PDF - Politeknik Negeri Padang

POLI REKAYASA Volume 7, Nomor 1, Oktober 2011
ISSN : 1858-3709
Tinjauan Perilaku Perkuatan Pasir Menggunakan Ijuk Terhadap
Pemodelan Likuifaksi
Sand Strength Analysis Using Palm Fiber Towards Liquefaction Modeling
Yelvi, Enita Suardi, Yan Partawijaya & Lusyana
Jurusan Teknik Sipil, Politeknik Negeri Padang
Telp. 0751-72590 Fax. 0751-72576
ABSTRACT
Liquefaction is the process of changing conditions of water-saturated sandy soil into a liquid, due to
increased pore water pressure value becomes equal to the total pressure because of the occurrence of dynamic
loads, so the effective pressure becomes ground zero (Seed et al, 1982). According to Adrin Tohari, the terms of
the occurrence of events liquefaction must meet five criteria namely the soil layer of sand or silt, a layer of
water-saturated soil, the soil layer is decomposed or loose (not solid), earthquakes must be strong and long.
Utilization of the fibers to be mixed in the soil of sand is expected to overcome liquefaction events. Soil testing
conducted in the laboratory of Civil Engineering Department, Polytechnic Padang. Soil samples taken in the
area of Air Tawar Barat, Padang with disturbed soil. Tests carried out include the physical properties (water
content, Specific Gravity, Weight Volume, and Sieve Analysis). Testing is only done for the physical properties of
native soil alone. Proceed to make a table vibrator with two types of test samples of miniature houses and sand
tower. Vibration strength given in the table vibrator is 7.5 V, 9 V and 12 V. Percentage levels of fibers for
miniature house is 0% and 0.1%, while the percentage content of the fibers to the tower of sand is 0%, 0.1%,
0.15%, 0.2%, 0.3%, 0.4%, 0.5%, 0.6%, 0.7%, 0.8% , and 0.9%. Based on the test results can be concluded that
the addition of palm fiber content can reduce the impact of liquefaction. When that occurs when a house
collapsed on a miniature palm fiber content 0% (9 V) is 0.19 minutes and at levels of 0.1% fibers (9 V) to 0.35
minutes. The addition of palm fiber content can also add strength to withstand the vibrations of sand in a given
(7.5 V, 9 V and 12 V). The optimum level of fibers is 0.8%, because the levels of 0.9% strength of sand, the tower
collapse rapidly within 1.45 menit.
Keywords : Sand, Palm Fiber, Liquefaction
PENDAHULUAN
Indonesia yang terletak di antara
empat lempeng aktif (Lempeng Pasifik,
Lempeng Indo-Australia, Lempeng Eurasia,
dan Lempeng Filipina) menjadikan hampir
seluruh kawasan di Indonesia rawan gempa
tektonik. Sumatera Barat misalnya, sudah
beberapa tahun terakhir ini sering
mengalami guncangan akibat gempa.
Gempa teranyar terjadi pada tanggal 30
September 2009 pusat gempa di barat laut
Pariaman dengan kekuatan 7,6 skala richter.
Disusul pada tanggal 25 Oktober 2010
terjadi lagi gempa tektonik dengan
kekuatan 7,2 skala richter pusat gempa di
Pagai Selatan yang diikuti dengan
gelombang tsunami. Tentu saja banyak
sekali kerusakan infrastruktur dan kerugian
yang ditimbulkannya baik materil maupun
jiwa manusia. Terkait dengan hal tersebut,
pengetahuan akan gempa dan segala upaya
meminimalisasi dampaknya adalah hal
yang mutlak untuk diketahui.
Pada tahun 2007, tim geologi LIPI
memaparkan hasil penelitian mereka
tentang kondisi bawah tanah Kota Padang
yang tersusun atas lapisan pasir gembur
hingga pasir padat. Kondisi tanah yang
berpotensi likuifaksi tersebut, digambarkan
dengan kepadatan lapisan pasir yang
meningkat menurut kedalaman dan
permukaan air tanah yang cenderung
dangkal. Ini akan memperparah efek
gempa bumi yang terjadi. Selanjutnya
Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia
(LIPI) mengatakan bencana gempa bumi
tektonik dengan kekuatan 7,6 SR yang
64
POLI REKAYASA Volume 4, Nomor 1, Oktober 2008
terjadi di Sumatera Barat 30 September
2009 merupakan fenomena likuifaksi.
Menurut Adrin Tohari dari Puslit
Geoteknologi LIPI, bencana gempa di
Padang, termasuk dalam fenomena
likuifaksi karena telah memenuhi lima
kriteria terjadinya fenomena likuifaksi.
Likuifaksi merupakan proses perubahan
kondisi tanah pasir yang jenuh air rmenjadi
cair, akibat meningkatnya tekanan air pori
yang nilainya menjadi sama dengan tekanan
total oleh sebab terjadinya beban dinamik,
sehingga tegangan efektif tanah menjadi nol
(Seed et al, 1982). Kondisi jenuh air pada
lapisan tanah pasir menyebabkan getaran
gempa bumi akan mudah sekali mengocok
lapisan tanah pasir itu yang menyebabkan
ikatan antar-partikel di dalamnya luruh,
sehingga tanah kehilangan kekuatan.
Menurut Adrin Tohari, syarat-syarat
terjadinya peristiwa likuifaksi harus
memenuhi lima kriteria yakni lapisan
tanahnya berupa pasir atau lanau, lapisan
tanahnya jenuh air, lapisan tanahnya
bersifat terurai atau gembur (tidak padat),
gempa buminya harus kuat dan lama.
Dengan terpenuhinya kelima syarat itu,
LIPI berkesimpulan bencana gempa di
Padang, termasuk fenomena likuifaksi.
Pada prinsipnya, Tanaka dkk (1991)
menjelaskan bahwa bahaya likuifaksi ini
dapat ditanggulangi dengan dua teknik
yaitu (1) memperbaiki sifat-sifat tanah dan
(2) memperbaiki kondisi yang berkaitan
dengan tegangan, deformasi, dan tekanan
air
pori.
Penelitian
ini
memilih
menanggulangi likuifaksi dengan teknik
yang kedua yaitu menggunakan ijuk
sebagai perkuatan pada tanah. Pemilihan
ijuk sebagai upaya mengatasi likuifaksi
berdasarkan atas sifat yang dimilikinya dan
beberapa hasil dari penelitian yang telah
dilakukan terhadap serat ijuk tersebut. Pada
pembuatan genteng beton, penambahan
prosentase serat ijuk dan pengurangan pasir
menghasilkan genteng beton dengan beban
lentur semakin meningkat dan berat jenis
semakin kecil. (Warih, 2005). Selanjutnya
dengan penambahan serat ijuk sebanyak ( 1
– 5) % pada campuran semen-pasir mampu
ISSN : 1858-3709
meningkatkan : kuat tarik belah, kuat desak
dan ketahanan kejut. (Wiryawan Sarjono P
et al, 2008).
Serat ijuk merupakan salah satu
serat yang tahan terhadap asam dan garam
air laut, salah satu bentuk pengolahan dari
serat ijuk adalah tali ijuk, tali ijuk ini tidak
lapuk oleh asam dan garam air laut. Oleh
karena itu sudah sejak lama nenek moyang
kita menggunakan tali ijuk ini untuk
berbagai pengikat bambu di air laut. Selain
itu ijuk tidak mudah busuk baik dalam
keadaan terbuka (tahan terhadap cuaca)
maupun tertanam dalam tanah. Dengan
karakteristik ijuk seperti ini maka
diharapkan dapat menjadi pengikat antar
butiran pasir atau lanau sewaktu diguncang
gempa, sehingga kekuatannya masih ada.
Disamping itu sifat ijuk yang mudah
menyerap air, dapat mengurangi tekanan air
pori yang naik pada waktu terjadi gempa.
Sehingga pemanfaatan ijuk sebagai
perkuatan khususnya pada pasir lepas
diharapkan dapat mengatasi peristiwa
likuifaksi.
Penelitian ini dilakukan
sedemikian
rupa
dengan
membuat
pemodelan likuifaksi akibat getaran gempa
menggunakan meja vibrator.
METODOLOGI
Pengambilan Sample Tanah
Pengambilan contoh tanah dilakukan
langsung di lokasi, yaitu di Air Tawar Barat
Padang, tanah yang diambil adalah
merupakan contoh tanah terganggu
(disturbed sample) dimana pengambilannya
menggunakan cangkul dan alat lainnya
yang sesuai untuk keperluan ini dan tanah
dimasukkan kedalam karung dengan jumlah
sesuai keperluan kemudian dibawa ke
laboratorium. Tanah dikeringkan dengan
suhu udara dan maksimum dengan suhu
panas matahari, kemudian dihancurkan
dengan palu karet dan disaring dengan
ayakan sesuai kebutuhan pengujian
sehingga siap untuk dipergunakan dalam
pengujian.
65
POLI REKAYASA Volume 4, Nomor 1, Oktober 2008
Motor getar horizontal (roda penggerak
mendorong lantai arah horizontal)
Pot.
Pot.
I
I
Tabel 1. Jumlah dan Variasi Benda Uji
-
Kadar Ijuk
0%
Uji Kadar Air 3 buah
Uji
Berat 3 buah
Jenis
Uji
Berat 3 buah
Volume
Uji
Analisa 1 buah
Saringan
Jumlah Total
Benda Uji
10 buah
Pemodelan Getaran Gempa dengan
Meja Vibrator
Meja vibrator ini dibuat sedemikian rupa
sehingga dapat menimbulkan suatu getaran
yang mempunyai simpangan vertikal dan
horizontal. Pembuatan gerakan vertikal dan
horizontal ini berdasarkan atas gelombang
yang dihasilkan gempa bumi yaitu
gelombang primer (P) yang merupakan
gelombang longitudinal dan gelombang
sekunder (S) berupa gelombang transversal.
Akibat getaran gempa dari meja vibrator
dan
peristiwa
likuifaksi
yang
ditimbulkannya akan dilihat pengaruhnya
pe
per
r
10 cm
Jenis Pengujian
Motor getar
vertikal
(roda penggerak
mendorong
lantai arah
Motor gerak horizontal
Multipleks 12
mm
10 cm
a. Pemeriksaan Kadar Air (ASTM 1989,
D 2216-80)
b. Berat Jenis (Specific Gravity) (ASTM
1989, D 854-23)
c. Pengujian Berat Volume Tanah (ASTM
1989, D 854-20)
d. Analisis Saringan (ASTM 1989, D 42263)
Penelitian ini dilakukan dalam skala
laboratorium dan tanah yang digunakan
merupakan tanah yang terganggu, kecuali
untuk uji kadar air.
Rencana variasi dan jumlah benda
uji untuk uji fisik seperti tabel berikut :
pada pasir dalam kondisi jenuh. Selanjutnya
pasir
jenuh ini diberi perkuatan
menggunakan ijuk dengan variasi kadar
ijuk 0 %, 0.1 %, 0.15 %, 0,2 %, 0,3 %, 0,4
%, 0,5 %, 0.6 %, 0.7 %, 0.8 %, dan 0.9 %.
Di atas media pasir jenuh dan setiap variasi
penambahan ijuk diletakkan miniatur
rumah untuk melihat efek yang ditimbulkan
akibat peristiwa likuifaksi. Miniatur rumah
ini terbuat dari stereofom, sehingga faktor
kekuatan struktur dalam menahan gempa
diabaikan. Pengamatan dilakukan dengan
mengukur waktu yang terjadi pada saat
meja vibrator digetarkan sampai peristiwa
likuifaksi terjadi. Pengukuran dilakukan
setiap perbedaan variasi kadar ijuk.
Bentuk meja vibrator ini dapat dilihat
pada Gambar 1. :
50 cm 10 cm
Pengujian Sifat Fisik Tanah
Pengujian ini gunanya untuk mengetahui
sifat fisik tanah asli yang diuji, sehingga
bisa diketahui apakah tanah itu rentan
terhadap likuifaksi atau tidak. Pengujian
sifat fisik tanah secara keseluruhan
berdasarkan kepada ketentuan 1989 nnual
Book of ASTM Standards Volume 04. 08.
Pemeriksaan sifat fisik meliputi :
ISSN : 1858-3709
per
10 cm
50
10
cm
Pot. ILantai media
I
pasir
Gambar 1. Meja Vibrator
Untuk membuat meja vibrator ini
dibutuhkan beberapa bahan dan alat,
diantaranya :
Bahan dan alat :
1. Multipleks tebal 12 mm
66
POLI REKAYASA Volume 4, Nomor 1, Oktober 2008
2. Dynamo 6 volt (4 buah), 2 bh untuk
putaran ke kanan dan 2 bh putaran ke
kiri
3. Roda penggerak arah vertikal dan
horizontal (4 buah)
4. Lakban
5. Kabel (2 m)
6. Timah ( 2 m)
7. Steoroform (sebagai miniatur rumah)
8. Paku
9. Baut sekrup (25 buah)
10. Lem
11. Plat besi tebal 0.5 mm
12. Pegas (5 buah)
13. Pasir + ijuk ( 0 %, 0.1 %, 0.15 %, 0.2
%, 0.4 %, 0.5 %, 0.6 %, 0.7 %, 0.8 %,
dan 0.9 %)
14. Gergaji
15. Adaptor dengan tegangan 6 volt – 12
volt (2 buah)
16. Solder
17. Cutter
Langkah Kerja :
1. Pasang 5 buah pegas pada masingmasing sudut pada papan kayu
berukuran 50 cm x 50 cm dengan posisi
vertikal pada tiap rusuk dan 1 pegas
tepat ditengah-tengah papan.
2. Pasang roda penggerak vertikal dan
horizontal pada setiap dinamo.
3. Pasang 2 buah motor listrik pada 2 sudut
kiri dan kanan multiplek, dengan roda
penggerak diletakkan di samping
multiplek 50 x 50 yang dihubungkan
dengan kawat, sehingga menimbulkan
getaran horizontal jika motor dialiri
listrik DC.
4. Pasang 2 buah motor lagi pada bagian
yang saling berhadapan pada multiplek
50 x 50 dengan posisi roda penggerak
dihubungkan dengan kawat arah vertical
dengan
multiplek
ini,
sehingga
menimbulkan getaran vertikal jika motor
dialiri listrik DC.
5. Potong kabel dengan ukuran 100 cm
sehingga didapatkan 8 buah kabel.
Kemudian kupas semua ujung pada
masing-masing kabel. Setelah semua
terkupas, pasang masing-masing kabel
ISSN : 1858-3709
dengan mensolder pada panel dinamo.
Dimana terdapat 8 buah panel dalam 4
dinamo yang masing-masing terdapat
komponen positif dan negatif.
6. Setelah
kabel
terpasang,
bentuk
rangkaian
kabel
dalam
bentuk
rangakaian paralel tujuannya adalah
untuk mendapatkan tegangan yang sama
disetiap dinamo.
7. Buat steoroform sebagai miniatur
rumah-rumahan.
8. Setelah semua rangkaian selesai
terpasang, untuk yang terakhir pasang
kabel dinamo dengan sumber tegangan
dari adaptor dan taruh pasir basah pada
meja triplek.
Dari rangkaian yang sudah terpasang,
pemodelan siap diujikan. Pasang steker
adaptor pada stop kontak sebagai input
power. Dengan menekan tombol on/off
pada adaptor maka secara otomatis power
akan menggerakkan meja yang terbuat dari
multiplek tersebut. Untuk mengubah power,
dapat diatur panel pada adaptor mulai dari
7.5 volt, 9 volt, dan 12 volt. Waktu yang
dibutuhkan dari awal getaran sampai
terjadinya likuifaksi diukur menggunakan
stop watch .Untuk memahami mekanisme
terjadinya likuifaksi diletakkan miniatur
rumah-rumahan
yang
terbuat
dari
steoroform diatas papan multiplek meja
vibrator yang diberi pasir basah dengan
ketebalan 7 cm. Sebelum miniatur rumah
dimasukkan ke dalam lapisan tanah ditandai
dengan spidol, agar penurunan yang terjadi
bisa diketahui.
HASIL
Pada bab ini akan disajikan hasil
penelitian pengaruh penambahan ijuk pada
tanah pasir dalam mengurangi resiko
peristiwa likuifaksi. Penelitian dilakukan di
Laboratorium Tanah Jurusan Teknik Sipil
Politeknik Negeri Padang. Penelitian ini
dibatasi pada pengujian sifat fisik tanah
saja. Sifat fisik tanah yang diukur adalah
specific grafity, analisa pembagian butir,
kadar air tanah dan berat jenis tanah.
Sampel uji yang diujikan untuk sifat fisik
hanya untuk tanah asli. Tanah asli berupa
67
POLI REKAYASA Volume 4, Nomor 1, Oktober 2008
tanah pasir yang berasal dari daerah Air
Tawar Barat, Padang. Sedangkan sampel uji
yang dilakukan di dalam meja vibrator
menggunakan campuran ijuk dan pasir
dengan variasi campuran 0 %, 0.1%,
0.15%, 0.2%, 0,3%, 0.4 %, 0.5 %, 0.6 %,
0.7 %, 0.8 %, dan 0.9%.
Selanjutnya dari hasil-hasil penelitian
ini disajikan analisis ataupun pembahasan
yang akan diuraikan lebih lengkap pada sub
bab berikut.
Pengujian Sifat Fisik Tanah
Pengujian Kadar Air
Pengujian ini dimaksudkan untuk
mengetahui
besarnya
kadar
yang
terkandung dalam tanah. Kadar air tanah
adalah nilai perbandingan antara berat air
dengan berat kering tanah dalam yang
dinyatakan dalam persentase. Hasil
pengujian kadar air ditujukan dalam Tabel
2.
Hasil dari uji kadar air tanah dapat
dihitung dengan tabel berikut.
Tabel 2. Hasil pengujian Kadar Air
No. Sample
1
2
3
Berat Cawan,gr
16,27 16,31 16,47
Brt.Cwn+Tnh
35,98 40,53 43,79
Brt.Cwn+Tnh
34,08 38,22 41,14
Krg,gr
Brt
Tnh Krg, gr
17,81 21,91 24,67
Berat Air, gr
1,90
2,31 2,65
Kadar Air, %
10,67 10,54 10,74
Kadar Air Rata-rata,
10,65
%
Dari pengujian dan perhitungan di
dapat kadar air tanah pasir Air Tawar barat,
Padang sebesar 10,65 %.
Pengujian Berat Jenis
Pengujian ini dimaksudkan untuk
mengetahui besarnya nilai perbandingan
antara berat butir-butir tanah dengan berat
air destilasi di udara dengan volume yang
sama pada suhu tertentu. Hasil dari
pengujian berat jenis tanah ditunjukkan
pada Tabel 3.
ISSN : 1858-3709
Tabel 3. Hasil Pengujian Berat Jenis
No. Piknometer
1
2
3
Brt Pic.,gr
32,37 34,33 35,96
Brt Pic.+ Tnh
71,15 69,77 69,91
Krg,gr
Brt
Tnh Krg,gr
38,78 35,44 33,95
Brt Pic.+Tnh
157,14 156,27 156,64
Kering+Air,gr
Brt Pic. + Air,gr
132,90 134,14 135,37
Temp., ( ° C )
26
26
26
Fakt. Koreksi
0,9997 0,9997 0,9997
Temp.
Brt
Pic.+Air
132,86 134,10 135,33
Terkoreksi,gr
Brt Jenis Tanah
2,67
2,67 2,69
Brt Jenis Tanah
2,68
Rata2
Dari pengujian didapat berat jenis
tanah pasir Air Tawar Barat, Padang
sebesar 2.68.
Berikut diberikan nilai-nilai berat
jenis dari berbagai jenis tanah yang
diberikan dalam Tabel 4.
Tabel 4. Berat Jenis Tanah (Specific
Gravity)
Macam Tanah
Berat Jenis
Kerikil
2.65 – 2.68
Pasir
2,65 – 2.68
Lanau anorganik
2.62 – 2.68
Lempung organic
2.58 – 2.65
Lempung anorganik 2.68 – 2.75
Humus
1.37
Gambut
1.25 – 1.80
(Sumber : Hary Christady, H, Mekanika
Tanah 1)
Berdasarkan Tabel 4. dan hasil yang
didapatkan dari pengujian berat jenis, maka
tanah ini termasuk ke dalam jenis tanah
pasir.
Pengujian Berat Volume
Pengujian ini dimaksudkan
untuk mengetahui berat volume suatu
sampel tanah. Berat volume adalah nilai
perbandingan berat tanah total termasuk air
yang terkandung didalamnya dengan
volume tanah total. Hasil dari pengujian ini
ditunjukkan pada Tabel 5.
Tabel 5. Hasil Pengujian Berat Volume
Tanah
68
POLI REKAYASA Volume 4, Nomor 1, Oktober 2008
No. Pengujian
Diameter ring (d)
Tinggi cincin (t)
Volume ring (V)
Berat ring (w1)
Brt ring + tnh bsh
(w2)tnh bsh (w2-w1)
Brt
Brt vol. tanah (γ)
Brt vol. rata2 (gr/cm3)
1
6.4
2.5
80.38
81.55
235.8
2
6.4
2.5
80.38
81.55
238.2
154.25 156.65
1.919
1.949
1.934
Pengujian Analisa Saringan
Dari pengujian analisa saringan,
didapat hasil pengujian seperti Gambar 3.1.
Gambar 2. Distribusi Ukuran Butiran
Sistem klasifikasi yang digunakan
untuk menginterprestasikan hasil dari
pengujian ini adalah menggunakan system
USCS.
Tanah ini lebih dari 50 % tertahan
pada saringan No. 200 yaitu sebesar 94,81
%, dan lebih dari 50 % lolos saringan No. 4
yaitu 81,82 %, maka tanah ini termasuk
pada klasifikasi pasir (S).
D
1,6
Cu = 60 =
= 15,09
D10 0,106
D302
0,5 2
=
= 1,47
(D60 xD10 ) (1,6 x0.106)
Karena yang lolos saringan No. 200
antara 5 % sampai dengan 12 %, yaitu 5,19
%, maka akan mempunyai simbol ganda.
Pasir bergradasi baik jika Cu > 6 dan 1< Cc
< 3, kedua kriteria harus dipenuhi, jika
tidak maka termasuk bergradasi jelek. Dari
nilai Cu dan Cc yang didapatkan maka
diklasifikasikan termasuk pasir bergradasi
Cc =
ISSN : 1858-3709
baik sedikit mengandung butiran halus.
Akhirnya dapat disimpulkan klasifikasi
tanah tersebut adalah SW-SM.
Pengujian pada Meja Vibrator
Pengujian pada meja vibrator
dilakukan untuk 2 jenis sampel uji, yaitu
miniatur rumah yang dibuat dari steoroform
dan
menara
pasir
yang
dicetak
menggunakan cetakan ukuran dengan
ukuran tinggi 12 cm, diameter atas = 5.9
cm, dan diameter bawah = 5.5 cm. Menara
pasir ini dibuat karena ternyata untuk
penambahan ijuk dari 0.1 % ke 0.15 %
untuk miniatur rumah yang menggunakan
steroform kurang terlihat dampak terjadinya
likuifaksi. Pada pengujian ini peristiwa
likuifaksi bisa dilihat dari air yang naik ke
atas permukaan, miniatur rumah dalam
kondisi roboh, amblas dan miring. Pada
kadar ijuk 0.15 % miniatur rumah sulit
untuk ditanamkan ke dalam lapisan tanah
karena ada ijuk yang menahan. Pengujian
pada menara pasir gunanya untuk melihat
pengaruh penambahan ijuk terhadap
ketahanannya menghadapi getaran yang
diberikan. Jadi pengujian terhadap miniatur
rumah hanya pada 0 % dan 0.15 %.
Sedangkan untuk menara pasir dilakukan
pada kadar ijuk 0 %, 0.1 %, 0.15 %, 0.2 %,
0.3 %, 0.4 %, 0.5 %, 0.6 %, 0.7 %, 0.8 %,
dan 0.9 %. Hasil pengujian pada meja
vibrator untuk miniatur rumah dapat dilihat
pada Tabel 6. dan Gambar 2.
Tabel 3.5. Hasil Pengujian miniatur rumah
Voltage Kadar Ijuk 0 % Kadar Ijuk 0.1 %
Wakt Ket. Waktu Ket.
7.5 V
0.45
3
0.55 1 roboh
5.00 roboh 5.00 3 amblas
1
2 mm
amblas
2 mm
9V
0.19
5.00
3
0.35 2 roboh
roboh 5.00 3 amblas
1
2 mm
amblas
3 mm
69
POLI REKAYASA Volume 4, Nomor 1, Oktober 2008
12 V
0.06
4
roboh
0.09
ISSN : 1858-3709
4 roboh
(a)
Gambar 3. Hubungan antara kuatnya
getaran (Voltage) dengan waktu dan kadar
ijuk
Berdasarkan Gambar 3. terlihat
bahwa waktu yang dibutuhkan miniatur
rumah untuk roboh semakin mengecil
dengan peningkatan kekuatan getaran. Hal
ini bisa terlihat pada kadar ijuk 0 %
maupun 0.15 %. Contohnya pada kadar ijuk
0 %, voltage 7.5 V berkurang waktunya
dari 0.45 menit menjadi 0.19 menit pada
voltage 9 V. Jika diperhatikan pengaruh
penambahan kadar ijuk, terlihat bahwa
waktu yang dibutuhkan miniatur rumah
untuk roboh memerlukan waktu yang
semakin lama. Pada Voltage 7.5 V, kadar
ijuk 0 % memerlukan waktu untuh roboh
sebesar 0.45 menit setelah ditambahkan
ijuk 0.1 % waktunya meningkat mejadi
0.55 %. Pada voltage 7,5 V waktu yang
dibutuhkan miniatur rumah yang amblas
jumlahnya meningkat dari 1 menjadi 3 buah
untuk voltage 7.5 V dan 9 V, sedangkan
untuk 12 V ke-4 miniatur rumah tersebut
roboh. Pengambilan data untuk miniatur
rumah yang amblas dibatasi hanya sampai
pada menit ke-5.
Secara visual proses likuifaksi dapat
terlihat pada Gambar 3.3, yaitu naiknya air
ke permukaan tanah, miniatur rumah yang
roboh serta amblas.
(b)
(c)
Gambar 4. Peristiwa Likuifaksi
(a). Naiknya air ke permukaan tanah
(b). Miniatur rumah roboh
(c). Miniatur rumah amblas
PEMBAHASAN
Berdasarkan hasil diatas dapat
disimpulkan bahwa dengan penambahan
ijuk pada pasir dapat memberikan ikatan
pada butiran pasir jenuh yang kekuatan
gesernya berkurang
akibat naiknya
tegangan air pori. Butiran pasir tersebut
masuk ke dalam jalinan yang tebentuk dari
serat ijuk, sehingga masih ada yang
mengikat butiran tersebut. Terbukti dengan
waktu yang dibutuhkan terjadinya likuifaksi
menjadi lebih lama dibandingkan dengan
pasir tanpa campuran ijuk.
70
POLI REKAYASA Volume 4, Nomor 1, Oktober 2008
Setelah digetarkan,
menara pasir
mengalami tiga kondisi yaitu masih utuh,
miring dan runtuh. Kondisi ini dapat dilihat
Pada Gambar 5.
(a)
(b)
(c)
Gambar 5. Kondisi menara pasir setelah
digetarkan
(a). Utuh
(b). Miring
(c). Runtuh
Hasil pengujian pada meja vibrator
untuk menara pasir menunjukkan bahwa
waktu yang dibutuhkan menara untuk roboh
semakin menurun apabila kekuatan getaran
(voltage) meningkat. Contohnya untuk
kadar ijuk 0.1 %, pada voltage 9 V
waktunya 3.25 menit dan setelah ditambah
kekuatan getaran menjadi 12 V waktunya
menjadi 2.88 menit. Sedangkan untuk
persentase kadar ijuk, waktu akan semakin
meningkat jika kadar ijuk ditambahkan.
Namun fenomena ini terlihat hanya sampai
ISSN : 1858-3709
persentase 0.3 %, karena pencatatan waktu
hanya dibatasi pada 15 menit saja. Hal ini
disebabkan waktu 15 menit sudah dianggap
terlalu lama untuk suatu getaran yang
terjadi. Sehingga pada kadar ijuk 0.4 %
sampai dengan 0.8 % dengan waktu sampai
15 menit, kondisi ada yang masih berdiri
vertikal dan ada yang miring. Jika dilihat
secara visual kondisi menara yang miring
disebabkan adanya ikatan yang terbentuk
dari serat ijuk sehingga pada menit ke 15
menara tersebut tetap tidak runtuh hanya
dalam
keadaan
miring.
Pengujian
menggunakan menara pasir ini tidak untuk
melihat
peristiwa
likuifaksi,
hanya
(b)
digunakan untuk melihat kekuatan pasir
dengan persentase kadar ijuk apabila terjadi
gempa. Waktu yang dibutuhkan untuk
runtuh menurun cukup drastis pada kadar
ijuk 0.9 %, yaitu sampai 1.45 menit pada 12
V. Hal ini menunjukkan jika terlalu banyak
persentase
ijuk
yang
ditambahkan
menyebabkan kekuatannya dalam menahan
getaran gempa menjadi lemah. Jadi nilai
optimum persentase kadar ijuk berdasarkan
hasil pengujian dalam menahan getaran
dengan kekuatan 7,5 V, 9 V dan 12 V
adalah pada kadar 0.8 %.
SIMPULAN
Beberapa kesimpulan yang dapat
disampaikan dari hasil penelitian ini adalah
sebagai berikut :
1. Sifat fisik tanah pasir Air Tawar Barat,
Padang mempunyai kadar air (w) =
10.65%. Berat Jenis (Gs) = 2.68, Berat
volume = 1.934 gr/cm3. Hasil Analisa
Saringan menyatakan bahwa tanah ini
dapat diklasifikasikan ke dalam simbol
SW-SM.
2. Pada pengujian miniatur rumah, semakin
besar kekuatan getaran diberikan waktu
yang dibutuhkan untuk roboh semakin
kecil. Sedangkan untuk pertambahan
kadar ijuk sampai 0.1 % waktu yang
dibutuhkan untuk runtuh semakin lama.
Peristiwa likuifaksi dapat dilihat secara
visual dengan naiknya air ke permukaan,
miniatur rumah yang amblas dan roboh.
71
POLI REKAYASA Volume 4, Nomor 1, Oktober 2008
3. Pada pengujian menara pasir, semakin
besar kekuatan getaran diberikan waktu
dibutuhkan untuk runtuh semakin kecil.
Sedangkan untuk pertambahan kadar
ijuk sampai 0.3 % waktu yang
dibutuhkan untuk runtuh semakin lama.
Kondisi menara pasir pada kadar ijuk 0.4
% sampai dengan 0.8 % pada menit ke
15 ada yang utuh dan miring.
Penambahan kadar ijuk menjadi 0.9 %
menyebabkan kekuatan menara pasir
menurun cukup drastis dengan waktu
yang dibutuhkan untuk runtuh 1.45
menit pada 12 V. Jadi persentase kadar
ijuk optimum adalah 0.8 % dalam
menghadapi getaran dengan kekuatan
7.5 V, 9 V dan 12 V.
4. Penambahan kadar ijuk dapat memberi
ikatan pada butiran pasir dengan adanya
jalinan yang terbentuk dari serat ijuk,
sehingga butiran pasir masuk ke dalam
jalinan tersebut.
SARAN
Tanah yang akan diteliti sebaiknya
termasuk pada tanah yang mempunyai
potensi yang besar terhadap likuifaksi.
Perlu dilakukan penyelidikan terlebih
dahulu terhadap tanah yang memiliki
potensi likuifaksi.
1. Perlu dilakukan penelitian lanjutan untuk
melihat
potensi
likuifaksi
untuk
persentase kadar ijuk yang lebih besar.
2. Pengujian mengenai besarnya kuat geser
antara campuran ijuk dan pasir perlu
dilakukan di laboratorium.
3. Agar ijuk dapat diterapkan sebagai
alternatif dalam mengatasi dampak
likuifaksi
secara
optimal,
perlu
dilakukan penelitian lebih lanjut
mengenai korelasi antara besarnya
kekuatan gempa yang terjadi terhadap
pemodelan yang digunakan dalam
penelitian.
ISSN : 1858-3709
DAFTAR PUSTAKA
Seed H.B, and Idriss I.M., “Ground motions
and
soil
liquefaction
during
earthquakes”, EERI Monograph,1982.
Tanaka, Y., Nakajima, Y., and Tsuboi, H.
(1991). Liquefaction control works.
Symposium on Control of Soil
Liquefaction, Japanese Society of Soil
Mechanic
and
Foundation
Engineering, Tokyo, 33-38 (in
Japanese).
Warih, “Pengaruh penambahan serat ijuk
dan pengurangan pasir terhadap beban
lentur dan berat jenis genteng beton”,
Skripsi Jurusan Teknik Sipil Fak.
Teknik Universitas Negeri Semarang
Pambudi, 2005.
Wiryawan Sarjono P dan Agt Wahjono,
“Pengaruh pemanfaatan serat ijuk
pada kuat tarik campuran semen-pasir
dan
kemungkinan
aplikasinya”,
Program
Studi
Teknik
Sipil
Universitas Atma Jaya Yogyakarta,
Jurnal Teknik Sipil Volume 8 No. 2,
Februari 2008.
UCAPAN TERIMA KASIH
Terima kasih kepada penyelenggara DIPA
Politeknik Negeri Padang Tahun 2011
yang telah mendanai penelitian ini. Surat
Kontrak No 191 / K3.1 – PG / 2011.
72