Pengaruh kadar air terhadap potensi pengembangan bebas pada lempung ekspansif

HANGGE, Elsy Elisabet, Dr. Ir. Hary Christady Hardiyatmo, M.Eng., DEA

2009 | Tesis | S2 Teknik Sipil

Variasi kadar air akan mempengaruhi plastisitas tanah lempung. Ketika kadar air dari lempung mengalami perubahan, dalam hal ini mengalami kenaikan kadar air maka terjadi pengembangan volume pada lempung ekspansif baik pada arah vertikal maupun horisontal. Pengaruh ini mengakibatkan kerusakan pada struktur yang dibangun di atasnya maupun yang terdapat di dalamnya. Lempung dari Kabupaten Ngawi dipakai sebagai sampel pada penelitian ini. Tujuan dari penelitian ini yakni untuk mengetahui apakah terjadi perbedaan regangan yang signifikan pada arah vertikal dan horisontal pengaruh kadar air dan kepadatan tanah terhadap potensi pengembangan bebas lempung ekspansif. Penelitian pengembangan dilakukan pada benda uji tak terganggu dan terganggu pada kondisi tak terkekang dan terkekang arah lateral dengan 2 ukuran yakni D x H (3,58 x 3,80 cm dan 3,58 x 5,00 cm). Variasi kadar air awal dan berat volume kering adalah 20%, 30 %, 40 % dan 1,11 g/cm3, 1,15 g/cm3, 1,20 g/cm3 dan 1,24 g/cm3. Pengukuran perubahan volume dilakukan secara manual dengan kaliper pada arah vertikal dan horisontal, sedangkan perubahan kadar air diperoleh dengan cara menimbang benda uji setiap ditambahkan air dan dibiarkan 1 x 24 jam. Hasil penelitian menunjukkan bahwa tanah lempung Ngawi merupakan lempung ekspansif dengan potensi pengembangan tinggi. Kadar air awal dan berat volume kering (kepadatan) awal tanah sangat mempengaruhi potensi pengembangan bebas dari tanah lempung ekspansif yakni pengembangan (regangan) arah vertikal dan horisontal. Pada kondisi berat volume kering awal yang sama, potensi pengembangan yang dihasilkan oleh kadar air awal 20 % lebih besar 2,5 kali dari kadar air awal 40 % dan 1,5 kali lebih besar dari kadar air awal 30 %. Untuk penelitian ini setiap penambahan kadar air 10 % akan mengakibatkan penambahan regangan volumetrik ± 10-18 % dan penambahan volume air 1 cm3 mengakibatkan perubahan volume ± 0,5627-0,7432 cm3. Kadar air awal tanah lempung ekspansif mempunyai hubungan berbanding terbalik dengan potensi pengembangan, sedangkan kepadatan tanah mempunyai hubungan berbanding lurus dengan potensi pengembangan.

Water content will affect soil consistency. When water content from clay is increased, expansive clay expands both in horizontal and vertical directions. This behaviour can damage structures above and in the clay. Clay from Kabupaten Ngawi had been chosen to be the material for this research. The aim of this research was to find out the difference of strains at vertical and horizontal direction influenced by water content and dry density for free swelling potential of expansive clay. The research of swelling is done using disturbed and undisturbed sample under unconfined and confined condition. Samples were designed in 2 dimensions D x H ( 3,58 x 3,80 cm and 3,58 x 5,00 cm). Various initial water contents and dry densities are 20 %, 30 %, 40 % and 1,11 g/cm3; 1,15 g/cm3; 1,20 g/cm3 and 1,24 g/cm3. Measurement of volume change was done manually with caliper at horizontal and vertical directions, while measurement of water content changes were obtained by weighing specimen every added water and left for 1 x 24 hours. The results of research indicate that Ngawi clay is expansive clay with high swelling potential. Initial water content and dry density of soil significantly affect free swell potential of the clay in vertical and horizontal directions. At the same initial dry densities, swelling potential of clay with 20 % initial water content is 2,5 times more than those with 40 % initial water content, and 1,5 times more than those with 30 % initial water content. In this research, with 10 % increasing of water content will affect the increasing of volumetric strain about 10-18 %. Also, with 1 cm3 adding of water volume will affect volume change about 0,5627-0,7432 cm3. In addition, initial water content of expansive clay has the relation of inversely proportional with swelling potential, while dry density has linear relation with swelling potential.

Kata Kunci : Kadar air,Potensi pengembangan bebas,Lempung ekspansif, water content- free swelling potential- expansive clay