## PENGARUH PENAMBAHAN GIPSUM TERHADAP KUAT TEKAN BEBAS TANAH LEMPUNG EKSPANSIF AKIBAT SIKLUS BASAH – KERING
Bunyamin Andreatama 1 dan Aniek Prihatiningsih 2
1 Program Studi Sarjana Teknik Sipil, Universitas Tarumanagara, Jl. Letjen S. Parman No.1 Jakarta Email: bunyaminandreatama@gmail.com
2 Program Studi Sarjana Teknik Sipil, Universitas Tarumanagara, Jl. Letjen S. Parman No.1 Jakarta Email: aniekp@ft.untar.ac.id

## ABSTRAK
Perubahan  kedalaman  muka  air  tanah  merupakan  masalah  utama  yang  membuat  tanah  ekspansif memiliki sifat merusak. Kedalaman tanah dimana sering terjadi perubahan kedalaman muka air tanah inilah  yang  disebut active  zone karena  tanah  ekspansif  hanya  aktif  pada  kedalaman  tersebut.  Salah satu  cara  yang  sudah  banyak  diterapkan  di  lapangan  untuk  mengatasi  tanah  ekspansif  ini  adalah stabilisasi  tanah  menggunakan  kapur.  Namun  saat  ini  dilakukan  berbagai  penelitian  untuk  mencari material  lain  yang  lebih  mudah  diperoleh.  Gipsum  memiliki  unsur  kalsium  yang  juga  terdapat  di dalam  kapur.  Oleh  karena  itu  gipsum  dipertimbangkan  sebagai  pengganti  kapur.  Dalam  penelitian sebelumnya diketahui bahwa gipsum dapat meningkatkan kuat geser tanah. Pada penelitian ini tanah yang  dicampur  gipsum  diuji  kuat  tekan  bebasnya  terhadap  siklus  basah-kering  sebagai  gambaran active zone. Pengambilan sampel tanah dilakukan di Jl. Science Timur 2 Jayamukti, Cikarang Pusat, Bekasi,  Jawa  Barat.  Penambahan  gipsum  yang  digunakan  adalah  0%,  4%  dan  8%  dengan  waktu pemeraman  sampel  0  hari, 3 hari dan 7 hari.  Pemeraman  sampel dilakukan dengan  menaruh  sampel pada  desiccator  selama  waktu  peemraman.  Jumlah  siklus  basah-kering  yang  dilakukan  adalah  tanpa siklus, 1 siklus dan 2 siklus dengan pengertian 1 siklus adalah sampel direndam hingga keadaan jenuh, lalu dikeringkan hingga kembali ke kadar air optimumnya. Dari penelitian ini diperoleh hasil sampel yang tidak melalui siklus basah-kering kuat tekan bebasnya meningkat pada pencampuran gipsum 8% namun  menurun  untuk  kadar  gipsum  4%.  Tetapi  setelah  melalui  siklus  basah-kering  tidak  diperoleh suatu kecenderungan umum pada penambahan kadar gipsum terhadap kuat tekan bebas tanah.
Kata kunci: Tanah Ekspansif, Siklus Basah-Kering, Stabilisasi Tanah, Kuat Tekan Bebas, Gipsum

## 1. PENDAHULUAN

## Latar Belakang
Kemajuan  dalam  bidang  konstruksi  membuat  pembangunan  berbagai  infrastruktur  dan  bangunan  lainnya berkembang  dengan  pesat.  Tanah  sebagai  dasar  berdirinya  suatu  konstruksi  bangunan  menjadi  hal  yang  sangat penting  untuk  diperhatikan.  Salah  satu  masalah  yang  seringkali  ditemukan  pada  tanah  di  Indonesia  adalah  tanah lempung  yang  bersifat  ekspansif.  Sejak  disadari  efek  kerusakan  yang  disebabkan  oleh  tanah  ekspansif,  sejumlah kerugian mulai dirasakan oleh masyarakat. Kejadian ini menjadi salah satu persoalan besar yang harus segera diatasi karena  sifat  kerusakan  yang  ditimbulkan  pada  umumnya  terjadi  dalam  jangka  waktu  yang  relatif  lama  dan  terjadi secara terus-menerus. Sifat tanah ekspansif yang berbahaya adalah kemampuan mengembangnya yang cukup besar pada keadaan basah  dan  sifat  menyusut yang terjadi pada keadaan kering sehingga dapat menyebabkan terjadinya deformasi yang sulit dipikul oleh struktur bangunan di atasnya. Perilaku tanah ekspansif yang merusak terjadi secara signifikan  pada  lapisan  yang  sering  mengalami  perubahan  ketinggian  muka  air  tanah  atau  yang  sering  disebut sebagai active zone . Perubahan kadar air dalam tanah inilah yang dapat membuat tanah ekspansif mengembang pada keadaan basah dan menyusut pada keadaan kering.
Saat  ini  sebenarnya  sudah  ada  beberapa  cara  yang  dapat  dilakukan  untuk  mencegah  atau  mengurangi  pengaruh kerusakan yang dapat ditimbullan oleh tanah ekspansif, seperti mengganti tanah ekspansif dengan tanah yang lebih baik,  perkuatan  struktur  bawah,  pemasangan  drainase  yang  baik  atau  stabilisasi  secara  kimia.  Salah  satu  metode perbaikan  tanah  ekspansif  yang  cukup  dikenal  adalah  stabilisasi  menggunakan  kapur.  Namun  saat  ini  sudah dilakukan berbagai penelitian menggunakan bahan lain selain kapur untuk stabilisasi tanah ekspansif, salah satunya menggunakan  gipsum.  Bahan  ini  dapat  dipertimbangkan  sebagai  salah  satu  pengganti  kapur  karena  sama-sama mengandung  kalsium  (Kapur  CaO  atau  Ca(OH) 2 dan  Gipsum  CaSO 4 .2H 2 O).  Pada  penelitian  sebelumnya  yang dilakukan oleh Wibawa (2015), didapat hasil bahwa penambahan gipsum pada tanah lempung dapat meningkatkan
kekuatan  geser  tanah  melalui  pengujian  geser  langsung  ( direct  shear ).  Namun  penelitian  tersebut  belum  menguji kemampuan gipsum sebagai stabilisasi tanah dalam kondisi perubahan kadar air yang terjadi secara berulang. Oleh karena  itu  pada  penelitian  ini  akan  diuji  pengaruh  penambahan  gipsum  terhadap  kuat  tekan  bebas  tanah  lempung ekspansif akibat siklus basah-kering.
Pengambilan sampel tanah dilakukan pada lokasi yang beralamat di Jl. Science Timur 2 Jayamukti, Cikarang Pusat, Bekasi,  Jawa  Barat  17530,  Indonesia,  tepatnya  di  seberang  PT.  Ethica  Industri  Farmasi  dengan  koordinat  titik 6°19'28.1"S 107°10'46.3"E.

## Rumusan Masalah
1. Bagaimana  pengaruh  persentase  kadar  campuran  gipsum  pada  tanah  lempung  ekspansif  terhadap  nilai  kuat tekan bebas tanah?
2. Bagaimana nilai kuat tekan bebas tanah lempung ekspansif yang telah dicampur dengan gipsum dan yang tidak dicampur setelah melalui siklus basah-kering?
3. Bagaimana  pengaruh  durasi  pemeraman  sampel  uji  tanah  lempung  ekspansif  yang  dicampur  dengan  gipsum terhadap nilai kuat tekan bebas tanah sebelum dan sesudah melalui siklus basah-kering?
4. Bagaimana  pengaruh  jumlah  siklus  basah-kering  yang  dilakukan  pada  sampel  uji  terhadap  nilai  kuat  tekan bebas tanah?

## Tujuan Penelitian
1. Mengamati  pengaruh  persentasi  kadar  campuran  gipsum  pada  tanah  lempung  ekspansif  terhadap  nilai  kuat tekan.
2. Mengetahui nilai kuat tekan bebas tanah lempung ekspansif yang telah dicampur dengan gipsum dan yang tidak dicampur setelah melalui siklus basah-kering.
3. Mengetahui  pengaruh  durasi  pemeraman  sampel  uji  tanah  lempung  ekspansif  yang  dicampur  dengan  gipsum terhadap nilai kuat tekan bebas tanah sebelum dan sesudah melalui siklus basah-kering.
4. Mengamati  pengaruh  jumlah  siklus  basah-kering  yang  dilakukan  pada  sampel  uji  terhadap  nilai  kuat  tekan bebas tanah.

## 2. TINJAUAN PUSTAKA

## Klasifikasi dan Sifat-sifat Tanah Lempung Eksapansif
Klasifikasi tanah berbutir kasar umumnya hanya bergantung pada analisa saringan dan distribusi ukuran partikelnya. Namun untuk klasifikasi tanah berbutir halus juga dibutuhkan indeks plastisitas seperti yang ditunjukan grafik pada Gambar 1.
Gambar 1. Klasifikasi Tanah Berbutir Halus dengan Liquid Limit dan Plasticity Index (ASTM D2487-10)
Untuk  mengetahui  sifat-sifat  tanah,  terutama  tanah  berbutir  halus,  dibutuhkan  beberapa  pengujian  laboratorium. Beberapa  pengujian  laboratorium  yang  harus  dilakukan  antara  lain Index  Properties (Kadar  air,  berat  jenis  dan angka pori), Specific Gravity Test , Atterberg Limits , Sieve Analysis , Hydrometer Analysis.
Dengan  melalui  pengujian-pengujian  tersebut  maka  akan  didapat  sifat-sifat  dasar  tanah  yang  penting  untuk diperhatikan.  Salah  satu  masalah  yang  sering  terjadi  dalam  dunia  teknik  sipil  adalah  tanah  lempung  yang  bersifat ekspansif ( expansive soil ). Tanah ini memiliki karakteristik yang cukup membahayakan karena dapat mengembang pada kondisi basah dan menyusut pada kondisi kering secara drastis. Biasanya sifat tanah ekspansif dapat diketahui melalui nilai plasticity index yang didapat dari uji Atterberg Limits seperti dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1. Relation of soil index properties to expansion potential of high-plasticity clay soils . (USBR 1998:46)
Colloid Content Plasticity Index Shrinkage Limit Probable Expansion (% Total Vol. Change) Degree of Expansion >28 >35 <11 >30 Very High 20 - 31 25 - 41 7 - 12 20 – 30 High 13 - 23 15 - 28 10 - 16 10 – 20 Medium <15 <18 >15 <10 Low
Tiga  buah  mineral  utama  yaitu montmorillonite , illite dan kaolinite ada  dalam  kandungan  tanah  lempung.  Tanah ekspansif  sangat  dipengaruhi  oleh  mineral  montmorillonite,  mineral  ini  terjadi  sebagai  hasil  pelapukan  mineral- mineral ferromagnesian , calcic feldspar dan mineral vulkanik (Makarim et al, 2017).
Menurut Wesley (2010:5), Montmorillonite memiliki sifat aktivitas tinggi; illite rnemiliki sifat akivitas sedang, dan kaolinite memiliki  sifat  aktivitas  rendah.  Lempung  yang  mengandung  montmorillonite  memiliki  sifat  teknik  yang buruk, khususnya sering menyebabkan kerusakan pada fondasi gedung akibat pengembangan dan penyusutan.
Menurut Skempton (1953) hubungan antara aktivitas tanah dan indeks plastisitas dapat dinyatakan dengan rumus:
Aktivitas (1) Keterangan: PI : Plasticity Index c : persentase lempung lolos saringan 0.002mm n : 5 atau 10 (n untuk tanah asli = 5, sedangkan n remolded = 10) Ac>1.25 : Tanah bersifat aktif dan ekspansif 0.75>Ac>1.25 : Tanah digolongkan normal Ac<0.75
: Tanah digolongkan tidak aktif

## Stabilisasi Tanah dengan Kapur
Stabilisasi  tanah  secara  umum  dapat  dilakukan  secara  mekanis  maupun  kimiawi.  Beberapa  metode  umum  yang sering digunakan untuk stabilisasi tanah secara kimiawi adalah stabilisasi menggunakan semen atau menggunakan kapur.  Semen  biasanya  digunakan  untuk  stabilisasi  pada  tanah  yang  berbutir  kasar.  Sebaliknya  kapur  lebih  cocok untuk  diaplikasikan  pada  tanah  yang  berbutir  halus  dibandingkan  dengan  tanah  berbutir  kasar.  Kapur  yang  biasa digunakan untuk stabilisasi tanah adalah kalsium hidroksida (Ca(OH) 2 ) atau kalsium oksida (CaO).

## Kuat Tekan Bebas
Kuat tekan bebas atau unconfined compressive strength (q u ) adalah tegangan tekan dimana spesimen silinder tanah yang tidak dibatasi akan gagal dalam uji tekan sederhana; dalam metode uji ini, kuat tekan bebas diambil saat beban maksimum  dicapai  per  satuan  luas  atau  beban  per  satuan  luas  pada  regangan  aksial  15%,  dimana  harus  dijamin terlebih dahulu sebelum pelaksanaan pengujian. (ASTM D2166/D2166M-13). Selain bisa mendapatkan kuat tekan bebas tanah, dari pengujian ini juga bisa didapatkan kuat geser tanah atau shear strength (S u ) yang dihitung sebesar ½ dari unconfined compressive strength (q u ).

## Gipsum
Gipsum  memiliki  kandungan  yang  hampir  mirip  dengan  kapur  karena  sama-sama  mengandung  kalsium.  Namun gipsum merupakan garam kalsium karena susunan kimianya adalah kalsium sulfat hidrat (CaSO 4 .2(H 2 O)).
Material  ini  dapat  digunakan  sebagai  alternatif  pengganti  kapur  karena  mudah  didapat.  Dalam  penelitian sebelumnya yang dilakukan Wibawa (2015), didapatkan hasil bahwa penambahan gipsum dapat meningkatkan nilai kuat  geser  tanah  pada  tanah  lempung.  Penelitian  ini  dilakukan  dengan  pengujian  geser  langsung  atau  direct  shear test.  Dari  penelitiannya  disimpulkan  kenaikan  nilai  kuat  geser  terbesar  adalah  116,34%  dibanding  dengan  tanah aslinya. Kenaikan nilai maksimum kuat geser tanah ini juga terjadi pada waktu pemeraman 14 hari.
Namun menurut Ingles dan Metcalf (1972), ada dua kerugian yang dapat ditimbulkan, yaitu menimbulkan efek yang berlawanan pada pemadatan atau kompaksi, dan cenderung meningkatkan permeabilitas tanah sehingga lebih mudah larut atau tercuci aliran air.

## Siklus Basah Kering
Sebagaimana  telah  diketahui  bahwa  efek  kerusakan  tanah  lempung  ekspansif  sangat  dipengaruhi  oleh  perubahan kadar air dalam tanah, sehingga apabila kadar air atau ketinggian muka air tanah pada kedalaman tertentu itu stabil, maka tanah ekspansif tidak memberikan dampak yang berarti. Namun fluktuasi atau perubahan muka air tanah yang sering  terjadi pada  kedalaman  tanah  tertentu, dapat membuat tanah  ekspansif  memberikan dampak merusak untuk struktur bangunan yang ada di atasnya. Kedalaman tanah dimana fluktuasi muka air tanah itu sering terjadi disebut sebagai zona aktif atau active zone .

## 3. METODOLOGI PENELITIAN

## Pengambilan Sampel Tanah
Pengambilan sampel tanah dilakukan pada tanah datar dengan kedalaman 0-0.5 meter dari permukaan tanah aslinya dan  tanah  yang  diambil  merupakan  sampel  tanah  terganggu  (disturbed).  Selain  itu  juga  diambil  sampel  tanah menggunakan Ring Index Properties dengan cara ditekan pada tanah tersebut lalu sampel dibungkus menggunakan plastic wrap sehingga sedapat mungkin didapat kondisi tanah mendekati keadaan asli untuk pengujian kadar air dan angka pori.

## Pengujian Awal Sifat-sifat Tanah
Sampel tanah yang sudah diambil selanjutnya dibawa ke Laboratorium Mekanika Tanah Universitas Tarumanagara untuk  dilakukan  pengujian  awal  sifat-sifat  tanah.  Pengujian  ini  dilakukan  untuk  mengetahui  jenis  dan  sifat-sifat tanah  dari  sampel  yang  sudah  diambil.  Pengujian  tersebut  antara  lain  meliputi Index  Properties (Kadar  air,  berat jenis dan angka pori), Specific Gravity Test , Atterberg Limits , Sieve Analysis , Hydrometer Analysis , dan Uji X-Ray Diffraction
Untuk  pengujian X-Ray  Diffraction dilakukan  oleh  Laboratorium  PT.  SUCOFINDO  (Persero).  Selain  pengujian sifat-sifat tanah, dilakukan juga pengujian compaction atau kompaksi untuk menentukan kadar air optimum karena untuk  pembuatan  sampel  pengujian  kuat  tekan  bebas,  campuran  tanah  dan  serbuk  gipsum  akan  dicampur  dengan kadar  air  optimum.  Seluruh  pengujian  yang  dilakukan  mengacu  pada  prosedur  standar  dari  ASTM  ( American Society  for  Testing  and  Materials )  dan  AASHTO  ( American  Association  of  State  Highway  and  Transportation Officials ).

## Uji Hubungan Plasticity Index dengan Temperatur Suhu Tinjauan
Karena  penelitian  ini  akan  berhubungan  dengan  siklus  basah-kering,  maka  diperlukan  peninjauan  suhu  yang  akan digunakan  untuk  metode  pengeringan  sampel.  Pengujian  ini  dilakukan  dengan  melihat  pengaruh  temperatur pengeringan  sampel  dengan  indeks  plastisitas  sampel  yang  dikeringkan  pada  suhu-suhu  tertentu.  Pilihan  metode pengeringan yang akan digunakan antara lain: kondisi kering udara, kering oven 50°C, 60°C dan 70°C
Nilai-nilai  indeks  plastisitas  dari  temperatur-temperatur  tersebut  akan  dibandingkan  dengan  kondisi  kering  udara karena mendekati proses pengeringan asli. Apabila terjadi penyimpangan nilai indeks plastisitas yang cukup besar, maka akan digunakan temperatur yang nilai indeks plastisitasnya mendekati kondisi kering udara.

## Persiapan Benda Uji (Tanah + Gipsum)
Pencampuran tanah dengan gipsum dilakukan dalam keadaan kering, lalu dicampur air dengan kadar air optimum. Gipsum  yang  digunakan  adalah  gipsum  compound  berbentuk  bubuk  merek  Aplus.  Tanah  yang  dalam  keadaan kering tersebut harus lolos pada saringan No. 4. Persentase kadar gipsum yang akan digunakan antara lain 0% (tanpa gipsum), 4% dan 8%. Persentase tersebut merupakan perbandingan berat gipsum dengan berat kering tanah.

## Pengujian Kuat Tekan Bebas (UCS)
Untuk  membuat  sampel  uji  kuat  tekan  bebas,  dilakukan  dengan  pemadatan  standard  proctor  dengan  kadar  air optimum.  Selanjutnya  sampel  dicetak  pada  mold  UCS  dengan  ukuran  standar  sesuai  ASTM.  Sampel  tanah  yang dicampur  dengan  gipsum  juga  akan  divariasikan  dengan  waktu  pemeramannya,  yaitu  selama  0  hari,  3  hari  dan  7 hari,  sehingga  didapatkan  7  macam  jenis  sampel,  sehingga  didapatkan  7  macam  jenis  sampel  dengan  deskripsi sebagai berikut:
1. 0% - 0 Hari  Sampel tanpa campuran gipsum dan tanpa masa pemeraman
2. 4% - 0 Hari  Sampel dengan campuran gipsum 4% dan tanpa masa pemeraman 3. 4% - 3 Hari  Sampel dengan campuran gipsum 4% dan dengan masa pemeraman 3 hari 4. 4% - 7 Hari  Sampel dengan campuran gipsum 4% dan dengan masa pemeraman 7 hari
5. 8% - 0 Hari  Sampel dengan campuran gipsum 8% dan tanpa masa pemeraman 6. 8% - 3 Hari  Sampel dengan campuran gipsum 8% dan dengan masa pemeraman 3 hari 7.
8% - 7 Hari  Sampel dengan campuran gipsum 8% dan dengan masa pemeraman 7 hari
Ketujuh sampel tersebut masing-masing akan diuji melalui 0 siklus basah kering, 1 kali siklus basah kering dan 2 kali  siklus  basah  kering  sehingga  totalnya  didapatkan  21  jenis  sampel.  21  jenis  sampel  tersebut  akan  dibuat sebanyak 3 buah benda uji sehingga total keseluruhan sampel yang akan dibuat adalah 63 sampel.
Siklus  basah-kering  untuk  penelitian  ini  tidak  memiliki  standar  metode  pengujian  yang  spesifik  untuk  campuran gipsum maupun kapur. Namun standar metode pengujian yang paling mendekati adalah ASTM D559-03 ( Standard Test  Methods  for  Wetting  and  Drying  Compacted  Soil-Cement  Mixture ).  Pengertian  1  siklus  adalah  sampel  sudah mengalami  perendaman  hingga  keadaan  jenuh,  lalu  dikeringkan  hingga  kembali  ke  kadar  air  optimumnya.  Untuk memastikan  sampel  sudah  dalam  keadaan  jenuh  air,  maka  sampel  kembali  direndam  kemudian  ditimbang  lagi keesokan harinya. Apabila berat sampel tidak berubah, maka dapat diasumsikan sampel sudah jenuh air.

## 4. ANALISIS HASIL DAN PEMBAHASAN

## Uji Nilai Specific Gravity
Pengujian nilai specific gravity dilakukan dengan mengacu pada standar AASHTO T 100. Dari pengujian tersebut diperoleh data seperti ditunjukan pada Tabel 2.
Tabel 2. Hasil Uji Nilai Specific Gravity Keterangan Sampel 1 Sampel 2 Gs (Tx = 24°C) 2.73 2.68 Gs (20°C) 2.72 2.68 Rata-rata Gs 2.70

## Uji Index Properties Tanah
Pengujian Index Properties tanah dilakukan menggunakan sampel undisturbed sehingga parameter  yang diperoleh dapat mendekati keadaan tanah aslinya. Berikut adalah hasil pengujian tersebut yang dapat dilihat pada Tabel 3.
Tabel 3. Hasil Uji Index Properties Ket. Sampel 1 Sampel 2 w (%) 45% 40% Gs 2.70 2.70 g wet 1.76 (gr/cm 3 ) 17.23 (kN/m 3 ) 1.80 (gr/cm 3 ) 17.67 (kN/m 3 ) g dry 1.21 (gr/cm 3 ) 11.8933 (kN/m 3 ) 1.29 (gr/cm 3 ) 12.63 (kN/m 3 ) S (%) 98.71% 98.22% e 1.23 1.10 n 0.55 0.52 g sat. 1.76 (gr/cm 3 ) 17.30 (kN/m 3 ) 1.81 (gr/cm 3 ) 17.76 (kN/m 3 )

## Uji Atterberg Limits
Pengujian Atterberg  Limits ini  dilakukan  dengan  mengacu  pada  standar  ASTM  D4318.  Dari  pengujian  ini  dapat diperoleh nilai batas cair / Liquid Limit (LL), batas plastis / Plastic Limit (PL), indeks plastisitas / Plasticity Index (PI),  dan  klasifikasi  jenis  tanah  berbutir  halus.  Untuk  hasil  dari  nilai Liquid  Limit (LL), Plastic  Limit (PL),  dan Plasticity Index (PI) dapat dilihat pada Tabel 4.
Tabel 4. Nilai Liquid Limit (LL), Plastic Limit (PL), dan Plasticity Index (PI) Sampel 1 Sampel 2 Rata-rata Liquid Limit (LL) (%) 85.74 85.07 85.40 Plastic Limit (PL) (%) 39.23 39.59 39.41 Plasticity Index (PI) (%) 46.50 45.47 45.99
Uji Grain Size ( Sieve Analysis dan Hydrometer Analysis )
Pengujian Grain Size Analysis dilakukan dengan mengacu pada standar pengujian ASTM D422, dimana pengujian ini  dilakukan  dalam  2  bagian,  yaitu Sieve  Analysis untuk  butiran  tanah  yang  tertahan  pada  saringan  No.  200  dan Hydrometer  Analysis untuk  tanah  yang  lolos  saringan  No.  200.  Grafik  hasil  dari  pengujian Sieve  Analysis dan Hydrometer Analysis dapat dilihat pada Gambar 3.
(a) Sampel 1 (b) Sampel 2
Gambar 3. Grafik Hasil Pengujian Sieve Analysis dan Hydrometer Analysis
Untuk persentase komposisi distribusi butiran tanah pada kedua sampel dapat dilihat pada Tabel 5
Tabel 5 Persentase Distribusi Komposisi Butiran Tanah Jenis Tanah Sampel 1 Sampel 2 Rata-rata Persentase Gravel 0.36% 0.00% 0.18% Persentase Sand 4.36% 2.98% 3.67% Persentase Silt 56.79% 74.42% 65.61% Persentase Clay 38.85% 22.60% 30.73%
Dengan mengetahui persentase clay dan nilai Plasticity Index , maka dapat dihitung aktivitas sampel tanah yang terjadi menggunakan rumus 2.1:

## Aktivitas
Karena nilai Ac = 2.22 > 1.25, maka sampel tanah yang diambil termasuk aktif.

## Uji Mineral Tanah ( X-Ray Diffraction )
Pengujian  mineral  menggunakan X-Ray  Diffraction pada  sampel  tanah  yang  diambil  dilakukan  oleh  PT. SUCOFINDO (Persero) dengan meninjau beberapa mineral, yaitu Quartz, Montmorillonite, Kaolinite, Calcite dan Albite . Persentase komposisi masing-masing mineral dapat dilihat pada Tabel 6.
Tabel 6. Komposisi Mineral Tanah Melalui Uji X-Ray Diffraction Sample Mark Mineral/s or Phase/s Identified Estimation by Normalized RIR Bulk XRD (%) JABABEKA Quartz SiO 2 80 Montmorillonite (Ca,Na) 0.32 Al 2 (Si 2 .Al) 4 O 10 (OH)xH 2 O 11
Kaolinite Al 2 (Si 2 O 5 ) (OH) 4 9 Calcite CaCO 3 Trace Albite Na 0.685 Ca 0.347 Al 1.46 Si 2.54 O 8 Trace XXX 100%
Dari hasil pengujian tersebut ditemukan adanya kandungan mineral Montmorillonite sebesar 11%, sehingga sampel tanah yang diambil memiliki potensi sebagai tanah ekspansif.
Uji Hubungan Plasticity Index (PI) dengan Temperatur Suhu Tinjauan
Pada  penelitian  ini  sampel  akan  diuji  melalui  siklus  pembasahan  dan  pengeringan.  Oleh  karena  itu  untuk  proses pengeringan dibutuhkan peninjauan terhadap temperatur pengeringan yang akan dilakukan. Suhu pengeringan tanah untuk  pemanasan  dengan  oven  dilakukan  pada  suhu  50°C,  60°C  dan  70°C.  Pengujian  juga  dilakukan  untuk  tanah yang  dikeringkan  pada  temperatur  ruangan  atau  kering  udara  dengan  suhu  udara  berkisar  27°C.  Grafik  hasil  dari pengujian hubungan Plasticity Index dengan temperatur suhu tinjauan dapat dilihat pada Gambar 4.
Gambar 4. Hubungan Plasticity Index dengan Temperatur Suhu Tinjauan
Uji Pemadatan Standrad Proctor (Penentuan Kadar Air Optimum)
Dalam pembuatan sampel untuk uji kuat tekan bebas, dibutuhkan kadar air optimum untuk dicampur dengan tanah kering yang lolos saringan No. 4 karena sampel yang dibuat merupakan sampel remolded / disturbed . Pengujian ini dilakukan  dengan  mengacu pada standar AASHTO  T99-10 Metode  B, dimana  jumlah lapisan  yang dipukul ada  3 lapis  dan  jumlah  pukulan  tiap  lapisannya  adalah  56  pukulan.  Besar  kadar  air  Optimum  yang  diperoleh  dari  hasil pengujian  adalah  30.60%  dan  kepadatan  kering  tanah  yang  diperoleh  adalah  13.43  kN/m 3 ,  seperti  terlihat  pada grafik dalam Gambar 5.

## Pengaruh Kadar Gipsum Terhadap Tegangan Pada Tiap Kondisi Pemeraman dan Jumlah Siklus
Rangkuman  rata-rata  nilai  q u dari  2  sampel  pada  setiap  kondisi  dapat  dilihat  pada  Tabel  7  dan  grafik  nilai  q u terhadap jumlah siklus dapat dilihat pada Gambar 6
Tabel 7 Rangkuman Rata-rata Nilai q u untuk Analisis Kadar Gipsum
Kondisi q u (kN/m 2 ) untuk Kadar Gipsum (%) 0 4 8 0H-0N 284.27 192.19 268.88 3H-0N 284.27 219.35 290.13 7H-0N 284.27 265.32 438.17 0H-1N 160.75 148.85 163.90 3H-1N 160.75 188.19 154.19 7H-1N 160.75 82.93 118.47 0H-2N 232.48 274.64 329.18 3H-2N 232.48 284.01 175.51 7H-2N 232.48 198.41 188.19
Gambar 6 Grafik Nilai q u Terhadap Kadar Gipsum
Pengaruh Jumlah Siklus Terhadap Tegangan Pada Tiap Kondisi Kadar Gipsum dan Pemeraman
Rangkuman  rata-rata  nilai  q u dari  2  sampel  pada  setiap  kondisi  dapat  dilihat  pada  Tabel  8  dan  grafik  nilai  q u terhadap jumlah siklus dapat dilihat pada Gambar 7.
Tabel 8. Rangkuman Rata-rata Nilai q u untuk Analisis Jumlah Siklus
Kondisi q u (kN/m 2 ) untuk Jumlah Siklus (N) 0 1 2 0%-0H 284.27 160.75 232.48 4%-0H 192.19 148.85 274.64 4%-3H 219.35 188.19 284.01 4%-7H 265.32 82.93 198.41 8%-0H 268.88 163.90 329.18 8%-3H 290.13 154.19 175.51 8%-7H 438.17 118.47 188.19

## Gambar 7. Grafik Nilai q u Terhadap Jumlah Siklus

## Pengaruh Waktu Pemeraman Terhadap Tegangan Pada Tiap Kondisi Kadar Gipsum dan Jumlah Siklus
Rangkuman  rata-rata  nilai  q u dari  2  sampel  pada  setiap  kondisi  dapat  dilihat  pada  Tabel  9  dan  grafik  nilai  q u terhadap waktu pemeraman dapat dilihat pada Gambar 8
Tabel 9 Rangkuman Rata-rata Nilai q u untuk Analisis Lama Pemeraman Kondisi q u (kN/m 2 ) untuk Lama Pemeraman (Hari) 0 3 7 4%-0N 192.19 219.35 265.32 4%-1N 148.85 188.19 82.93 4%-2N 274.64 284.01 198.41 8%-0N 268.88 290.13 438.17 8%-1N 163.90 154.19 118.47 8%-2N 329.18 175.51 188.19 Gambar 8 Grafik Nilai q u Terhadap Lama Pemeraman

## 5. KESIMPULAN
1. Sampel tanah yang diambil pada lokasi Jababeka, Cikarang, merupakan tanah lanau dengan plastisitas tinggi / High Plasticity Silt (MH), dengan persentase Silt 56.79% - 74.42%, nilai Specific Gravity rata-rata 2.70, kadar air 40% - 45%, Saturasi 98.22% - 98.71%, angka pori 1.10 - 1.23, dan porositas 0.52 - 0.55 pada kondisi tanah asli.
2. Dari  hasil  uji Atterberg  Limits diperoleh  nilai  Indeks  Plastisitas  atau Plasticity  Index (PI)  sebesar  45.47%  - 46.50%  dan dari uji Hydrometer diperoleh Colloid Content sebesar 22.60% - 38.85%, maka menurut Tabel 2.3 Relation  of  soil  index  properties  to  expansion  potential  of  high-plasticity  clay  soils (USBR  1998:46),  sampel tanah yang diambil memiliki Degree of Expansion very high.
3. Dari  hasil  uji X-Ray  Diffraction diperoleh  kadar Montmorillonite sebesar  11%,  sehingga  sampel  tanah  yang diambil berpotensi ekspansif. Sampel tanah yang diuji juga termasuk tanah aktif karena nilai aktivitasnya (Ac) adalah 2.22 > 1.25.
4. Pengujian  hubungan Plasticity  Index (PI)  dengan  Temperatur  Suhu  Tinjauan  diperoleh  hasil  bahwa  semakin tinggi  suhu  pengeringan  tanah,  maka  nilai Plasticity  Index sampel  akan  semakin  menurun,  sehingga  untuk metode pengeringan pada siklus basah-kering digunakan pengeringan udara.
5. Dari hasil uji pemadatan Standard Proctor diperoleh hasil kadar air optimum sampel yang diuji adalah 30.60% dan kepadatan keringnya (γ dry ) adalah 13.43 kN/m 3
6. Nilai kuat tekan bebas tertinggi diperoleh pada kondisi sampel dengan penambahan gipsum 8% dengan waktu pemeraman 7 hari dan tanpa siklus, yaitu sebesar 438.17 kN/m 2 . Nilai kuat tekan bebas ini meningkat 54.14% dari sampel tanah yang tidak dicampur gipsum yang nilai kuat tekan bebasnya sebesar 284.27 kN/m 2 .
7. Nilai kuat geser (S u ) yang didapat meningkat 54.14% karena rumus kuat geser adalah setengah dari kuat tekan bebas (q u ). Pada penelitian sebelumnya yang menggunakan metode direct shear , peningkatan kuat geser yang didapat adalah 116.34% untuk penambahan gipsum 8% dengan waktu pemeraman 14 hari.
8. Dari pengamatan penambahan kadar gipsum terhadap kuat tekan bebas sampel, diperoleh hasil bahwa nilai kuat tekan  bebas  sampel  yang  tidak  melalui  siklus  dapat  meningkat  pada  penambahan  gipsum  sebesar  8%  dengan waktu  pemeraman  3  hari  dan  7  hari.  Namun untuk  sampel  yang  tidak  diperam  pada  penambahan  gipsum  4% dan  8% keduanya  memiliki  nilai  kuat  tekan  bebas  lebih  rendah  dibanding  sampel  tanpa penambahan  gipsum. Untuk sampel dengan penambahan gipsum 4%, nilai kuat tekan bebasnya selalu lebih rendah dibanding sampel tanpa penambahan gipsum.
9. Dari  pengamatan  jumlah  siklus  terhadap  kuat  tekan  bebas  sampe,  diperoleh  hasil  bahwa  setelah  sampel mengalami  siklus  basah-kering  sebanyak  1  kali,  maka  nilai  kuat  tekan  bebas  sampel  menjadi  turun.  Namum untuk sampel yang melalui siklus basah-kering 2 kali, nilai kuat tekan bebas sampel cenderung naik.
10. Dari pengamatan lama pemeraman terhadap kuat tekan bebas sampel, diperoleh hasil bahwa untuk sampel yang tidak melalui siklus basah-kering, semakin lama waktu pemeraman yang dilakukan pada sampel yang ditambah gipsum, maka semakin besar nilai kuat tekan bebasnya. Namun setelah melalui siklus basah-kering, nilai kuat tekan bebas sampel cenderung turun dengan semakin lamanya waktu pemeraman.
11. Dari  penelitian  ini  dapat  disimpulkan  bahwa  gipsum  tidak  tepat  digunakan  untuk  stabilisasi  pada  tanah ekspansif pada lokasi Jababeka, Cikarang.

## DAFTAR PUSTAKA
ASTM  D2166/D2166M-13.  2014. Standard  Test  Method  for  Unconfined  Compressive  Strength  of  Cohesive  Soil . United States: American Society for Testing and Materials. ASTM  D2487-10.  2014. Standard  Practice  for  Classification  of  Soils  for  Engineering  Purposes  (Unified  Soil Classification System) . United States: American Society for Testing and Materials.
ASTM D4318-10. 2014. Standard Test Methods for Liquid Limit, Plastic Limit, and Plasticity Index of Soils . United States: American Society for Testing and Materials.
Bowles, J. E. 1979. Physical and Geotechnical Properties of Soils . New York: McGraw-Hill.
Coduto, Donald P., Kitch, William A., dan Yeung, Man-Chu R. 2016. Foundation Design Principles and Practices. Third Edition. California: Pearson . Das,  Braja  M.  1995. Mekanika  Tanah  (Prinsip-prinsip  Rekayasa  Geoteknis) .  Trans.  Noor  Endah  Mochtar  dan Indrasurya B. Mochtar. Jilid 1. Jakarta: Erlangga.
Hardiyati,  Siti.  Studi  Potensi  Mengembang  dan  Kekuatan  Tanah  Lempung  Ekspansif  Dengan  dan  Tanpa  Kapur Akibat Siklus Berulang Basah-Kering. Tesis , Universitas Diponegoro, Semarang, 2003.
Ingles, O. G. dan J. B. Metcalf. 1972. Soil Stabilization Principles and Practice . Melbourne: Butterworths. Makarim, Chaidir Anwar, Yudistira Yacobus Raynaldo, dan Alvin. 2017. Pengantar Geologi dan Mekanika Tanah . Jakarta: Chaidir Anwar Makarim.
Seed,  H.B.,  Woodward,  R.J.  dan  Lundgren,  R.. Prediction  of  Swelling  Potential  for  Compacted  Clays .  Journal ASCE. Soil Mechanics and Foundations Div.. Vol. 88. 1962
Skempton,  A.  W.  (1953). The  Colloidal  Activity  of  Clays.  Proceeding  3 rd International  Conference  on  Soil Mechanics and Foundation Engineering. Volume 1 Number 57 – 61. London. Smith, M. J. 1984. Mekanika Tanah. Trans. Elly Madyayanti. Edisi Keempat. Jakarta: Erlangga. USBR. 1998. Earth Manual Part 1. Third Edition. Colorado: U.S. Bureau of Reclamation. Wesley,  Laurence  D.  2012. Mekanika  Tanah  untuk  Tanah  Endapan  dan  Residu .  Trans.  Laurence  D.  Wesley  dan Satyawan Pranyoto. Yogyakarta: ANDI.
Wibawa, Arif. 2015. Pengaruh  Penambahan Limbah Gypsum Terhadap Nilai Kuat Geser Tanah Lempung. Jurnal Fropil . Universitas Bangkal Belitung, Bangka Belitung.