48

PENGARUH CAMPURAN BAHAN ADDITIVE KAPUR TOHOR (CaO) DAN FLYASH TERHADAP STABILISASI TANAH DASAR LEMPUNG

Noviana Putri KosasihProgram Studi Teknik Sipil Universitas Jayabaya

Eri Setia RomadhonProgram Studi Teknik Sipil Universitas Jayabaya

Muhammad Nafhan IsfahaniProgram Studi Teknik Sipil Universitas Jayabaya

AbstrackClay is a multi-component soil, the soil is shrinking or hard if it has low water content, whereas

if the water content is high it will be soft or inflated, plastic and cohesive, experience a developmentand shrinkage event that takes place relatively quickly so it can endanger a construction. The firststep is to find out what the optimum water content value is in the original clay soil in terms of theAtterberg Limits test value and the UCS (Unconfined Compressive Strength) test with differentripening periods using a mixture of fly ash and lime. Based on the results of testing and discussionthat has been carried out on silt clay samples stabilized using a mixture of Cretaceous and Fly ashwith different compositions, several conclusions are obtained: Properties of soil moisture content =81.05%, Specific Gravity Original Land = 2.74, Analysis of Grain and Hydrometer Size: Clay =52.57%, Silt = 43.26%, and Sand = 4.17%. From the results of the Atterberg test for native land,the liquid limit value was 73.17%, and the plastic limit was 42.08% with a plasticity index of 31.09%.So based on the classification of USCS the research soil belongs to the MH-OH symbol group, hasmoderate to high plasticity and contains mica or diatome elastic silts.

Key words: quicklime, clay, mixed, fly ash, soil properties

49

1. PENDAHULUAN

Dalam konstruksi sipil, tanah mempunyaiperanan penting. Tanah berfungsi menahanbeban akibat bangunan, seperti timbunan padakonstruksi jalan raya, bendungan tipe urugandan timbuanan saluran irigasi. Sehingga kuatatau tidaknya bangunan konstruksi ini jugadipengaruhi oleh kondisi tanah yang ada.Pada pembangunan dibidang infrastrukturkhususnya pada pekerjaan jalan tol banyakdijumpai kendala dengan kondisi tanah yangmasih berupa tanah asli yang didominir olehtanah lempung atau tanah lunak yangkondisinya harus diperbaiki. Sifat yang khasdari tanah lempung adalah tanah berbutirhalus bersifat menyusut atau keras jikaberkadar air rendah sedangkan jika dalamkeadaan kadar airnya tinggi akan bersifatlunak atau mengembang, plastis dan kohesif,mengalami peristiwa pengembangan danpenyusutan yang berlangsung relatif cepatsehingga dapat membahayakan suatukonstruksi.Tanah lempung merupakan tanah yangbersifat multi component yang terdiri dari tigafase yaitu padat, cair dan udara. Bagian yangpadat merupakan polyamorphous terdiri darimineral inorganis dan organis. Mineral-mineral lempung merupakan substansi-substansi kristal yang sangat tipis yangpembentukan utamanya berasal dariperubahan kimia pada pembentukan mineral-mineral batuan dasar. Semua minerallempung sangat tipis kelompok-kelompokpartikel kristalnya berukuran koloid (<0,002mm) dan hanya dapat dilihat denganmenggunakan mikroskop elektron.Stabilisasi tanah merupakan cara yang telahumum dipakai untuk meningkatkan dayadukung tanah terutama untuk tanah dasar.Stabilisasi adalah suatu proses untukmemperbaiki sifat-sifat tanah dengan caramenambahkan bahan aditif pada tanahtersebut.Upaya untuk memperbaiki kondisi tanahsebelum dilakukannya proses konstruksidengan dilakukan stabilisasi tanah itu sendiri.Kestabilan tanah bisa terjadi secara alamimaupun buatan, bila tanah secara alami tidakdapat mencapai kestabilan yang diinginkanmaka perlu dilakukan upaya-upaya untukmenstabilkan tanah dengan berbagai proses,dapat dengan menggunakan proses fisik,mekanik, dan kimiawi. Ketiga proses tersebut

disesuaikan dengan kondisi di lapangandengan pertimbangan cara mana yang mudahdan lebih efisien untuk dilakukan.Ada beberapa metode stabilisasi tanah yangbiasanya digunakan dalam upaya untukmemperbaiki mutu tanah dasar yang kurangbaik mutunya. Metode tersebut salah satunyayaitu stabilisasi kimiawi. Stabilisasi kimiawiini dilakukan dengan cara menambahkanstabilizing agents pada tanah dasar yang akanditingkatkan mutunya. Stabilizing agents iniantara lain adalah kapur tohor (CaO), fly ash,semen, dan lain-lain.Pada penelitian ini akan melakukan stabilisasitanah lempung dengan menambahkancampuran bahan aditif kapur danmenambahkan fly ash (abu batu bara terbang)sebagai alternatif perbaikan tanah lempungdengan metoda stabilisasi kimiawi.Diharapkan stabilisasi tanah denganmenggunakan kapur yang dicampur denganfly ash akan dapat meningkatkan nilai UCS(Unconfined Compressive Strength) daritanah tersebut, sehingga dapat meningkatkankemampuan daya dukung tanah dasarterhadap kepadatan tanah yang akan dibangundiatasnya.

2. Tanah Lempung yang DiteletiPengujian pada penelitian ini dilakukan diLaboratorium Politeknik Negeri Bandung.Sedangkan lokasi pengambilan contoh tanahadalah di daerah Tanjungsari-Sumedang.Lokasi tanah pada penelitian ini dilakukan dikawasan desa Pamulihan Rancakalong yangberada di Kota Tanjungsari-Sumedang.Sampel tanah sebagai bahan uji yang dipakaidalam pengujian ini adalah tanah lempung.Ada kemungkinan tanah lempung padakawasan ini merupakan tanah lempung yangbersifat kelanauan dimana tanah lempungkelanauan memiliki karakteristik yangberbeda dengan jenis tanah pada umumnyaseperti mineral lempung yang menyebabkanperubahan volume.Cara kerja yang akan dilakukan untukstabilisasi tanah lempung dengan caramelakukan beberapa tahap uji laboratoriumyang telah ditentukan cara kerjanya untukstabilisasi tanah lempung denganmenambahkan campuran bahan aditif, yangakan dilakukan berulang-ulang denganprosentase yang berbeda pada tiap bahanaditif dan tanah lempung.Uji coba campuranbahan aditif dan tanah lempung

50

berdasarkanmasing-masing ukuran/volumesehingga menghasilkan row mix yang palingbaik, sehingga mendapatkan nilai UCS padatanah lempung tersebut untuk perkerasanjalan.Tanah yang diambil di lapangan merupakantanah asli pada daerah Tanjungsari-Sumedang. Pengambilan tanah dilakukandengan cara melakukan penggalian tanahdengan cangkul dari kedalaman 50-100 cmdari permukaan tanah. Tanah kemudiandimasukkan ke dalam karung dan disimpan dilaboratorium untuk selanjutnya akandilakukan pengujian.

Sebagaimana telah dikemukakanbahwa perbandingan campuran kapur dan flyash berdasarkan atas presentase berat keringtanah yang digunakan dalam suatu pengujian.Perbandingan kapur dan fly ash yang dipakai(Kapur/flyash/tanah) yaitu : 4%/8%/100%,6%/8%/100%, 8%/8%/100, dan12%/8%/100.Berikut ini contoh perhitungan untukmendapatkan berat kapur dan fly ash yangdigunakan, % berdasarkan atas berat keringtanah.1. Misalkan berat tanah untuk pemadatan =

2,5 kg2. Kadar air optimum = 30,55%3. Berat kering tanah = 100/130,55 x 2,5 kg

= 1,914 kg4. Bila kadar kapur yang digunakan 4% x

1,914 kg = 0,0765 kg = 76,56 gr5. Bila kadar fly ash yang digunakan 8% x

1,914 kg = 0,153 kg = 153,12gr

Tabel 1. Proporsi penggunaan kapur (gr)dan fly ash (gr) atas berat kering tanah

No.Tanah

Kapur

Flyash

Tanah

Kapur

Flyash

Camp

(%) (%)(%)

(gr) (gr) (gr)

1 100 4 8191

476,5

6153,12

2 100 6 8191

4114,84

153,12

3 100 8 8191

4153,12

153,12

4 100 12 8191

4229,68

153,12

3. Pengujian Tanah Aslia) Pengujian Kadar AirPengujian kadar air tujuannya adalahmengukur kadar air suatu sampel tanah.Kadar air suatu tanah adalah perbandinganantara berat air yang terkandung dalam tanahdengan berat butir tanah tersebut dandinyatakan dalam persen

Tabel 2 Hasil Pengujian Kadar Air

Dari pengujian di atas di dapat kadar air asliadalah 81.05 %.

a

b

cGambar 1. Foto Pengujian Kadar Air

a). Tanah Lempung Aslib). Oven untuk pengeringanc). Hasil tanah lempung yang

sudah dioven

b). Hasil Pengujian Berat Jenis (SpecifikGravity) pada tanah asli

Nilai berat jenis (specific gravity) tanah darilokasi penelitian adalah sebagai berikut :

51

Tabel 3. Data Berat Jenis (Gs) Tanah Asli

Dari pengujian di atas di dapat berat jenistanah asli adalah 2,74.

a

bGambar 2. Foto Berat Jeniss (Gs)Tanah

Aslia). Tanah yang sudah

ditumbuk dimasukkandalam Picnometer

b). Pengujian Berat Jenis(Gs)

c). Hasil Pengujian Analisa Ukuran Butirdan HidrometerPengujian ini dipakai untuk

Menentukan distribusi ukuran butir (gradasi)tanah. Berikut ini adalah tabel hasil analisaukuran butir dari lokasi penelitian, denganberat total tanah 100 gr :

Tabel 3. Hasil Analisa Ukuran Butir

Dari grafik distribusi ukuran butir tersebutdiketahui kandungan lempung pada tanahtersebut sebesar 52,57 %, lanau 43,26 %, danpasir 4,17%.

Gambar 3. Foto Analisa Ukuran Butirdan Hidrometer

d). Hasil Pengujian Konsistensi Tanah(Atterberg Limits)

Dibawah ini adalah tabel hasil pengujiankonsistensi tanah (atterberg limits) pada tanahasli. Setelah dibuat grafik dan di plotkan pada

52

ketukan ke 25, didapat nilai batas cair sebesar73,17%, batas plastis sebesar 42,08%. Makaindeks plastisitasnya:PI = LL(%) − PL(%)PI = 73,17(%)− 42.08(%)PI = 31,09%

Tabel 4. Hasil Pengujian KonsistensiTanah Asli (Atterberg Limits)

Gambar 4. Pengujian Konsistensi TanahAsli (Atterberg Limits)

Berdasarkan hasil pengujian yang telahdijabarkan diatas, dapat diperoleh resumesebagai berikut :

Lolos Ayakan No.200

39.05 %

Liquid Limits 73.17Index Plasticity 31.09

Tip

eM

ater

ial

Pal

ing

Do

min

an

a. Lanau 43,26%

b.Lempung

52.57 %

LL – 30 73.17

e). Hasil Pengujian Pemadatan Tanah AsliPengujian pemadatan bertujuan untukmenentukan hubungan kadar air dankepadatan tanah, sehingga dapat diketahuikepadatan maksimum dan kadar air optimum.Tabel 5. Data hasil pemadatan tanah asli

Berdasarkan grafik diatas dapat diketahuibesarnya = 1,329 gr/cm2 dengan kadar airoptimum sebesar 30,55%.

Tabel 6. Pengujian Pemadatan Tanah Asli

53

Berdasarkan grafik diatas dapat diketahuibesarnya = 1,655 gr/cm2 dengan kadar airoptimum sebesar 19,57%.

Gambar 5. Pengujian Pemadatan TanahAsli

f). Hasil Pengujian Kuat Tekan BebasTanah Asli

Uji kuat tekan ini adalah suatu percobaanyang dilakukan terhadap suatu sampel tanahuntuk mengukur seberapa kuat tanah tersebutmenerima kuat tekan yang diberikan sampaitanah tersebut terpisah dari butiran-butirannya, selain itu juga untuk mengukurregangan tanah akibat tekanan tersebut.Sampel tanah pada pengujian ini juga diberihari pemeraman sebagai variable, didapatresume hasil pengujian tanah asli dancampuran sebagai berikut :

Tabel 7. Resume Hasil Pengujian TanahAsli dan Campuran

4. KESIMPULANBerdasarkan hasil pengujian dan

pembahasan yang telah dilakukan terhadapsampel tanah lempung ke lanauan yangdistabilisasikan menggunakan campuranKapur dan Fly ash dengan komposisi yang

berbeda-beda, maka diperoleh beberapakesimpulan :1) Sifat – sifat tanah di lokasi “Kabupaten

Sumedang”, Kadar Air Tanah Asli =81,05%, Berat Jenis Tanah Asli = 2,74.Analisa Ukuran Butir dan HidrometerLempung = 52,57 %, Lanau = 43,26 %dan Pasir = 4,17 %.

2) Dari hasil pengujian ,Atterberg untuktanah asli diperoleh nilai batas cairsebesar 73,17 %, dan batas plastissebesar 42,08 % dengan indeksplastisitas 31,09 %. Maka berdasarkanklasifikasi USCS tanah termasukkedalam kelompok simbol MH-OH,maka tanah golongan ini termasukgolongan kurang baik digunakan sebagaitanah dasar pondasi.

3) Berdasarkan nilai prosentase lolossaringan No. 200, sampel tanah diatasmemiliki prosentase lebih besar dari50%, maka berdasarkan klasifikasiUSCS tanah ini secara umumdikategorikan golongan tanah berbutirhalus. Pemakaian kadar abu batu baraterbang (Fly ash) dan kapur sebagaibahan stabilisasi terhadap tanah lempungmampu menaikkan nilai berat jenis tanahpada setiap penambahan kadar fly ashdan kapur, karena berat jenis dari fly ashdan kapur lebih besar dari berat jenistanah.

Daftar PustakaAnonimus, 2009. Jurnal Sipil danPerencanaan, Erlangga 13 (2), Agustus 2009.Bowles, J. E, 1989. Analisa dan DesainPondasi – Jilid 1, Erlangga, Jakarta.Bowles, J. E. 1989. Sifat-Sifat Fisis danGeoteknis Tanah. Edisi Kedua. Erlangga.JakartaCraig, R. F, 1989. Mekanika Tanah,Terjemahan Budi Susilo. S. PenerbitErlangga, Jakarta.Das, B. M, 1994. Mekanika Tanah (Prinsip-prinsip Rekayasa Geoteknis) - Jilid I,Penerbit Erlangga, Jakarta.Das, B. M, 1998. Mekanika Tanah (Prinsip-Prinsip Rekayasa Geoteknis) – Jilid II,Penerbit Erlangga, JakartaDedi, A. 1999, “Pengaruh Penambahan Pasirdan Semen pada Tanah Lempung Ditinjaudari Konsolidasi”. – Skripsi, UniversitasLampung, Bandar Lampung.