PENGUJIAN STABILISASI TANAH EXPANSIF DENGAN shell ash KACANG TANAH Oleh : Nelwan rante tondok / 1334007

Bab i Pendahuluan 1. Latar Belakang Tanah black catton merupakan tanah ekspansif yang tersebar luas di seluruh dunia. Negara yang menghadapi masalah dengan tanah ekspansif adalah Australia, The United State, Kanada, Cina, Israel, India dan Mesir dan masih banyak lagi. Mineral tanah liat yang sebagian besar bertanggung jawab untuk ekspansif milik kelompok montmorillonite. Black catton merupakan tanah ekspansif yang tersebar luas di seluruh dunia. Negara yang menghadapi masalah dengan tanah ekspansif adalah Australia, The United State, Kanada, Cina, Israel, India dan Mesir dan masih banyak lagi.

Tanah liat yang mengalami pembengkakan juga disebut tanah ekspansif, ketika tanah ini sebagian jenuh maka tanah ini akan mengalami peningkatan volume dengan penambahan air dan akan sangat menyusut ketika kering. Megembangnya tanah ini menyebabkan keretakan pada permukaan. Pada musim hujan, tanah ini menjadi sangat lembut ketika air mengisi pori-pori tanah. Tanah lunak ini memiliki daya dukung tanah yang rendah dalam kondisi jenuh, tanah ini memiliki penurunan konsolidasi yang tinggi. Karena struktur ini menyebabkan kerusakan. Ketika tanah yang diterapkan di tanah ini dalam kondisi basah tanah ini mendapatkan penyusutan. Tanah ini memiliki indeks plastisitas yang tinggi. Oleh sebab itu, tanah jenis ini perlu diperbaiki sifatnya dengan cara stabilisasi. Pemilihan stabilisator yang akan digunakan bergantung pada sejumlah faktor termasuk :

Bagian bangunan yang tanahnya digunakan dan bersentuhan dengan elemen. Bagian tanah yang perlu diperbaiki; misalnya daya kering, daya basah, erosi air, ketahanan abrasi, perlindungan permukaan, dan lain-lain. Tingkat perbaikan yang diperlukan Jumlah stabilisator yang diperlukan Biaya dan ketersediaan stabilisator Apakah produksi stabilisator secara lokal atau perlu di import. Agar stabilisasi dapat berhasil, tes laboratorium diikuti oleh uji lapangan mungkin diperlukan untuk menentukan teknik dan sifat lingkungan. Tes laboratorium meskipun dapat menghasilkan kekuatan yang lebih tinggi daripada yang sesuai materi darilapangan, tetapi akan membantu untuk menilai efektivitas bahan stabil di lapangan. Hasil dari uji laboratorium, akan meningkatkan pengetahuan pada pilihan binder dan jumlah.

II. Perumusan Masalah III. Tujuan Penelitian IV. Manfaat Penelitian Rumusan masalah yang akan dibahas dalam tulisan ini adalah bagaimana pengaruh penambahan shell ash kacang tanah terhadap sifat tanah ekspansif ? III. Tujuan Penelitian Tujuan dari penelitian ini adalah mengetahui bagaimana pengaruh penambahan shell ash kacang tanah terhadap sifat tanah ekspansif. IV. Manfaat Penelitian Manfaat yang diharapkan dari penelitian ini adalah mendapatkan informasi bagi praktisi di bidang teknik sipil tentang pengaruh penambahan shell ash kacang tanah terhadap sifat tanah ekspansif dan memberikan informasi apabila diperlukan stabilisasi tanah expansif menggunakan shell ash kacang tanah.

1. Definisi Stabilisasi Tanah Bab ii landasan teori 1. Definisi Stabilisasi Tanah Stabilisasi tanah secara umum merupakan suatu proses untuk memperbaiki sifat- sifat tanah dengan menambah sesuatu pada tanah tersebut, agar dapat menaikkan kekuatan tanah dan mempertahankan kekuatan geser. Stabilisasi tanah merupakan usaha perbaikan tanah yang memungkinkan untuk memperbaiki tanah yang mempunyai daya dukung rendah menjadi lebih baik. Banyak metode stablitas tanah yang dapat digunakan seperti stabilisasi tanah dengan semen, stabilisasi tanah dengan kapur, stabilisasi tanah dengan aditif organik dan stabilisasi tanah dengan bahan anorganik atau aditif dan lain-lain.

Stabilisasi tanah bertujuan untuk meningkatkan kekuatan tanah dan meningkatkan resistensi terhadap pelunakan dengan air melalui ikatan tanah partikel bersama-sama. Proses stabilisasi yang paling sederhana adalah pemadatan dan drainase (jika saluran air keluar tanah basah itu menjadi lebih kuat). Proses lain adalah dengan meningkatkan gradasi ukuran partikel dan perbaikan lebih lanjut dapat dicapai dengan menambahkan mengikat tanah lemah. stabilisasi tanah dapat dilakukan dengan beberapa metode. Stabilisasi tanah dapat dicapai melalui proses fisik dengan mengubah sifat fisik partikel tanah asli dengan getaran yang disebabkan atau pemadatan atau dengan memasukkan sifat fisik lainnya seperti hambatan dan memaku. Sifat umum tanah yang menarik bagi insinyur adalah stabilitas volume, kekuatan, kompresibilitas, permeabilitas dan daya tahan.

2. Tanah Ekspansif Tanah Ekspansif adalah tanah yang mengalami perubahan volume akibat perubahan kadar air dalam tanah. Biasanya tanah ekspansif mengandung mineral- mineral lempung seperti montmorilonite yang mampu menyerap air. Ketika mineral tersebut menyerap air maka volume tanah akan meningkat. Semakin banyak air yang terserap, semakin bertambah volume tanah. Perubahan volume ini dapat merusak kekuatan struktur bangunan yang menempati tanah tersebut. Montmorillionite adalah mineral dominan tanah black catton. Mereka terbuat dari aluminium dan magnesium. Mereka terbuat dari lembaran silika dan alumina ditumpuk satu di atas lembar membentuk lain seperti struktur dengan memperluas kisi.

Struktur beberapa aluminium adalah dengan ion magnesium dan mineral menjadi kimia aktif. mineral memiliki aktivitas tinggi, dan memiliki kapasitas Basis Pertukaran lebih dari 80% ml / 100g dibandingkan dengan - VC biaya pada mineral lempung. Mereka menarik molekul air (dipol) dan berbagai jenis kation terhidrasi ke permukaan menyebabkan tanah untuk menambah volume. Umumnya tanah ini kaya akan zat besi, kapur, kalium kalsium aluminium dan magnesium karbonat tetapi miskin nitrogen dan fosfor. Tes kimia dekat Nagpur menghasilkan materi larut 68,71% ferric oxide 11,24% air alumina 9,3% dan matter 5.83 organik% kapur 1,81% dan magnesium 1,79%. Oleh karena itu jika tanah ini digunakan harus diperlakukan dan ditingkatkan.

3. Kacang Tanah Kacang tanah adalah tanaman asal Amerika Selatan yang memiliki kandungan protein dan vitamin B-kompleks yang tinggi. Kacang tanah sering dimanfaatkan untuk produksi minyak. Shell ash kacang tanah merupakan limbah pertanian yang diperoleh dari penggilingan kacang tanah. Sementara itu, abu dari shell kacang tanah telah dikategorikan di bawah pozzolana, dengan sekitar 8,66% Kalsium Oksida (CaO), 1,93% Besi Oksida (Fe2O3), 6,12% Magnesium Oksida (MgO), 15,92% Silikon Oksida (SiO2), dan 6.73% Aluminium Oxide (Al2O3). Abu kulit kacang tanah telah digunakan dalam beton sebagai bahan pengganti sebagian semen dengan ukuran keberhasilan yang dicapai. insinyur India dan pengrajin memiliki pengetahuan yang mendalam tentang perbaikan tanah dan teknik stabilisasi.

Bab iii metode penelitian 1. PENGUJIAN BATAS ATTERBERG Batas Plastis Batas plastis (plastic limit) adalah kadar air terendah dimana tanah mulai bersifat plastis. Dalam hal ini sifat plastis ditentukan berdasarkan kondisi dimana tanah yang digulung oleh telapak tangan diatas kaca mulai retak setelah mencapai 1/8 inch. Alat-alat yang digunakan : Pelat kaca Timbangan dengan ketelitian 0,01 gr Container Mangkok porselin Stikmaat/jangka sorong Oven dan desikator

Prosedur Percobaan : Masukan contoh tanah dalam mangkok, diremas-remas sampai lembut, ditambahkan aquades sedikit dan diaduk sampai homogen. Letakan contoh tanah adukan tanah itu diatas pelat kaca dan digulung-gulung dengan telapak tangan sampai diameternya kira-kira 1/8 inch (3 mm), akan dijumpai 3 keadaan : - Gulungan terlalu basah sehingga dengan diameter 1/8 inch tanah belum retak. - Gulungan terlalu kering sehingga sewaktu diameter belum mencapai 1/8 inch, gulungan tanah    sudah mulai retak. - Gulungan dengan kadar air tepat, yaitu gulungan mulai retak sewaktu mencapai diameter 1/8 inch. Timbang container sebanyak 3 buah. Gulungan tanah yang berkadar air tepat itu dimasukan kedalam container, tiap container berisi 5 buah gulungan, dengan berat masing-masing minimum kurang lebih 5 gr. Ketiga container yang berisi gulungan tanah tersebut dimasukan kedalam oven 24 jam pada suhu 105-110ᴼC. Harga rata-rata kadar air dari percobaan diatas adalah batas plastisnya.

Batas Cair Batas cair (liquid limit) adalah kadar air tertentu dimana perilaku berubah dari kondisi plastis ke cair. Pada kadar air tersebut tanah mempunyai kuat geser terendah. Alat-alat yang digunakan : Pelat kaca dan pisau dempul Timbangan dengan ketelitian 0,01 gr Container sebanyak 5 buah Cawan porselin Alat Casagrande dengan pisau pemotongnya Oven dan desikator Aquades Spatula

Prosedur Percobaan : Contoh tanah diambil secukupnya, ditaruh dalam dalam cawan porselin dan di tumbuk dengan penumbuk karet, diberi aquades dan diaduk sampai homogen. Pindahkan tanah tersebut kedalam pelat kaca dan diaduk sampai homogen dengan pisau dempul, bagian kasar dibuang. Ambil sebagian dari contoh tanah, dan dimasukan dalam alat casagrande, ratakan permukaan dengan pisau. Contoh tanah dalam mangkok casagrande dipotong dengan grooving tool dengan posisi tegak lurus, sehingga didapat jalur tengah. Alat casagrande diputar dengan kecepatan konstan 2 putaran/detik. Mangkok akan terangkat dan jatuh dengan ketinggian 10 mm (sudah disetel). Percobaan dihentikan jika bagian yang terpotong sudah merapat sepanjang 1.3 cm, dan dicatat banyaknya ketukan, biasanya harus berkisar antara 10-100 ketukan.

Tanah pada bagian yang merapat diambil dan dimasukan dalam oven, di tempatkan dalam container yang telah ditimbang beratnya. Sebelum dimasukan kedalam oven, berat tanah + container ditimbang. Setelah dioven selama 24 jam pada temperatur 105-110ᴼC, baru dimasukan dalam desikator selama 1 jam untuk mencegah penyerapan uap air dari udara. Percobaan diatas dilakukan sebanyak 4 kali. Segera dilakukan penimbangan setelah keluar dari desikator. Setelah kadar air didapat, dibuat grafik antara hubungan kadar air dengan jumlah ketukan dalam kertas skala semi-log. Grafik ini secara teoritis merupakan garis lurus. Kadar air dimana jumlah ketukan 25 kali tersebut batas cair. Batas cair ini diulangi dengan tanh yang dimasukan kedalam oven, tanah tersebut ditambahkan dengan aquades secukupnya, prosedur selanjutnya sama dengan diatas, dan batas cair yang didapat disebut “WL oven”.

1. PENGUJIAN KEPADATAN STANDAR Pengujian ini bertujuan untuk menentukan hubungan antara kadar air dan kepadatantanah dengan memadatkan tanah pada silinder ukuran tertentu dengan alat penumbuk 2,5 Kgdan tinggi jatuh 50 cm. Alat-alat yang digunakan : Mould logam Hammer Tabung ukur Extruder Spatula Timbangan dengan ketelitian 0,01 gr Container Oven

Prosedur Percobaan : Contoh tanah dicampur dengan air dengan jumlah tertentu lalu dimasukkan ke dalam mould setinggi 1/3 bagian tinggi mould, lalu tumbuk menggunakan hammer sebanyak 25 kali. Setelah itu isi kembali hingga tanah memenuhi 2/3 tinggi mould dan lakukan penumbukan sebanyak 25 kali. Selanjutnya isi moul dengan tanah hingga penuh (padat), dan lakukan penumbukkan dengan hammer sebanyak 25 kali. Setelah cetakan penuh, angkat dan lepas perpanjangan cetakan (mould), lalu kikis/potong sisa tanah yang tersisa di atas bibir mould, sehingga sampel tanah rata dengan bibir mould. Lepas mould dari pelat duduknya, lalu timbang berat tanah basah + mould.

Muld yang masih berisi sampel tanah di letakkan di extruder Muld yang masih berisi sampel tanah di letakkan di extruder. Atur sedemikian rupa lalu ungkit tuas sehingga tanah keluar secara perlahan dari mould silinder. Timbang berat tanah yang keluar dari mould. Bagi sampel tabung tanah menjadi 3 bagian; atas, tengah, dan bawah. Ambil sedikitdari masing-masing lapisan untuk dioven agar kadar airnya dapat diketahui. Jangan lupa timbang berat container + sampel tanah. Lakukan langkah 1-9 dengan penambahan volume air yang berbeda-beda (meningkat), sampai di dapat berat tanah basah menurun (langkah 7) dengan volume yang sama. Apabila berat tanah sudah turun, maka pengujian dapat dihentikan.

DAFTAR PUSTAKA [1] Katti, R.K., Kulkarni, K.R. and Radhakrishnan, N., Research on Black Cotton Soils without and with Inorganic Additives, Indian Road Congress Road Research Bulletin, No. 10, 1966, 1-97. [2] Sivanna, G. S. et al, Strength and consolidation characteristics of black cotton soil with organic additives, report prepared by Karnataka Engineering Research Station, Krsihnarajasagar, India. 1976 [3] Raju VR, 2010. Ground improvement - Principles and applications in Asia, pp. 43-65. [4] Petry T. M. and Little D. N. (2002): “ Review of stabilisation of clays and expansive soils in pavements and lightly loaded structures: history, practice and future” Proc., of Journal of Materials in Civil Engineering, ASCE, 14, No. 6, 447– 460 [5] Amin Esmaeil Ramaji(2012)―A Review on the Soil Stabilisation Using Low- Cost Methods‖ Journal of Applied Sciences Research, 8(4): 2193-2196, 2012 ISSN 1819-544X.

[6] Bureau of Indian Standards (BIS). 1980 [6] Bureau of Indian Standards (BIS). 1980. Methods of test for soils: Determination of water content-dry density relation of Indian Standard on soil engineering, IS 2720, Part 7, New Delhi. [7] Pankaj R. Modak, Prakash B. Nangare, Sanjay D. Nagrale, Ravindra D. Nalawade, Vivek S. Chavhan(2012) ― Stabilization of black cotton soil using admixtures‖ International Journal of Engineering and Innovative Technology (IJEIT) Volume 1, Issue 5. [8] Bade, R.G. (2012): “In-situ Improvement of soft clay deposit by chemical diffusion method”, M.Tech (Geotech Engg.) Dissertation submitted to Nagpur University. [9] IS: 2720 (Part-V)-1987. “Indian Standard for Determination of liquid limit and plastic limit”, BIS New Delhi IS: 2720 (Part-VIII)-1983. “Indian Standard for Determination of Water Content-dry density relation using heavy Compaction”, BIS New Delhi

[10] Holtz. W.G., Gibbs, H. J.: Engineering properties of expansive clays. Trans ASCE. Vol.121, 1956. [11] Ingles, O.G.: Soil Stabilization, Ground Engineer’s Reference Book. ed. F.G. Bell. Butterworths Heinemann Publishers 1987. [12] Phanikumar, B. R., Sharma, R. S., Rao, A. S., and Madhav, M. R. (2004): “Granular pile anchor foundation system for improving the engineering behaviour of expansive clay beds.”Geotech. Test. J., 273, 279–287. [13]http://junaidawally.blogspot.co.id/2015/11/uji-batas-batas-atterberg-astm-d4318 .html [14]https://www.academia.edu/30511946/Laporan_Praktikum_Uji_Kepadatan_ Standar_Standard_Proctor_Test_

SEKIAN DAN TERIMA KASIH