KORELASI NILAI CALIFORNIA BEARING RATIO CBR) DAN …lib.ui.ac.id/file?file=digital/2016-9/20248574-S50710-Denny Lesayuti.p… · dynamic cone penetrometer (dcp) pada tanah ekspansif

UNIVERSITAS INDONESIA

KORELASI NILAI CALIFORNIA BEARING RATIO (CBR) DAN DYNAMIC CONE PENETROMETER (DCP) PADA TANAH

EKSPANSIF YANG DISTABILISASI DENGAN PASIR, SEMEN, DAN KAPUR

SKRIPSI

DENNY LESAYUTI 0606072162

FAKULTAS TEKNIK PROGRAM SARJANA

DEPOK JANUARI 2011

Korelasi nilai..., Denny Lesayuti, FT UI, 2011.

995/FT.01/SKRIP/01/2011

UNIVERSITAS INDONESIA

KORELASI NILAI CALIFORNIA BEARING RATIO (CBR) DAN DYNAMIC CONE PENETROMETER (DCP) PADA TANAH

EKSPANSIF YANG DISTABILISASI DENGAN PASIR, SEMEN, DAN KAPUR

SKRIPSI

Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik


FAKULTAS TEKNIK PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL

KEKHUSUSAN GEOTEKNIK DEPOK

JANUARI 2011


995/FT.01/SKRIP/01/2011

UNIVERSITY OF INDONESIA

CORRELATION BETWEEN CALIFORNIA BEARING RATIO (CBR) AND DYNAMIC CONE PENETROMETER (DCP) ON EXPANSIVE SOIL STABILIZED BY SAND, CEMENT, AND

LIME

UNDERGRADUATE THESIS

Proposed as one of the requirements to obtain a Bachelor of Engineering


FACULTY OF ENGINEERING CIVIL ENGINEERING STUDY PROGRAM

DEPOK JANUARY 2011


HALAMAN PERNYATAAN ORISINALITAS

Skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri,

dan semua sumber baik yang dikutip maupun yang dirujuk

telah saya nyatakan dengan benar.

Nama : Denny Lesayuti

NPM : 0606072162

Tanda Tangan :

Tanggal : 6 Januari 2011

iii


PAGE OF ORIGINALITY STATEMENT

This undergraduate thesis is the result of my own research,

and all of the references either quoted or referred

have been stated correctly.

Name : Denny Lesayuti

NPM : 0606072162

Signature :

Date : January, 6th 2011

iv


HALAMAN PENGESAHAN

Skripsi ini diajukan oleh : Nama : Denny Lesayuti NPM : 0606072162 Program Studi : Teknik Sipil Judul Skripsi : Korelasi Nilai California Bearing Ratio (CBR) dan Dynamic Cone Penetrometer (DCP) pada Tanah Ekspansif yang Distabilisasi dengan Pasir, Semen, Dan Kapur Telah berhasil dipertahankan di hadapan Dewan Penguji dan diterima sebagai bagian persyaratan yang diperlukan untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik pada Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia.

DEWAN PENGUJI

Pembimbing : Dr. Ir. Wiwik Rahayu M.T. ( ............................. ) Penguji : Ir. Widjojo A. Prakoso M.Sc., Ph.D ( ............................. ) Penguji : Dr. Ir. Damrizal Damoerin, M.Sc. ( ............................. ) Ditetapkan di : Depok Tanggal : 6 Januari 2011

v


APPROVAL PAGE

This Undergraduate Thesis is submitted by : Name : Denny Lesayuti NPM : 0606072162 Study Program : Civil Engineering Title : Correlation between California Bearing Ratio (CBR) and Dynamic Cone Penetrometer (DCP) on Expansive Soil Stabilized by Sand, Cement, and Lime Has been successfully defended in front of the Council of Examiners and was accepted as part of the requirements necessary to obtain a Bachelor of Engineering degree in Civil Engineering Program, Faculty of Engineering, University of Indonesia.

COUNCIL OF EXAMINERS

Supervisor : Dr. Ir. Wiwik Rahayu M.T. ( ............................. ) Examiner : Ir. Widjojo A. Prakoso M.Sc., Ph.D ( ............................. ) Examiner : Dr. Ir. Damrizal Damoerin, M.Sc. ( ............................. ) Defined in : Depok Date : January, 6th 2011

vi


KATA PENGANTAR

Puji Syukur saya panjatkan kehadirat Allah SWT atas segala nikmat dan rahmat-

Nya sehingga penulisan skripsi ini dapat diselesaikan dengan baik. Penulisan

skripsi ini dilakukan dalam rangka memenuhi salah satu syarat untuk mencapai

gelar Sarjana Teknik Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas

Indonesia. Saya menyadari bahwa, penulisan skripsi ini tidak akan selesai tanpa

bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, dalam kesempatan

ini saya mengucapkan terima kasih kepada:

1. Allah SWT, yang telah memberikan rahmat, hidayah, dan kekuatan kepada

penulis untuk dapat menyelesaikan skripsi ini dengan baik.

2. Dr. Ir. Wiwik Rahayu M.T., selaku dosen pembimbing yang telah

meluangkan waktu, tenaga, dan pikiran untuk mengarahkan saya dalam

penyusunan skripsi ini hingga selesai.

3. Ir. Widjojo A. Prakoso M.Sc., Ph.D dan Dr. Ir. Damrizal Damoerin M.Sc.,

selaku dosen penguji yang telah memberikan kritikan maupun masukan-

masukan yang berharga dalam penulisan skripsi ini.

4. Laboran-laboran di Laboratorium Mekanika Tanah, Departemen Teknik

Sipil UI, Pak Sunarto, Pak Wardoyo, dan Mas Anto yang telah banyak

membantu dalam usaha memperoleh data yang saya perlukan dalam

skripsi ini.

5. Kedua orang tua saya, Bapak Ir. Yuhastihar dan Ibu Hendah, adik saya

Mega, dan segenap keluarga saya yang telah memberikan bantuan

dukungan material maupun moral.

6. Tim peneliti Tanah Ekspansif Cikarang (Pudia, Zaki, Vande, Prima,

Daden, dan Lani) yang saling bahu membahu dalam penelitian ini.

7. Seluruh sahabat saya Teknik Sipil angkatan 2006 Universitas Indonesia

pada umumnya dan geotekers khususnya, yang selama ini saling

memberikan dukungannya satu sama lain. Semoga kita tetap solid, kawan.

vii


8. Staf dan karyawan Departemen Teknik Sipil UI, Mbak Wati, Pak Kasim,

Bang Yali, Bang Hamit, Mbak Dian, yang selalu ramah dan banyak

membantu.

9. Seluruh teman dan sahabat yang tak dapat disebutkan satu per satu disini

yang juga telah banyak memberikan dukungan.

Akhir kata, saya berharap Allah SWT berkenan membalas segala kebaikan semua

pihak yang telah banyak membantu. Semoga skripsi ini dapat memberikan

manfaat bagi penulis pada khususnya dan bagi pembaca pada umumnya. Semoga

Allah SWT senantiasa mencurahkan rahmat dan karunia-Nya kepada kita semua.

Amin.

Depok, 6 Januari 2011

Penulis

viii


HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI TUGAS AKHIR UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS

Sebagai sivitas akademik Universitas Indonesia, saya yang bertanda tangan di

bawah ini:

Nama : Denny Lesayuti

NPM : 0606072162

Program Studi : Teknik Sipil

Departemen : Teknik Sipil

Fakultas : Teknik

Jenis Karya : Skripsi

demi pengembangan ilmu pengetahuan, menyetujui untuk memberikan kepada

Universitas Indonesia Hak Bebas Royalti Noneksklusif (Non-exclusive Royalty-

Free Right) atas karya ilmiah saya yang berjudul:

KORELASI NILAI CALIFORNIA BEARING RATIO (CBR) DAN

DYNAMIC CONE PENETROMETER (DCP) PADA TANAH EKSPANSIF

YANG DISTABILISASI DENGAN PASIR, SEMEN, DAN KAPUR

beserta perangkat yang ada (jika diperlukan). Dengan Hak Bebas Royalti

Noneksklusif ini Universitas Indonesia berhak menyimpan,

mengalihmedia/formatkan, mengelola dalam bentuk pangkalan data (database),

merawat, dan memublikasikan tugas akhir saya selama tetap mencantumkan nama

saya sebagai penulis/pencipta dan sebagai pemilik Hak Cipta.

Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya.

Dibuat di : Depok

Pada Tanggal : 6 Januari 2011

Yang menyatakan

(Denny Lesayuti)

ix


ABSTRAK Nama : Denny Lesayuti Program Studi : Teknik Sipil Judul : Korelasi Nilai California Bearing Ratio (CBR) dan Dynamic

Cone Penetrometer (DCP) pada Tanah Ekspansif yang Distabilisasi dengan Pasir, Semen, dan Kapur

Tanah ekspansif merupakan tanah dengan potensi kembang susut yang besar. Oleh karena itu, diperlukan suatu proses stabilisasi guna memperbaiki sifat-sifat yang tidak menguntungkan. Dalam skripsi ini, stabilisasi dilakukan dengan menggunakan campuran semen – pasir dan kapur – pasir. Bahan stabilisasi semen, kapur, dan pasir merupakan material yang umum digunakan dalam stabilisasi tanah. Untuk menguji kekuatan tanah, dilakukan uji California Bearing Ratio (CBR) dan Dynamic Cone Penetrometer (DCP). Penelitian dilakukan di Laboratorium Mekanika Tanah FTUI dengan menggunakan sampel tanah yang diperoleh dari Cikarang, Jawa Barat. Hasil data uji CBR dan DCP dikorelasikan sehingga didapat persamaan nilai korelasi CBR – DCP dalam fungsi logaritma. Persamaan yang didapat kemudian dibandingkan dengan persamaan nilai korelasi CBR – DCP pada tanah lempung ekspansif yang tidak distabilisasi. Kata kunci: Tanah ekspansif, CBR, DCP, stabilisasi, pasir, semen, kapur

ABSTRACT Name : Denny Lesayuti Study Program : Civil Engineering Title : Correlation between California Bearing Ratio (CBR) and

Dynamic Cone Penetrometer (DCP) on Expansive Soil Stabilized by Sand, Cement, and Lime

The expansive soil has potential for developing large shrinkage. Therefore, we need a process of stabilization in order to improve its properties that are not profitable. In this paper, the stabilization is done by using a mixture of cement – sand and lime – sand. Stabilization material of cement, lime, and sand are material that commonly used in soil stabilization. California Bearing Ratio (CBR) and Dynamic Cone Penetrometer (DCP) test was conducted to observe the soil strength. Research was conducted at the Laboratory of Soil Mechanics FTUI by using soil samples that taken from Cikarang, West Java. From the result of CBR and DCP test, we can get the equation of the correlation in the logarithmic function. The equation obtained is compared with the correlation equation CBR - DCP on expansive soil that is not stabilized. Key words:

Expansive soil, CBR, DCP, stabilization, sand, cement, lime

x Universitas Indonesia


DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL .............................................................................................. i HALAMAN PERNYATAAN ORISINALITAS.................................................. iii HALAMAN PENGESAHAN ............................................................................... v KATA PENGANTAR ........................................................................................ vii HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI ........................... ix ABSTRAK ............................................................................................................ x DAFTAR ISI ........................................................................................................ xi DAFTAR GAMBAR ......................................................................................... xiii DAFTAR TABEL ............................................................................................. xvii DAFTAR LAMPIRAN ...................................................................................... xix BAB 1 PENDAHULUAN.................................................................................. 1

1.1 Latar Belakang .............................................................................. 1 1.2 Tujuan ........................................................................................... 2 1.3 Ruang Lingkup Penelitian ............................................................. 2 1.4 Metode Penelitian dan Pengumpulan Data ................................... 2 1.5 Sistematika Penelitian ................................................................... 3

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA ....................................................................... 4 2.1 Tanah Ekspansif ............................................................................ 4

2.1.1 Pendahuluan ...................................................................... 4 2.1.2 Identifikasi Tanah Ekspansif ............................................. 4 2.1.3 Persebaran Tanah Ekspansif ........................................... 13

2.2 Stabilisasi Tanah ......................................................................... 16 2.2.1 Umum .............................................................................. 16 2.2.2 Bahan-Bahan Stabilisasi Tanah ....................................... 17

2.3 California Bearing Ratio ............................................................ 22 2.3.1 Umum .............................................................................. 22

2.4 Dynamic Cone Penetrometer ....................................................... 24 2.4.1 Umum .............................................................................. 24 2.4.2 Alat Uji Dynamic Cone Penetrometer ............................ 24 2.4.3 Korelasi Nilai CBR – DCP ............................................. 26

BAB 3 METODOLOGI PENELITIAN ....................................................... 30 3.1 Penjelasan Penelitian ................................................................... 30 3.2 Diagram Alir ............................................................................... 31 3.3 Pengujian Sifat Fisik dan Mekanik Tanah .................................. 32

3.3.1 Batas-Batas Atterberg (Atterberg Limits) ....................... 32 3.3.2 Specific Gravity ............................................................... 33 3.3.3 Analisa Butiran (Sieve Analysis) .................................... 34 3.3.4 Pemadatan ....................................................................... 35 3.3.5 Uji Pengembangan Satu Dimensi (Swelling Test) .......... 37

3.4 Metode Pencampuran Bahan Stabilisasi ...................................... 37 3.5 Uji California Bearing Ratio ...................................................... 38

xi Universitas Indonesia


3.4.1 Maksud dan Tujuan ......................................................... 38 3.4.2 Pelaksanaan ..................................................................... 38

3.6 Uji Dynamic Cone Penetrometer ................................................ 40 3.5.1 Maksud dan Tujuan ......................................................... 40 3.5.2 Pelaksanaan ..................................................................... 40

BAB 4 ANALISA HASIL UJI LABORATORIUM .................................... 41

4.1 Hasil Pengujian Sifat Fisik dan Mekanik Tanah Lempung Asli dan yang Telah Distabilisasi ....................................................... 41 4.1.1 Hasil Pengujian Tanah Lempung Asli ............................ 41 4.1.2 Hasil Pengujian Tanah Ekspansif yang Telah

Distabilisasi dengan Semen dan Pasir ............................. 43 4.1.3 Hasil Pengujian Tanah Ekspansif yang Telah

Distabilisasi dengan Kapur dan Pasir .............................. 44 4.2 Analisa Hasil Uji California Bearing Ratio (CBR) .................... 45

4.2.1 Analisa Hasil Uji CBR dengan Stabilisasi Semen + Pasir ................................................................................. 46

4.2.2 Analisa Hasil Uji CBR dengan Stabilisasi Kapur + Pasir .......................................................................................... 52

4.3 Analisa Hasil Uji Dynamic Cone Penetrometer (DCP) ............. 57 4.3.1 Analisa Hasil Uji DCP dengan Stabilisasi Semen +

Pasir ................................................................................. 59 4.3.2 Analisa Hasil Uji DCP dengan Stabilisasi Kapur +

Pasir ................................................................................. 65 4.4 Korelasi Nilai CBR dan DCP ...................................................... 71

4.4.1 Korelasi Nilai CBR dan DCP pada Tanah Ekspansif yang Telah Distabilisasi Semen + Pasir .......................... 71

4.4.2 Korelasi Nilai CBR dan DCP pada Tanah Ekspansif yang Telah Distabilisasi Kapur + Pasir ........................... 74

4.4.3 Perbandingan Korelasi Nilai CBR dan DCP pada Tanah Ekspansif ......................................................................... 77

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN .......................................................... 78

5.1 Kesimpulan ................................................................................. 78 5.2 Saran ............................................................................................ 79

DAFTAR REFERENSI .................................................................................... 80

xii Universitas Indonesia


DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Zone Aktif ..................................................................................... 6 Gambar 2.2. Korelasi Nilai Indeks Pengembangan dengan Potensi

Perubahan Volume ...................................................................... 10 Gambar 2.3. Grafik Klasifikasi Seed dkk (1962) ............................................. 13 Gambar 2.4. Persebaran Tanah Ekspansif di Pulau Jawa Tahun 94/95 ........... 15 Gambar 2.5. Mineral Lempung dan Potensi Pengembangan ........................... 16 Gambar 2.6. Alat Uji DCP ............................................................................... 25 Gambar 2.7. Contoh Data Hasil Uji DCP pada Suatu Ruas Jalan di

Saskatchewan .............................................................................. 27 Gambar 2.8. Korelasi Hasil Uji CBR – DCP ................................................... 27 Gambar 2.9. Korelasi Nilai CBR dan DCP pada Tanah Gambut .................... 29 Gambar 3.1. Diagram Alir Penelitian .............................................................. 31 Gambar 3.2. Diagram Atterberg Limits ........................................................... 32 Gambar 4.1. Foto SEM Mikrostruktur Sampel Tanah Lempung Ekspansif

(Pembesaran 1000x) .................................................................... 42 Gambar 4.2. Stabilisasi Semen dan Pasir Terhadap Atterberg Limits ............. 43 Gambar 4.3. Stabilisasi Kapur dan Pasir Terhadap Atterberg Limits .............. 44 Gambar 4.4. Proses Pemeraman Sampel Tanah Selama 7 Hari ....................... 45 Gambar 4.5. Uji CBR Unsoaked ...................................................................... 45 Gambar 4.6. Uji CBR Stabilisasi Semen + Pasir pada Kadar Air Optimum

Mould I ........................................................................................ 46 Gambar 4.7. Uji CBR Stabilisasi Semen + Pasir pada Kadar Air Optimum

Mould II ...................................................................................... 46 Gambar 4.8. Uji CBR Stabilisasi Semen + Pasir pada Kadar Air Optimum

Mould III ..................................................................................... 46

xiii Universitas Indonesia


Gambar 4.9. Uji CBR Stabilisasi Semen + Pasir pada Sisi Kering Kadar Air Optimum Mould I ....................................................................... 48

Gambar 4.10. Uji CBR Stabilisasi Semen + Pasir pada Sisi Kering Kadar Air

Optimum Mould II ...................................................................... 48 Gambar 4.11. Uji CBR Stabilisasi Semen + Pasir pada Sisi Kering Kadar Air

Optimum Mould III ..................................................................... 48 Gambar 4.12. Uji CBR Stabilisasi Semen + Pasir pada Sisi Basah Kadar Air

Optimum Mould I ....................................................................... 50 Gambar 4.13. Uji CBR Stabilisasi Semen + Pasir pada Sisi Basah Kadar Air

Optimum Mould II ...................................................................... 50 Gambar 4.14. Uji CBR Stabilisasi Semen + Pasir pada Sisi Basah Kadar Air

Optimum Mould III ..................................................................... 50 Gambar 4.15. Uji CBR Stabilisasi Kapur + Pasir pada Kadar Air Optimum

Mould I ........................................................................................ 52 Gambar 4.16. Uji CBR Stabilisasi Kapur + Pasir pada Kadar Air Optimum

Mould II ...................................................................................... 52 Gambar 4.17. Uji CBR Stabilisasi Kapur + Pasir pada Kadar Air Optimum

Mould III ..................................................................................... 52 Gambar 4.18. Uji CBR Stabilisasi Kapur + Pasir pada Sisi Kering Kadar Air

Optimum Mould I ....................................................................... 54 Gambar 4.19. Uji CBR Stabilisasi Kapur + Pasir pada Sisi Kering Kadar Air

Optimum Mould II ...................................................................... 54 Gambar 4.20. Uji CBR Stabilisasi Kapur + Pasir pada Sisi Kering Kadar Air

Optimum Mould III ..................................................................... 54 Gambar 4.21. Uji CBR Stabilisasi Kapur + Pasir pada Sisi Basah Kadar Air

Optimum Mould I ....................................................................... 56 Gambar 4.22. Uji CBR Stabilisasi Kapur + Pasir pada Sisi Basah Kadar Air

Optimum Mould II ...................................................................... 56 Gambar 4.23. Uji CBR Stabilisasi Kapur + Pasir pada Sisi Basah Kadar Air

Optimum Mould III ..................................................................... 56 Gambar 4.24. Susunan Mould Uji DCP ............................................................. 58 Gambar 4.25. Susunan Alat DCP ...................................................................... 58

xiv Universitas Indonesia


Gambar 4.26. Sketsa Pengujian DCP pada Sampel Tanah (Tampak Atas) ....... 58 Gambar 4.27. Uji DCP Stabilisasi Semen + Pasir pada Kadar Air Optimum ... 59 Gambar 4.28. Uji DCP Stabilisasi Semen + Pasir pada Sisi Kering Kadar Air

Optimum Titik 1 .......................................................................... 61 Gambar 4.29. Uji DCP Stabilisasi Semen + Pasir pada Sisi Kering Kadar Air

Optimum Titik 2 .......................................................................... 61 Gambar 4.30. Uji DCP Stabilisasi Semen + Pasir pada Sisi Basah Kadar Air

Optimum Titik 1 .......................................................................... 63 Gambar 4.31. Uji DCP Stabilisasi Semen + Pasir pada Sisi Basah Kadar Air

Optimum Titik 2 .......................................................................... 63 Gambar 4.32. Uji DCP Stabilisasi Kapur + Pasir pada Kadar Air Optimum

Titik 1 .......................................................................................... 65 Gambar 4.33. Uji DCP Stabilisasi Kapur + Pasir pada Kadar Air Optimum

Titik 2 .......................................................................................... 65 Gambar 4.34. Uji DCP Stabilisasi Kapur + Pasir pada Sisi Kering Kadar Air

Optimum Titik 1 .......................................................................... 67 Gambar 4.35. Uji DCP Stabilisasi Kapur + Pasir pada Sisi Kering Kadar Air

Optimum Titik 2 .......................................................................... 67 Gambar 4.36. Uji DCP Stabilisasi Kapur + Pasir pada Sisi Basah Kadar Air

Optimum Titik 1 .......................................................................... 69 Gambar 4.37. Uji DCP Stabilisasi Kapur + Pasir pada Sisi Basah Kadar Air

Optimum Titik 2 .......................................................................... 69 Gambar 4.38. Kurva Korelasi CBR – DCP dengan Stabilisasi Semen dan

Pasir (Skala Logaritma) .............................................................. 71 Gambar 4.39. Kurva Korelasi CBR – DCP dengan Stabilisasi Semen dan

Pasir (Skala Biasa) ...................................................................... 71 Gambar 4.40. Hubungan antara Kadar Air dan Nilai CBR (Stabilisasi Semen

dan Pasir) ..................................................................................... 72 Gambar 4.41. Hubungan antara Kadar Air dan Nilai DCP (Stabilisasi Semen

dan Pasir) ..................................................................................... 73 Gambar 4.42. Kurva Korelasi CBR – DCP dengan Stabilisasi Kapur dan

Pasir (Skala Logaritma) .............................................................. 74

xv Universitas Indonesia


Gambar 4.43. Kurva Korelasi CBR – DCP dengan Stabilisasi Kapur dan

Pasir (Skala Biasa) ...................................................................... 74 Gambar 4.44. Hubungan antara Kadar Air dan Nilai CBR (Stabilisasi Kapur

dan Pasir) ..................................................................................... 75 Gambar 4.45. Hubungan antara Kadar Air dan Nilai DCP (Stabilisasi Kapur

dan Pasir) ..................................................................................... 76 Gambar 4.46. Perbandingan Kurva CBR – DCP pada Sampel Tanah Asli dan

yang Telah Distabilisasi .............................................................. 77

xvi Universitas Indonesia


DAFTAR TABEL

Tabel 2.1. Korelasi Indeks Uji dengan Tingkat Pengembangan ..................... 10 Tabel 2.2. Korelasi Data Lapangan dan Laboratorium dengan Tingkat

Pengembangan ............................................................................... 11 Tabel 2.3. Korelasi Indeks Plastisitas dengan Potensi Pengembangan ........... 11 Tabel 2.4. Korelasi Aktivitas dengan Potensi Pengembangan ........................ 12 Tabel 2.5. Hubungan antara Jenis Mineral dengan Nilai Aktivitas ................ 13 Tabel 2.6. Persebaran Tanah Ekspansif di Pulau Jawa ................................... 14 Tabel 2.7. Standard Unit Load pada Harga-Harga Penetrasi .......................... 23 Tabel 2.8. Tabel Korelasi Nilai CBR dan DCP .............................................. 28 Tabel 4.1. Hasil Uji Sifat Fisik dan Mekanik Tanah Asli ............................... 41 Tabel 4.2. Pengaruh Bahan Stabilisasi Semen dan Pasir pada Pemadatan

(Standard Proctor) .......................................................................... 43 Tabel 4.3. Pengaruh Bahan Stabilisasi Kapur dan Pasir pada Pemadatan

(Standard Proctor) .......................................................................... 44 Tabel 4.4. Hasil Uji CBR Stabilisasi Semen + Pasir pada Kadar Air

Optimum ........................................................................................ 47 Tabel 4.5. Hasil Uji CBR Stabilisasi Semen + Pasir pada Sisi Kering Kadar

Air Optimum .................................................................................. 49 Tabel 4.6. Hasil Uji CBR Stabilisasi Semen + Pasir pada Sisi Basah Kadar

Air Optimum .................................................................................. 51 Tabel 4.7. Hasil Uji CBR Stabilisasi Kapur + Pasir pada Kadar Air

Optimum ........................................................................................ 53 Tabel 4.8. Hasil Uji CBR Stabilisasi Kapur + Pasir pada Sisi Kering Kadar

Air Optimum .................................................................................. 55 Tabel 4.9. Hasil Uji CBR Stabilisasi Kapur + Pasir pada Sisi Basah Kadar

Air Optimum .................................................................................. 57

xvii Universitas Indonesia


Tabel 4.10. Data Hasil Uji CBR dan DCP dengan Stabilisasi Semen dan Pasir ................................................................................................ 72

Tabel 4.11. Data Hasil Uji CBR dan DCP dengan Stabilisasi Kapur dan Pasir

......................................................................................................... 75

xviii Universitas Indonesia


DAFTAR LAMPIRAN Lampiran A Hasil Pengujian Laboratorium Identifikasi Tanah Lempung

Ekspansif Lampiran B Hasil Pengujian Laboratorium Tanah Lempung Ekspansif dengan

Campuran Bahan Stabilisasi Lampiran C Hasil Pengujian California Bearing Ratio pada Tanah Ekspansif

dengan Campuran Bahan Stabilisasi Lampiran D Hasil Pengujian Dynamic Cone Penetrometer pada Tanah

Ekspansif dengan Campuran Bahan Stabilisai Lampiran E Hasil Uji Mineral Tanah Lempung Ekspansif, SEM Tanah

Lempung Ekspansif, Kandungan Semen, dan Kandungan Kapur

xix Universitas Indonesia


BAB 1

PENDAHULUAN

1.1. LATAR BELAKANG

Tanah merupakan salah satu faktor penting dalam sebuah proyek

konstruksi. Daya dukungnya diperlukan untuk menopang beban yang dihasilkan

oleh proyek konstruksi tersebut. Namun dalam kenyataannya tidak semua tanah

memiliki daya dukung yang baik. Tanah dalam kondisi asli memiliki karakteristik

yang kompleks dan bervariasi. Beberapa menunjukkan bahwa tidak semua tanah

dapat dimanfaatkan secara langsung, tetapi harus melalui suatu proses perbaikan

tanah (soil treatment). Untuk itu diperlukan penyelidikan tanah dan penelitian

sehingga pemanfaatan tanah dapat dilakukan secara optimal.

Dari berbagai macam jenis tanah terdapat tanah khusus yang memerlukan

penanganan tertentu sebelum dapat digunakan. Salah satu contoh tanah khusus ini

adalah lempung ekspansif. Tanah jenis ini paling banyak menimbulkan masalah

bila digunakan sebagai dasar proyek konstruksi, baik pada perencanaan bangunan

maupun sebagai lapisan dasar pada proyek jalan. Lempung ekspansif akan

mengembang ketika kadar airnya bertambah dan akan mengalami susut ketika

kadar airnya berkurang. Karena sifat inilah lempung jenis ini memerlukan

penanganan khusus, antara lain dengan memperbaiki sifat-sifat tanah yang ada

dengan atau tanpa bahan tambahan, sehingga didapat sifat-sifat yang sesuai untuk

digunakan dalam proyek konstruksi.

Pada penelitian ini, stabilisasi tanah lempung ekspansif menggunakan

bahan kimia semen portland, kapur, dan pasir sebagai bahan tambahan. Semen

portland merupakan bahan yang umum digunakan dalam proses stabilisasi tanah

untuk memperbaiki sifat-sifat tanah dasar yang tidak menguntungkan.

Penggunaan kapur cenderung untuk mengurangi perubahan volume tanah

(kembang susut) sehingga swell dari tanah juga dapat berkurang. Sedangkan

bahan tambahan berupa pasir dimaksudkan untuk membentuk ikatan pada mineral

lempung dengan memanfaatkan gaya-gaya gesekan pada butiran pasir.

1 Universitas Indonesia


2

Untuk mengetahui kekuatan sampel tanah lempung ekspansif yang telah

dicampur dengan bahan stabilisasi dilakukan uji California Bearing Ratio (CBR).

Uji ini telah digunakan pada kebanyakan proyek di Indonesia sebagai standar tes

untuk mengetahui kekuatan tanah dasar. Sebagai alternatif dari uji CBR adalah uji

Dynamic Cone Penetrometer (DCP), yaitu suatu alat yang dirancang untuk

menguji kekuatan lapisan tanah dasar suatu perkerasan jalan. Uji DCP relatif lebih

murah dan lebih cepat untuk dilakukan dibandingkan dengan pengujian

konvensional sehingga telah banyak digunakan untuk memperoleh data CBR.

1.2. TUJUAN

Penelitian ini bertujuan untuk mencari korelasi nilai California Bearing

Ratio (CBR) dan Dynamic Cone Penetrometer (DCP) pada tanah ekspansif yang

distabilisasi dengan semen – pasir dan kapur – pasir. Nilai CBR (California

Bearing Ratio) laboratorium yang diperoleh akan dibandingkan dengan hasil dari

percobaan DCP (Dynamic Cone Penetrometer).

1.3. RUANG LINGKUP PENELITIAN

Ruang lingkup penelitian pada skripsi ini adalah pengujian CBR dan DCP

yang dilakukan di Laboratorium Mekanika Tanah Departemen Teknik Sipil,

Fakultas Teknik Universitas Indonesia. Adapun material tanah yang digunakan

adalah tanah lempung ekspansif yang diambil dari kawasan Lippo Cikarang.

Tanah ini akan distabilisasi menggunakan bahan tambahan berupa campuran pasir

(10%) dengan semen (5%) dan menggunakan campuran pasir (10%) dengan kapur

(15%). Pemadatan tanah untuk uji CBR dilakukan sesuai dengan standar ASTM

D698-78 (standard proctor). Sedangkan untuk percobaan CBR laboratorium

menggunakan standar ASTM D1883-87.

1.4. METODE PENELITIAN DAN PENGUMPULAN DATA

Metode penelitian dan pengumpulan data pada skripsi ini menggunakan

metode studi pustaka dan studi eksperimen. Studi pustaka digunakan untuk

mencari referensi-referensi dari buku-buku literatur maupun jurnal-jurnal yang

berkaitan dengan penelitian ini. Sedangkan studi eksperimen merupakan praktek

Universitas Indonesia


3

langsung percobaan-percobaan yang akan dilakukan di Laboratorium Mekanika

Tanah Departemen Teknik Sipil, Fakultas Teknik Universitas Indonesia.

1.5. SISTEMATIKA PENULISAN

BAB I : Pendahuluan

Berupa tinjauan mengenai latar belakang dilakukannya percobaan

California Bearing Ratio (CBR) dan Dynamic Cone Penetrometer

(DCP), maksud dan tujuan, pembatasan masalah, metode

penulisan dan pengumpulan data, serta sistematika penulisan.

BAB II : Tinjauan Pustaka

Menguraikan hal-hal yang menjadi konsep dasar dan teori yang

akan digunakan dalam penulisan. Pada bab ini akan dibahas

mengenai dasar teori dari tanah ekspansif berikut karakteristiknya

secara umum. Selain itu juga akan dibahas pengertian dari

California Bearing Ratio (CBR) dan Dynamic Cone Penetrometer

(DCP) berikut korelasinya dari berbagai penelitian yang telah

dilakukan sebelumnya.

BAB III : Metodologi Penelitian

Berupa penjelasan mengenai kegiatan penelitian yang meliputi

persiapan material, pengujian California Bearing Ratio (CBR),

dan pengujian Dynamic Cone Penetrometer (DCP).

BAB IV : Analisa Hasil Uji Laboratorium

Berupa pembahasan dari hasil uji California Bearing Ratio (CBR)

dan Dynamic Cone Penetrometer (DCP) berikut korelasinya dari

beberapa sampel yang digunakan.

BAB V : Kesimpulan dan Saran

Berisi tentang pengambilan kesimpulan dari hasil uji California

Bearing Ratio (CBR) dan Dynamic Cone Penetrometer (DCP)

yang telah dilakukan serta saran untuk penelitian selanjutnya.



BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 TANAH EKSPANSIF

2.1.1. Pendahuluan

Kondisi tanah di setiap daerah beraneka ragam baik sifat maupun

perilakunya. Ada yang memberikan daya dukung yang baik dan ada pula yang

memberikan daya dukung yang buruk. Kondisi tersebut dipengaruhi oleh berbagai

macam faktor antara lain faktor topografi, geologi, morfologi, iklim dan

lingkungan. Di Indonesia, jenis tanah lempung merupakan jenis tanah yang

banyak ditemukan. Dan berdasarkan perilaku mineral pembentuknya, tanah

lempung dapat dibedakan menjadi tanah lempung ekspansif dan non-ekspansif.

Ada 2 faktor yang mempengaruhi sebuah tanah bersifat ekspansif atau

non-ekspansif, yaitu faktor mikroskopik dan faktor makroskopik. Faktor

mikroskopik dipengaruhi oleh mineralogi tanah dan perilaku kimiawi tanah.

Sedangkan faktor makroskopik adalah properti tanah secara fisik, seperti

plastisitas dan berat volume tanah. Faktor makroskopik akan dipengaruhi oleh

faktor mikroskopik tanah tersebut.

Tanah lempung ekspansif merupakan material tanah atau batuan yang

memiliki karakteristik kembang susut yang sangat besar ketika mengalami

perubahan kadar air. Hal ini disebabkan karena mineral pembentuk tanah ini

didominasi oleh mineral montmorillonite yang bersifat sangat ekspansif. Istilah

batuan diberikan karena pada kondisi kering, tanah ekspansif seringkali berada

dalam cakupan batuan yang memiliki kuat tekan bebas lebih besar dari 250 kPa.

Karena sifat kembang susutnya tersebut, tanah jenis ini memberikan permasalahan

yang cukup besar dalam bidang geoteknik, baik untuk pondasi maupun sebagai

tanah dasar pada suatu lapisan jalan.

2.1.2. Identifikasi Tanah Ekspansif

Mengingat kerugian yang dapat ditimbulkan oleh sifat kembang susut

pada tanah ekspansif, maka diperlukan langkah-langkah untuk dapat



5

mengidentifikasi suatu tanah bersifat ekspansif atau tidak. Berdasarkan pedoman

“Penanganan Tanah Ekspansif untuk Konstruksi Jalan” yang dikeluarkan oleh

Departemen Pekerjaan Umum terdapat beberapa faktor yang mempengaruhi

besarnya potensi kembang susut pada suatu tanah. Faktor-faktor tersebut dibagi

kedalam 3 kelompok, yaitu:

• karakteristik tanah,

• faktor lingkungan,

• kondisi tegangan.

1. Karakteristik Tanah

Tanah ekspansif memiliki karakteristik yang berbeda dengan karakteristik

tanah lainnya. Terdapat beberapa hal yang menunjukkan suatu tanah memiliki

karakteristik tanah ekspansif.

• Mineral Lempung

Mineral lempung yang menyebabkan perubahan volume yang besar pada

umumnya adalah montmorillonite. Mineral ini memiliki rumus struktur kimia

Al4Si8O20(OH)n(H2O). Montmorillonite sangat sensitif terhadap perubahan kadar

air tanah, hal inilah yang menyebabkan tanah akan mengembang apabila kadar air

yang dikandungnya bertambah. Selain itu juga terdapat mineral vermiculite dan

mineral sejenisnya. Sedangkan illite dan kaolinite dapat bersifat ekspansif besar

jika ukuran partikelnya sangat halus.

• Kimia Tanah

Peningkatan faktor kation dan meningginya valensi kation dapat

menghambat faktor pengembangan dari tanah. Contohnya, kation Mg2+ akan

memberikan swelling lebih kecil dibandingkan dengan kation Na+.

• Plastisitas

Tanah dengan plastisitas dan batas cair yang tinggi memiliki potensi

pengembangan yang besar.

• Struktur Tanah

Tanah lempung yang terflokulasi akan cenderung bersifat ekspansif

dibandingkan tanah yang terdispersi. Struktur dan susunannya akan berubah

sebagai akibat pemadatan pada kadar air yang lebih tinggi dari kadar air awal.



6

Pemadatan dengan cara meremas akan menyebabkan struktur terdispersi dengan

potensi pengembangan yang lebih rendah dibandingkan dengan pemadatan biasa

pada kadar air yang lebih rendah.

• Berat Isi Kering

Berat isi kering yang lebih tinggi menunjukkan jarak antar partikel yang

kecil. Hal ini berarti gaya tolak menolak akan lebih besar dan potensi

pengembangan menjadi lebih besar.

2. Faktor Lingkungan

• Kadar Air Awal

Tanah ekspansif dengan kadar air rendah akan menarik air lebih kuat

dibanding tanah yang sama dengan kadar air lebih tinggi. Tanah yang basah akan

mengalami susut yang lebih besar dibandingkan dengan tanah yang kering.

• Variasi Muka Air Tanah

Variasi muka air tanah akan menyebabkan variasi kadar air dan kedalaman

zone aktif. Perubahan kadar air pada zone aktif dekat dengan permukaan tanah

akan mempengaruhi besarnya pengembangan.

• Iklim

Iklim pada suatu wilayah akan mempengaruhi proses presipitasi dan

evapotranspirasi yang pada akhirnya akan mempengaruhi perubahan kadar air dan

kedalaman zone aktif.

Gambar 2.1. Zone Aktif

(sumber: Departemen Pekerjaan Umum)



7

• Drainase

Keberadaan saluran drainase, irigasi, kolam maupun fasilitas pengairan

lainnya akan memungkinkan suatu tanah untuk mempunyai akses terhadap

sumber air. Variasi ketersediaan air pada fasilitas pengairan inilah yang

mempengaruhi perubahan kadar air pada tanah.

• Vegetasi

Vegetasi-vegetasi berupa pepohonan, semak, dan rumput di atas tanah

akan menghisap air tanah untuk proses transpirasi sehingga menyebabkan

perubahan kadar air pada daerah tersebut.

• Permeabilitas

Permeabilitas tinggi dapat mempercepat pengembangan pada tanah. Hal

ini diakibatkan oleh perpindahan air yang lebih cepat, khususnya pada tanah yang

mengalami retakan.

• Suhu

Peningkatan suhu mengakibatkan kadar air berpindah ke suhu yang lebih

dingin misalnya dibawah perkerasan atau bangunan.

3. Kondisi Tegangan

• Riwayat Tegangan

Dengan angka pori yang sama, tanah yang overconsolidated akan lebih

ekspansif jika dibandingkan dengan tanah yang normally consolidated. Proses

pembasahan-pengeringan yang berulang-ulang cenderung dapat mengurangi

potensi pengembangan hingga keadaannya stabil.

• Kondisi Lapangan

Tegangan awal harus diperkirakan untuk mengevaluasi akibat-akibat dari

perubahan kadar air yang akan terjadi.

• Pembebanan

Besarnya pembebanan akan menyeimbangkan gaya antarpartikel sehingga

akan mengurangi besarnya pengembangan.

• Profil Lapisan Tanah

Struktur lapisan tanah, ketebalan, dan lokasi kedalaman tanah ekspansif

sangat mempengaruhi besarnya potensi pergerakan. Pergerakan paling besar



8

terjadi apabila tanah ekspansif terdapat mulai dari permukaan hingga melebihi

kedalaman zona aktif.

Pengidentifikasian tanah lempung ekspansif dapat dilakukan dengan

berbagai cara. O’neill dan Poormoayed (1980) menguraikan cara identifikasi

tanah ekspansif sebagai berikut:

1. Visual

• Karakteristik Tanah

Bongkahan tanah ekspansif sangat keras pada saat mengering dan licin

ketika dipotong dengan shovel atau scrapper. Lembut dan lengket ketika basah

dan meninggalkan sisa ketika diremas dengan telapak tangan.

• Karakteristik Di Lapangan

Di lapangan menunjukkan adanya pergerakan pada lereng, retak yang

terjadi akibat penyusutan memiliki jarak yang tetap.

2. Iklim

Suatu wilayah yang mempunyai musim kemarau yang panjang dan

kemudian dilanjutkan dengan musim penghujan lebih rentan terhadap aktifitas

lempung ekspansif. Penggolongan tingkat ekspansif suatu tanah berdasarkan iklim

dapat menggunakan Thornthwaite Moisture Indeks yang didefinsikan sebagai

perbandingan rata – rata curah hujan per tahun (dalam inch).

3. Pengujian Laboratorium

Uji laboratorium yang dapat dilakukan untuk mengidentifikasi tanah

lempung ekspansif meliputi uji atterberg limit dan analisa hydrometer. Suatu

sampel tanah dapat dikatakan berpotensi sebagai tanah ekspansif apabila memiliki

batas cair lebih dari 40% dan indeks plastisitas lebih besar dari 20%.

4. Pengujian Lapangan

Pemeriksaan kadar pH pada lahan pertanian dapat dilakukan untuk

mengidentifikasi tanah ekspansif di lapangan. Air ini akan bercampur dengan air



9

lain yang mengandung ion bebas sehingga mendorong terjadinya pertukaran ion.

Hal ini dapat menjadi indikasi yang kuat mengenai keberadaan tanah lempung

ekspansif.

Cara lain yang dapat digunakan untuk mengidentifikasi tanah ekspansif

dijelaskan juga dalam pedoman “Penanganan Tanah Ekspansif untuk Konstruksi

Jalan” yang dikeluarkan oleh Departemen Pekerjaan Umum. Identifikasi tanah

ekspansif dilakukan dengan dua cara yaitu, cara langsung dan cara tak langsung.

Cara ini pada umumnya menghubungkan antara data pengujian laboratorium atau

lapangan dengan tingkat potensi pengembangan tanah.

1. Identifikasi Langsung

Identifikasi langsung lebih menitikberatkan pengukuran pengembangan

secara langsung, baik dengan contoh tanah tak terganggu maupun terganggu.

Metode pengujian yang dapat dilakukan beraneka ragam, dapat menggunakan uji

kembang bebas (free swell) maupun perubahan volume potensial (potensial

volume change).

Uji kembang bebas dilakukan dengan cara menempatkan sejumlah tanah

kering lolos saringan No. 40 ke dalam sebuah silinder ukur berisi air serta

mengukur volume pengembanganya setelah tanah turun seluruhnya. Nilai

kembang bebas dinyatakan sebagai perbandingan perubahan volume terhadap

volume awalnya, yang dinyatakan dalam persen.

Perubahan volume potensial diukur dengan menggunakan PVC meter.

Pengujian ini dilakukan dengan cara memadatkan contoh tanah terganggu dengan

kadar air alami di lapangan. Contoh tanah dijenuhkan dan dibiarkan mengembang

hingga menekan cincin ukur. Besarnya tekanan pada cincin ukur dinyatakan

sebagai indeks pengembangan dan nilainya dikorelasikan dengan nilai perubahan

volume potensial yang dapat dilihat pada gambar 2.2.



10

Gambar 2.2. Korelasi Nilai Indeks Pengembangan dengan Potensi Perubahan Volume

2. Identifikasi Tak Langsung

Cara identifikasi tanah tak langsung merupakan proses identifikasi tanah

ekspansif dengan uji laboratorium, umumnya dengan melihat plastisitasnya.

Plastisitas merupakan parameter yang sering digunakan karena karakteristik

plastisitas berkaitan erat dengan sifat perubahan volume. Namun demikian, tanah

yang sudah teridentifikasi memiliki potensi ekspansif, belum tentu dapat

dipastikan sebagai tanah ekspansif. Identifikasi tak langsung dapat dianalisis

dengan beberapa parameter berikut:

• Batas-Batas Atterberg

Holtz dan Gibbs (1956) mengidentifikasi tanah ekspansif dengan

mengkorelasi kadar koloid, indeks plastisitas (PI), dan shrinkage limit (SL). Tabel

2.1 menunjukkan korelasi indeks uji dengan tingkat pengembangan.

Tabel 2.1. Korelasi Indeks Uji dengan Tingkat Pengembangan

Data dari Indeks Uji

Kadar Koloid (%) PI (%) SL (%)

% Perubahan

Volume

Tingkat

Pengembangan

> 28 > 35 < 11 > 30 Sangat tinggi



11

(sambungan Tabel 2.1)

20 – 31

13 – 23

< 15

25 – 41

15 – 28

< 18

7 – 12

10 – 16

> 15

20 – 30

10 – 20

< 10

Tinggi

Sedang

Rendah

(Holtz & Gibbs, 1956)

Chen (1965) mengadakan penelitian tentang identifikasi tanah ekspansif

berdasarkan presentase butiran tanah yang lolos saringan no. 200, batas cair (LL),

dan nilai standard penetration resistance (N-SPT) untuk memperkirakan tingkat

pengembangan tanah ekspansif.

Tabel 2.2. Korelasi Data Lapangan dan Laboratorium dengan Tingkat Pengembangan

Data Lapangan dan Laboratorium

Presentase Lolos

Saringan no. 200 LL (%)

N-SPT

(blows/feet)

% Perubahan

Volume

Tingkat

Pengembangan

> 95

60 – 95

30 – 60

< 30

> 60

40 – 60

30 – 40

< 30

> 30

20 – 30

10 – 20

< 10

> 10

3 – 10

1 – 5

< 1

Sangat tinggi

Tinggi

Sedang

Rendah

(Chen, 1965)

Pada tahun 1988, Chen hanya menggunakan indeks plastisitas (PI) untuk

mengidentifikasi tanah ekspansif. Tabel 2.3 menunjukkan tingkat pengembangan

berdasarkan indeks plastisitas (PI) menurut Chen.

Tabel 2.3. Korelasi Indeks Plastisitas dengan Potensi Pengembangan

PI (%) Potensi Pengembangan

0 – 15

10 – 35

20 – 55

> 55

Rendah

Sedang

Tinggi

Sangat tinggi

(Chen, 1988)



12

• Aktivitas (Activity)

Skempton (1953) mendefinisikan sebuah parameter yang disebut aktivitas.

Aktivitas merupakan perbandingan antara indeks plastisitas dengan presentase

fraksi lempung.

CFPIAc = (2.1)

Ac = aktivitas

PI = indeks plastisitas (%)

CF = presentase fraksi lempung (%)

Aktivitas berkorelasi kuat dengan potensi pengembangan dan dapat

diklasifikasikan seperti yang ditunjukkan pada tabel 2.4.

Tabel 2.4. Korelasi Aktivitas dengan Potensi Pengembangan

Aktivitas (Ac) Tingkat Keaktifan Potensi Pengembangan

< 0.75

0.75 < Ac < 1.25

> 1.25

Tidak aktif

Normal

Aktif

Rendah

Sedang

Tinggi (Skempton, 1953)

Untuk tanah yang dipadatkan dengan pemadatan standar pada kadar air

optimum, tingkat keaktifannya menggunakan aktivitas Skempton yang telah

dimodifikasi oleh Seed dan kawan-kawan (1962). Berikut merupakan rumus yang

digunakan:

10CFPIAc−

= (2.2)

Ac = aktivitas

PI = indeks plastisitas (%)

CF = presentase fraksi lempung (%)

10 adalah faktor reduksi.



13

Nilai aktivitas yang didapat kemudian dikorelasikan dengan presentase

fraksi lempungnya sehingga dapat digunakan untuk menentukan tingkat

pengembangan sebagaimana terlihat dalam gambar 2.3.

Gambar 2.3. Grafik Klasifikasi Seed dkk (1962)

Nilai aktivitas juga dapat ditinjau dari mineral lempung yang terdapat di

dalam tanah tersebut. Skempton (1953) mengklasifikasikannya sebagai berikut:

Tabel 2.5. Hubungan antara Jenis Mineral dengan Nilai Aktivitas

Mineral Lempung Aktivitas

Kaolinite

Illite

Montmorillonite (Ca)

Montmorillonite (Na)

0.33 – 0.46

0.90

1.5

7.2 (Skempton, 1953)

2.1.3. Persebaran Tanah Ekspansif

Data yang menunjukkan persebaran tanah ekspansif di seluruh Indonesia

masih sangat sedikit. Namun, beberapa penelitian yang pernah dilakukan

menunjukkan persebaran tanah ekspansif di Pulau Jawa. Dalam Jurnal Litbang

Jalan, Volume 22 No.2 Mei 2005, “Potensi Sifat Ekspansif Tanah Kelempungan”



14

(M. Suherman 2005) ditunjukkan beberapa daerah yang teridentifikasi berpotensi

memiliki sifat ekspansif pada jenis tanahnya. Berikut merupakan tabel dari hasil

penelitian tersebut:

Tabel 2.6. Persebaran Tanah Ekspansif di Pulau Jawa

No. Ruas Jalan

Lokasi

Pengambilan

Sampel

Kedalaman

Sampel dari

Muka Tanah (m)

Geologi Regional Potensi

Pengembangan

1 Semarang –

Purwodadi

Km Smg 36.0

s/d 43.00

2.0 – 3.0 Dataran rendah,

termasuk pantai

utara, ketinggian ±

10 – 15 m di atas

muka laut

Tinggi s/d sangat

tinggi

2 Demak –

Godong

Km Dmp

13+800


termasuk pantai


11 m di atas muka

laut

Tinggi s/d sangat

tinggi

3 Demak –

Kudus

Km Smg

38+800


termasuk pantai


10 – 15 m di atas

muka laut

Tinggi s/d sangat

tinggi

4 Wirosari –

Cepu

Wrs Sta

37+500 s/d Sta

58+250

1.0 – 4.0 Perbukitan rendah,

ketinggian ± 50 m

di atas muka laut

Tinggi s/d sangat

tinggi

5 Ngawi –

Caruban

Km Crb 5+400

s/d Km

19+000


ketinggian ± 70 m

di atas muka laut

Tinggi s/d sangat

tinggi

6 Surabaya –

Gresik

Km Sby

12+800 dan

Sta 14+450


termasuk pantai


1.0 m di atas muka

laut

Tinggi



15


7 Gresik –

Lamongan

Km Gsk

16+500


termasuk pantai


1.5 m di atas muka

laut

Tinggi

8 Yogya –

Wates

Km Ygy

23+00 s/d Km

27+00


ketinggian ± 25 m

di atas muka laut

Tinggi

9 Jakarta –

Cikampek

Sta Jkt 25+500

s/d 69+600


ketinggian ± 40 m

di atas muka laut

Tinggi s/d sangat

tinggi

(M. Suherman 2005)

Dalam “Pengkajian Penanganan Kerusakan Jalan Di Atas Tanah

Ekspansif” yang diterbitkan oleh Departemen Pekerjaan Umum juga didapat peta

persebaran tanah ekspnasif di Pulau Jawa.

Gambar 2.4. Persebaran Tanah Ekspansif di Pulau Jawa Tahun 94/95

(Departemen Pekerjaan Umum)



16

Berikut ditampilkan potensi pengembangan yang terjadi (%) dan mineral

lempung yang terkandung di dalamnya:

Gambar 2.5. Mineral Lempung dan Potensi Pengembangan

(Departemen Pekerjaan Umum)

2.2 STABILISASI TANAH

2.2.1. Umum

Lempung ekspansif merupakan salah satu tanah yang dapat menimbulkan

kerugian apabila digunakan dalam suatu proyek pembangunan akibat perilaku

kembang susutnya. Sebelum dilaksanakan proyek konstruksi, tanah jenis ini perlu

diganti dengan tanah yang lebih baik atau dengan memperbaiki terlebih dahulu

sifat-sifatnya. Perbaikan secara fisik maupun kimiawi ini disebut sebagai

stabilisasi tanah.

Stabilisasi tanah dapat dilakukan dengan berbagai macam hal, baik dengan

cara mekanis (pemadatan) maupun dengan bahan pencampur (additiver).

Kombinasi dari keduanya juga dapat dilakukan agar dapat meningkatkan

kerapatan tanah, meningkatkan kohesi dan/atau tegangan gesek, dan merubah

sifat-sifat dasar yang tidak diinginkan.



17

2.2.2. Bahan-Bahan Stabilisasi Tanah

1. Pasir

Pasir sebagai salah satu bahan stabilisasi tanah sudah umum digunakan di

Indonesia. Kemampuannya sebagai bahan stabilisasi dapat menurunkan indeks

plastisitas (PI) tanah dan mengurangi tegangan air permukan (water surface

tension). Pemeraman dilakukan agar stabilisasi tanah dengan pasir dapat

memberikan hasil yang baik. Hal tersebut memberikan kesempatan pada tanah

untuk bereaksi dengan bahan-bahan yang terkandung di dalam pasir. Selain itu,

dengan adanya masa pemeraman ini membuat campuran tanah dengan pasir

menjadi lebih homogen.

Beberapa penelitian menunjukkan bahwa stabilisasi tanah menggunakan

pasir dapat merubah sifat fisik dan mekanis yang terdapat dalam tanah. Salah satu

contohnya ditunjukkan dalam penelitian yang dilakukan Departemen Teknik Sipil

pada tahun 1995 dalam laporan penelitian “Pengaruh Campuran Pasir Terhadap

Tanah Lempung yang Mengandung Kandungan Mineral yang Berbeda”. Berikut

garis besar perubahan yang terjadi akibat proses pencampuran ini:

• Plastisitas Tanah

Dari uji atterberg limit yang dilakukan dapat disimpulkan bahwa

pencampuran tanah dengan pasir dapat menurunkan nilai batas cair (LL) seiring

dengan penambahan pasir. Sedangkan untuk batas plastis (PL) mengalami

kenaikan sesuai dengan penambahan pasir. Dengan demikian indek plastisitas

akan menurun sejalan dengan penambahan presentase pasir. Hal ini disebabkan

karena luas permukaan spesifik tanah akan berkurang mengakibatkan penyebaran

air pada tanah menjadi berkurang.

• Kuat Geser

Dari uji direct shear, didapat parameter sudut geser dalam (Φ) dan kohesi

(Cu) dari campuran tanah dan pasir. Hasil dari uji ini menunjukkan bahwa nilai

sudut geser dalam mengalami kenaikan dan nilai kohesi mengalami penurunan

seiring dengan penambahan presentase pasir. Pencampuran tanah dengan pasir

mengakibatkan persinggungan antara butir-butir pasir dengan tanah. Butiran tanah

mengikat butiran pasir sehingga rongga-rongga tanah makin kecil. Dan karena



18

pasir tidak memiliki daya lekat, maka penambahan pasir ke dalam tanah

mengakibatkan penurunan nilai kohesi.

• Kuat Tekan Bebas

Pencampuran pasir dengan tanah mengakibatkan penurunan nilai kuat

tekan bebas (Qu). Persinggungan yang terjadi pada tanah semakin besar, pori-pori

tanah makin kecil, tanah semakin kering, daya lekat antar butiran semakin kecil,

sehingga kekuatan tanah semakin berkurang.

• Konsolidasi

Dari uji konsolidasi akan didapat parameter koefisien pemampatan (Cv)

dan indeks pemampatan (Cc). Semakin banyak presentase pasir yang dicampurkan

ke dalam tanah, semakin tinggi nilai Cv dan Cc. Akibat koefisien pemampatan (Cv)

menjadi meningkat, penurunan kecepatan tanah menjadi lebih besar.

2. Semen

Dalam “Pedoman Stabilisasi Dangkal Tanah Lunak Untuk Konstruksi

Timbunan Jalan” yang diterbitkan oleh Badan Litbang PU Departemen Pekerjaan

Umum, disebutkan bahwa stabilisasi tanah dengan menggunakan semen pertama

kali dilakukan di Amerika Serikat pada tahun 1935. Pondasi bangunan untuk

rumah dan pabrik di Amerika dan Afrika Selatan hingga tahun 1949 yang

didirikan di atas tanah yang kondisinya kurang baik banyak menggunakan cara-

cara stabilisasi dengan semen. Stabilisasi ini biasanya diterapkan di bidang jalan

terutama untuk mengubah sifat-sifat tanah dasar (sub grade) atau lapis pondasi

bawah (sub base) agar memenuhi standar persyaratan teknik.

Reaksi antara semen dan air menghasilkan kalsium silikat dan alumunium

hidrat yang akan mengikat partikel-partikel tanah. Proses hidrasi menghasilkan

Ca(OH)2 yang akan bereaksi dengan mineral-mineral dari tanah. Namun, reaksi

ini tidak berlangsung seketika seperti proses hidrasi melainkan memakan waktu

berbulan-bulan karena kekerasan dan kekuatan tanah akan terjadi secara bertahap

seiring dengan proses pengenyalan dan pengkristalan. Aktifitas dari semen yang

ditambahkan pada lempung ekspansif akan mengurangi batas cair, indeks

plastisitas, potensi pengembangannya serta memperbesar batas susut dan gaya

gesernya.



19

Berikut merupakan keunggulan semen sebagai bahan stabilisasi tanah

(Soepandji, 1995):

• Material semen mudah didapat.

• Penggunaan semen pada umumnya membutuhkan sedikit perawatan

dibandingkan dengan bahan stabilisasi lainnya.

• Hampir semua jenis tanah dapat distabilisasi dengan menggunakan

semen.

Proses pencampuran tanah dengan semen dapat merubah sifat fisik

maupun sifat mekanis dari tanah. Berikut merupakan uraian dari perubahan sifat

tersebut:


Pencampuran tanah dengan semen akan mengakibatkan penurunan nilai

plastisitas tanah. Perubahan tersebut diakibatkan oleh lepasnya ion-ion kalsium

selama berlangsungnya hidrasi semen. Terjadinya pertukaran kation akan

merubah kerapatan muatan listrik di sekeliling permukaan partikel tanah. Partikel-

pertikel lempung akan saling tarik-menarik sehingga menyebabkan terjadinya

flokulasi dan agresi. Lempung yang menggumpal akan bersifat seperti lanau yang

mempunyai plastisitas rendah.

• Sementasi

Proses sementasi ini bersifat kimiawi yang dapat diartikan sebagai

pembentukan ikatan kimiawi antara permukaan butiran-butiran tanah yang

terbuka.

3. Kapur

Penggunaan kapur sebagai bahan stabilisasi tanah bukanlah suatru hal

yang baru. Kapur yang dimaksud dsini adalah kapur murni, yaitu kalsium oksida

atau CaO. Di alam bebas, biasanya kapur bercampur dengan senyawa lainnya,

contohnya kalsium karbonat (CaCO3) yang mengandung 56% kalsium oksida

(CaO) dan 44% karbondioksida. Kalsium oksida murni biasanya mengandung

71% kalsium dan 29% karbondioksida. Macam-macam bahan yang mengandung

kapur di alam adalah batu kapur, marmer, kulit kerang, batu dolomite, dan



20

sebagainya. Batu dolomite adalah batu kapur yang mengandung magnesium

(CaCO3 + MgCO3).

Kapur yang dijual bebas didapat dari hasil pembakaran batu kapur atau

dolomite tersebut. Dari hasil pembakaran itu diperoleh kapur hidup (unslaked lime

atau quick-lime). Berikut merupakan proses reaksi yang terjadi akibat pembakaran

tersebut:

batu kapur (CaCO3) CaO + CO⎯⎯ →⎯dibakar2

atau

dolomite (CaCO3 + MgCO3) CaO + MgO + CO⎯⎯ →⎯dibakar2

CaO inilah yang sering disebut sebagai quick-lime, jika bereaksi dengan air akan

menghasilkan kalsium hidroksida, berikut merupakan reaksi yang terjadi:

CaO + H2O ↔ Ca(OH)2 (hydrated-lime)

Reaksi yang terjadi merupakan reaksi bolak-balik, pembakaran dari kalsium

hidroksida akan menghasilkan CaO.

Pencampuran kapur dengan tanah menimbulkan banyak reaksi kimia yang

terjadi di dalamnya sehingga sulit untuk dapat diteliti satu per satu. Hanya

beberapa proses saja yang dapat diikuti hingga batas-batas tertentu. Dari sekian

banyak proses yang terjadi, terdapat tiga proses yang perlu untuk diketahui.

• Penggantian Ion dan Perubahan Susunan

Pencampuran kapur pada tanah dapat membuat tanah menjadi tidak

lengket seperti pasir serta mudah untuk dikerjakan. Fenomena ini terjadi karena

salah satu dari dua sebab atau merupakan kombinasi dari keduanya. Pertama,

disebabkan karena kalsium kation dari kapur menggeser ion-ion dari sodium dan

hidrogen yang lemah pada permukaan butir-butir tanah lempung. Kedua, terjadi

penambahan kalsium kation yang memenuhi permukaan partikel tanah lempung.

Dua proses tersebut merubah ion-ion yang ada pada permukaan partikel tanah

lempung sehingga tanah yang tadinya lengket berubah menjadi seperti pasir dan

plastisitasnya menurun.

• Proses Pengerasan (Cementing Action)

Hal lain yang penting dalam pencampuran kapur dengan tanah adalah

proses sementasi yang terjadi dari campuran itu. Kejadian ini disebabkan karena

kalsium dan mineral yang ada di dalam tanah membentuk unsur-unsur baru seperti



21

mineral aluminium dan silika. Perlu diperhatikan bahwa untuk mencapai

pengerasan yang diharapkan maka campuran tersebut harus dipadatkan setelah

selesai proses pemeraman (curing).

• Carbonation

Reaksi yang terjadi antara karbondioksida dengan kalsium hidroksida akan

menjadi kalsium karbonat. Jika proses ini terjadi pada kapur sebelum pelaksanaan

pencampuran tanah, maka hasil pengerasan akan tidak memuaskan. Oleh karena

itu, kapur yang akan digunakan harus disimpan dengan baik.

Dari proses di atas dapat diketahui bahwa proses pencampuran tanah

dengan kapur akan merubah sifat-sifat fisik dari tanah tersebut. Banyak yang perlu

diselidiki tentang perubahan sifat fisik ini, akan tetapi terdapat beberapa

perubahan sifat fisik dari tanah yang nyata dapat diketahui, seperti:

• Grain Size Distribution

Perubahan yang mula-mula tampak terjadi pada pencampuran tanah

dengan kapur adalah pengelompokan butir-butir tanah yang halus menjadi

kelompok butir-butir tanah yang agak besar (agglomeration dan flocculation).

Perubahan bentuk ini tergantung dari jenis tanah yang dicampur. Tanah yang

plastis lebih banyak mengalami perubahan dibandingkan tanah yang mengandung

banyak pasir. Perubahan yang terjadi juga tergantung pada banyaknya kapur yang

dipakai. Semakin banyak kapur maka semakin banyak butiran kasar yang

terbentuk. Selain itu, waktu pemeraman (curing) dan jenis kapur juga menentukan

perubahan susunan tersebut. Quick-lime akan memberikan hasil yang lebih baik

daripada hydrated-lime.


Dalam hal ini batas plastis (PL) dan batas cair (LL) mengalami perubahan

setelah dilakukan pencampuran. PL menjadi lebih tinggi dengan tiap penambahan

kapur, sedangkan LL sering kali menjadi lebih rendah. Penurunan LL tidak selalu

terjadi pada setiap jenis tanah. Beberapa jenis tanah menunjukkan nilai LL yang

lebih tinggi setiap penambahan kapur. Pada umumnya tanah yang sangat plastis

akan mengalami penurunan LL, sedangkan pada tanah yang kasar cenderung

terjadi kenaikan nilai LL.



22

• Pengembangan Tanah (Swelling)

Penambahan kapur pada tanah juga mempengaruhi pengembangan dari

tanah. Umumnya batas susut (shrinkage limit) akan naik dan shrinkage ratio akan

menurun. Batas susut dan indeks plastisitas (PI) mempunyai hubungan satu sama

lain, jika PI berubah sedikit maka perubahan batas susut juga sedikit pula. Kapur

tenyata berpengaruh besar pada tanah yang mudah mengembang dalam keadaan

basah daripada tanah yang pengembangannya sedikit pada saat basah.

• Kekuatan dan Ketahanan

Berbagai macam percobaan uji kekuatan telah dilakukan dalam

penyelidikan, seperti uncofined compression test, California Bearing Ratio,

triaksial dan pemadatan. Dari semua jenis uji yang dilakukan menunjukkan gejala

yang sama, dalam hal ini jika pada suatu jenis uji menunjukkan tanda-tanda

kenaikan kekuatan, maka begitu pula yang terjadi pada uji yang lain. Namun,

sejauh ini belum diketahui kadar kapur optimum yang menghasilkan kekuatan

maksimum untuk setiap keadaan. Adapun faktor utama yang mempengaruhi

kekuatan campuran adalah: kadar kapur, jenis kapur, jenis tanah, pemadatan,

waktu dan cara pemeraman (curing). Faktor-faktor tersebut mempunyai hubungan

satu dengan lainnya dan semuanya sama penting.

• Kepadatan dan Kadar Air Optimum

Dengan suatu cara pemadatan yang sama, menunjukkan bahwa tanah yang

dicampur dengan kapur memiliki kerapatan jenis lebih rendah daripada tanah

aslinya. Kerapatan jenis akan semakin menurun seiring dengan penambahan

kapur. Penambahan kapur juga mengakibatkan naiknya kadar air optimum.

2.3 CALIFORNIA BEARING RATIO

2.3.1. Umum

Uji California Bearing Ratio (CBR) adalah sebuah uji yang

membandingkan kekuatan contoh tanah dengan kepadatan tertentu dan pada kadar

air tertentu dengan kekuatan batu pecah bergradasi rapat sebagai standar material

dengan nilai CBR = 100. Uji ini merupakan salah satu uji dari beberapa macam uji

penetrasi yang ada.



23

Uji ini dikembangkan oleh California State Highway Departement sekitar

tahun 1930 yang kemudian diadopsi oleh banyak badan federal lain di Amerika

Serikat maupun internasional. Uji CBR digunakan sebagai standar tes untuk

mengetahui kekuatan tanah dasar (subgrade). Dimana data yang dihasilkan dari

uji ini dapat digunakan untuk perencanaan suatu perkerasan jalan maupun

lapangan terbang.

Untuk mencari nilai CBR dipakai rumus:

( ) %% 100yxCBR ×= (2.3)

Dimana: x = test unit load (psi)

y = standard load (psi)

Tabel 2.7 Standard Unit Load pada Harga-Harga Penetrasi

Penetrasi (inch) Standard Unit Load (psi)

0.1 1000

0.2 1500

0.3 1900

0.4 2300

0.5 2600 Sumber: ASTM D1883-87 Geotechnical Engineering Standard

Beban (load) didapat dari hasil pembacaan dial penetrasi yang kemudian

diubah dengan grafik Calibration Prooving Ring.

Test Unit Load (psi) = tegangan (σ)

( )ALRCM

AP==σ (2.4)

A = luas piston = 3 inch2

M = pembacaan dial

LRC = faktor kalibrasi = 23.432 lbs



24

2.4 DYNAMIC CONE PENETROMETER

2.4.1. Umum

Selain uji CBR terdapat juga uji penetrasi lain yang disebut dengan

Dynamic Cone Penetrometer (DCP). DCP adalah alat yang digunakan untuk

mengukur daya dukung tanah di tempat (in situ). Daya dukung tanah tersebut

diperhitungkan berdasarkan pengolahan atas hasil test DCP yang dilakukan

dengan cara mengukur berapa dalam (mm) ujung konus masuk ke dalam tanah

dasar tersebut setelah mendapat tumbukan palu geser pada landasan batang

utamanya.

Korelasi antara banyaknya tumbukan dan penetrasi ujung conus dari alat

DCP ke dalam tanah akan memberikan gambaran kekuatan tanah dasar pada titik-

titik tertentu. Makin dalam konus yang masuk untuk setiap tumbukan artinya

makin lunak tanah dasar tersebut.

Pengujian dengan menggunakan alat DCP akan menghasilkan data yang

setelah diolah akan menghasilkan CBR lapangan tanah dasar pada titik yang

ditinjau. Pada umumnya, uji ini digunakan dalam sebuah proyek perkerasan jalan.

Tujuan dari uji ini adalah untuk mengetahui kekuatan perkerasan lapisan tanah

dasar. Pengujian dilakukan di beberapa titik rencana jalan dengan interval 50 –

500 m. DCP dapat memberikan informasi yang cukup untuk memperkirakan

kekuatan perkerasan sehingga dapat dijadikan acuan dalam desain perkerasan

jalan.

2.4.2. Alat Uji Dynamic Cone Penetrometer

Bagian-bagian dari Dynamic Cone Penetrometer (DCP) adalah:

1. Sebuah palu geser dengan berat 8 kg, dan dengan tinggi jatuh 57.5 cm.

Palu geser akan bergerak jatuh sepanjang batang baja 20 mm untuk

memukul suatu landasan (anvil).

2. Sebuah batang utama baja keras (standard shaft) dengan diameter 20 mm,

panjang 100 cm yang disambungkan dengan konus yang terbuat dari baja

keras sudut 60o atau 30o dan bergaris tengah terbesar 20 mm. Pada batang

baja tersebut telah pula dibuatkan skala dalam mm untuk membaca setiap

masuknya ujung konus ke dalam tanah.



25

3. Sebuah batang kedua baja keras (hammer shaft) dengan diameter 20 mm,

panjang minimum = 72 cm, sebagai batang geser palu.

Gambar 2.6. Alat Uji DCP

(Sumber: Illinois Departement of Transportation Bureau of Materials and Physical Research).

Cara kerja dari uji ini adalah dengan menekan ujung konus yang terbuat

dari baja dengan ukuran dan sudut tertentu. Tekanan konus ditimbulkan oleh palu

dengan berat dan tinggi jatuh tertentu yang dapat menekan hingga kedalaman 80

cm dan bila perlu dapat diperdalam hingga kedalaman 120 cm dengan

menyambung tangkai pengukur. Prinsip kerjanya adalah kecepatan penetrasi dari

konus ketika ditekan oleh kekuatan standar, sebanding dengan kekuatan bahan

yang diukur. Perubahan nilai penetrasi per pukulan menunjukkan perubahan



26

kekuatan tanah, sehingga ketebalan dan kekuatan lapisan tersebut dapat diketahui

dan diidentifikasi.

Penggunaan uji DCP memiliki beberapa kelebihan dan kekurangan.

Berikut merupakan beberapa kelebihan dan kekurangan dari uji ini.

Kelebihan dalam penggunaan dynamic cone penetrometer (DCP):

• Murah dan cepat dalam penggunaannya.

• Alat ini relatif mudah digunakan, pengguna dapat dilatih dalam

hitungan menit.

• Kedalaman penetrasi dapat mencapai kedalaman 900 mm (36 inch)

jika dibandingkan dengan kedalaman maksimum tes tangan manual

yang hanya mencapai 300 mm (12 inch).

• Hasil uji, informasi kekuatan, dan desain dapat dikorelasikan dengan

uji lainnya.

Kekurangan penggunaan dynamic cone pentrometer (DCP):

• Tidak dapat digunakan pada batuan keras, aspal, maupun beton.

• DCP dapat rusak apabila dilakukan pada lapisan tanah keras secara

berulang-ulang.

• Hanya dapat mengukur kekakuan, tidak dapat mengukur kelembaban

maupun kepadatan.

2.4.3. Korelasi Nilai CBR – DCP

Menurut Harison, J.A., dalam Correlation of CBR and Dynamic Cone

Penetrometer Strength Measurement of Soils. Australian Road Research 16(2),

June, 1986 untuk menentukan dan memperkirakan nilai CBR tanah atau bahan

granular dapat menggunakan beberapa metode. Namun metode yang cukup akurat

dan murah sampai saat ini adalah menggunakan uji Dynamic Cone Penetrometer

(DCP). Uji ini sudah banyak dilakukan di Indonesia dan di beberapa Negara di

dunia. Salah satu contoh korelasi nilai CBR – DCP pernah dilakukan oleh

Saskatchewan Highways and Transportation pada ruas jalan di Saskatchewan.

Berikut merupakan data yang diperoleh:



27

Gambar 2.7. Contoh Data Hasil Uji DCP pada Suatu Ruas Jalan di Saskatchewan

Sumber: Saskatchewan Highways and Transportation

Gambar 2.8. Korelasi Hasil Uji CBR – DCP

Sumber: Saskatchewan Highways and Transportation



28

Berikut ini adalah persamaan-persamaan korelasi nilai DCP dan CBR yang

pernah dilaksanakan:

Tabel 2.8. Tabel Korelasi Nilai CBR dan DCP.

Persamaan Hubungan Material yang diuji Referensi

log(CBR) = 2.56 – 1.16 log (DCP) Granular and cohesive Livneh (1987)

log(CBR) = 2.55 – 1.14 log (DCP) Granular and cohesive Harison (1987)

log(CBR) = 2.45 – 1.12 log (DCP) Granular and cohesive Livneh et al. (1992)

log(CBR) = 2.46 – 1.12 log (DCP) Various soil types Webster et al. (1992)

log(CBR) = 2.44 – 1.07 log (DCP) Unknown Kleyn (1975)

log(CBR) = 2.560 – 1.07 log (DCP) Aggregate base course

and cohesive

NCDOT

(Pavement, 1998)

log(CBR) = 2.53 – 1.14 log (DCP) Piedmont residual soil Coonse (1999) Sumber: Potential Applications of Dynamic and Static Cone Penetrometer in MDOT Pavement

Design and Construction, September 2003.

Dari data di atas, didapat nilai DCP yang diambil adalah jumlah rata-rata

dari penetrasi per pukulan (mm/blow). Dari nilai DCP yang dihasilkan dapat dicari

nilai CBR yang ada. Semakin kecil nilai penetrasi DCP, maka makin besar nilai

CBR yang terjadi, begitu pula sebaliknya semakin besar nilai penetrasi DCP,

maka semakin kecil nilai CBR yang terjadi. Berdasarkan hasil penelitian yang

sudah pernah dilakukan, banyak hubungan DCP dan CBR digambarkan pada

rumus berikut ini:

log(CBR) = a – b log(DCP) (2.5)

dimana: a = nilai konstanta antara 2.44 – 2.60

b = nilai konstanta antara 1.07 – 1.16

DCP = nilai penetrasi DCP (mm/blow)

Persamaan di atas dapat digunakan untuk berbagai jenis tanah, baik tanah

granular, cohesive, aggregate base course, hingga piedmont residual soil.

Penelitian lain yang menghasilkan korelasi CBR – DCP juga pernah dilakukan



29

terhadap tanah gambut yang dipadatkan (Yustian, 2008). Pemadatan tanah

dilakukan pada kadar air 100%, 120%, dan 140%. Dari hasil pemadatan tersebut

dilakukan uji CBR unsoaked dan soaked yang selanjutnya dilakukan uji DCP.

Berikut merupakan hasil uji yang telah dilakukan:

Gambar 2.9. Korelasi Nilai CBR dan DCP pada Tanah Gambut

(Yustian, 2008)

Dari grafik pada gambar 2.9 didapat korelasi nilai CBR dan DCP pada

tanah gambut untuk kadar air 100%, 120%, dan 140% dengan persamaan sebagai

berikut:

log CBR = 2.595 – 1.178 log (DCP) (2.6)



BAB 3

METODOLOGI PENELITIAN

3.1. PENJELASAN PENELITIAN

Metode penelitian yang dilakukan adalah metode penelitian di

laboratorium. Uji yang dilakukan meliputi uji sifat fisik tanah, uji sifat mekanik

tanah, uji California Bearing Ratio (CBR), dan uji Dynamic Cone Penetrometer

(DCP). Sampel tanah yang digunakan diambil dari perumahan Elysium Delta

Silikon 1 Lippo Cikarang.

Penelitian ini terdiri dari beberapa tahapan antara lain identifikasi tanah

ekspansif berdasarkan indeks propertisnya, persiapan sampel uji, uji CBR, dan uji

DCP. Pada tahap identifikasi tanah ekspansif dilakukan uji batas-batas atterberg

dan uji pengembangan satu dimensi (swelling test). Selain itu juga dilakukan uji

kandungan mineral yang juga digunakan sebagai acuan untuk mengidentifikasi

tanah ekspansif. Indeks propertis lainnya didapat dari uji hydrometer, sieve

analysis, dan specific gravity, serta dicari nilai kadar air optimum pada sampel

tanah. Persiapan sampel uji mencakup proses stabilisasi tanah dengan

penambahan bahan stabilisasi ke dalam tanah ekspansif.

Tahapan selanjutnya adalah mengatur kadar air yang digunakan untuk uji

CBR dan DCP, yaitu kadar air optimum dari sampel tanah uji. Kadar air optimum

diperoleh melalui uji pemadatan dengan metode standard proctor. Sampel tanah

yang telah dipadatkan di uji nilai CBR-nya dalam kondisi unsoaked (tidak

terendam). Pengujian DCP dilakukan setelah masa pemeraman (curing) yang

sebelumnya juga dilakukan uji CBR unsoaked setelah pemeraman. Nilai DCP

yang diambil adalah penetrasi per pukulan (mm/blow) yang ditimbulkan oleh

beban yang bekerja.

Korelasi nilai CBR dan DCP diambil berdasarkan referensi penelitian yang

pernah dilakukan sebelumnya. Dari referensi data tersebut akan diambil nilai

korelasi yang paling mendekati dengan hasil yang didapat pada saat penelitian di

laboratorium. Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Mekanika Tanah,

Departemen Teknik Sipil, Fakultas Teknik Universitas Indonesia.



3.2. DIAGRAM ALIR

Pengambilan Contoh Tanah Uji:

Cikarang

Persiapan Material Uji

Tanah Ekspansif Tanah Ekspansif + Bahan Stabilisasi

Semen 5% + Pasir 10%

Tanah Ekspansif + Bahan Stabilisasi

Kapur 15% + Pasir 10%

Uji Sifat Mekanik

• Pemadatan

• Swelling

Uji Sifat Fisik

• Kadar Air

• Mineral/SEM

• Batas Atterberg

• Specific Gravity

• Analisa Butiran

Uji Sifat Mekanik

• Pemadatan

Uji Sifat Fisik

• Kadar Air

• Batas Atterberg


Uji Sifat Mekanik

• Pemadatan

Uji Sifat Fisik

• Kadar Air

• Batas Atterberg


Uji CBR Laboratorium

Unsoaked (Peram 7 Hari)

Uji CBR Laboratorium

Unsoaked (Peram 7 Hari)

Korelasi Hasil Uji CBR dan DCP

Analisa Korelasi Hasil Uji

KESIMPULAN

Uji DCP Uji DCP

Studi Literatur

(Pengumpulan Data Penelitian

yang Sudah Ada)

Gambar 3.1. Diagram Alir Penelitian


31


32

3.3. PENGUJIAN SIFAT FISIK DAN MEKANIK TANAH

Semua pengujian dilakukan sesuai pada aturan-aturan standar seperti yang

ditetapkan ASTM. Pengujian-pengujian yang dilakukan tersebut adalah:

• Indeks Properties (ASTM D854-8 dan D2216-80)

• Batas-Batas Atterbeg (ASTM D4318-84)

• Analisa Butiran (ASTM C136-46)

• Pemadatan Standar (ASTM D698-78 dan D558-82)

• Test Pengembangan Satu Dimensi (One Dimensional Swell) (D4546-

85)

3.3.1. Batas-Batas Atterberg (Atterberg Limits)

Prosedur yang digunakan dalam pengujian batas-batas atterberg adalah

sesuai dengan ASTM D4318-84. Sampel tanah yang akan diuji adalah tanah lolos

saringan No. 40 ASTM. Pengujian ini meliputi batas cair (liquid limit), batas

plastis (plastic limit), dan batas susut (shrinkage limit).

Cair Plastis Semi Plastis Solid

Batas Cair Batas Plastis Batas Susut Gambar 3.2. Diagram Atterberg Limits

Batas cair diperoleh melalui pengujian sampel tanah pada alat cassagrande

yang diketuk dengan kecepatan 2 ketukan per detik dengan tinggi jatuh 10 mm.

Sebelum pengetukan, dibuat celah di tengah sampel tanah dengan menggunakan

alat standard grooving tool. Ketika diketuk tanah akan merapat pada dasar

mangkok cassagrande hingga sepanjang 0.5 inch. Hasil pengujian beberapa

sampel dengan kadar air yang berbeda akan membentuk sebuah kurva regresi

logarithmic antara jumlah ketukan N(x) dengan kadar air W(y). Persamaan kurva

tersebut dapat dirumuskan sebagai berikut:

y = a Ln(x) + b (3.1)

dimana:

y = kadar air (%)



33

x = jumlah ketukan

a,b = konstanta

Dari persamaan 3.1 dapat diperoleh harga batas cair, yaitu kadar air pada saat

ketukan ke-25.

Batas plastis didefinisikan sebagai batas kadar air dimana sampel tanah

digulung pada pelat kaca hingga mencapai diameter kurang lebih ⅛ inch dan

sampel tanah akan mengalami retak-retak halus. Dari percobaan batas cair (LL)

dan batas plastis (PL) akan didapat indeks plastisitas (PI), dimana indeks

plastisitas merupakan selisih antara batas cair dengan batas plastis.

PI = LL – PL (3.2)

Batas susut didefinisikan sebagai batas dimana sampel tanah tidak

mengalami perubahan volume pada massa tanah, apabila kadar airnya dikurangi.

Pada tahapan ini tanah mengering tanpa diikuti perubahan volume. Air raksa

digunakan sebagai alat bantu untuk mengetahui perubahan volume yang terjadi.

Kadar air pada batas susut diperoleh dengan menggunakan rumus:

( ) ( )%100

wVVwwSL

d

wdwdw ×ρ−−−

= (3.3)

dimana:

ww = berat tanah basah

wd = berat tanah kering

Vw = volume tanah basah

Vd = volume tanah kering

ρw = berat jenis air = 1 gram/cm3

3.3.2. Spesific Gravity

Tujuan dari percobaan ini adalah untuk memperoleh harga specific gravity

dari butiran tanah, yaitu perbandingan antara berat isi tanah dengan berat isi air

pada suhu 40o C. Percobaan ini berdasarkan pada ASTM D854-83 dengan botol

piknometer. Sampel tanah yang digunakan adalah tanah lolos saringan No. 40



34

ASTM dan kering oven. Sampel tanah dimasukkan ke dalam piknometer yang

telah berisi air. Rumus dasar yang digunakan adalah sebagai berikut:

W

SSG

γγ

= (3.4)

Untuk tanah:

S

SS V

w=γ (3.5)

Untuk air:

W

WW V

w=γ (3.6)

Dalam percobaan selalu diusahakan agar volume tanah (VS) sama dengan

volume air (VW), sehingga rumus diatas menjadi:

W

SS w

wG = (3.7)

dimana:

ws = berat tanah pada suhu 40o C

ww = berat air pada suhu 40o C

Untuk percobaan pada To C, harga specific gravity perlu dikoreksi dengan

nilai α, sehingga rumus menjadi:

W

SS w

wG α= (3.8)

dimana:

ws = berat tanah pada suhu

ww = berat air pada suhu

α = faktor koreksi suhu To C yang berhubungan dengan temperatur

ruangan pada saat percobaan

3.3.3. Analisa Butiran (Sieve Analysis)

Sifat-sifat suatu tanah tertentu banyak tergantung pada ukuran butirannya.

Analisa butiran digunakan sebagai dasar klasifikasi atau pemberian nama kepada



35

tanah-tanah tertentu. Percobaan ini terdiri dari uji hydrometer dan analisa saringan

yang disesuaikan dengan ASTM C136-46. Uji hydrometer bertujuan untuk

menentukan distribusi dari butiran tanah yang memiliki diameter lebih kecil dari

0.074 mm (saringan No. 200 ASTM) dengan cara pengendapan. Sedangkan

analisa saringan bertujuan untuk mengetahui distribusi ukuran butiran tanah yang

berdiameter 4.76 mm sampai 0.074 mm (lolos saringan No. 4 ASTM dan tertahan

saringan No. 200 ASTM).

Tanah yang digunakan pada percobaan ini adalah tanah kering oven yang

lolos saringan No. 4 ASTM. Untuk uji analisa saringan digunakan tanah hasil

dari uji hydrometer yang tertahan saringan No. 200 ASTM. Adapun susunan

saringan yang digunakan adalah sebagai berikut:

• No. 4 (4.76 mm)

• No. 8 (2.36 mm)

• No. 16 (1.18 mm)

• No. 30 (0.59 mm)

• No. 50 (0.297 mm)

• No. 100 (0.149 mm)

• No. 200 (0.074 mm)

Selanjutnya dengan grafik distribusi butiran dapat ditentukan jenis dan klasifikasi

dari tanah yang digunakan.

3.3.4. Pemadatan

Tujuan dari percobaan ini adalah untuk mencari nilai kerapatan kering

(γdry) maksimum pada kadar air optimum (wopt) dari suatu sampel tanah yang

dipadatkan. Pemadatan tanah merupakan suatu proses dimana pori-pori tanah

diperkecil dan kandungan udara di dalamnya dikeluarkan secara mekanis. Dalam

penelitian ini digunakan pemadatan dengan metode standard proctor ASTM

ASTM D698.

Sampel tanah lolos saringan No. 4 ASTM dicampur dengan kadar air yang

berbeda-beda dan kemudian dipadatkan di dalam sebuah mould. Pemadatan

dilakukan sebanyak 3 lapis dengan tumbukan sebanyak 25 kali tiap lapisnya.

Hammer yang digunakan seberat 5.5 lb dengan tinggi jatuh 12 inch. Sedangkan



36

mould yang digunakan berdiameter 4 inch. Pemadatan ini menghasilkan energi

pemadatan sebesar 12.375 lb/ft2.

Untuk tiap sampel tanah yang dipadatkan, berat isi tanah dapat dihitung

dengan menggunakan rumus-rumus berikut:

Vw w

w =γ (3.9)

( ) ( )W1VW1w

Vw wwdry

dry +γ

=+

==γ (3.10)

dimana:

γw = berat isi tanah dalam keadaan basah (gr/cm3)

ww = berat tanah basah (gr)

V = volume sampel tanah yang telah dipadatkan (cm3)

γdry = berat isi tanah dalam keadaan kering (gr/cm3)

wdry = berat tanah kering (gr)

W = kadar air (%)

Untuk suatu kadar air tertentu, berat isi kering maksimum secara teoritis

didapat apabila pori-pori tanah sudah tidak memiliki lagi udara di dalamnya, yaitu

pada saat dimana derajat kejenuhan tanah sama dengan 100%. Kondisi ini disebut

dengan zero air voids (pori-pori tanah tidak mengandung udara sama sekali).

SRe1

G WSZAV

+

γ⋅=γ (3.11)

Untuk keadaan tanah jenuh 100%, e = W × GS

( )S

W

S

WSZAV

G1WGW1

G

+

γ=

⋅+γ⋅

=γ (3.12)

dimana:

γzav = berat isi tanah pada kondisi zero air voids

GS = berat spesifik butiran padat tanah

γw = berat isi air (gr/cm3)

e = angka pori



37

SR = derajat kejenuhan

W = kadar air (%)

3.3.5. Uji Pengembangan Satu Dimensi (Swelling Test)

Tujuan percobaan ini adalah untuk mengetahui potensi pengembangan

tanah pada beban overbuden. Karenanya diambil P0 sebesar 0,22 kg/cm2

(berdasarkan anggapan kedalaman diambil 1,3 m dan γwet = 1,711 t/m3).

Selanjutnya dapat dilihat pula besar daya angkat dari tanah dengan memberikan

beban sebagaimana pada test konsolidasi standar.

Adapun prosedur kerja pengujian pengembangan satu dimensi adalah

sebagai berikut (dalam penelitian ini digunakan Metode B):

• Mempersiapkan sampel tanah yang telah dipadatkan dengan metode

standard proctor dalam mould berdiameter 4 inch. Cetak dalam ring

konsolidasi.

• Memasang contoh pada oedometer tanpa diberi air.

• Memasang batu pori dan dudukan beban; batu bori dan dudukan beban

dibagian atas berfungsi sebagai seating pressure.

• Atur dial pembacaan pada posisi nol 5 menit setelah pemasangan batu

pori dan dudukan beban.

• Memberikan beban sebesar P0 atau sebesar tegangan efektif rencana.

• Membaca penurunan yang terjadi setelah lima menit pemberian beban

P0.

• Menambahkan air.

• Mencatat swelling yang terjadi pada menit ke: 0.1; 0.2; 0.5; 1; 2; 4; 8;

15; 30; 60; 120; 240; 480; 2880; 4320.

• Memberikan beban sesuai dengan test konsolidasi standar dengan

penambahan beban setiap 24 jam (beban yang diberikan minimal

sampai pembacaan mencapai nol kembali).

3.4. METODE PENCAMPURAN BAHAN STABILISASI

Prosedur laboratorium pada pencampuran tanah lempung dengan bahan

stabilisasi dan perhitungannya adalah sebagai berikut:



38

• Menentukan berat (BB) sampel tanah ekspansif dan mencari kadar

airnya (w0).

• Menghitung berat sampel tanah ekspansif dalam keadaan kering (BK),

dengan menggunakan persamaan:

0w1BBBK+

= (3.13)

dimana:

BK = berat kering contoh tanah (gram)

BB = berat basah contoh tanah (gram)

W0 = kadar air (%)

• Bahan stabilisasi, dihitung beratnya berdasarkan berat kering dari

sampel tanah (misalnya 5% semen, artinya berat semen adalah 5% dari

berat sampel tanah kering).

• Dilakukan pencampuran tanah ekspansif dengan bahan stabilisasi,

dengan mengaduknya hingga homogen.

Penambahan air agar mencapai kadar air target dilakukan tepat setelah

dilakukan pencampuran sampel tanah dengan bahan stabilisasi. Aduk hingga rata

dan setelah itu biarkan selama kurang lebih 3 jam sebelum dilakukan pemadatan.

Hal tersebut dimaksudkan agar campuran tidak mengeras dan tanah cukup

homogen setelah penambahan air.

3.5. UJI CALIFORNIA BEARING RATIO

3.4.1. Maksud dan Tujuan

Untuk mendapatkan nilai CBR pada kepadatan dan kadar air tertentu. Pada

penelitian ini, kadar air yang digunakan adalah kadar air optimum, sisi kering dari

kadar air optimum, dan sisi basah dari kadar air optimum.

3.4.2. Pelaksanaan

Percobaan ini dibagi ke dalam 2 tahapan, yaitu tahap persiapan dan tahap

pelaksanaan.



39

1. Persiapan Percobaan:

• Siapkan sampel tanah ekspansif yang lolos saringan No. 4 ASTM

sebanyak kurang lebih 4 kg sebanyak 3 kantong.

• Proses pencampuran dengan bahan stabilisasi tanah.

• Kadar air yang dibutuhkan adalah kadar air optimum dari setiap

kantong yang ada.

Dalam membuat kadar air yang diinginkan, perlu diketahui kadar air

awal dari sampel tanah yang akan diuji. Kemudian menambahkan

sejumlah air tertentu untuk mencapai kadar air yang diinginkan.

Untuk menentukan jumah air yang dibutuhkan dapat menggunakan

rumus:

Ww1

wwV

0

0Xadd ×

+−

= (3.14)

dimana:

Vadd = volume air yang akan ditambahkan (ml)

wX = kadar air yang akan dibuat (%)

w0 = kadar air awal (%)

W = berat sampel tanah + bahan stabilisasi (gr)

2. Jalannya Percobaan:

• Siapkan mould, kemudian dtimbang dan diukur dimensinya.

• Olesi bagian dalam mould dengan oli.

• Tanah dimasukkan ke dalam mould sehingga tingginya kira-kira 1/3

tinggi mould.

• Tiap lapis ditumbuk sebanyak 56 kali dan dikerjakan hingga 3 lapisan.

• Mould yang sudah diisi dan sudah ditumbuk kemudian ditimbang.

• Mould diletakkan pada mesin CBR dan diberikan beban ring pada

permukaan sampel tanah, piston diletakkan melalui lubang pada beban

sehingga mengenai permukaan tanah.

• Coading dan dial diperiksa dan diset 0.

• Penetrasi secara teratur dengan kecepatan 0.05”/menit.



40

• Catat pembacaan dial pada penetrasi-penetrasi yang sudah ditentukan

sebagai berikut: 0.00”, 0.025”, 0.050”, 0.075”, 0.10”, 0.125”, 0.15”,

0.175”, 0.2”

3.6. UJI DYNAMIC CONE PENETROMETER

3.5.1. Maksud dan Tujuan

Untuk memperoleh nilai DCP dari tanah ekspansif yang dipadatkan. Nilai

DCP adalah jumlah pukulan dan penetrasi (mm/blow) yang terjadi. Uji ini

dilaksanakan setelah sampel tanah diuji CBR.

3.5.2. Pelaksanaan

• Menyambungkan seluruh perangkat peralatan DCP dan memastikan

sambungan tangkai atas dengan landasan serta tangkai bawah dengan

kerucut baja sudah tersambung dengan kokoh.

• Menyusun sampel tanah yang akan diuji.

• Alat diposisikan tegak di atas dasar yang rata dan stabil, kemudian

mencatat pembacaan nol sebagai pembacaan awal pada mistar

pengukur kedalaman.

• Mengangkat palu pada tangkai bagian atas hingga menyentuh batas

handle.

• Melepaskan palu sehingga jatuh bebas dan menyentuh landasan.

• Membaca nilai penurunan pada setiap pukulan.



BAB 4

ANALISA HASIL UJI LABORATORIUM

Pada bab ini akan dibahas mengenai analisa hasil dari pengujian yang telah

dilakukan sesuai dengan metodologi penelitian pada bab sebelumnya. Pengujian

tersebut meliputi uji mekanik dan fisik dari tanah lempung asli maupun tanah

yang telah distabilisasi dengan bahan stabilisasi semen + pasir dan kapur + pasir.

Kemudian dari uji fisik dan mekanik tersebut, ditentukan parameter-parameter

yang sesuai untuk digunakan dalam pengujian California Bearing Ratio (CBR)

dan Dynamic Cone Penetrometer (DCP) sehingga nantinya didapat korelasi dari

kedua uji ini.

Analisa hasil korelasi akan menunjukkan sejauh mana pengaruh bahan-

bahan stabilisasi terhadap nilai CBR dan DCP. Korelasi nilai CBR dan DCP dapat

diperoleh dari hubungan antara nilai CBR dengan nilai penurunan yang terjadi

pada saat melakukan pengujian DCP.

4.1 HASIL PENGUJIAN SIFAT FISIK DAN MEKANIK TANAH

LEMPUNG ASLI DAN YANG TELAH DISTABILISASI

4.1.1. Hasil Pengujian Tanah Lempung Asli

Penelitian yang dilakukan merupakan penelitian lanjutan yang telah

dilakukan sebelumnya oleh tim peneliti tanah ekspansif. Adapun sampel tanah

yang digunakan merupakan tanah lempung ekspansif yang berasal dari Cikarang,

Jawa Barat. Berikut merupakan data hasil pengujian sifat fisik dan mekanik yang

sebelumnya telah dipublikasikan oleh Zaki AG (2010) dan Prima T Prasojo

(2010):

Tabel 4.1. Hasil Uji Sifat Fisik dan Mekanik Tanah Asli

Parameter Tanah Asli

Batas-batas Atterberg

- Batas Cair (%) 89.84

- Batas Plastis (%) 45.44



42


- Indeks Plastisitas (%) 44.40

- Batas Susut (%) 13.22

Berat Spesifik 2.661

Pemadatan (Standard Proctor)

W optimum (%) 32.3

γd maksimum (gr/cm3) 1.356

Swelling (%) 8.938

Analisa Ukuran Butiran

- Pasir (%) 3.4

- Lanau (%) 55.9

- Lempung (%) 40.7

Aktivitas (Seed) 1.45

Mineral

Montmorillonite (%) 23.8

Halloysite (%) 49.66

Feldspar (%) 12.92

Alpha Quartz (%) 13.62

Sebagai data tambahan, dilakukan analisa foto terhadap mikrostruktur

lempung menggunakan scanning electron microscope (SEM). Hasil foto mikro

dari SEM pada gambar 4.1 menunjukkan bahwa tanah berbentuk porous berpola

seperti kapas. Dengan struktur seperti itu, memungkinkan tanah untuk mengalami

proses penyerapan air yang tinggi.

Gambar 4.1. Foto SEM Mikrostruktur Sampel Tanah Lempung Ekspansif (Pembesaran 1000x)



43

4.1.2. Hasil Pengujian Tanah Ekspansif yang Telah Distabilisasi dengan

Semen dan Pasir

Penambahan bahan stabilisasi semen dan pasir dapat mempengaruhi sifat

fisik dan mekanik dari sampel tanah. Penelitian ini menggunakan hasil uji yang

telah dilakukan oleh Zaki AG (2010) sebelumnya. Berikut merupakan hasil sifat

fisik yang meliputi batas-batas atterberg dari sampel tanah ekspansif yang telah

distabilisasi dengan semen dan pasir:

Atterberg Limits

15%

35%

55%

75%

95%

Kad

ar A

ir

Liquid Limit 89.84% 76.83% 73.04% 71.71%

Plastic Limit 45.44% 50.81% 52.55% 54.71%

Plasticity Index 44.40% 26.02% 20.48% 17.00%

Tanah Asli S5%+P10% S10%+P10% S15%+P10%

Gambar 4.2. Stabilisasi Semen dan Pasir Terhadap Atterberg Limits

(Zaki AG, 2010)

Sedangkan untuk sifat mekaniknya, seiring dengan penambahan

presentase bahan stabilisasi semen nilai kerapatan kering maksimum meningkat

dan kadar air optimumnya menurun. Berikut merupakan tabel perbandingan nilai

kerapatan kering maksimum dan kadar air optimum tiap sampel tanah yang telah

distabilisasi dengan berbagai presentase bahan stabilisasi semen yang diperoleh

dari kurva pemadatan standard proctor:

Tabel 4.2. Pengaruh Bahan Stabilisasi Semen dan Pasir pada Pemadatan (Standard Proctor)

Asli P10% S5%+P10% S10%+P10% S15%+P10%

Opt. Water content 32.3% 30.5% 29.4% 26.8% 25.3%

Max Dry density, γd (gr/cm3) 1.356 1.359 1.394 1.402 1.406



44

4.1.3. Hasil Pengujian Tanah Ekspansif yang Telah Distabilisasi dengan

Kapur dan Pasir

Pengaruh penambahan bahan stabilisasi kapur relatif sama dengan

penambahan bahan stabilisasi semen. Hal ini dapat dilihat dari hasil penelitian

yang telah dilaksanakan oleh Prima T Prasojo (2010). Dari hasil uji batas-batas

atterberg diperlihatkan adanya perubahan sifat fisik dari sampel tanah seiring

dengan penambahan presentase bahan stabilisasi kapur. Pengaruh perubahan

tersebut dapat dilihat pada gambar 4.3.

Atterberg Limits

15%

35%

55%

75%

95%

Kad

ar A

ir

Liquid Limit 89.84% 80.83% 70.22% 69.90%

Plastic Limit 45.44% 47.62% 49.12% 49.88%

Plasticity Index 44.40% 33.21% 21.10% 20.02%

Tanah Asli K5%+P10% K10%+P10% K15%+P10%

Gambar 4.3. Stabilisasi Kapur dan Pasir Terhadap Atterberg Limits

(Prima T Prasojo, 2010)

Demikian halnya dengan sifat fisiknya, terjadi perubahan sifat mekanik

seiring dengan penambahan presentase bahan stabilisasi kapur. Tabel 4.3

menunjukkan perbandingan antara nilai kerapatan kering maksimum dan kadar air

optimum yang didapat dari kurva pemadatan (standard proctor) tiap sampel tanah

yang telah distabilisasi dengan berbagai presentase bahan stabilisasi kapur.

Tabel 4.3. Pengaruh Bahan Stabilisasi Kapur dan Pasir pada Pemadatan (Standard Proctor)

Asli P10% K5%+P10% K10%+P10% K15%+P10%

Opt. Water content 32.1% 30.5% 27.9% 27.4% 24.6%

Max Dry density, γd (gr/cm3) 1.357 1.359 1.469 1.489 1.499



45

4.2 ANALISA HASIL UJI CALIFORNIA BEARING RATIO (CBR)

Pengujian California Bearing Ratio (CBR) menggunakan sampel tanah

ekspansif yang telah distabilisasi. Terdapat 2 jenis sampel tanah yang akan diuji

yaitu tanah ekspansif yang telah distabilisasi dengan 5% semen dan 10% pasir

serta sampel tanah yang telah distabilisasi dengan 15% kapur dan 10% pasir.

Pemadatan dilakukan dengan standard proctor pada kadar air optimum 29.4% (±

2.5%) untuk sampel tanah yang distabilisasi dengan semen dan 24,6% (± 5%)

untuk sampel tanah yang distabilisasi dengan kapur.

Setelah dilakukan pemadatan sampel tanah diperam selama 7 hari sebelum

dilakukan pengujian CBR dan DCP. Hal ini dimaksudkan agar terjadi proses

sementasi bahan stabilisasi dengan sampel tanah yang akan diuji. Uji CBR

dilakukan pada kondisi unsoaked (kondisi kering, tidak terendam).

Gambar 4.4. Proses Pemeraman Sampel Tanah Selama 7 Hari

Gambar 4.5. Uji CBR Unsoaked



46

4.2.1. Analisa Hasil Uji CBR dengan Stabilisasi Semen + Pasir

• Kadar Air Optimum

Grafik CBR Unsoaked Mould 1

0.0050.00

100.00150.00200.00250.00300.00350.00

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25

Penurunan (inch)

Beb

an (p

si)

Unsoaked (Standard Proctor)

Gambar 4.6. Uji CBR Stabilisasi Semen + Pasir pada Kadar Air Optimum Mould I


0.0050.00

100.00150.00200.00250.00300.00350.00

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25

Penurunan (inch)

Beb

an (p

si)


Gambar 4.7. Uji CBR Stabilisasi Semen + Pasir pada Kadar Air Optimum Mould II


0.0050.00

100.00150.00200.00250.00300.00350.00

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25

Penurunan (inch)

Beb

an (p

si)


Gambar 4.8. Uji CBR Stabilisasi Semen + Pasir pada Kadar Air Optimum Mould III



47

Pada grafik dalam gambar 4.6 dan 4.8, dari kedua sampel tanah terlihat

bahwa nilai CBR unsoakednya pada penetrasi 0.1” berada pada range 14% hingga

22.8%. Sedangkan pada penetrasi 0.2” nilai CBR berada pada range 15.7% hingga

18.3%. Untuk sampel kedua (gambar 4.7), nilai CBRnya sebesar 26.95% pada

penetrasi 0.1” dan 21.92% pada penetrasi 0.2”. Hasil yang didapat pada sampel

kedua tidak sesuai dengan hasil yang didapat pada kedua sampel yang lain.

Dengan kadar air yang sama, nilai CBR yang didapat jauh lebih besar

dibandingkan dengan nilai CBR sampel lainnya. Proses pemadatan yang kurang

sempurna berpengaruh pada besarnya nilai CBR sampel kedua. Oleh karena itu,

hasil uji CBR sampel kedua tidak digunakan sebagai data korelasi nilai CBR –

DCP.

Dari kedua sampel yang akan digunakan dalam korelasi CBR - DCP

didapat nilai CBR unsoaked dapat mencapai nilai hingga 18% pada penetrasi 0.2”.

Besarnya nilai CBR tersebut disebabkan oleh pemadatan dengan metode standard

proctor dengan kadar air optimum, 29.4%. Berdasarkan kurva pemadatan yang

ada, pada kadar air ini sampel tanah memiliki nilai kerapatan kering yang paling

besar.

Tabel 4.4. Hasil Uji CBR Stabilisasi Semen + Pasir pada Kadar Air Optimum

Mould Penetration (inch) CBR (%)

0.1 22.81 1

0.2 18.28

0.1 26.95 2

0.2 21.92

0.1 13.98 3

0.2 15.73



48

• Sisi Kering dari Kadar Air Optimum


0.0050.00

100.00150.00200.00250.00300.00350.00400.00450.00

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25

Penurunan (inch)

Beb

an (p

si)


Gambar 4.9. Uji CBR Stabilisasi Semen + Pasir pada Sisi Kering Kadar Air Optimum Mould I


0.0050.00

100.00150.00200.00250.00300.00350.00400.00450.00

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25

Penurunan (inch)

Beb

an (p

si)


Gambar 4.10. Uji CBR Stabilisasi Semen + Pasir pada Sisi Kering Kadar Air Optimum Mould II


0.0050.00

100.00150.00200.00250.00300.00350.00400.00450.00

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25

Penurunan (inch)

Beb

an (p

si)


Gambar 4.11. Uji CBR Stabilisasi Semen + Pasir pada Sisi Kering Kadar Air Optimum Mould III



49

Pada grafik dalam gambar 4.9 dan gambar 4.10, dari kedua sampel tanah

terlihat bahwa besarnya nilai CBR unsoaked terdapat pada range 22.2% hingga

24% untuk penetrasi 0.1”. Besarnya nilai CBR untuk penetrasi 0.2” terdapat pada

range 18.5% hingga 19.9%. Untuk sampel ketiga (gambar 4.11), nilai CBR yang

didapat terlalu besar untuk sampel tanah dengan kadar air yang sama. Nilai CBR

yang diperoleh adalah 34.6% untuk penetrasi 0.1” dan 26.61% untuk penetrasi

0.2”. Hal tersebut dikarenakan sampel tanah terlalu padat sehingga berpengaruh

terhadap besarnya nilai CBR. Oleh sebab itu, data uji CBR pada sampel ketiga

tidak digunakan dalam korelasi nilai CBR – DCP.

Nilai CBR di atas diperoleh pada sampel tanah dengan kadar air di bawah

kadar air optimum atau sisi kering dari kadar air optimum. Dibandingkan dengan

sampel tanah pada kadar air optimum, nilai CBR pada kondisi sisi kering

mengalami peningkatan.

Tabel 4.5. Hasil Uji CBR Stabilisasi Semen + Pasir pada Sisi Kering Kadar Air Optimum


0.1 22.18 1

0.2 18.54

0.1 23.98 2

0.2 19.89

0.1 34.60 3

0.2 26.61



50

• Sisi Basah dari Kadar Air Optimum


0.0050.00

100.00150.00200.00250.00300.00

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25

Penurunan (inch)

Beb

an (p

si)


Gambar 4.12. Uji CBR Stabilisasi Semen + Pasir pada Sisi Basah Kadar Air Optimum Mould I


0.0050.00

100.00150.00200.00250.00300.00

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25

Penurunan (inch)

Beb

an (p

si)


Gambar 4.13. Uji CBR Stabilisasi Semen + Pasir pada Sisi Basah Kadar Air Optimum Mould II


0.0050.00

100.00150.00200.00250.00300.00

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25

Penurunan (inch)

Beb

an (p

si)


Gambar 4.14. Uji CBR Stabilisasi Semen + Pasir pada Sisi Basah Kadar Air Optimum Mould III



51

Pada grafik dalam gambar 4.12 hingga 4.14, dari ketiga sampel terlihat

bahwa nilai CBR unsoaked terdapat pada range 18.9% hingga 21.8% untuk

penetrasi 0.1”. Sedangkan untuk penetrasi 0.2”, nilai CBR sampel tanah terdapat

pada range 15.4% hingga 18.4%.

Nilai CBR tersebut diperoleh dari pemadatan sampel tanah dengan kadar

air di atas kadar air optimum atau sisi basah. Perubahan kadar air dari kondisi

kering menuju kondisi basah dapat mengakibatkan penurunan nilai CBR.

Tabel 4.6. Hasil Uji CBR Stabilisasi Semen + Pasir pada Sisi Basah Kadar Air Optimum


0.1 18.90 1

0.2 15.36

0.1 21.79 2

0.2 18.43

0.1 20.46 3

0.2 17.18



52

4.2.2. Analisa Hasil Uji CBR dengan Stabilisasi Kapur + Pasir



0.0050.00

100.00150.00200.00250.00300.00

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25

Penurunan (inch)

Beb

an (p

si)


Gambar 4.15. Uji CBR Stabilisasi Kapur + Pasir pada Kadar Air Optimum Mould I


0.0050.00

100.00150.00200.00250.00300.00

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25

Penurunan (inch)

Beb

an (p

si)


Gambar 4.16. Uji CBR Stabilisasi Kapur + Pasir pada Kadar Air Optimum Mould II


0.0050.00

100.00150.00200.00250.00300.00

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25

Penurunan (inch)

Beb

an (p

si)


Gambar 4.17. Uji CBR Stabilisasi Kapur + Pasir pada Kadar Air Optimum Mould III



53

Pada grafik dalam gambar 4.15 dan 4.16, dari kedua sampel tanah terlihat

bahwa nilai CBR unsoakednya pada penetrasi 0.1” berada pada range 12.8%

hingga 14%. Sedangkan pada penetrasi 0.2” nilai CBR berada pada range 10.1%

hingga 10.9%. Untuk sampel ketiga (gambar 4.17), nilai CBRnya sebesar 9.71%

pada penetrasi 0.1” dan 7.88% pada penetrasi 0.2”. Hasil yang didapat pada

sampel ketiga tidak sesuai dengan hasil yang didapat pada kedua sampel

sebelumnya. Dengan kadar air yang sama, nilai CBR yang didapat jauh lebih kecil

dibandingkan dengan nilai CBR sampel lainnya. Proses pemadatan yang kurang

sempurna berpengaruh pada besarnya nilai CBR sampel ketiga. Oleh karena itu,

hasil uji CBR sampel ketiga tidak digunakan sebagai data korelasi nilai CBR –

DCP.

Dari kedua sampel yang akan digunakan dalam korelasi CBR - DCP

didapat nilai CBR unsoaked dapat mencapai nilai hingga 10.9% pada penetrasi

0.2”. Besarnya nilai CBR tersebut disebabkan oleh pemadatan dengan metode

standard proctor dengan kadar air optimum, 24.6%. Berdasarkan kurva

pemadatan yang ada, pada kadar air ini sampel tanah memiliki nilai kerapatan

kering yang paling besar.

Tabel 4.7. Hasil Uji CBR Stabilisasi Kapur + Pasir pada Kadar Air Optimum


0.1 14.17 1

0.2 10.96

0.1 12.84 2

0.2 10.12

0.1 9.71 3

0.2 7.88



54



0.0050.00

100.00150.00200.00250.00300.00

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25

Penurunan (inch)

Beb

an (p

si)


Gambar 4.18. Uji CBR Stabilisasi Kapur + Pasir pada Sisi Kering Kadar Air Optimum Mould I


0.0050.00

100.00150.00200.00250.00300.00

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25

Penurunan (inch)

Beb

an (p

si)


Gambar 4.19. Uji CBR Stabilisasi Kapur + Pasir pada Sisi Kering Kadar Air Optimum Mould II


0.0050.00

100.00150.00200.00250.00300.00

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25

Penurunan (inch)

Beb

an (p

si)


Gambar 4.20. Uji CBR Stabilisasi Kapur + Pasir pada Sisi Kering Kadar Air Optimum Mould III



55

Pada grafik dalam gambar 4.18 hingga gambar 4.20, dari ketiga sampel

tanah terlihat bahwa besarnya nilai CBR unsoaked terdapat pada range 16%

hingga 20% untuk penetrasi 0.1”. Besarnya nilai CBR untuk penetrasi 0.2”

terdapat pada range 13.3% hingga 16.4%.

Nilai CBR di atas diperoleh pada sampel tanah dengan kadar air di bawah

kadar air optimum atau sisi kering dari kadar air optimum. Dibandingkan dengan

sampel tanah pada kadar air optimum, nilai CBR pada kondisi sisi kering

mengalami peningkatan.

Tabel 4.8. Hasil Uji CBR Stabilisasi Kapur + Pasir pada Sisi Kering Kadar Air Optimum


0.1 15.97 1

0.2 13.31

0.1 17.14 2

0.2 14.61

0.1 20.12 3

0.2 16.44



56



0.0050.00

100.00150.00200.00250.00300.00

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25

Penurunan (inch)

Beb

an (p

si)


Gambar 4.21. Uji CBR Stabilisasi Kapur + Pasir pada Sisi Basah Kadar Air Optimum Mould I


0.0050.00

100.00150.00200.00250.00300.00

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25

Penurunan (inch)

Beb

an (p

si)


Gambar 4.22. Uji CBR Stabilisasi Kapur + Pasir pada Sisi Basah Kadar Air Optimum Mould II


0.0050.00

100.00150.00200.00250.00300.00

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25

Penurunan (inch)

Beb

an (p

si)


Gambar 4.23. Uji CBR Stabilisasi Kapur + Pasir pada Sisi Basah Kadar Air Optimum Mould III



57

Pada grafik dalam gambar 4.21 hingga 4.23, dari ketiga sampel terlihat

bahwa nilai CBR unsoaked terdapat pada range 9% hingga 9.5% untuk penetrasi

0.1”. Sedangkan untuk penetrasi 0.2”, nilai CBR sampel tanah terdapat pada range

7% hingga 7.4%.

Nilai CBR tersebut diperoleh dari pemadatan sampel tanah dengan kadar

air di atas kadar air optimum atau sisi basah. Perubahan kadar air dari kondisi

kering menuju kondisi basah dapat mengakibatkan penurunan nilai CBR.

Tabel 4.9. Hasil Uji CBR Stabilisasi Kapur + Pasir pada Sisi Basah Kadar Air Optimum


0.1 9.24 1

0.2 7.36

0.1 9.00 2

0.2 6.99

0.1 9.47 3

0.2 7.25

4.3 ANALISA HASIL UJI DYNAMIC CONE PENETROMETER (DCP)

Setelah melakukan pengujian CBR, sampel tanah disiapkan untuk

selanjutnya dilakukan uji DCP. Alat DCP disusun diatas mould sampel tanah

ekspansif yang telah distabilisasi. Mould disusun vertikal agar mendapatkan

kedalaman yang cukup untuk uji DCP. Pada Gambar 4.24 dapat dilihat bahwa

mould CBR disusun sebanyak 3 lapis. Mould 1 (atas) digabungkan dengan mould

2 (tengah) dengan cara mengextrude sampel tanah pada mould 1 ke dalam mould

2. Sedangkan mould 3 (bawah) cukup dengan dibalik saja sehingga permukaan

sampel tanah bersentuhan langsung dengan permukaan sampel tanah mould 2.

Dengan demikian tidak ada rongga yang diakibatkan oleh susunan mould.



58

Gambar 4.24. Susunan Mould Uji DCP Gambar 4.25. Susunan Alat DCP

Dalam uji DCP dibutuhkan setidak-tidaknya 2 orang, satu untuk mencatat

penurunan yang terjadi dan yang lainnya untuk mengoperasikan alat DCP. Untuk

memperoleh data yang cukup valid, setiap pengujian DCP dilakukan 2 kali pada

sampel tanah yang akan diuji.

Titik Uji DCP

Gambar 4.26. Sketsa Pengujian DCP pada Sampel Tanah (Tampak Atas)

Mould

CBR 1 2



59

4.3.1. Analisa Hasil Uji DCP dengan Stabilisasi Semen + Pasir


Kurva Uji DCP I

0

50

100

150

200

250

300

350

0 10 20 30 40 50 60

Jumlah Pukulan

Penu

runa

n (m

m)

DCP (Standard Proctor)

DCP (mm/blow) = 13.00CBR =18.28

DCP (mm/blow) = 13.20CBR =15.73

DCP (mm/blow) = 11.00CBR =21.92

Gambar 4.27. Uji DCP Stabilisasi Semen + Pasir pada Kadar Air Optimum

Dari ketiga sampel tanah yang digunakan untuk uji CBR unsoaked,

selanjutnya digunakan untuk uji DCP. Ketiga mould digabungkan menjadi satu

sebelum dilakukan uji DCP. Pada kondisi kadar air optimum, jumlah pukulan

yang bisa dilakukan hanya bisa mencapai 24 pukulan. Hal tersebut terkait dengan

terbatasnya tinggi benda uji yang berkisar 33 cm. Jumlah pukulan tidak boleh

melebihi tinggi benda uji.

Uji DCP dilakukan 2 kali pada titik yang berbeda. Namun, untuk kondisi

sampel tanah dengan kadar air optimum ini, uji DCP hanya dilakukan sekali

dikarenakan rusaknya susunan mould akibat uji DCP pada titik pertama. Sehingga

tidak memungkinkan untuk dilakukan uji DCP pada titik kedua.

Pada grafik dalam gambar 4.27 terlihat besarnya penetrasi yang terjadi

untuk tiap mould sedikit berbeda. Pada mould pertama, total penetrasi yang terjadi

adalah sebesar 117 mm dengan jumlah pukulan sebanyak 9 kali. Dengan demikian

penetrasi yang terjadi adalah sebesar 13 mm/pukulan. Untuk mould kedua total

penetrasi yang terjadi sebesar 110 mm dengan jumlah pukulan sebanyak 10 kali



60

atau 11 mm/pukulan. Namun, hasil uji DCP pada mould kedua tidak digunakan

dalam mencari nilai korelasi CBR – DCP mengingat nilai CBRnya tidak sesuai

dengan dua sampel lainnya. Untuk mould ketiga, total penetrasi yang terjadi

adalah sebesar 66 mm dengan jumlah pukulan sebanyak 5 kali atau 13.2

mm/pukulan. Secara keseluruhan dengan total penetrasi sebanyak 293 mm dan

jumlah pukulan sebanyak 24 kali, didapat nilai rata-rata penetrasi sebesar 12.21

mm/pukulan.



61


Kurva Uji DCP II Titik 1

0

50

100

150

200

250

300

350

0 10 20 30 40 50 60

Jumlah Pukulan

Penu

runa

n (m

m)


DCP (mm/blow) = 11.40CBR =18.54

DCP (mm/blow) = 10.80CBR =19.89

DCP (mm/blow) = 13.86CBR =26.61

Gambar 4.28. Uji DCP Stabilisasi Semen + Pasir pada Sisi Kering Kadar Air Optimum Titik 1


0

50

100

150

200

250

300

350

0 10 20 30 40 50 60

Jumlah Pukulan

Penu

runa

n (m

m)


DCP (mm/blow) = 12.33CBR =18.54

DCP (mm/blow) = 11.30CBR =19.89

DCP (mm/blow) = 14.29CBR =26.61

Gambar 4.29. Uji DCP Stabilisasi Semen + Pasir pada Sisi Kering Kadar Air Optimum Titik 2



62



sebelum dilakukan uji DCP. Pada kondisi sisi kering dari kadar air optimum,

jumlah pukulan yang bisa dilakukan hanya bisa mencapai 26 – 27 pukulan. Hal

tersebut terkait dengan terbatasnya tinggi benda uji yang berkisar 33 cm. Jumlah

pukulan tidak boleh melebihi tinggi benda uji.

Pada kondisi ini, uji DCP dilakukan 2 kali pada titik yang berbeda. Hasil

uji DCP titik 1 dapat dilihat pada grafik dalam gambar 4.28. Dalam grafik terlihat

bahwa besarnya penetrasi yang terjadi untuk tiap mould berbeda-beda. Pada

mould pertama, total penetrasi yang terjadi adalah sebesar 114 mm dengan jumlah

pukulan sebanyak 10 kali. Dengan demikian penetrasi yang terjadi adalah sebesar

11.4 mm/pukulan. Untuk mould kedua total penetrasi yang terjadi sebesar 108

mm dengan jumlah pukulan sebanyak 10 kali atau 10.8 mm/pukulan. Untuk

mould ketiga, total penetrasi yang terjadi adalah sebesar 97 mm dengan jumlah

pukulan sebanyak 7 kali atau 13.86 mm/pukulan. Namun, hasil uji DCP pada

mould ketiga tidak digunakan dalam mencari nilai korelasi CBR – DCP mengingat

nilai CBRnya terlalu besar dibandingkan dengan kedua sampel sebelumnya.

Secara keseluruhan dengan total penetrasi sebanyak 319 mm dan jumlah pukulan

sebanyak 27 kali, didapat nilai rata-rata penetrasi sebesar 11.81 mm/pukulan.

Untuk titik 2 (gambar 4.29), total penetrasi yang terjadi pada mould 1

adalah sebesar 111 mm dengan 9 kali jumlah pukulan atau 12.33 mm/pukulan.

Pada mould kedua, total penetrasi yang terjadi adalah sebesar 113 mm dengan

jumlah pukulan sebanyak 10 kali atau 11.3 mm/pukulan. Sedangkan untuk mould

3 total penetrasi yang terjadi adalah sebesar 100 mm dengan 7 kali jumlah

pukulan atau 14.29 mm/pukulan. Namun, data pada mould ketiga tidak digunakan

dalam korelasi nilai CBR – DCP. Secara keseluruhan dengan total penetrasi

sebanyak 324 mm dan jumlah pukulan sebanyak 26 kali, didapat rata-rata

penetrasi sebesar 12.46 mm/pukulan. Dari kedua titik dapat dilihat bahwa

penetrasi pada mould 1 berada pada range 11.4 mm/pukulan hingga 12.3

mm/pukulan. Sedangkan pada mould 2 berada pada range 10.8 mm/pukulan

hingga 11.3 mm/ pukulan.



63


Kurva Uji DCP III Titik 1

0

50

100

150

200

250

300

350

0 10 20 30 40 50 60

Jumlah Pukulan

Penu

runa

n (m

m)


DCP (mm/blow) = 17.83CBR =15.36

DCP (mm/blow) = 14.00CBR =17.18

DCP (mm/blow) = 15.00CBR =18.43

Gambar 4.30. Uji DCP Stabilisasi Semen + Pasir pada Sisi Basah Kadar Air Optimum Titik 1


0

50

100

150

200

250

300

350

0 10 20 30 40 50 60

Jumlah Pukulan

Penu

runa

n (m

m)


DCP (mm/blow) = 15.71CBR =15.36

DCP (mm/blow) = 13.20CBR =17.18

DCP (mm/blow) = 14.86CBR =18.43

Gambar 4.31. Uji DCP Stabilisasi Semen + Pasir pada Sisi Basah Kadar Air Optimum Titik 2



64



sebelum dilakukan uji DCP. Pada kondisi sisi basah dari kadar air optimum,

jumlah pukulan yang bisa dilakukan hanya bisa mencapai 19 pukulan. Hal









mm dengan jumlah pukulan sebanyak 8 kali atau 15 mm/pukulan. Untuk mould

ketiga, total penetrasi yang terjadi adalah sebesar 70 mm dengan jumlah pukulan

sebanyak 5 kali atau 14 mm/pukulan. Secara keseluruhan dengan total penetrasi

sebanyak 297 mm dan jumlah pukulan sebanyak 19 kali, didapat nilai rata-rata

penetrasi sebesar 15.63 mm/pukulan.





3 total penetrasi yang terjadi adalah sebesar 66 mm dengan 5 kali jumlah pukulan

atau 13.2 mm/pukulan. Secara keseluruhan dengan total penetrasi sebanyak 280

mm dan jumlah pukulan sebanyak 19 kali, didapat rata-rata penetrasi sebesar

14.74 mm/pukulan. Dari kedua titik dapat dilihat bahwa penetrasi pada mould 1

berada pada range 15.71 mm/pukulan hingga 17.83 mm/pukulan. Sedangkan pada

mould 2 berada pada range 14.86 mm/pukulan hingga 15 mm/ pukulan. Untuk

mould 3, penetrasi yang terjadi berada pada range 13.2 mm/ pukulan hingga 14

mm/pukulan.



65

4.3.2. Analisa Hasil Uji DCP dengan Stabilisasi Kapur + Pasir


Kurva Uji DCP I Titik 1

0

50

100

150

200

250

300

350

0 10 20 30 40 50 60

Jumlah Pukulan

Penu

runa

n (m

m)


DCP (mm/blow) = 22.40CBR =10.96

DCP (mm/blow) = 21.00CBR =7.88

DCP (mm/blow) = 22.60CBR =10.12

Gambar 4.32. Uji DCP Stabilisasi Kapur + Pasir pada Kadar Air Optimum Titik 1


0

50

100

150

200

250

300

350

0 10 20 30 40 50 60

Jumlah Pukulan

Penu

runa

n (m

m)


DCP (mm/blow) = 21.20CBR =10.96

DCP (mm/blow) = 21.75CBR =7.88

DCP (mm/blow) = 21.00CBR =10.12

Gambar 4.33. Uji DCP Stabilisasi Kapur + Pasir pada Kadar Air Optimum Titik 2



66



sebelum dilakukan uji DCP. Pada kondisi kadar air optimum, jumlah pukulan

yang bisa dilakukan hanya bisa mencapai 14 pukulan. Hal tersebut terkait dengan

terbatasnya tinggi benda uji yang berkisar 33 cm. Jumlah pukulan tidak boleh

melebihi tinggi benda uji.







mm dengan jumlah pukulan sebanyak 5 kali atau 22.6 mm/pukulan. Untuk mould


sebanyak 4 kali atau 21 mm/pukulan. Namun, hasil uji DCP pada mould ketiga

tidak digunakan dalam mencari nilai korelasi CBR – DCP mengingat nilai

CBRnya terlalu kecil dibandingkan dengan kedua sampel sebelumnya. Secara

keseluruhan dengan total penetrasi sebanyak 309 mm dan jumlah pukulan

sebanyak 14 kali, didapat nilai rata-rata penetrasi sebesar 22.07 mm/pukulan.




jumlah pukulan sebanyak 5 kali atau 21 mm/pukulan. Sedangkan untuk mould 3

total penetrasi yang terjadi adalah sebesar 87 mm dengan 4 kali jumlah pukulan

atau 21.75 mm/pukulan. Namun, data pada mould ketiga tidak digunakan dalam

korelasi nilai CBR – DCP. Secara keseluruhan dengan total penetrasi sebanyak

298 mm dan jumlah pukulan sebanyak 14 kali, didapat rata-rata penetrasi sebesar

21.29 mm/pukulan. Dari kedua titik dapat dilihat bahwa penetrasi pada mould 1

dan mould 2 berada pada range 21 mm/pukulan hingga 22.6 mm/pukulan.



67



0

50

100

150

200

250

300

350

0 10 20 30 40 50 60

Jumlah Pukulan

Penu

runa

n (m

m)


DCP (mm/blow) = 12.78CBR =13.31

DCP (mm/blow) = 10.67CBR =16.44

DCP (mm/blow) = 10.36CBR =14.61

Gambar 4.34. Uji DCP Stabilisasi Kapur + Pasir pada Sisi Kering Kadar Air Optimum Titik 1


0

50

100

150

200

250

300

350

0 10 20 30 40 50 60

Jumlah Pukulan

Penu

runa

n (m

m)


DCP (mm/blow) = 12.22CBR =13.31

DCP (mm/blow) = 10.56CBR =16.44

DCP (mm/blow) = 10.55CBR =14.61

Gambar 4. 35. Uji DCP Stabilisasi Kapur + Pasir pada Sisi Kering Kadar Air Optimum Titik 2



68



sebelum dilakukan uji DCP. Pada kondisi sisi kering dari kadar air optimum,

jumlah pukulan yang bisa dilakukan hanya bisa mencapai 29 pukulan. Hal









mm dengan jumlah pukulan sebanyak 11 kali atau 10.36 mm/pukulan. Untuk

mould ketiga, total penetrasi yang terjadi adalah sebesar 96 mm dengan jumlah

pukulan sebanyak 9 kali atau 16.44 mm/pukulan. Secara keseluruhan dengan total

penetrasi sebanyak 325 mm dan jumlah pukulan sebanyak 29 kali, didapat nilai

rata-rata penetrasi sebesar 11.21 mm/pukulan.




jumlah pukulan sebanyak 11 kali atau 10.55 mm/pukulan. Sedangkan untuk

mould 3 total penetrasi yang terjadi adalah sebesar 95 mm dengan 9 kali jumlah

pukulan atau 10.56 mm/pukulan. Secara keseluruhan dengan total penetrasi

sebanyak 321 mm dan jumlah pukulan sebanyak 29 kali, didapat rata-rata

penetrasi sebesar 11.07 mm/pukulan. Dari kedua titik dapat dilihat bahwa

penetrasi pada mould 1 berada pada range 12.22 mm/pukulan hingga 12.78

mm/pukulan. Sedangkan pada mould 2 dan mould 3 berada pada range 10.3

mm/pukulan hingga 10.7 mm/ pukulan.



69



0

50

100

150

200

250

300

350

0 10 20 30 40 50 60

Jumlah Pukulan

Penu

runa

n (m

m)


DCP (mm/blow) = 34.00CBR = 7.36

DCP (mm/blow) = 30.00CBR = 7.25

DCP (mm/blow) = 36.33CBR = 6.99

Gambar 4.36. Uji DCP Stabilisasi Kapur + Pasir pada Sisi Basah Kadar Air Optimum Titik 1


0

50

100

150

200

250

300

350

0 10 20 30 40 50 60

Jumlah Pukulan

Penu

runa

n (m

m)


DCP (mm/blow) = 35.33CBR = 7.36

DCP (mm/blow) = 35.67CBR = 6.99

DCP (mm/blow) = 30.33CBR = 7.25

Gambar 4.37. Uji DCP Stabilisasi Kapur + Pasir pada Sisi Basah Kadar Air Optimum Titik 2



70



sebelum dilakukan uji DCP. Pada kondisi sisi basah dari kadar air optimum,

jumlah pukulan yang bisa dilakukan hanya bisa mencapai 9 pukulan. Hal tersebut

terkait dengan terbatasnya tinggi benda uji yang berkisar 33 cm. Jumlah pukulan

tidak boleh melebihi tinggi benda uji.






34 mm/pukulan. Untuk mould kedua total penetrasi yang terjadi sebesar 109 mm

dengan jumlah pukulan sebanyak 3 kali atau 36.33 mm/pukulan. Untuk mould


sebanyak 3 kali atau 30 mm/pukulan. Secara keseluruhan dengan total penetrasi

sebanyak 301 mm dan jumlah pukulan sebanyak 9 kali, didapat nilai rata-rata

penetrasi sebesar 33.44 mm/pukulan.





3 total penetrasi yang terjadi adalah sebesar 91 mm dengan 3 kali jumlah pukulan

atau 30.33 mm/pukulan. Secara keseluruhan dengan total penetrasi sebanyak 304

mm dan jumlah pukulan sebanyak 9 kali, didapat rata-rata penetrasi sebesar 33.78

mm/pukulan. Dari kedua titik dapat dilihat bahwa penetrasi pada mould 1, mould

2, dan mould 3 berada pada range 30 mm/pukulan hingga 36 mm/pukulan.



71

4.4 KORELASI NILAI CBR DAN DCP

4.4.1. Korelasi Nilai CBR dan DCP pada Tanah Ekspansif yang Telah

Distabilisasi Semen + Pasir

Kurva CBR - DCP(Tanah Ekspansif + 5% Semen + 10% Pasir)

y = 57.863x-0.4569

R2 = 0.5515

1

10

100

1 10 100

DCP (mm/blow)

CB

R (%

)

Standard Proctor

Gambar 4.38. Kurva Korelasi CBR – DCP dengan Stabilisasi Semen dan Pasir (Skala Logaritma)

Kurva CBR - DCP(Tanah Ekspansif + 5% Semen + 10% Pasir)

R2 = 0.5515

0.00

5.00

10.00

15.00

20.00

25.00

0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 14.00 16.00 18.00 20.00

DCP (mm/blow)

CB

R (%

)

Standard Proctor

log (CBR) = -0.4569 log (DCP) + 1.7624

Gambar 4. 39. Kurva Korelasi CBR – DCP dengan Stabilisasi Semen dan Pasir (Skala Biasa)



72

Tabel 4.10. Data Hasil Uji CBR dan DCP dengan Stabilisasi Semen dan Pasir

Kadar Air

(%)

CBR

(%)

DCP 1

(mm/blow)

DCP 2

(mm/blow)

25.07 18.54 11.40 12.33 Sisi

Kering 23.62 19.89 10.80 11.30

29.06 18.28 13.00 - Optimum

28.85 15.73 13.20 -

29.80 15.36 17.83 15.71

30.29 18.43 15.00 14.86 Sisi Basah

29.61 17.18 14.00 13.20

Dengan menghubungkan nilai CBR yang terdapat pada seluruh sampel

tanah dengan nilai DCP yang terjadi, maka akan didapat nilai korelasi antara CBR

dan DCP. Persamaan korelasi diperoleh dengan menggunakan bantuan program

Microsoft Excel. Dalam gambar 4.38, dari grafik yang ada diperoleh persamaan

korelasi sebagai berikut:

CBR = 57.863 DCP -0.4569 (4.1)

atau

log (CBR) = -0.4569 log (DCP) + 1.7642 (4.2)

dimana: nilai DCP (mm/pukulan)

Kadar Air VS CBR

R2 = 0.417

0.00

5.00

10.00

15.00

20.00

25.00

15.00 20.00 25.00 30.00 35.00Kadar Air (%)

CB

R (%

)

Gambar 4.40. Hubungan antara Kadar Air dan Nilai CBR (Stabilisasi Semen dan Pasir)



73

Besarnya kadar air dapat mempengaruhi nilai CBR sampel tanah yang

telah distabilisasi dengan semen dan pasir. Pada gambar 4.40 dapat kita lihat

bahwa nilai CBR cenderung turun seiring dengan tingginya kadar air yang

terkandung dalam sampel tanah. Kadar air mempengaruhi kepadatan dari sampel

tanah sehingga daya dukungnya juga ikut berpengaruh. Tanah yang kering

cenderung bersifat keras, dan tanah yang basah cenderung bersifat lembek/lunak.

Persebaran kadar air pada sisi basah masih dalam lingkup kadar air optimum.

Kesalahan terjadi pada saat proses penambahan air untuk mencapai kadar air

target yang diinginkan. Akibatnya, bila kita lihat dalam grafik hubungan antara

kadar air dan CBR, terjadi penyimpangan yang cukup besar.

Kadar Air VS DCP

R2 = 0.6516

0.00

5.00

10.00

15.00

20.00

15.00 20.00 25.00 30.00 35.00

Kadar Air (%)

DC

P (m

m/b

low

)

Gambar 4.41. Hubungan antara Kadar Air dan Nilai DCP (Stabilisasi Semen dan Pasir)

Berbeda dengan hubungan antara kadar air dengan nilai CBR, hubungan

antara kadar air dengan nilai DCP cenderung berbanding lurus. Semakin keras

suatu tanah, nilai DCPnya akan semakin kecil dikarenakan penetrasi yang masuk

ke dalam tanah tidak terlalu besar. Sedangkan jika tanah tersebut basah, maka

sampel tanah tersebut akan bersifat lunak sehingga penetrasi yang masuk akan

semakin dalam. Hal ini membuktikan bahwa kadar air pada sampel tanah

mempengaruhi kepadatan tanah tersebut.



74

4.4.2. Korelasi Nilai CBR dan DCP pada Tanah Ekspansif yang Telah

Distabilisasi Kapur + Pasir

Kurva CBR - DCP(Tanah Ekspansif + 15% Kapur + 10% Pasir)

y = 69.613x-0.6369

R2 = 0.9567

1

10

100

1 10 100

DCP (mm/blow)

CB

R (%

)

Standard Proctor

Gambar 4.42. Kurva Korelasi CBR – DCP dengan Stabilisasi Kapur dan Pasir (Skala Logaritma)

Kurva CBR - DCP(Tanah Ekspansif + 15% Kapur + 10% Pasir)

R2 = 0.9567

0.00

5.00

10.00

15.00

20.00

25.00

0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 30.00 35.00 40.00

DCP (mm/blow)

CB

R (%

)

Standard Proctor

log (CBR) = -0.6369 log (DCP) + 1.8427

Gambar 4.43. Kurva Korelasi CBR – DCP dengan Stabilisasi Kapur dan Pasir (Skala Biasa)



75

Tabel 4.11. Data Hasil Uji CBR dan DCP dengan Stabilisasi Kapur dan Pasir

Kadar Air

(%)

CBR

(%)

DCP 1

(mm/blow)

DCP 2

(mm/blow)

18.49 13.31 12.78 12.22

17.92 14.61 10.36 10.55 Sisi

Kering 18.30 16.44 10.67 10.56

24.27 10.96 22.40 21.20 Optimum

24.93 10.12 22.60 21.00

29.80 7.36 34.00 35.33

30.29 6.99 36.33 35.67 Sisi Basah

29.61 7.25 30.00 30.33

Dengan menghubungkan nilai CBR yang terdapat pada seluruh sampel

tanah dengan nilai DCP yang terjadi, maka akan didapat nilai korelasi antara CBR

dan DCP. Persamaan korelasi diperoleh dengan menggunakan bantuan program

Microsoft Excel. Dalam gambar 4.42, dari grafik yang ada diperoleh persamaan

korelasi sebagai berikut:

CBR = 69.613 DCP -0.6369 (4.3)

atau

log (CBR) = -0.6369 log (DCP) + 1.8427 (4.4)

dimana: nilai DCP (mm/pukulan)

Kadar Air VS CBR

R2 = 0.9472

0.00

5.00

10.00

15.00

20.00

15.00 20.00 25.00 30.00 35.00Kadar Air (%)

CB

R (%

)

Gambar 4.44. Hubungan antara Kadar Air dan Nilai CBR (Stabilisasi Kapur dan Pasir)



76

Kadar Air VS DCP

R2 = 0.974

0.005.00

10.0015.0020.0025.0030.0035.0040.00

15.00 20.00 25.00 30.00 35.00

Kadar Air (%)

DC

P (m

m/b

low

)

Gambar 4.45. Hubungan antara Kadar Air dan Nilai DCP (Stabilisasi Kapur dan Pasir)

Tak berbeda jauh dengan sampel tanah yang telah distabilisasi dengan

semen dan pasir, sampel tanah stabilisasi kapur dan pasir juga menunjukkan

kecenderungan yang sama jika kadar air ditinjau dengan nilai CBR dan DCP.

Hubungan antara kadar air dan nilai CBR berbanding terbalik, dalam hal ini

semakin tinggi kadar air maka semakin kecil nilai CBRnya. Sedangkan hubungan

antara kadar air dengan nilai DCP cenderung berbanding lurus.



77

4.4.3. Perbandingan Korelasi Nilai CBR dan DCP pada Tanah Ekspansif

Untuk mengetahui seberapa jauh pengaruh yang ditimbulkan akibat bahan

stabilisasi pada sampel tanah ekspansif, persamaan nilai korelasi yang didapat

ditampilkan dalam sebuah grafik berikut:

Kurva CBR - DCP (Standard Proctor)

1

10

100

1 10

DCP (mm/blow)

CB

R (%

)

100

Tanah Ekspansif + 5% Semen +10% Pasir

Tanah Ekspansif + 15% Kapur +10% Pasir

Tanah Ekspansif (Pudia, 2011)

Gambar 4.46. Perbandingan Kurva CBR – DCP pada Sampel Tanah Asli dan yang Telah

Distabilisasi

Gambar 4.46 membandingkan hubungan korelasi antara sampel tanah asli

dengan sampel tanah yang telah distabilisasi. Dari penelitian yang dilakukan oleh

Pudia Prisandhy (2011) didapat nilai korelasi CBR dan DCP pada sampel tanah

asli dengan menggunakan rumus:

log (CBR) = -0.569 log (DCP) + 1.684 (4.5)

Dalam grafik tersebut terlihat bahwa nilai CBR sampel tanah yang telah

distabilisasi mengalami peningkatan apabila dibandingkan dengan nilai CBR pada

sampel tanah asli. Pada grafik tersebut juga dapat dilihat bahwa stabilisasi dengan

semen membuktikan pengaruh yang lebih baik dibandingkan dengan bahan

stabilisasi kapur. Persebaran data yang ditunjukkan dalam grafik memiliki

kecenderungan yang sama. Hal tersebut dapat dilihat dari persamaan garis yang

dibentuk oleh ketiga jenis kurva korelasi nilai CBR dan DCP relatif sejajar.



BAB 5

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 KESIMPULAN

Penelitian yang dilakukan merupakan hasil studi awal. Berdasarkan analisa

hasil sampel tanah yang telah distabilisasi dengan semen dan pasir serta sampel

tanah yang telah distabilisasi dengan kapur dan pasir, dapat diambil beberapa

kesimpulan berikut:

1. Dari kurva hasil hubungan antara nilai CBR dan DCP, diperoleh

persamaan nilai korelasi sampel tanah lempung ekspansif yang telah

distabilisasi dengan 5% semen dan 10% pasir sebagai berikut:

log (CBR) = -0.4569 log (DCP) + 1.7624

2. Sedangkan untuk sampel tanah yang telah distabilisasi dengan 15% kapur

dan 10% pasir, didapat persamaan nilai korelasi sebagai berikut:

log (CBR) = -0.6369 log (DCP) + 1.8427

3. Dari persamaan yang didapat, kurva korelasi nilai CBR dan DCP pada

sampel tanah yang telah distabilisasi dengan semen dan pasir berada di

atas kurva korelasi nilai CBR dan DCP pada sampel tanah yang telah

distabilisasi dengan kapur dan pasir. Dengan masa peram selama 7 hari,

bahan stabilisasi semen dan kapur dapat meningkatkan nilai CBR pada

tanah lempung ekspansif. Peningkatan nilai CBR dengan stabilisasi semen

lebih besar dibandingkan dengan peningkatan nilai CBR dengan stabilisasi

kapur.

4. Nilai korelasi CBR dan DCP sampel tanah ekspansif yang tidak

distabilisasi didapat berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh Pudia

Prisandhy (2011). Dari kurva korelasi, penambahan bahan stabilisasi

mempengaruhi persamaan nilai korelasi CBR dan DCP. Bahan stabilisasi

terbukti dapat meningkatkan nilai CBR.



79

5.2 SARAN

1. Jumlah sampel tanah uji yang digunakan sebaiknya diperbanyak untuk

mendapatkan data yang lebih akurat. Perlu dilakukan pengujian dengan

menggunakan variasi kadar air yang berbeda untuk melihat kecenderungan

nilai CBR dan DCP yang terjadi.

2. Perlu dilakukan penelitian untuk korelasi nilai CBR dan DCP pada sampel

tanah yang telah dipadatkan dengan menggunakan modified proctor.

3. Agar korelasi nilai ini dapat digunakan secara umum, maka perlu

dilakukan pengujian CBR lapangan untuk mengetahui sampai seberapa

jauh korelasi ini dapat digunakan pada pekerjaan lapangan.

4. Masa pemeraman dan teknisnya perlu diperhatikan lebih lanjut untuk

meminimalisir berkurangnya kadar air pada sampel tanah. Disarankan

untuk mengadakan pengujian dengan masa pemeraman yang bervariasi

untuk melihat pengaruh masa pemeraman terhadap nilai korelasi.



DAFTAR REFERENSI

Abdulghani, Zaki. (2010). Pengaruh Pencampuran Pasir dan Semen Terhadap Kekuatan Geser Tanah Ekspansif Melalui Uji Triaksial Terkonsolidasi Tak terdrainasi. Skripsi. Depok.

Atkinson, J.H., and Brandsby, P.L. (1982). The machanics of soil. McGraw Hill

Book Company(U.K.) Ltd. Budhu, M. (2007). Soil mechanics and foundations. John Willey and Sons Inc.

USA. Chen, F.H. (1975). Foundations On Expansive Soils. Elsevier Scientific

Publishing Company. New York. Craig, R.F. (1987). Mekanika Tanah (1994). Terjemahan Budi Susilo Soupandji

dari Soil Mechanics, Fourth Edition (1987), Erlangga, Jakarta. Departemen Pekerjaan Umum. (2005). Penanganan Tanah Ekspansif Untuk

Konstruksi Jalan. Pedoman Konstruksi dan Bangunan. Departemen Pekerjaan Umum. Laporan Penelitian: Pengkajian Penanganan

Kerusakan Jalan di Atas Tanah Ekspansif. Jakarta. Departemen Pekerjaan Umum. Laporan Penelitian: Perilaku Perubahan Tanah

Ekspansif. Jakarta. Departemen Pekerjaan Umum. (2005). Pedoman Stabilisasi Dangkal Tanah

Lunak Untuk Konstruksi Timbunan Jalan. Badan Litbang Departemen Pekerjaan Umum,

Departemen Teknik Sipil. (1995). Pengaruh Campuran Pasir Terhadap Tanah

Lempung yang Mengandung Kandungan Mineral yang Berbeda. Laporan Penelitian. Depok.

Gromko, G.J. (1974). Review of Expansive Soils. Journal of The Geotechnical

Engineering Division, HSCE, Vol. 100. No GT6, June 1974. Harison, J.A. (1986). Correlation of CBR and Dynamic Cone Penetrometer

Strength Measurement of Soils. Australian Road Research 16(2), June 1986. Ingles, O.G., and Metcalf, J.B. (1972). Soil Stabilization Principle and Practice.

Butterwoths. Sydney.



81

Suherman, M. Laporan Penelitian: Pengembangan Teknologi Penanggulangan Tanah Ekspansif dengan Horizontal Barrier. Departemen Pekerjaan Umum. Jakarta.

Suherman, M. (2005). Potensi Sifat Ekspansif Tanah Kelempungan. Jurnal

Litbang Jalan, Volume 22 No.2, Mei 2005. Soepandji et al. (1995). Pengaruh Campuran Pasir Terhadap Tanah Liat (Clay)

yang Mengandung Kandungan Mineral yang Berbeda. Depok. Soepandji et al. (1995). Pengaruh Kekuatan Tanah Gambut Akibat Penambahan

Semen Clean Set (CS-10). Depok. Sujadji Kamarwan. (1968). Lime Soil Stabilization Untuk Konstruksi Jalan. Biro

Teknik Perkerjaan Umum. Jakarta. Suprapto, Yustian Heri. (2008). Korelasi Nilai CBR dan DCP pada Tanah

Gambut Yang Dipadatkan. Skripsi. Depok. Teguh Prasojo, Prima. (2010). Pengaruh Pencampuran Pasir dan Kapur

Terhadap Kuat Geser Tanah Ekspansif Melalui Uji Triaksial Terkonsolidasi Tak Terdrainasi. Skripsi. Depok.

Universitas Indonesia (2000). Pedoman Praktikum Mekanika Tanah. Depok. Virisdiyanto. (1999). Studi Perbandingan Stabilisasi Tanah Lempung Ekspansif

dan Pasir dengan Penambahan Semen Portland atau Kapur untuk Lapisan Badan Jalan. Skripsi. Depok.



LAMPIRAN A

HASIL PENGUJIAN LABORATORIUM IDENTIFIKASI TANAH

LEMPUNG EKSPANSIF

ATTERBERG LIMIT (ASTM D4318-84), UJI SPECIFIC GRAVITY (ASTM

D422-63), UJI SWELLING (D4546-85), UJI ANALISA BUTIRAN (ASTM

C136-46), UJI PEMADATAN STANDARD PROCTOR (ASTM D698-78)


ATTERBERG LIMIT

Sample No. : SERI 1

Description of Soil : Expansive Soil

Date : 12 January 2010

Liquid Limit Determination

I II III IVBerat tanah basah + can 52.26 47.23 51.85 56.35Berat tanah kering + can 32.67 27.17 31.19 33.36Berat can 9.23 4.43 8.88 8.89Berat tanah kering 23.44 22.74 22.31 24.47Berat air 19.59 20.06 20.66 22.99Kadar air 83.58 88.21 92.60 93.95Jumlah ketukan, N 41 27 19 17

70

75

80

85

90

95

100

10 100Jumlah Ketukan

W (%

)

Liquid Limit = 89.32 %


Lampiran A: (Lanjutan)

Plastic Limit Determination

Can No. I IIBerat tanah basah + Can 45.66 44.57Berat tanah kering + Can 38.06 37.32Berat Can 21.27 21.2Berat tanah kering 16.79 16.12Berat air 7.6 7.25Kadar air 45.27 44.98Kadar air rata-rata (plastic limit) 45.12 %

Flow index, FI = 27.24%

Liquid limit, LL = 89.32%

Plastic limit, PL = 45.12%

Plasticity index, IP = 44.20%

LA - 2Universitas Indonesia



Sample No. : SERI 2




I II III IVBerat tanah basah + can 51.92 54.25 51.56 59.82Berat tanah kering + can 32.17 33.3 30.67 34.57Berat can 8.1 8.35 8.28 8.75Berat tanah kering 24.07 24.95 22.39 25.82Berat air 19.75 20.95 20.89 25.25Kadar air 82.05 83.97 93.30 97.79Jumlah ketukan, N 39 31 20 16

70

75

80

85

90

95

100

10 100Jumlah Ketukan

W (%

)






Can No. I IIBerat tanah basah + Can 33.13 32.23Berat tanah kering + Can 25.86 25.4Berat Can 10.05 10.4Berat tanah kering 15.81 15Berat air 7.27 6.83Kadar air 45.98 45.53Kadar air rata-rata (plastic limit) 45.76%

Flow index, FI = 42.27%







Shrinkage Limit Determination

Sample No. : SERI 1




No. coated dish 1 2Berat tanah basah + coated dish ww+c(gr) 61.3 69.01Berat coated dish wc(gr) 37.24 46

Berat tanah basah ccww www −= + (gr) 24.06 23.01Berat tanah kering + coated dish wd+c(gr) 49.34 57.63

Berat tanah kering ccdd www −= + (gr) 12.1 11.63Berat raksa + coated dish wHg+c(gr) 262.62 261.26Berat raksa wHg(gr) 225.38 215.26Volume tanah basah ( Vw ) wHg/13.53 16.66 15.91Berat raksa + shrinkage dish wHg+s(gr) 757.97 758.92Berat raksa + shrinkage dish

(setelah sub-merging soil cake) w’Hg+s(gr)672.85 679.08

Berat raksa yang dipindahkan (wHg+s) – (w’Hg+s) 85.12 79.84Volume tanah kering ( Vd ) (w’Hg)/13.53 6.29 5.90Shrinkage Limit SL 13.17% 11.79%Shrinkage Ratio SR 1.92 1.97



Shrinkage Limit Determination

Sample No. : SERI 2




No. coated dish 1 2Berat tanah basah + coated dish ww+c(gr) 40.51 45.56Berat coated dish wc(gr) 19.33 24.78

Berat tanah basah ccww www −= + (gr) 21.18 20.78Berat tanah kering + coated dish wd+c(gr) 29.94 35.16

Berat tanah kering ccdd www −= + (gr) 10.61 10.38Berat raksa + coated dish wHg+c(gr) 217.39 217.56Berat raksa wHg(gr) 198.06 192.78Volume tanah basah ( Vw ) wHg/13.53 14.64 14.25Berat raksa + shrinkage dish wHg+s(gr) 755.14 755.5Berat raksa + shrinkage dish

(setelah sub-merging soil cake) w’Hg+s(gr)681.07 682.82

Berat raksa yang dipindahkan (wHg+s) – (w’Hg+s) 74.07 72.68Volume tanah kering ( Vd ) (w’Hg)/13.53 5.47 5.37Shrinkage Limit SL 13.25% 14.68%Shrinkage Ratio SR 1.94 1.93



SPECIFIC GRAVITY

Project : Skripsi

Location of Project : Cikarang


Test Performed by : Zaki

Sample Number 1 2Berat Tanah (Ws) 100 100Berat Piknometer + Air (Wbw) 654.57 656.39Berat Piknometer + Air + Tanah (Wbws) 716.92 719.16Berat Air (Ww) 37.65 37.23Suhu (◦C) 28 28Koefisien 0.9963 0.9963Specific Grafity (Gs) 2.646 2.676

Average Specific Gravity = 2.661




SWELLING TEST

SERI 1

Soil Mechanics LaboratoryCivil Engineering Department, Faculty of Engineering University of IndonesiaDepok 16424 Telp. +62 21 788 49102, Fax. +62 21 788 49102

SWELLING TESTPROJECT DEPTH OF SAMPLE TESTED BY

PENELITIAN - m DADENLOCATION BOREHOLE NO.

LAB MEKTAN FT UI DATE OF TESTING

7 MARET 2010PROJECT NUMBER:

Swelling 9.367 %Water content 32.44 %Swelling Pressure 445.00 kPa

0.500

0.600

0.700

0.800

0.900

1.000

1.00 10.00 100.00 1000.00

Pressure (kPa)

Void

Rat

io, e




SWELLING TEST

SERI 2


SWELLING TESTPROJECT DEPTH OF SAMPLE TESTED BY

PENELITIAN - m DADENLOCATION BOREHOLE NO.

LAB MEKTAN FT UI DATE OF TESTING

7 MARET 2010PROJECT NUMBER:

Swelling 8.510 %Water content 32.91 %Swelling Pressure 349.00 kPa

0.500

0.600

0.700

0.800

0.900

1.000

1.00 10.00 100.00 1000.00

Pressure (kPa)

Void

Rat

io, e




ANALISA BUTIRAN

SERI 1


GRAIN SIZE DISTRIBUTIONPROJECT DEPTH OF SAMPLE

EXPANSIVE SOIL 0.00 - 0.00 mLOCATION DATE OF TESTING

CIKARANGBOREHOLE NO. SAMPLE NO. TESTED BY

0 2 DENNYPROJECT NUMBER:

Composition

Sand 3.4 %

Silt 55.9 %

Clay 40.7 %

Visual Soil Description 0

Soil Classification UNIFIED SOIL CLASSIFICATION

01/02/10

4.75

4.75

22

0.42

50.

425

0.07

50.

075

0.00

20.00

40.00

60.00

80.00

100.00

0.00

01

0.00

1

0.010.1110100

Sand Silt Clay >><< Gravel

Grain diamater (mm)

Per

cent

fine

r




ANALISA BUTIRAN

SERI 2


GRAIN SIZE DISTRIBUTIONPROJECT DEPTH OF SAMPLE

EXPANSIVE SOIL 0.00 - 0.00 mLOCATION DATE OF TESTING

CIKARANGBOREHOLE NO. SAMPLE NO. TESTED BY

0 1 DENNYPROJECT NUMBER:

Composition

Sand 3.7 %

Silt 56.1 %

Clay 40.2 %

Visual Soil Description 0

Soil Classification UNIFIED SOIL CLASSIFICATION

01/02/10

4.75

4.75

22

0.42

50.

425

0.07

50.

075

0.00

20.00

40.00

60.00

80.00

100.00

0.00

01

0.00

1

0.010.1110100

Sand Silt Clay >><< Gravel

Grain diamater (mm)

Per

cent

fine

r




PEMADATAN

(STANDARD PROCTOR)

Project : SkripsiLocation of Project : CikarangDescription of Soil : ExpansiveTest Performed by : Denny, Zaki, Vandemora, Pudia

Blow/Layer : 25No. of

Layers :3

Wt. of Hammer :

Mold Diam. (cm) : 15.245 H (cm) : 11.78

Volum

e

(cm3):

2149.17

Date Test : 14/1/2010

Sample No. 1 2 3 4 5Water Content 24.26% 28.61% 31.88% 33.41% 35.74%Wt of Soil + Mold 7288 7498 7649 7658 7588Wt of Mold 3800 3800 3800 3800 3800Wt of Soil in Mold 3488 3698 3849 3858 3788Wet density, gr/cm3 1.623 1.721 1.791 1.795 1.763Dry density, gr/cm3 1.306 1.338 1.358 1.346 1.298

Kurva Pemadatan Tanah Asli

1.2901.3001.3101.3201.3301.3401.3501.3601.370

20% 23% 26% 29% 32% 35% 38% 41%Water Content

Dry

Den

sity

(γd)

, gr/

cm3

Opt. water content : 32.30 %

Dry Density : 1.356 gr/cm3



LAMPIRAN B

HASIL PENGUJIAN LABORATORIUM TANAH LEMPUNG EKSPANSIF

DENGAN CAMPURAN BAHAN STABILISASI

ATTERBERG LIMIT (ASTM D4318-84), UJI SPECIFIC GRAVITY (ASTM

D422-63), UJI PEMADATAN STANDARD PROCTOR (ASTM D698-78)


ATTERBERG LIMIT

(TANAH EKSPANSIF + 5% SEMEN + 10% PASIR)

Sample No. : SERI 1


Tested by : Zaki


I II III IV

Berat tanah basah + can 54.33 51.42 50.03 46.42 Berat tanah kering + can 36.06 33.55 31.96 29.3 Berat can 8.71 8.67 8.6 8.31 Berat tanah kering 27.35 24.88 23.36 20.99 Berat air 18.27 17.87 18.07 17.12 Kadar air 66.80 71.82 77.35 81.56 Jumlah ketukan, N 42 31 22 16

y = -0.1538Ln(x) + 1.2451

60%

65%

70%

75%

80%

85%

90%

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45Jumlah Ketukan

W (%

)



Lampiran B: (Lanjutan)


Can No. I II

Berat tanah basah + Can 43.77 44.01 Berat tanah kering + Can 33.27 33.59 Berat Can 12.81 12.9 Berat tanah kering 20.46 20.69 Berat air 10.5 10.42 Kadar air 51.32 50.36 Kadar air rata-rata (plastic limit) 50.84 %




LB - 2 Universitas Indonesia



ATTERBERG LIMIT


Sample No. : SERI 2


Tested by : Zaki


I II III IV

Berat tanah basah + can 45.97 49.33 44.64 41.68 Berat tanah kering + can 30.61 32.13 29.02 27 Berat can 8.74 8.69 8.63 8.33 Berat tanah kering 21.87 23.44 20.39 18.67 Berat air 15.36 17.2 15.62 14.68 Kadar air 70.23 73.38 76.61 78.63 Jumlah ketukan, N 42 31 22 16

y = -0.0877Ln(x) + 1.0329

60%

65%

70%

75%

80%

85%

90%

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45Jumlah Ketukan

W (%

)






Can No. I II








ATTERBERG LIMIT

(TANAH EKSPANSIF + 15% KAPUR + 10% PASIR)

Sample No. : SERI 1


Tested by : Prima


I II III IV

Berat tanah basah + can 45.81 47.54 47.11 46.93 Berat tanah kering + can 29.34 31.20 31.42 31.08 Berat can 7.96 8.44 8.10 6.19 Berat tanah kering 21.38 22.77 23.32 24.90 Berat air 16.47 16.34 15.69 15.85 Kadar air 77.03 71.75 67.26 63.65 Jumlah ketukan, N 15.5 20.5 30.5 40

60

65

70

75

80

85

90

10 100

Jumlah Ketukan

W (%

)






Can No. I II








SPECIFIC GRAVITY


Project : Skripsi




Sample Number 1

Berat Tanah (Ws) 100

Berat Piknometer + Air (Wbw) 656.42

Berat Piknometer + Air + Tanah (Wbws) 717.63

Berat Air (Ww) 38.79

Suhu (◦C) 29

Koefisien 0.996

Specific Grafity (Gs) 2.568




SPECIFIC GRAVITY

(TANAH EKSPANSIF + 15% KAPUR + 10% PASIR)

Project : Skripsi



Test Performed by : Prima

Sample Number 1 2 3

Berat Tanah (Ws) 100.02 100.01 100.01 Berat Piknometer + Air (Wbw) 664.22 664.22 669.58 Berat Piknometer + Air + Tanah (Wbws) 726.44 727.91 732.44 Berat Air (Ww) 37.8 36.32 37.15 Suhu (◦C) 29 29 29 Koefisien 0.9963 0.9963 0.9963 Specific Grafity (Gs) 2.64 2.74 2.68

Average Specific Gravity = 2.69




PEMADATAN + BAHAN STABILISASI SEMEN

(STANDARD PROCTOR)

Project : Skripsi


Description of Soil : Expansive + 5% Semen + 10% Pasir


Blow/Layer : 25 No. of

Layers : 3 Wt. of Hammer :

Mold Diam. (cm) : 10.16 H (cm) : 11.67 Volume

(cm3): 945.64

Date Test : 14/1/2010

Sample No. 1 2 3 4 5

Water Content 23.14% 26.07% 28.55% 30.25% 33.60% Wt of Soil + Mold 2822 2882 2930 2950 2936 Wt of Mold 1238 1238 1238 1238 1238 Wt of Soil in Mold 1584 1644 1692 1712 1698 Wet density, gr/cm3 1.675 1.738 1.789 1.810 1.796 Dry density, gr/cm3 1.360 1.379 1.392 1.390 1.344

Kurva Pemadatan

1.3301.3401.3501.3601.3701.3801.3901.4001.4101.4201.430

20% 23% 26% 29% 32% 35% 38%Water Content

Dry

Den

sity

(γd)

, gr/

cm3






Kurva Pemadatan

1.2901.3001.3101.3201.3301.3401.3501.3601.3701.3801.3901.4001.4101.420

20% 22% 24% 26% 28% 30% 32% 34% 36% 38% 40% 42%

Water Content

Dry

Den

sity

(gr/

cm3)

1.Asli2.5%S+10%PZAV line




PEMADATAN + BAHAN STABILISASI KAPUR

(STANDARD PROCTOR)

Project : Skripsi


Description of Soil : Expansive + 15% Kapur + 10% Pasir

Test Performed by : Prima

Blow/Layer : 25 No. of

Layers : 3 Wt. of Hammer :

Mold Diam. (cm) : 10.16 H (cm) : 11.61 Volume

(cm3): 940.78

Date Test : 26/5/2010

Sample No. 1 2 3 4 5

Water Content 17.84 20.43 24.26 27.35 30.23 Wt of Soil + Mold 2990 3058 3148 3170 3165 Wt of Mold 1396 1396 1396 1396 1396 Wt of Soil in Mold 1594 1662 1752 1774 1769 Wet density, gr/cm3 1.694 1.767 1.862 1.886 1.880 Dry density, gr/cm3 1.438 1.467 1.499 1.481 1.444

Kurva Pemadatan

1.400

1.420

1.440

1.460

1.480

1.500

1.520

1.540

16% 19% 22% 25% 28% 31% 34%Water Content

Dry

Den

sity

(γd)

, gr/

cm3






Kurva Pemadatan

1.281.3

1.321.341.361.381.4

1.421.441.461.481.5

1.521.54

16% 18% 20% 22% 24% 26% 28% 30% 32% 34% 36% 38% 40% 42%

Water Content

Dry

Den

sity

(gr/

cm3)

1.Asli2.15%K+10%PZAV line



LAMPIRAN C

HASIL PENGUJIAN CALIFORNIA BEARING RATIO PADA TANAH

EKSPANSIF DENGAN CAMPURAN BAHAN STABILISASI

UJI CALIFORNIA BEARING RATIO LABORATORIUM UNSOAKED

(ASTM D1883-87)


CBR UNSOAKED

TANAH EKSPANSIF + 5% SEMEN + 10% PASIR

KADAR AIR OPTIMUM MOULD 1


LABORATORY CBRPROJECT DATE OF TESTING

EKSPANSIF STABILISASI SEMEN + PASIRLOCATION SAMPLE TESTED BY

CIKARANG OPT MOULD 1 DENNYPROJECT NUMBER: CBRS1-1

Penetration

(inch) unso

aked

soak

ed

unso

aked

soak

ed

0.000 0.0 0.0 0.0 0.0

0.025 11.2 0.0 87.5 0.0

0.050 20.3 0.0 158.6 0.0

0.075 25.7 0.0 200.7 0.0

0.100 29.2 0.0 228.1 0.0

0.125 31.6 0.0 246.8 0.0

0.150 33.1 0.0 258.5 0.0

0.175 34.8 0.0 271.8 0.0

0.200 35.1 0.0 274.2 0.0

Penetration

(inch)

0.10.2

Dry Density (gr/cm3)

Unsoaked 0

Soaked 0

Water content (%)

Unsoaked 29.06

Soaked 0

Swelling (%) RemarksProving Ring : no. 4824Brand : Leonard F. -EnglandLRC : 23.432 lbf/div

Dial Reading Stress (psi)

22.81

22/06/10

18.28

0.00

0.00

CBR (%)

soakedunsoaked

Penetration vs Resistance

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

550

600

650

700

0.00 0.10 0.20 0.30 0.40Penetration (inch)

Pene

tratio

n Re

sist

ance

(psi

)

UNSOAKEDSOAKED


Lampiran C: (Lanjutan)

CBR UNSOAKED







Penetration

(inch) unso

aked

soak

ed

unso

aked

soak

ed

0.000 0.0 0.0 0.0 0.0

0.025 14.4 0.0 112.5 0.0

0.050 23.7 0.0 185.1 0.0

0.075 29.9 0.0 233.5 0.0

0.100 34.5 0.0 269.5 0.0

0.125 37.3 0.0 291.3 0.0

0.150 39.5 0.0 308.5 0.0

0.175 41.1 0.0 321.0 0.0

0.200 42.1 0.0 328.8 0.0

Penetration

(inch)

0.10.2


Unsoaked 0

Soaked 0

Water content (%)

Unsoaked 28.63

Soaked 0



26.95

22/06/10

21.92

0.00

0.00

CBR (%)

soakedunsoaked


0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

550

600

650

700


Pene

tratio

n Re

sist

ance

(psi

)

UNSOAKEDSOAKED

LC - 2 Universitas Indonesia



CBR UNSOAKED







Penetration

(inch) unso

aked

soak

ed

unso

aked

soak

ed

0.000 0.0 0.0 0.0 0.0

0.025 8.1 0.0 63.3 0.0

0.050 11.7 0.0 91.4 0.0

0.075 13.5 0.0 105.4 0.0

0.100 17.9 0.0 139.8 0.0

0.125 21.8 0.0 170.3 0.0

0.150 25.7 0.0 200.7 0.0

0.175 28.2 0.0 220.3 0.0

0.200 30.2 0.0 235.9 0.0

Penetration

(inch)

0.10.2


Unsoaked 0

Soaked 0

Water content (%)

Unsoaked 28.85

Soaked 0



13.98

22/06/10

15.73

0.00

0.00

CBR (%)

soakedunsoaked


0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

550

600

650

700


Pene

tratio

n Re

sist

ance

(psi

)

UNSOAKEDSOAKED




CBR UNSOAKED


SISI KERING DARI KADAR AIR OPTIMUM MOULD 1




CIKARANG KERING MOULD 1 DENNYPROJECT NUMBER: CBRS2-1

Penetration

(inch) unso

aked

soak

ed

unso

aked

soak

ed

0.000 0.0 0.0 0.0 0.0

0.025 21.6 0.0 168.7 0.0

0.050 26.1 0.0 203.9 0.0

0.075 26.9 0.0 210.1 0.0

0.100 28.4 0.0 221.8 0.0

0.125 29.9 0.0 233.5 0.0

0.150 31.8 0.0 248.4 0.0

0.175 33.7 0.0 263.2 0.0

0.200 35.6 0.0 278.1 0.0

Penetration

(inch)

0.10.2


Unsoaked 0

Soaked 0

Water content (%)

Unsoaked 26.06

Soaked 0



22.18

22/09/10

18.54

0.00

0.00

CBR (%)

soakedunsoaked


0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

550

600

650

700


Pene

tratio

n Re

sist

ance

(psi

)

UNSOAKEDSOAKED




CBR UNSOAKED







Penetration

(inch) unso

aked

soak

ed

unso

aked

soak

ed

0.000 0.0 0.0 0.0 0.0

0.025 22.1 0.0 172.6 0.0

0.050 27.4 0.0 214.0 0.0

0.075 28.8 0.0 224.9 0.0

0.100 30.7 0.0 239.8 0.0

0.125 32.5 0.0 253.8 0.0

0.150 34.6 0.0 270.2 0.0

0.175 36.4 0.0 284.3 0.0

0.200 38.2 0.0 298.4 0.0

Penetration

(inch)

0.10.2


Unsoaked 0

Soaked 0

Water content (%)

Unsoaked 24.73

Soaked 0


19.89

0.00

0.00

CBR (%)

soakedunsoaked


23.98

22/09/10


0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

550

600

650

700


Pene

tratio

n Re

sist

ance

(psi

)

UNSOAKEDSOAKED




CBR UNSOAKED







Penetration

(inch) unso

aked

soak

ed

unso

aked

soak

ed

0.000 0.0 0.0 0.0 0.0

0.025 32.1 0.0 250.7 0.0

0.050 39.2 0.0 306.2 0.0

0.075 41.9 0.0 327.3 0.0

0.100 44.3 0.0 346.0 0.0

0.125 46.6 0.0 364.0 0.0

0.150 48.8 0.0 381.2 0.0

0.175 50.3 0.0 392.9 0.0

0.200 51.1 0.0 399.1 0.0

Penetration

(inch)

0.10.2


Unsoaked 0

Soaked 0

Water content (%)

Unsoaked 27.66

Soaked 0



34.60

22/09/10

26.61

0.00

0.00

CBR (%)

soakedunsoaked


0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

550

600

650

700

0.00 0.10 0.20 0.30 0.40

Penetration (inch)

Pene

tratio

n Re

sist

ance

(psi

)

UNSOAKEDSOAKED




CBR UNSOAKED


SISI BASAH DARI KADAR AIR OPTIMUM MOULD 1




CIKARANG BASAH MOULD 1 DENNYPROJECT NUMBER: CBRS3-1

Penetration

(inch) unso

aked

soak

ed

unso

aked

soak

ed

0.000 0.0 0.0 0.0 0.0

0.025 15.9 0.0 124.2 0.0

0.050 21.8 0.0 170.3 0.0

0.075 23.7 0.0 185.1 0.0

0.100 24.2 0.0 189.0 0.0

0.125 25.7 0.0 200.7 0.0

0.150 26.4 0.0 206.2 0.0

0.175 27.9 0.0 217.9 0.0

0.200 29.5 0.0 230.4 0.0

Penetration

(inch)

0.10.2


Unsoaked 0

Soaked 0

Water content (%)

Unsoaked 29.85

Soaked 0



18.90

28/09/10

15.36

0.00

0.00

CBR (%)

soakedunsoaked


0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

550

600

650

700


Pene

tratio

n Re

sist

ance

(psi

)

UNSOAKEDSOAKED




CBR UNSOAKED







Penetration

(inch) unso

aked

soak

ed

unso

aked

soak

ed

0.000 0.0 0.0 0.0 0.0

0.025 18.7 0.0 146.1 0.0

0.050 24.6 0.0 192.1 0.0

0.075 26.3 0.0 205.4 0.0

0.100 27.9 0.0 217.9 0.0

0.125 29.7 0.0 232.0 0.0

0.150 31.6 0.0 246.8 0.0

0.175 33.5 0.0 261.7 0.0

0.200 35.4 0.0 276.5 0.0

Penetration

(inch)

0.10.2


Unsoaked 0

Soaked 0

Water content (%)

Unsoaked 29.38

Soaked 0



21.79

28/09/10

18.43

0.00

0.00

CBR (%)

soakedunsoaked


0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

550

600

650

700


Pene

tratio

n Re

sist

ance

(psi

)

UNSOAKEDSOAKED




CBR UNSOAKED







Penetration

(inch) unso

aked

soak

ed

unso

aked

soak

ed

0.000 0.0 0.0 0.0 0.0

0.025 17.5 0.0 136.7 0.0

0.050 23.6 0.0 184.3 0.0

0.075 24.7 0.0 192.9 0.0

0.100 26.2 0.0 204.6 0.0

0.125 27.8 0.0 217.1 0.0

0.150 29.7 0.0 232.0 0.0

0.175 31.5 0.0 246.0 0.0

0.200 33.0 0.0 257.8 0.0

Penetration

(inch)

0.10.2


Unsoaked 0

Soaked 0

Water content (%)

Unsoaked 29.29

Soaked 0


Stress (psi)

20.46

28/09/10

17.18

0.00

0.00

CBR (%)

soakedunsoaked

Penetration vs ResistanceDial Reading

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

550

600

650

700


Pene

tratio

n Re

sist

ance

(psi

)

UNSOAKEDSOAKED




CBR UNSOAKED

TANAH EKSPANSIF + 15% KAPUR + 10% PASIR




EKSPANSIF STABILISASI KAPUR + PASIRLOCATION SAMPLE TESTED BY

CIKARANG OPT MOULD 1 DENNYPROJECT NUMBER: CBRK1-1

Penetration

(inch) unso

aked

soak

ed

unso

aked

soak

ed

0.000 0.0 0.0 0.0 0.0

0.025 11.4 0.0 89.2 0.0

0.050 15.3 0.0 119.8 0.0

0.075 17.2 0.0 134.6 0.0

0.100 18.1 0.0 141.7 0.0

0.125 19.0 0.0 148.7 0.0

0.150 19.6 0.0 153.4 0.0

0.175 20.2 0.0 158.1 0.0

0.200 21.0 0.0 164.4 0.0

Penetration

(inch)

0.10.2


Unsoaked 0

Soaked 0

Water content (%)

Unsoaked 24.37

Soaked 0


10.96

0.00

0.00

CBR (%)

soakedunsoaked


14.17

22/11/10


0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

550

600

650

700


Pene

tratio

n Re

sist

ance

(psi

)

UNSOAKEDSOAKED




CBR UNSOAKED







Penetration

(inch) unso

aked

soak

ed

unso

aked

soak

ed

0.000 0.0 0.0 0.0 0.0

0.025 9.5 0.0 74.4 0.0

0.050 14.1 0.0 110.4 0.0

0.075 15.4 0.0 120.5 0.0

0.100 16.4 0.0 128.4 0.0

0.125 17.2 0.0 134.6 0.0

0.150 18.0 0.0 140.9 0.0

0.175 18.8 0.0 147.1 0.0

0.200 19.4 0.0 151.8 0.0

Penetration

(inch)

0.10.2


Unsoaked 0

Soaked 0

Water content (%)

Unsoaked 24.96

Soaked 0


10.12

0.00

0.00

CBR (%)

soakedunsoaked


12.84

22/11/10


0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

550

600

650

700


Pene

tratio

n Re

sist

ance

(psi

)

UNSOAKEDSOAKED




CBR UNSOAKED







Penetration

(inch) unso

aked

soak

ed

unso

aked

soak

ed

0.000 0.0 0.0 0.0 0.0

0.025 8.0 0.0 62.6 0.0

0.050 10.7 0.0 83.7 0.0

0.075 11.8 0.0 92.4 0.0

0.100 12.4 0.0 97.1 0.0

0.125 13.1 0.0 102.5 0.0

0.150 13.8 0.0 108.0 0.0

0.175 14.5 0.0 113.5 0.0

0.200 15.1 0.0 118.2 0.0

Penetration

(inch)

0.10.2


Unsoaked 0

Soaked 0

Water content (%)

Unsoaked 24.41

Soaked 0


7.88

0.00

0.00

CBR (%)

soakedunsoaked


9.71

22/11/10


0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

550

600

650

700


Pene

tratio

n Re

sist

ance

(psi

)

UNSOAKEDSOAKED




CBR UNSOAKED






CIKARANG KERING MOULD 1 DENNYPROJECT NUMBER: CBRK2-1

Penetration

(inch) unso

aked

soak

ed

unso

aked

soak

ed

0.000 0.0 0.0 0.0 0.0

0.025 9.5 0.0 74.4 0.0

0.050 15.9 0.0 124.4 0.0

0.075 18.7 0.0 146.4 0.0

0.100 20.4 0.0 159.7 0.0

0.125 21.8 0.0 170.6 0.0

0.150 23.1 0.0 180.8 0.0

0.175 24.4 0.0 191.0 0.0

0.200 25.5 0.0 199.6 0.0

Penetration

(inch)

0.10.2


Unsoaked 0

Soaked 0

Water content (%)

Unsoaked 17.83

Soaked 0


13.31

0.00

0.00

CBR (%)

soakedunsoaked


15.97

06/12/10


0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

550

600

650

700


Pene

tratio

n Re

sist

ance

(psi

)

UNSOAKEDSOAKED




CBR UNSOAKED







Penetration

(inch) unso

aked

soak

ed

unso

aked

soak

ed

0.000 0.0 0.0 0.0 0.0

0.025 13.5 0.0 105.7 0.0

0.050 17.9 0.0 140.1 0.0

0.075 20.0 0.0 156.5 0.0

0.100 21.9 0.0 171.4 0.0

0.125 23.7 0.0 185.5 0.0

0.150 25.0 0.0 195.7 0.0

0.175 26.8 0.0 209.8 0.0

0.200 28.0 0.0 219.2 0.0

Penetration

(inch)

0.10.2


Unsoaked 0

Soaked 0

Water content (%)

Unsoaked 17.61

Soaked 0


14.61

0.00

0.00

CBR (%)

soakedunsoaked


17.14

06/12/10


0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

550

600

650

700


Pene

tratio

n Re

sist

ance

(psi

)

UNSOAKEDSOAKED




CBR UNSOAKED







Penetration

(inch) unso

aked

soak

ed

unso

aked

soak

ed

0.000 0.0 0.0 0.0 0.0

0.025 16.0 0.0 125.2 0.0

0.050 21.9 0.0 171.4 0.0

0.075 24.1 0.0 188.6 0.0

0.100 25.7 0.0 201.2 0.0

0.125 27.0 0.0 211.3 0.0

0.150 28.3 0.0 221.5 0.0

0.175 29.9 0.0 234.0 0.0

0.200 31.5 0.0 246.6 0.0

Penetration

(inch)

0.10.2


Unsoaked 0

Soaked 0

Water content (%)

Unsoaked 18.04

Soaked 0


16.44

0.00

0.00

CBR (%)

soakedunsoaked


20.12

06/12/10


0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

550

600

650

700


Pene

tratio

n Re

sist

ance

(psi

)

UNSOAKEDSOAKED




CBR UNSOAKED






CIKARANG BASAH MOULD 1 DENNYPROJECT NUMBER: CBRK3-1

Penetration

(inch) unso

aked

soak

ed

unso

aked

soak

ed

0.000 0.0 0.0 0.0 0.0

0.025 5.9 0.0 46.2 0.0

0.050 9.4 0.0 73.6 0.0

0.075 11.0 0.0 86.1 0.0

0.100 11.8 0.0 92.4 0.0

0.125 12.5 0.0 97.8 0.0

0.150 13.1 0.0 102.5 0.0

0.175 13.7 0.0 107.2 0.0

0.200 14.1 0.0 110.4 0.0

Penetration

(inch)

0.10.2


Unsoaked 0

Soaked 0

Water content (%)

Unsoaked 28.76

Soaked 0



9.24

30/11/10


7.36

0.00

0.00

CBR (%)

soakedunsoaked

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

550

600

650

700


Pene

tratio

n Re

sist

ance

(psi

)

UNSOAKEDSOAKED




CBR UNSOAKED







Penetration

(inch) unso

aked

soak

ed

unso

aked

soak

ed

0.000 0.0 0.0 0.0 0.0

0.025 5.0 0.0 39.1 0.0

0.050 8.4 0.0 65.7 0.0

0.075 10.3 0.0 80.6 0.0

0.100 11.5 0.0 90.0 0.0

0.125 12.2 0.0 95.5 0.0

0.150 12.8 0.0 100.2 0.0

0.175 13.1 0.0 102.5 0.0

0.200 13.4 0.0 104.9 0.0

Penetration

(inch)

0.10.2


Unsoaked 0

Soaked 0

Water content (%)

Unsoaked 28.32

Soaked 0



9.00

30/11/10


6.99

0.00

0.00

CBR (%)

soakedunsoaked

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

550

600

650

700


Pene

tratio

n Re

sist

ance

(psi

)

UNSOAKEDSOAKED




CBR UNSOAKED







Penetration

(inch) unso

aked

soak

ed

unso

aked

soak

ed

0.000 0.0 0.0 0.0 0.0

0.025 6.5 0.0 50.9 0.0

0.050 10.0 0.0 78.3 0.0

0.075 11.2 0.0 87.7 0.0

0.100 12.1 0.0 94.7 0.0

0.125 12.8 0.0 100.2 0.0

0.150 13.1 0.0 102.5 0.0

0.175 13.5 0.0 105.7 0.0

0.200 13.9 0.0 108.8 0.0

Penetration

(inch)

0.10.2


Unsoaked 0

Soaked 0

Water content (%)

Unsoaked 27.99

Soaked 0


7.25

0.00

0.00

CBR (%)

soakedunsoaked


9.47

30/11/10


0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

550

600

650

700


Pene

tratio

n Re

sist

ance

(psi

)

UNSOAKEDSOAKED



LAMPIRAN D

HASIL PENGUJIAN DYNAMIC CONE PENETROMETER PADA TANAH

EKSPANSIF DENGAN CAMPURAN BAHAN STABILISASI


HASIL UJI DCP SAMPEL TANAH EKSPANSIF STABILISASI

SEMEN + PASIR

• Kadar Air Optimum SAMPEL OPTIMUM TITIK 1 (SEMEN + PASIR)

TANGGAL 29/06/2010

Pukulan ke- Titik Awal Titik Akhir Penetrasi (mm) Cumul Pen (mm)

0 20 20 0 0

1 20 21.6 16 16

2 21.6 22.9 13 29

3 22.9 24.5 16 45

4 24.5 25.8 13 58

5 25.8 27 12 70

6 27 28.3 13 83

7 28.3 29.6 13 96

8 29.6 30.7 11 107

9 30.7 31.7 10 117

10 31.7 32.8 11 128

11 32.8 33.7 9 137

12 33.7 34.7 10 147

13 34.7 35.9 12 159

14 35.9 36.9 10 169

15 36.9 38 11 180

16 38 39.3 13 193

17 39.3 40.5 12 205

18 40.5 41.9 14 219

19 41.9 42.7 8 227

20 42.7 44.9 22 249

21 44.9 46.2 13 262

22 46.2 47.4 12 274

23 47.4 47.9 5 279

24 47.9 49.3 14 293

Total Penetrasi 293 mm

Tinggi Mold 347 mm


Lampiran D: (Lanjutan)

Kurva Uji DCP I

0

50

100

150

200

250

300

350

0 10 20 30 40 50 60

Jumlah Pukulan

Penu

runa

n (m

m)


LD - 2 Universitas Indonesia



• Sisi Kering dari Kadar Air Optimum SAMPEL SISI KERING TITIK 1 (SEMEN + PASIR)

TANGGAL 29/09/2010


0 14.1 14.1 0 0

1 14.1 15.2 11 11

2 15.2 16.4 12 23

3 16.4 17.7 13 36

4 17.7 18.9 12 48

5 18.9 20.1 12 60

6 20.1 21.4 13 73

7 21.4 22.5 11 84

8 22.5 23.6 11 95

9 23.6 24.6 10 105

10 24.6 25.5 9 114

11 25.5 26.6 11 125

12 26.6 27.5 9 134

13 27.5 28.5 10 144

14 28.5 29.3 8 152

15 29.3 30.2 9 161

16 30.2 31.1 9 170

17 31.1 32.3 12 182

18 32.3 33.5 12 194

19 33.5 35 15 209

20 35 36.3 13 222

21 36.3 37.6 13 235

22 37.6 39 14 249

23 39 41.2 22 271

24 41.2 41.6 4 275

25 41.6 43.1 15 290

26 43.1 44.5 14 304

27 44.5 46 15 319


Tinggi Mold 346.3 mm





0

50

100

150

200

250

300

350

0 10 20 30 40 50 60

Jumlah Pukulan

Penu

runa

n (m

m)





SAMPEL SISI KERING TITIK 2 (SEMEN + PASIR)

TANGGAL 29/09/2010


0 13.6 13.6 0 0

1 13.6 14.8 12 12

2 14.8 16.3 15 27

3 16.3 17.7 14 41

4 17.7 19 13 54

5 19 20.2 12 66

6 20.2 21.5 13 79

7 21.5 22.5 10 89

8 22.5 23.7 12 101

9 23.7 24.7 10 111

10 24.7 26 13 124

11 26 26.8 8 132

12 26.8 27.8 10 142

13 27.8 29 12 154

14 29 30 10 164

15 30 30.9 9 173

16 30.9 32 11 184

17 32 33.2 12 196

18 33.2 34.6 14 210

19 34.6 36 14 224

20 36 37.4 14 238

21 37.4 38.8 14 252

22 38.8 40.1 13 265

23 40.1 41.3 12 277

24 41.3 42.6 13 290

25 42.6 44.1 15 305

26 44.1 46 19 324







0

50

100

150

200

250

300

350

0 10 20 30 40 50 60

Jumlah Pukulan

Penu

runa

n (m

m)





• Sisi Basah dari Kadar Air Optimum SAMPEL SISI BASAH TITIK 1 (SEMEN + PASIR)

TANGGAL 05/10/2010


0 21.3 21.3 0 0

1 21.3 23 17 17

2 23 24.9 19 36

3 24.9 26.8 19 55

4 26.8 29 22 77

5 29 30.9 19 96

6 30.9 32 11 107

7 32 33.3 13 120

8 33.3 34.5 12 132

9 34.5 36 15 147

10 36 37.1 11 158

11 37.1 38.6 15 173

12 38.6 41.5 29 202

13 41.5 42.5 10 212

14 42.5 44 15 227

15 44 45.5 15 242

16 45.5 46.5 10 252

17 46.5 48 15 267

18 48 49 10 277

19 49 51 20 297







0

50

100

150

200

250

300

350

0 10 20 30 40 50 60

Jumlah Pukulan

Penu

runa

n (m

m)





SAMPEL SISI BASAH TITIK 2 (SEMEN + PASIR)

TANGGAL 05/10/2010


0 23.2 23.2 0 0

1 23.2 25 18 18

2 25 26.7 17 35

3 26.7 28.5 18 53

4 28.5 30.2 17 70

5 30.2 31.5 13 83

6 31.5 33 15 98

7 33 34.2 12 110

8 34.2 35.6 14 124

9 35.6 36.9 13 137

10 36.9 38.3 14 151

11 38.3 39.8 15 166

12 39.8 41.4 16 182

13 41.4 43 16 198

14 43 44.6 16 214

15 44.6 46.1 15 229

16 46.1 47.3 12 241

17 47.3 48.5 12 253

18 48.5 49.8 13 266

19 49.8 51.2 14 280







0

50

100

150

200

250

300

350

0 10 20 30 40 50 60

Jumlah Pukulan

Penu

runa

n (m

m)





HASIL UJI DCP SAMPEL TANAH EKSPANSIF STABILISASI

KAPUR + PASIR

• Kadar Air Optimum SAMPEL OPTIMUM TITIK 1 (KAPUR + PASIR)

TANGGAL 29/11/2010


0 20 20 0 0

1 20 22.1 21 21

2 22.1 24.1 20 41

3 24.1 26.5 24 65

4 26.5 29 25 90

5 29 31.2 22 112

6 31.2 33.3 21 133

7 33.3 35.3 20 153

8 35.3 37.5 22 175

9 37.5 40 25 200

10 40 42.5 25 225

11 42.5 44.8 23 248

12 44.8 46.8 20 268

13 46.8 48.7 19 287

14 48.7 50.9 22 309







0

50

100

150

200

250

300

350

0 10 20 30 40 50 60

Jumlah Pukulan

Penu

runa

n (m

m)





SAMPEL OPTIMUM TITIK 2 (KAPUR + PASIR)

TANGGAL 29/11/2010


0 21 21 0 0

1 21 23 20 20

2 23 25.1 21 41

3 25.1 27.2 21 62

4 27.2 29.5 23 85

5 29.5 31.6 21 106

6 31.6 33.5 19 125

7 33.5 35.4 19 144

8 35.4 37.4 20 164

9 37.4 39.7 23 187

10 39.7 42.1 24 211

11 42.1 44.5 24 235

12 44.5 46.6 21 256

13 46.6 48.4 18 274

14 48.4 50.8 24 298







0

50

100

150

200

250

300

350

0 10 20 30 40 50 60

Jumlah Pukulan

Penu

runa

n (m

m)





• Sisi Kering dari Kadar Air Optimum SAMPEL SISI KERING TITIK 1 (KAPUR + PASIR)

TANGGAL 13/12/2010


0 18.5 18.5 0 0

1 18.5 19.5 10 10

2 19.5 21 15 25

3 21 22.4 14 39

4 22.4 23.7 13 52

5 23.7 25 13 65

6 25 26.3 13 78

7 26.3 27.7 14 92

8 27.7 28.9 12 104

9 28.9 30 11 115

10 30 31 10 125

11 31 32 10 135

12 32 33 10 145

13 33 34 10 155

14 34 35 10 165

15 35 36.1 11 176

16 36.1 37.2 11 187

17 37.2 38.3 11 198

18 38.3 39.3 10 208

19 39.3 40.4 11 219

20 40.4 41.4 10 229

21 41.4 42.4 10 239

22 42.4 43.5 11 250

23 43.5 44.6 11 261

24 44.6 45.6 10 271

25 45.6 46.7 11 282

26 46.7 47.7 10 292

27 47.7 48.7 10 302

28 48.7 49.8 11 313

29 49.8 51 12 325

Total Penetrasi 325

Tinggi Mold 345 mm





0

50

100

150

200

250

300

350

0 10 20 30 40 50 60

Jumlah Pukulan

Penu

runa

n (m

m)





SAMPEL SISI KERING TITIK 2 (KAPUR + PASIR)

TANGGAL 13/12/2010


0 19.4 19.4 0 0

1 19.4 20.8 14 14

2 20.8 22 12 26

3 22 23.3 13 39

4 23.3 24.5 12 51

5 24.5 25.8 13 64

6 25.8 27 12 76

7 27 28.3 13 89

8 28.3 29.4 11 100

9 29.4 30.4 10 110

10 30.4 31.4 10 120

11 31.4 32.4 10 130

12 32.4 33.3 9 139

13 33.3 34.4 11 150

14 34.4 35.3 9 159

15 35.3 36.2 9 168

16 36.2 37.2 10 178

17 37.2 38.2 10 188

18 38.2 39.4 12 200

19 39.4 40.8 14 214

20 40.8 42 12 226

21 42 43.1 11 237

22 43.1 44.2 11 248

23 44.2 45.2 10 258

24 45.2 46.2 10 268

25 46.2 47.2 10 278

26 47.2 48.3 11 289

27 48.3 49.3 10 299

28 49.3 50.3 10 309

29 50.3 51.5 12 321

Total Penetrasi 321

Tinggi Mold 345 mm





0

50

100

150

200

250

300

350

0 10 20 30 40 50 60

Jumlah Pukulan

Penu

runa

n (m

m)





• Sisi Basah dari Kadar Air Optimum SAMPEL SISI BASAH TITIK 1 (KAPUR + PASIR)

TANGGAL 08/12/2010


0 21.2 21.2 0 0

1 21.2 24.7 35 35

2 24.7 28 33 68

3 28 31.4 34 102

4 31.4 34.7 33 135

5 34.7 38.2 35 170

6 38.2 42.3 41 211

7 42.3 45.6 33 244

8 45.6 48.4 28 272

9 48.4 51.3 29 301




0

50

100

150

200

250

300

350

0 10 20 30 40 50 60

Jumlah Pukulan

Penu

runa

n (m

m)





SAMPEL SISI BASAH TITIK 2 (KAPUR + PASIR)

TANGGAL 08/12/2010


0 21.3 21.3 0 0

1 21.3 24.6 33 33

2 24.6 28.4 38 71

3 28.4 31.9 35 106

4 31.9 35 31 137

5 35 38.6 36 173

6 38.6 42.6 40 213

7 42.6 46 34 247

8 46 48.8 28 275

9 48.8 51.7 29 304

Total Penetrasi 304

Tinggi Mold 345.3


0

50

100

150

200

250

300

350

0 10 20 30 40 50 60

Jumlah Pukulan

Penu

runa

n (m

m)




LAMPIRAN E

HASIL UJI MINERAL TANAH LEMPUNG EKSPANSIF, SEM TANAH

LEMPUNG EKSPANSIF, KANDUNGAN SEMEN, KANDUNGAN KAPUR


HASIL UJI MINERAL


Lampiran E: (Lanjutan)

LE - 2 Universitas Indonesia






HASIL SEM

TEMPAT UJI: FMIPA UI

Pembesaran 500x

Pembesaran 1000x




Che

mic

al c

ompo

sitio

n of

PC

C a

nd O

PC T

iga

Rod

a

SiO 2

Al2O

3Fe

2O3

CaO

MgO

SO3

C 3S

C 2S

C 3A

C 4AF

Che

mic

al p

rope

rtie

sU

nit

PCC

OPC

(%)

(%)

(%)

(%)

(%)

(%)

(%)

(%)

(%)

(%)

SiO

2(%

)22

.50

19.4

2

Whit

e Ce

men

t22

.11

3.59

0.21

66.0

22.

922.

0764

.14

15.0

09.

160.

64A

l2O

3(%

)6.

004.

51

PCC

22.5

06.

003.

5060

.00

2.25

1.90

--

--

Fe2O

3(%

)3.

503.

24

OPC

19.4

24.

513.

2463

.87

2.65

1.78

59.5

14.5

910

CaO

(%)

60.0

063

.87

MgO

(%)

2.25

2.65

SO3

(%)

1.90

1.78

PCC

OPC

C3S

(%)

-59

.5

SiO

2%

20-2

519

-21

C2S

(%)

-14

.5

Al2

O3

%5,

0-7,

04,

0-6,

0C

3A(%

)-

9

Fe2O

3%

3,0-

4,0

2,5-

3,5

C4A

F(%

)-

10

CaO

%55

-65

62,0

-67,

0F-

CaO

(%)

1.00

0.84

MgO

%1,

5-3,

01,

0-3,

5To

tal A

lkal

i(%

)0.

450.

53

SO3

%1,

7-2,

11,

8-2,

5Lo

ss o

n Ig

nitio

n(%

)4.

423.

28

Free

Lim

e%

0,5-

1,5

0,3-

1,5

Inso

lubl

e R

esid

ue(%

)7.

350.

38

Tota

l Alk

ali

%0,

3-0,

60,

3-0,

6

Chl

orid

e%

0,01

-0,0

20,

01-0

,02

C3S

%-

55-6

4

C2S

%-

9,0-

20,0

C3A

%-

7,0-

11,0

C4A

F%

-9,

0-11

,0

Loss

in Ig

nitio

n%

-1,

5-3,

5

Inso

lubl

e R

esid

ue%

-0,

3-2,

5

SAMPL

E

Qua

lity

Ran

geC

hem

ical

pro

pert

ies

Uni

t






Documents

KORELASI NILAI CALIFORNIA BEARING RATIO CBR) DAN …lib.ui.ac.id/file?file=digital/2016-9/20248574-S50710-Denny Lesayuti.p… · dynamic cone penetrometer (dcp) pada tanah ekspansif