saat pengujiaan.

Sampel dengan kadar air awal terendah 16,5% mempunyai tekanan mengembang

yang terbesar dan sampel dengan kadar air 37,07% mempunyai tekanan

mengembang terkecil.


commit to user

44

Hasil uji pada daerah Simo juga menunjukkan semakin besar kadar air awal maka

semakin kecil tekanan mengembangnya. Sampel pada daerah Simo hanya terdapat

7 sampel untuk uji tekanan mengembang karena pada sampel yang memiliki

kadar air awal 41,48%; 43%; 46,2% tidak menunjukkan adanya pengembangan

(swelling) yang artinya sampel juga tidak mempunyai tekanan pengembangan

atau dianggap tekanan mengembangnya nol. Tekanan mengembang yang terbesar

dihasilkan sampel dengan kadar air awal 19,53% dan tekanan mengembang yang

terkecil terdapat pada kadar air awal 39,01%.

4.2 Pembahasan

4.2.1 Korelasi antara Indeks Plastisitas dengan Tekanan Mengembang

Korelasi antara indeks plastisitas dengan tekanan mengembang digambarkan

dalam sebuah grafik dengan menggunakan data sampel yang mempunyai kadar air

yang berdekatan dari setiap lokasi pengambilan sampel. Tabel 4.7a-4.7c

menunjukkan hasil pengujian tekanan mengembang pada kadar air ±21%, ±32%

dan ±39% sedangkan grafik korelasi antara indeks plastisitas dan tekanan

mengembang tanah ditunjukkan pada Gambar 4.4.

Tabel 4.7a Hasil pengujian Indeks Plastisitas dengan Tekanan Mengembang pada

kadar air awal ±21%

Lokasi Ruas jalan STA

Kadar

Air

Indeks

Platisitas

Tekanan

Mengembang

(%) (%) (kPa)

Kalijambe Solo - Purwodadi 14+200 21,15 38,37 270

Mlese Ceper - Cawas 17+900 21,30 18,54 89

Barepan Ceper - Cawas 20+500 20,02 29,90 150

Simo Bangak - Simo 10+100 19,53 21,56 125


commit to user

45

Tabel 4.7b Hasil pengujian Indeks Plastisitas dengan Tekanan Mengembang pada



Kadar

Air

Indeks

Platisitas

Tekanan

Mengembang

(%) (%) (kPa)




Simo Bangak - Simo 10+100 33,27 21,56 52

Tabel 4.7c Hasil pengujian Indeks Plastisitas dengan Tekanan Mengembang pada



Kadar

Air

Indeks

Platisitas

Tekanan

Mengembang

(%) (%) (kPa)




Simo Bangak - Simo 10+100 39,01 21,56 28

Gambar 4.4 Korelasi antara Indeks Plastisitas dengan Tekanan Mengembang

y = 8.430x - 69.89R² = 0.919

0

50

100

150

200

250

300

350

5 15 25 35 45

Teka

nan

Men

gem

bang

(kPa

)

Indeks Plastisitas (%)

Kadar air 21%

Kadar air 32%

Kadar air 39%

arbianto (w=23%)

Arbianto (w=28%)


commit to user

46

Grafik pada Gambar 4.4 menunjukkan bahwa semakin besar indeks plastisitas

maka semakin besar pula tekanan mengembangnya. Gambar tersebut juga

menunjukkan bahwa indeks plastisitas suatu tanah bisa digunakan sebagai

parameter awal untuk mengetahui potensi tekanan mengembang tanah. Regresi

grafik pada kadar air 21% memberikan gambaran perubahan tekanan

mengembang yang cukup signifikan bila dibandingkan dengan regresi pada kadar

air 32% dan 39%. Kadar air yang semakin tinggi pada tanah akan mengurangi

pengaruh indeks plastisitas terhadap perubahan kenaikan tekanan mengembang

tanah. Persamaan garis yang dihasilkan pada kadar air 21% yaitu y=8.43x–69.68

diharapkan mampu memprediksi potensi tekanan pengembangan yang ada di

lokasi sekitar Surakarta. Kurva hasil penelitian Arbianto dengan kadar air yang

lebih besar berada di atas kurva pada penelitian ini dikarenakan adanya uji batas

susut terlebih dahulu sebelum pelaksanaan uji pengembangan sehingga persentase

mengembang dan tekanan mengembang pada penelitian Arbianto lebih besar.

4.2.2 Korelasi antara Kadar Air Awal dengan Tekanan Mengembang

Besarnya tekanan mengembang juga dipengaruhi oleh parameter kadar air suatu

tanah karena dengan kandungan air yang sedikit maka tanah akan mampu

menyerap air lebih banyak bila dibandingkan dengan tanah berkadar air tinggi.

Tanah yang memiliki kadar air rendah mempunyai potensi tekanan mengembang

yang lebih besar, namun pada kondisi di lapangan hal ini dipengaruhi oleh

beberapa faktor penting yang lain. Tabel 4.8 menyajikan rekapitulasi hasil

pengujian tekanan mengembang dan besar kadar air awal pada masing-masing

lokasi pengambilan sampel. Tabel ini digunakan untuk memperjelas perbandingan

antara hasil pengujian dari beberapa lokasi pengambilan sampel. Korelasi antara

kadar air dengan tekanan mengembang tanah yang lebih jelas dapat dilihat pada

Gambar 4.5.


commit to user

47

Tabel 4.8 Rekapitulasi Hasil Pengujian Tekanan Mengembang

No

Kalijambe Barepan Mlese Simo

Kadar Air (%)

Tekanan Mengembang

(kPa)

Kadar Air (%)

Tekanan Mengembang

(kPa)

Kadar Air (%)

Tekanan Mengembang

(kPa)

Kadar Air (%)

Tekanan Mengembang

(kPa) 1 21,15 270 18,79 160 16,5 105 19,53 125

2 22,84 99 20,02 150 18,6 91 23,41 80

3 26,43 160 23,91 120 21,3 89 27,43 75

4 29,42 101 25,29 105 23,91 52 29,61 69

5 32,98 80 28,64 91 24,12 40 33,27 52

6 35,67 61 31,8 80 33,84 28 36,11 46

7 40,16 41 32,54 80 34,02 22 39,01 28

8 42,53 37 35,37 70 36,06 21 41,48 -

9 44,55 32 37,92 43 37,07 17 43 -

10 47,48 18 39,39 32 38,94 21 46,2 -

Gambar 4.5 Korelasi antara Kadar Air Awal dengan Tekanan Mengembang

Gambar 4.5 merupakan rekapitulasi grafik korelasi antara kadar air dengan

tekanan mengembang pada semua lokasi pengambilan sampel. Grafik korelasi

menunjukkan bahwa semakin tinggi kadar air tanah maka besarnya tekanan

mengembangnya semakin kecil, begitu pula sebaliknya apabila kadar air semakin

kecil maka besarnya tekanan mengembang tanah semakin besar. Kurva yang

dihasilkan pada lokasi Kalijambe berada paling atas, yang menunjukkan bahwa

lokasi Kalijambe mempunyai nilai tekanan pengembangan yang tertinggi

0

50

100

150

200

250

300

10 20 30 40 50

Teka

nan

Men

gem

bang

(kPa

)

Kadar air awal (%)

Kalijambe

Barepan

simo

Mlese


commit to user

48

dibandingkan lokasi lain sedangkan nilai tekanan pengembangan yang terendah

terdapat pada lokasi Mlese.

4.2.3 Korelasi antara Persentase Mengembang dengan Tekanan

Mengembang

Tekanan mengembang pada tanah sangat erat hubungannya dengan

pengembangan pada tanah itu sendiri, karena swelling pressure merupakan

tekanan dari partikel tanah yang mengakibatkan adanya swelling atau adanya

perubahan volume tanah. Kedua parameter tersebut bisa dikatakan satu kesatuan

proses sehingga perlu diketahui hubungan korelasi antara tekanan mengembang

dan persentase mengembang. Gambar 4.6 berikut menggambarkan grafik korelasi

antara persentase mengembang dan tekanan mengembang.

Gambar 4.6 Korelasi antara Persentase Mengembang dengan Tekanan

Mengembang

Grafik korelasi pada Gambar 4.6 menunjukkan bahwa besarnya persentase

mengembang sebanding dengan besarnya tekanan mengembangnya atau semakin

besar persentase mengembang maka besar tekanan mengembang pada tanah juga

semakin besar. Kurva yang dihasilkan sampel pada lokasi Kalijambe, Barepan,

Mlese, dan Simo mempununyai karakteristik yang sama yaitu semakin ke kanan

0

50

100

150

200

250

300

0 2 4 6 8 10 12

Teka

nan

Men

gem

bang

(kPa

)

Persentase Mengembang (%)

Kalijambe

Barepan

Simo

Mlese


commit to user

49

semakin naik. Kurva regresi yang dihasilkan juga hampir berimpit satu sama lain.

Hal tersebut menunjukkan bahwa adanya kesebandingan antara tekanan

pengembangan dengan persentase pengembangannya.

Perbandingan antara tekanan pengembangan dan persentase mengembang juga

dapat ditinjau dari segi berat isi tanahnya baik berat isi kering maupun berat isi

basah. Gambar 4.7a-4.7h menunjukkan korelasi antara berat isi tanah dengan

tekanan mengembang dan persentase mengembang pada masing-masing lokasi

pengambilan sampel.

Gambar 4.7a Korelasi antara Berat Isi Tanah dengan Tekanan Mengembang

lokasi Kalijambe

Gambar 4.7b Korelasi antara Berat Isi Tanah dengan Persentase Mengembang

lokasi Kalijambe (Sasanti, 2012)

0

50

100

150

200

250

300

1 1.2 1.4 1.6 1.8

Teka

nan

Men

gem

bang

(kPa

)

Berat isi (gr/cm3)

Berat isi keringBerat isi basah

0

2

4

6

8

10

12

1 1.2 1.4 1.6 1.8

Pers

enta

se m

enge

mba

ng (%

)

Berat isi (gr/cm3)



commit to user

50

Gambar 4.7c Korelasi antara Berat Isi Tanah dengan Tekanan Mengembang

lokasi Barepan

Gambar 4.7d Korelasi antara Berat Isi Tanah dengan Persentase Mengembang

lokasi Barepan (Sasanti, 2012)

Gambar 4.7e Korelasi antara Berat Isi Tanah dengan Tekanan Mengembang

lokasi Mlese

020406080

100120140160180

1.2 1.4 1.6 1.8 2

Teka

nan

Men

gem

bang

(kPa

)

Berat Isi (gr/cm3)


0123456789

1 1.2 1.4 1.6 1.8 2

Pers

enta

se M

enge

mba

ng (%

)

Berat isi (gr/cm3)


0

20

40

60

80

100

120

1.2 1.4 1.6 1.8

Teka

nan

Men

gem

bang

(kPa

)

Berat isi (gr/cm3)

Berat isi kering

Berat isi basah


commit to user

51

Gambar 4.7f Korelasi antara Berat Isi Tanah dengan Persentase Mengembang

lokasi Mlese (Sasanti, 2012)

Gambar 4.7g Korelasi antara Berat Isi Tanah dengan Tekanan Mengembang

lokasi Simo

Gambar 4.7h Korelasi antara Berat Isi Tanah dengan Persentase Mengembang

lokasi Simo (Sasanti, 2012)

-1012

345

678

1.2 1.4 1.6 1.8

Pers

enta

se M

enge

mba

ng (%

)

Berat isi (gr/cm3)

Berat isi kering

Berat isi basah

20

40

60

80

100

120

140

1.2 1.4 1.6 1.8 2

Teka

nan

Men

gem

bang

(kPa

)

Berat isi (gr/cm3)

Berat isi kering

Berat isi basah

0

1

2

3

4

5

6

7

8

1.2 1.4 1.6 1.8 2

Pers

enta

se M

enge

mba

ng (%

)

Berat isi (gr/cm3)

Berat isi kering

Berat isi basah


commit to user

52

Grafik pada Gambar 4.7a-4.7b menunjukkan korelasi antara berat isi tanah dengan

tekanan mengembang dan persentase mengembang pada lokasi Kalijambe. Kurva

yang dihasilkan semakin kekanan semakin turun yang berarti bahwa semakin

besar berat isi kering dan berat isi basah tanah maka tekanan mengembang dan

persentase mengembang semakin kecil. Sampel pada lokasi Barepan, Mlese, dan

Simo juga menghasilkan kurva yang sejenis meskipun dengan regresi atau

kemiringan yang berbeda-beda. Hal ini tentunya tidak sesuai dengan teori yang

ada, diduga adanya kesalahan pada saat pemadatan sampel tanah untuk

pembuatan sampel uji persentase mengembang menyebabkan tingkat kepadatan

setiap sampel pada ring uji tidak merata. Meskipun demikian, grafik korelasi

tersebut tetap menunjukkan kesetaraan antara besarnya tekanan mengembang

dengan persentase mengembang tanah.


commit to user

53

BAB 5

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

1. Hasil perhitungan pengujian tekanan pengembangan pada beberapa lokasi

yaitu sebagai berikut :

a. Hasil uji tekanan mengembang daerah Kalijambe

Hasil uji mengembang untuk sampel Kalijambe kadar air 21,15%

adalah 270 kPa; kadar air 22,84% adalah 99 kPa; kadar air 26,43%


adalah 80 kPa; kadar air 35,67% adalah 61 kPa; kadar air 40,16% adalah

41 kPa; kadar air 42,53% adalah 37 kPa; kadar air 44,55% adalah 32 kPa;

kadar air 47,48% adalah 18 kPa.

b. Hasil uji tekanan mengembang daerah Barepan

Hasil uji mengembang untuk sampel Barepan kadar air 18,79%





kadar air 39,39% adalah 32 kPa.

c. Hasil uji tekanan mengembang daerah Mlese

Hasil uji mengembang untuk sampel Mlese kadar air 16,50%




kadar air 36,06% adalah 21 kPa; kadar air 37,07% adalah 17 kPa; kadar

air 38,94% adalah 21 kPa.


commit to user

54

d. Hasil uji tekanan mengembang daerah Simo

Hasil uji mengembang untuk sampel Simo kadar air 19,53% adalah

125 kPa; kadar air 23,41% adalah 80 kPa; kadar air 27,43% adalah 75

kPa; kadar air 29,61% adalah 69 kPa; kadar air 33,27% adalah 52 kPa;

kadar air 36,11% adalah 46 kPa; kadar air 39,01% adalah 28 kPa.

2. Hasil penelitian menunjukkan bahwa semakin besar indeks plastisitas tanah

maka tekanan pengembangannya juga semakin besar sehingga indeks

plastisitas dapat dijadikan indikator untuk menghitung potensi pengembangan

tanah, namun untuk kadar air tanah yang tinggi parameter indeks plastisitas

kurang begitu mempengaruhi besar tekanan pengembangan tanah.

3. Penelitian ini menunjukkan korelasi antara kadar air dengan tekanan

mengembang yaitu apabila kadar air pada tanah semakin besar maka tekanan

mengembangnya semakin kecil. Parameter kadar air mempunyai pengaruh

yang kuat terhadap besar tekanan mengembang tanah lempung sehingga

aktivitas tanah lempung berkadar air rendah perlu diwaspadai karena potensi

pengembangannya tinggi.

4. Besar tekanan mengembang pada tanah mempunyai hubungan yang

sebanding dengan persentase pengembangan yang terjadi. Penelitian ini

menunjukkan tekanan mengembang pada tanah semakin besar maka

persentase pengembangan tanah juga semakin besar.


commit to user

55

5.2 Saran

Tanah lempung yang mempunyai aktivitas kembang-susut tinggi dapat

menyebabkan kerusakan pada bangunan teknik sipil. Kondisi tersebut

hendaknya menjadi pemikiran kita agar melakukan penelitian-penelitian

mengenai tanah lempung sehingga didapatkan data yang akurat untuk

referensi pembangunan infrastruktur misalnya jalan raya.

Peneliti menyarankan untuk penelitian selanjutnya, untuk meninjau

kekuatan geser tanah dan hubungannya dengan parameter kepadatan tanah

di wilayah sekitar Surakarta, selain itu diharapkan lebih cermat pada saat

pencetakan sampel uji pada ring oedometer dan pada saat penambahan

beban pada pengujian tekanan mengembang sehingga hasil pengujian yang

diperoleh bisa maksimal.

uji tekanan pengembangan tanah ekspansif ditinjau dari .../uji... · pengujian tekanan mengembang...

Documents