## Jurnal Talenta Sipil, 4(1), Februari 2021, 38-43

## Stabilisasi Tanah Lempung Ekspansif Menggunakan Kapur Tohor
Muhadi Aryanto, Suhendra * , Kiki Rizky Amalia
Teknik Sipil Universitas Batanghari Jambi
* Correspondence email: suhendra_domas@yahoo.com
Abstrak. Tanah merupakan elemen penting dari dari sebuah struktur bawah sebuah konstruksi, sehingga tanah harus mempunyai daya dukung yang baik. Namun pada kenyataannya di lapangan banyak ditemukan tanah yang memiliki daya dukung yang sangat rendah,  sehingga  perlu  untuk  dilakukan  stabilisasi  tanah  dengan  kapur  tohor.  Penelitian  ini  bertujuan  untuk  mendapatkan  nilai mendapatkan persentase yang efektif dalam penambahan kapur tohor, dan pengaruh penambahan kapur terhadap perubahan sifat fisis  tanah  dari  segi  nilai  CBR (California  Bearing  Ratio) terhadap  lama  waktu  pemeraman.  Penelitian  ini  dilakukan  di Laboratorium  Fakultas  Teknik  Universitas  Batanghari  Jambi.  Dengan  melakukan  pengujian  sifat  –  sifat  fisis  tanah  dan  daya dukung tanah CBR (California Bearing Ratio) dengan variasi penambahan kapur 0 %, 6 %, 7 %, dan 8% dengan lama pemeraman 0  hari,  3  hari,  dan  24  hari.  Pada  pengujian  ini  dilakukan  dengan  dua  cara  yaitu  sampel  tanah  diperam  terlebih  lalu  direndam kemudian baru di uji. Dari hasil penelitian didapat nilai CBR (California Bearing Ratio) terbesar terjadi pada variasi penambahan kapur tohor yaitu 8 % dengan lama waktu pemeraman 24 hari dengan nilai CBR  sebesar 27,95%. Hal ini disebabkan campuran tanah dengan kapur tersebut telah memadat, rongga antar partikel tanah juga padat, sehingga kekuatan pun meningkat. Dari hasil CBR (California  Bearing  Ratio) dapat  terlihat  bahwa  penambahan  kapur  tohor  pada  tanah  lempung  ekspansif  memberikan peningkatan pada nila CBR (California Bearing Ratio) .
Kata Kunci : Stabilisasi Tanah Lempung Ekspansif Menggunakan Kapur Tohor

## PENDAHULUAN
Tanah  dasar  ( Sub  Grade) adalah  lapisan  tanah  paling  bawah  yang  berfungsi  sebagai  tempat  perletakkan  lapis perkerasan  dan  mendukung  konstruksi  perkerasan  jalan  diatasnya.  Tanah  dasar (Sub  Grade) dapat  berupa  tanah  asli yang  dipadatkan  jika  tanah  aslinya  baik,  tanah  urugan  yang  didatangkan  dari  tempat  lain  atau  tanah  yang distabilisasikan  dengan  kapur,  semen  dan  lain  lain.  Ditinjau  dari  muka  tanah  asli,  maka  tanah  dasar  dibedakan menjadi, tanah dasar (tanah galian), tanah dasar (tanah urugan), dan tanah dasar (tanah asli). Kekuatan dan keawetan konstruksi perkerasan jalan sangat tergantung dari sifat – sifat dan daya dukung tanah dasar, pada umumnya persoalan yang  menyangkut  tanah  dasar  adalah  perubahan  benttuk  tetap  (Deformasi  permanen)  akibat  beban  lalu  lintas,  sifat mengembang  dan  menyusutnya  tanah  akibat  perubahan  kadar  air,  dan  daya  dukung  tanah  yang  tidak  merata  akibat adanya  perbedaan  sifat  –  sifat  tanah  pada  lokasi  yang  berdekatan  atau  akibat  kesalahan  pelaksanaan  yang mengakibatkan kepadatan yang kurang baik.
Maksud dari penelitian Tugas Akhir ini adalah untuk mengetahui perubahan sifat – sifat mekanis dan fisik dari tanah lempung ekspansif akibat penambahan kapur tohor.
Tujuan penelitian ini adalah :
1. Mendapatkan nilai CBR desain tanah lempung ekspansif yang distabilisasi dengan kapur tohor 6 %, 7 %, dan 8 %.
2. Mendapatkan perbandingan nilai CBR desain ( 95 % MDD ) pada campuran 6 %, 7 %, dan 8 %.

## Tinjauan Pustaka
Tanah adalah material yang terdiri dari agregat (butiran) mineral-mineral padat yang tidak tersementasi (terikat secara  kimia)  satu  sama  lain  dari  bahan-bahan  organik  yang  telah  melapuk  (yang  berpartikel  padat)  disertai  zat  cair juga gas yang mengisi ruang-ruang kosong diantara partikel-partikel padat tersebut (Braja M. Das, 1995).
Tanah  lempung  merupakan  partikel  –  partikel  berukuran  mikroskopik  dan  submikroskopik  yang  berasal  dari pembusukan kimiawi unsur – unsur penyusun batuan, dan bersifat plastis dalam selang kadar air sedang sampai luas. Dalam  keadaan  kering  sangat  keras,  dan  tak  mudah  terkelupas  hanya  dengan  jari  tangan,  selain  itu,  permeabilitas lampung sangat rendah (Terzaghi dan Peck, 1987).
Tanah  ekspansif  adalah  tanah  yang  mengalami  perubahan  volume  akibat  perubahan  kadar  air  dalam lapisan tanah.  Biasanya  tanah  ekspansif  mengandung  mineral  -  mineral  lempung  seperti smektit dan montmorilonit 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.  Pondasi,  lantai,  dan  dinding  yang  retak  pada  suatu  bangunan  merupakan  ciri  khas kerusakan yang disebabkan oleh tanah ekspansif ( expansive soil) .
Karakteristik Tanah Lempung Ekspansif
Muhadi Aryanto, Suhendra dan Kiki Rizky Amalia, Stabilisasi Tanah Lempung Ekspansif Menggunakan Kapur Tohor
Tanah (soil) terdiri dari berbagai material,  yang  sebagian besar  tidak mengembang pada  saat  lembab. Namun, ada  beberapa  mineral  lempung  yang  bersifat  mengembang  ( ekspansif/expand ).  Sifat  ekspansif  ini  disebabkan  oleh proses  basah  dan  pengeringan  yang  silih  berganti  dan  merupakan  hasil  perubahan  dalam  sistem  tanah  yang menggangu keseimbangan tegangan – tegangan dalam (Braja M. Das. 1995)
Tabel 1. Menentukan Tanah Ekspansif. Tingkat Pengembangan Batas Cair % Indeks Plastis % Tinggi >60 >35 Sedang 50 – 60 25 – 35 Rendah < 50 < 25
Sumber ( SNI – 03 – 6795 – 2002)

## Kapur Tohor
Batu  kapur  atau  gamping  dalam  Bahasa  inggris  disebut Limestone merupakan  sebuah  batuan  sedimen  yang terdiri  dari  mineral  kalsit  dan  argonit  yang  merupakan  dua  varian  berbeda,  atau  dikenal  pula  dengan  nama kimia kalsium oksida (CaO), kapur tohor adalah hasil pembakaran kapur mentah ( kalsium karbonat atau CaCO 3 ) pada suhu kurang lebih 90 derajat Celcius. Menurut SNI – 03 – 4147 – 1996 kapur dibagi menjadi 4 macam yaitu : 1. Kapur  tipe  I  yaitu  kapur  yang  mengandung  kalsium  hidrat  tinggi  dengan  kadar  magnesium  oksida  (MgO)  paling tinggi 4%.
2. Kapur  tipe  II  yaitu  kapur  magnesium  atau  dolomite  yang  mengandung  magnesium  oksida  lebih  dari  4%  dan maksimum 36% berat.
3. Kapur tohor (CaO) yaitu hasil pembakaran batu kapur pada suhu ± 90° F dengan komposisi sebagian besar kalsium karbonat (CaCO 3 ) . 4. Kapur padam yaitu kapur dari hasil pemadaman kapur tohor dengan air, sehingga terbentuk Ca(OH) 2 .
Kapur merupakan salah satu mineral yang cukup efektif untuk proses stabilisasi tanah. Stabilisasi tanah dengan kapur  sangat  lazim  digunakan  dalam  proyek  –  proyek  konstruksi  jalan  mau  pun  bangunan  dengan  berbagai  macam jenis  tanah,  mulai  dari  tanah  lempung  biasa  sampai  tanah  lempung  ekspansif.  Kapur  yang  biasa  digunakan  dalam stabilisasi tanah adalah kapur hidup CaO dan CaHO₂. Tujuan utama penggunaan kapur untuk stabilisasi tanah yaitu:
Kapur untuk memodifikasi  sifat  – sifat tanah, yaitu  untuk mengurangi plastisitas,  untuk menambah nilai CBR (California Bearing Ratio) .
Stabilisasi tanah pada prinsipnya adalah untuk perbaikan mutu tanah yang kurang baik. Menurut Bowles (1991), cara untuk melakukan stabilisasi dapat terdiri dari salah satu tindakan sebagai berikut:
1. Menambah kerapatan tanah
2. Menambah material yang tidak aktif sehingga mempertinggi kohesi atau tahanan geser
3. Menambah material untuk menyebabkan perubahan – perubahan kimiawi
4. Mengganti tanah yang buruk
5. Menurunkan muka air tanah

## METODE
Sebelum  melakukan  penelitian.  Terlebih  dahulu  hendaknya  dilakukan  persiapan  dan  pemerikaan  material  dan alat yang akan digunakan dalam penelitian  ini.
Tabel 2. Jenis Dan Sumber Material Yang Digunakan
No Material Persentase (%) Sumber Material 1 Tanah 94% Quarry Bayung Lencir 93%
92%
2 Kapur Tohor 6% Toko Bangunan 7% 8%
Sumber : Penelitian 2019

## Pengujian Di Laboratorium
Agar  bisa  mendapatkan  ketelitian  yang  lebih  baik  dan  akurat  maka,  diperlukan  penelitian  di  laksanakan  di Laboratorium, guna untuk mendapatkan data tentang jenis dan sifat pada tanah tersebut, yaitu :
1. Penentuan Kadar Air Tanah
Muhadi Aryanto, Suhendra dan Kiki Rizky Amalia, Stabilisasi Tanah Lempung Ekspansif Menggunakan Kapur Tohor
2. Pengujian Berat Jenis Tanah
3. Pengujian Batas Plastis Tanah
4. Penentuan Batas Cair Tanah
5. Plastis Index
6. Gradasi Butir Tanah
7. Pemadatan Standar (Standart Proctor)
8. Pengujian Uji CBR (California Bearing Ratio)

## HASIL DAN PEMBAHASAN Karakteristik Tanah Lempung Ekspansif
Tanah  lempung  Ekspansif  dari Quarry Bayung  Lencir,  contoh  tanah  diambil  dalam  keadaan  terganggu (disturbed) , dengan bentuk bongkahan – bongkahan tanah,. Berdasarkan visual dan menggunakan buku Munsell Soil Color Chart 1994, menunjukkan bahwa tanah tersebut berwarna Coklat keabu – abuan. Sedangkan menurut pengujian di Laboratorium, hasilnya seperti pada tabel dibawah ini:
Tabel 3. Karakteristik Tanah Jenis Pengujian Ukuran Saringan Hasil Uji 2” 100 1” 100 3/8” 100 Analisa Saringan # 4 100 (%) # 10 97,01 # 40 95,74 # 200 84,91 Batas Cair (LL) 76,64 Atterberg Limits (%) Batas Plastis (PL) 38,08 Indeks Plastisitas (PI) 38,61 Kadar Air Optimum / OMC (%) 22,09 Berat Isi Kering. MDD (T/M3) 1,51 Berat Jenis /Gs 2,52
Sumber : Hasil Pengujian, 2020
Berdasarkan hasil pengujian di atas dapat dilihat bahwa nilai PI di dapat 38,61 % dan nilai LL 76,64 % adalah termasuk tanah dengan pengembangan tinggi.

## Berat Jenis Campuran Tanah Dan Kapur Tohor
Dari hasil pemeriksaan berat jenis tanah yang dicampur dengan kapur tohor dengan persentase 6%. 7%, dan 8% yang  dilakukan  di  Laboratorium  berdasarkan  SNI  03  –  1964  –  2008.  Hasil  Pemeriksaan  dirangkum  dalam  tabel dibawah ini:
Tabel 4. Hasil Pengujian Berat Jenis Kode Sampel Berat Jenis S0 2,52 S6 2,53 S7 2,54 S8 2,55 Sumber : Hasil Pengujian, 2020

## Batas – Batas Konsistensi (Atterberg Limits) Campuran Tanah Dan Kapur Tohor
Hasil  dari  pengujian Atterberg Limits yang  dicampur  dengan  kapur  0%,  6%,  7%, dan  8%  yang  dilakukan  di Laboratorium berdasarkan SNI 1966 – 2008 dan SNI 1967 – 2008 dari berat kering tanah dengan pemeraman 1 x 24 jam.
Tabel 5. Batas Batas Atterberg Tanah Yang Distabilisasi Dengan Kapur Kode Sampel Kadar Air Batas Cair (%) Kadar Air Batas Plastis  (%) Indeks Plastisitas (%) S0 76.64 38.03 38.61 S6 70.57 37.47 33.10 S7 60.05 35.53 24.52 S8 38.30 20.33 17.97 Sumber : Hasil Pengujian, 2020
Muhadi Aryanto, Suhendra dan Kiki Rizky Amalia, Stabilisasi Tanah Lempung Ekspansif Menggunakan Kapur Tohor

## Analisis Distribusi Butir Tanah Yang Distabilisasi Dengan Kapur Tohor
Dari beberapa  variasi perhitungan  Analisa  saringan yang dilakukan di Laboratorium maka didapat hasil rata  – rata lolos saringan antara lain :
Tabel 6. Hasil Analisis Dalam Uji Butir # Saringan Tanah100% + Kapur0% Tanah 94% + Kapur 6% Tanah 93% + Kapur 7% Tanah 92% + Kapur 8% Kumulatif  (%) Kumulatif  (%) Kumulatif  (%) Kumulatif  (%) Tertahan Lolos Tertahan Lolos Tertahan Lolos Tertahan Lolos No. 4 0.00 100 0.00 100 0.00 100 0.00 100 No. 10 7.51 97.01 9.66 90.34 8.82 91.18 8.51 91.49 No. 40 8.78 95.74 19.60 80.40 20.02 79.98 36.17 63.83 No. 200 19.61 84.91 33.70 66.30 37.35 62.65 45.53 54.47
Sumber : Hasil Pengujian, 2020
Tabel 7. Jenis tanah berdasarkan klasifikasi AASHTO Variasi Campuran Tanah dan Kapur Tohor (%)
Jenis – Jenis Tanah Berdasarkan Klasifikasi AASHTO
Tanah 100 % + 0 % Kapur A – 7 -5 PI ≤ LL - 30 Tanah 94 % + 6 % Kapur A – 7 -5 PI ≤ LL - 30 Tanah 93 % + 7 % Kapur A – 7 -5 PI ≤ LL - 30 Tanah 92 % + 8 % Kapur A – 6
Sumber : Hasil Pengujian, 2020

## Kepadatan Standar Campuran Tanah Dan Kapur Tohor
Dari hasil pengujian di Laboratorium yaitu pengujian kepadatan standar tanah yang dicampur dengan kapur 6%, 7%, dan 8% menurut SNI – 1742 – 2008 untuk mendapatkan nilai kerapatan kering maksimal dan kadar air optimum (wopt) maka hasil pengujian dapat dirangkum pada tabel dibawah ini.
Tabel 8. Kepadatan Standar Proctor Campuran Tanah Dan Kapur Kode Sampel Kadar Air Optimum (%) Berat Isi Kering Maksimum (ɣd) (gr/cm³ S0 23.16 1.51 S6 24.47 1.50 S7 26.92 1.45 S8 27.18 1.42
Sumber : Hasil Pengujian Di Laboratorium 2020

## CBR Laboratorium (California Bearing Ratio)
Didapat nilai CBR Desain yang dapat dilihat pada tabel dibawah ini :
Tabel 9. Hasil Pengujian CBR Tanah 94 % + 6 % Kapur Tohor
Kode Sampel (S6) Langsung (hari) Rendaman (hari) 0 3 24 0 3 24 Kadar Air Optimum ( % ) 23.22 23.22 23.22 23.22 23.22 23.22 Densitas kering Maksimum ( d maks) 1.38 1.34 1.52 1.78 1.48 1.58 Densitas Kering Desain ( 95 % Maks ) 1.31 1.27 1.44 1.69 1.41 1.50 CBR Desain 95 % MDD 7.85 11.15 12.65 6.66 7.30 8.50 CBR Desain 100 % MDD 11.96 13.66 14.81 7.69 10.25 11.52
Sumber : Hasil Pengujian Di Laboratorium 2020
Tabel 10. Hasil Pengujian CBR Tanah 93 % + 7 % Kapur Tohor Kode Sampel (S7) Langsung (hari) Rendaman (hari) 0 3 24 0 3 24 Kadar Air Optimum ( % ) 26.92 26.92 26.92 26.92 26.92 26.92 Densitas kering Maksimum ( d maks ) 1.36 0.00 1.30 1.48 1.52 1.44 Densitas Kering Desain ( 95 % Maks ) 1.29 0.00 1.24 1.41 1.44 1.37 CBR Desain 95 % MDD 11.45 0.00 21.40 7.65 10.90 17.40 CBR Desain 100 % MDD 17.93 0.00 41.97 14.30 20.07 28.81
Sumber : Hasil Pengujian Di Laboratorium 2020
Muhadi Aryanto, Suhendra dan Kiki Rizky Amalia, Stabilisasi Tanah Lempung Ekspansif Menggunakan Kapur Tohor
Tabel  11. Hasil Pengujian CR Tanah 92 % + 8 % Kapur Tohor
Kode Sampel (S8) Langsung (hari) Rendaman (hari) 0 3 24 0 3 24 Kadar Air Optimum ( % ) 27.18 27.18 27.18 27.18 27.18 27.18 Densitas kering Maksimum ( d maks) 1.40 1.47 1.30 1.47 1.48 1.52 Densitas Kering Desain ( 95 % Maks ) 1.33 1.39 1.24 1.40 1.41 1.44 CBR Desain 95 % MDD 13.80 17.60 33.50 7.70 14.30 27.95 CBR Desain 100 % MDD 20.92 25.19 64.19 14.95 23.91 45.27 Sumber : Hasil Pengujian Di Laboratorium 2020 Tabel 12.  CBR Desain Kode Sampel 0 Hari 3 Hari 24 Hari S6 6.66 7.10 8.50 S7 7.65 10.90 17.40 S8 7.70 14.30 27.95
Sumber : Hasil Pengujian Di Laboratorium 2020
Gambar 1 . Grafik CBR Desain Sampel Uji Dengan Umur Pemeraman Sumber : Data Olahan 2020

## SIMPULAN
Dari  hasil  penelitian  di  Laboratorium  maka  tanah  dari Quarry Anggun  Repsol  Bayung  Lencir  adalah  tanah lempung ekspansif dengan plastisitas  tinggi  PI = 38,61 % dan LL = 76,64 % ). Menurut  klasifikasi  AASHTO tanah dari Quarry Anggun Repsol Bayung Lencir termasuk dalam golongan A – 7 – 5 yakni tanah sebagai bahan dasar yang jelek. Stabilisasi tanah  dengan kapur tohor dihasilkan sebagai berikut :
1. Stabilisasi mengubah berat jenis tanah dari semula 0 % ( S0 ) = 2,52, 6 % ( S6 ) = 2,53, 7 % ( S7 ) = 2,54  menjadi 8 %  ( S8 ) = 2,55.
2. Penambahan kapur sebagai bahan stabilisasi menurunkan kadar air batas cair dari semula 76,64 % ( S0 ), 70,57 % ( S6 ), 60,05 % ( S7 ), dan 38,30 % ( S8 ).
3. Penambahan kapura tohor sebagai bahan stabilisasi menurunkan indeks plastisitas tanah dari semula 38,61 % ( S0 ), 33,10 % ( S6 ), 24,52 % ( S7 ), dan 17,97 % ( S8 ).
4. Stabilisasi  tanah  dengan  kapur  tohor  tersebut  merubah  jenis  klasifikasi  tanah,  jenis  klasifikasi  tanah  dapat  dilihat pada tabel AASHTO untuk tanah 0 % ( S0 ) = A – 7 – 5, 6 % ( S6 ) = A – 7 – 5, 7 % ( S7 ) = A – 7 – 5, 8 % ( S8 ) = A – 6.
5. Stabilisasi tanah dengan kapur tohor  6 %  ( S6 ) meningkatkan nilai CBR desain dengan umur pemeraman 0 hari = 6,66 % dan meningkat menjadi 7,30 % setelah pemeraman 3 hari, dan menjadi 8,50 % setelah pemeraman 24 hari.
6. Stabilisasi tanah dengan kapur tohor 7 %  ( S7 ) meningkatkan nilai CBR desain dengan umur pemeraman 0 hari = 7,65  % dan  meningkat  menjadi  10,90  %  setelah  pemeraman  3  hari,  dan  menjadi  17,40  %  setelah  pemeraman  24 hari.
7. Stabilisasi tanah dengan kapur tohor 8 %  ( S8 ) meningkatkan nilai CBR desain dengan umur pemeraman 0 hari = 7,70  % dan  meningkat  menjadi  14,30  %  setelah  pemeraman  3  hari,  dan  menjadi  27,95  %  setelah  pemeraman  24 hari.
8. Pada spesifikasi Bina Marga Devisi 3 syarat CBR untuk tanah timbunan pilihan adalah 10 %, jadi pada stabilisasi tanah dengan kapur tohor  maka didapat CBR desain yang memenuhi syarat pada campuran 7 % ( S7 ) yaitu pada umur pemeraman 3 hari dengan nilai CBR 10,90 %.
Muhadi Aryanto, Suhendra dan Kiki Rizky Amalia, Stabilisasi Tanah Lempung Ekspansif Menggunakan Kapur Tohor
Dari ketiga variasi campuran tanah dan kapur tohor tersebut maka didapat nilai CBR (California Bearing Ratio) desain yang memenuhi syarat yaitu pada campuran 7 %  ( S7 ) dengan nilai CBR 10,90 % pada umur pemeraman 3 hari, karena mengingat harga kapur tohor mahal maka hanya diambil nilai CBR yang memenuhi atau mendekati syarat minimal tanah timbunan pilihan.

## DAFTAR PUSTAKA
Bowles, J.E.1991. Sifat – Sifat Fisik Tanah dan Geoteknik Tanah. Edisi ke II. Erlangga Jakarta. Craig, R.F.1991. Mekanika Tanah. Edisi ke IV. Erlangga. Jakarta. Das, Braja M.1995. Mekanika Tanah Jilid I. Erlangga. Jakarta. Damawati, Fitri. 2017. Stabilisasi Tanah Dengan Variasi Penambahan Kapur Dan Waktu Pemeraman. Hardiyatmo.1992, Mekanika Tanah I. Gajah Mada University. Yogyakarta. Sudjianto Agus. 2015. Tanah Ekspansif. Graha Ilmu.
Situmorang, Bahtiar Efendi. 2018. Pengaruh Waktu Pemeraman Dengan Penambahan Kapur Sebagai Bahan Additive Pada Tanah Lepung Ekspansif Terhadap Nilai CBR Tanah.
Sudjianto, Agus Tugas. 2014. Tanah Lempung ekspansif. Graha Ilmu. Yogyakarta. Standar Nasional Indonesia, 1744 : 2012 Cara Uji CBR ( California Bearing Ratio) . Badan Standardisasi Nasional. Standar  Nasional  Indonesia,  1742  :  2008  Cara  Uji  Kepadatan  Ringan  Untuk  Tanah.  Badan  Standardisasi  Nasional. Jakarta.
Standar  Nasional  Indonesia,  3423  :  2008  Cara  Uji  Penentuan  Analisa  Ukuran  Butir  Tanah.  Badan  Standardisasi Nasional. Jakarta
Standar  Nasional  Indonesia,  1967  :  2008    Cara  Uji  Penentuan  Batas  Cair  Tanah.  Badan  Standardisasi  Nasional. Jakarta.
Standar  Nasional  Indonesia,  1966  :  2008    Cara  Uji  Penentuan  Batas  Cair  Dan  Indeks  Plastis  Tanah.  Badan Standardisasi Nasional. Jakarta