Peningkatan Nilai CBR Tanah Dasar (Sub Grade) dengan Penambahan Kapur dan Abu Sekam Padi
Improving CBR Value For Sub Grade With Addition Of Lime And Rice Husk Ash

## Liliwarti
Jurusan Teknik Sipil Politeknik Negeri Padang Kampus Limau Manis Padang Telp. 0751-72590 Fax. 0751-72576 Email: liliwartie@gmail.com

## Abstract
The subgrade is very important on road construction, because its functions for support the traffic loads. The subgrade is not able to bearing capacity the traffic load , can cause damage such as cracks, settlement,and deformation on the flexible  pavement or rigid pavement. to solve in this problems, it is necessary to improve the mechanical properties of subgrade for increasing soil bearing capacity  and reducing the swelling potential. The Sicincin ring road  - Lubuk Alung, Padang Pariaman district  which  has deformed, settlement and cracks on the road pavement,  caused  by  poor   bearing  capacity    of  the  subgrade.  To  solve  these  problems,  it  is  necessary  to have the soil improvements (stabilization) for subgrade
In this paper soil stabilization is done by mixing soil with lime and rice husk ash (variations in lime content of 5%, 8%, 11%, 14% and 17%) and rice husk ash (constant 2.5%) .The compaction test and CBR test is carried for each variation. The results  in this study obtained the most optimal percentage of lime + rice husk ash  is  11%, CBR  design  is  25%,  and  swelling  value  of  0.13%.  CBR  value  of  subgrade  without  lime  and  rice  husk  ash obtained CBR  = 2.3%. So that there is a significantly increase in CBR value if using lime and rice husk ash as stabilization  material  for  subgrade.  These  results  can  be  used  by  experts  to  choose  effective  stabilization methods.

## Keywords : Subgrade, Compaction, CBR, Swelling

## PENDAHULUAN
Tanah  dasar (Sub  grade) merupakan  fondasi yang menahan beban perkerasan yang berasal dari  beban  /  kendaraan  yang  melewati  suatu jalan,  oleh  karena  itu  perencanaan  suatu perkerasan  jalan  sangat  di  tentukan  oleh kondisi tanah dasar (sub grade ). Permasalahan  yang  sering  timbul  adalah tanah  dasar  memiliki  daya  dukung  tanah rendah yang ditandai dengan rendahnya nilai California  Bearing  Ratio  (CBR) dan  juga mempunyai  kembang  susut  yang  tinggi, sehingga sering terjadi keruntuhan lokal pada badan  jalan.  Tanah  ekpnasif (ekpansive  soil) merupakan  tanah  yang  bermasalah  untuk bangunan  jalan  raya,  karena  kekuatan  /daya dukung  tanah  sangat  rendah,  dan  kembang susut yang tinggi.
Untuk  mengatasi  permasalan  tersebut  perlu suatu usaha untuk memperbaiki sifat mekanis
tanah dasar ( sub grade ), dengan tujuan dapat meningkatkankan  daya  dukung  tanah  dan mengurangi  kembang susut ( swelling ). Salah satu  metoda  yang  dapat  digunakan  untuk perbaikan  tanah  dasar  yaitu  dengan  cara stabilisasi tanah, yaitu dengan cara mencampur  tanah  dengan  material    seperti kapur,  semen  dan  abu  sekam  padi  dan lainnya.
Kapur  memiliki  sifat  sebagai  bahan  ikat antara  lain:  sifat  plastis  baik  (tidak  getas), mudah dan cepat  mengeras, workability baik dan  mempunyai  daya  ikat  baik  untuk  batu dan  bata  (Tjokrodimuljo,1992).  Bahan  dasar kapur  adalah  batu  kapur  atau dolomit ,  yang mengandung  senyawa  kalsium  karbonat (CaCO3), sehingga kapur dapat dimanfaatkan  sebagai  material  stabilisasi tanah  khususnya  untuk sub  grade jalan raya.Selain  material  kapur,  abu  sekam  padi
dapat  digunakan  untuk  material  stabilisasi tanah,  karena  abu  sekam  padi  mengandung silika,  dan  apabila  bercampur  dengan  kapur akan  membentuk  ikatan  yang  kuat,  sehingga dapat  meningkatkan  daya  dukung  tanah dasar.  Pada  makalah  ini  akan  dibahas peningkatan  daya  dukung  tanah  dengan memfaatkan  kapur  abu  sekam  padi    sebagai material  stabilisasi  tanah.  Sehingga  dapat memberikan solusi permasalahan tanah dasar yang  kuarang  mampu  menahan  beban  lalu lintas.
Purwandari  (2006)  melakukan  penelitian tentang  studi  fisis  abu  sekam  padi  hasill perlakuan  dengan  asam  klorida  sebagai bahan pozolan, dari penelitian tersebut sekam padi  sebagai  produk  pertanian  mengandung 20-25% silica. Dengan mengetahui kandungan  abu  sekam  tersebut,  tentu  dapat menggantikan  fungsi  dari  kandungan  silica yang juga terdapat pada semen.
Muntoha  A.S,  (  2000),  meneliti  tentang pengaruh dari abu sekam dan kapur terhadap tanah  lempung  sebagai  lapisan  subgrade, hasil  menunjukkan  Indek  Plastis  (IP)  tanah menurun, swelling juga turun dan nilai  CBR tanah meningkat (Gambar 1).
Gambar 1. .Peningkatan nilai CBR terhadap persentase penambahan kapur .
Suranegara,  dan  Wiraya  (2010),  meneliti tentang  peningkatan  CBR  pada  stabilisasi tanah  lempung  dengan  Ca  (OH) 2 /  kapur. Bahan  kapur  ini  punya  sifat  mengikat sehingga  campuran  tanah  lempung  merah dan  kapur  dapat  meningkat  kekuatannya. Selain  itu  kapur  dapat  menurunkan  nilai plastisitasnya.  Pada metode  pemadatan standart  kadar  kapur  maksimal  yang  dapat ditambahkan pada tanah  sebesar 6,93% akan memperoleh  nilai  CBR  rencana  sebesar  24,5
%  sedangkan  dengan  pemadatan  5,78  % diperoleh nilai CBR rencana, 26,80 % . Warsiti (2009) menyatakan bahwa penambahan  kadar  kapur  10%  merupakan kadar  paling  baik  untuk  stabilisasi  sehingga dapat  meningkatkan  nilai  CBR  keadaan unsoaked sampai  pada  persentase  10%  dan nilai  CBR soaked dari 2,45% menjadi  7,6%. Sedangkan  untuk  nilai swelling tanah lempung,  dengan  bertambahnya  persentase kadar  kapur  maka  nilai swelling semakin kecil.  Kapur  memiliki  sifat  sebagai  bahan ikat  antara  lain:  sifat  plastis  baik  (tidak getas), mudah dan cepat mengeras, workability baik  dan  mempunyai  daya  ikat baik untuk batu dan bata (Tjokrodimuljo,1992).  Bahan  dasar  kapur adalah  batu  kapur  atau dolomit ,  yang mengandung  senyawa  kalsium  karbonat (CaCO3).
Wiqoyah  (2006),  meneliti  tentang  pengaruh penambahan  kapur  pada  tanah  lempung, hasil  menunjukkan  bahwa  dengan  adanya penambahan kapur dapat menurunkan swelling potensial  dan  menaikkan nilai  CBR tanah (Gambar 2)
Gambar 2. .Penambahan kapur terhadap nilai CBR
Misra,  A  dkk  (2006),  meneliti hubungan antara DCP dan CBR tanah lempung  yang  distabilisasi  dengan abu  sekam  padi,  hasil  menunjukkan adanya  korelasi  yang  baik  antara CBR dengan DCP (Gambar 3)
Gambar 3. . Variasi (CBR u - CBR s ) dengan DCP
Setiadji  (2005),  meneliti  tentang  tentang penggunaan  berbagai  bahan  limbah  sebagai material  perkerasan,  salah  satu  diantaranya adalah Sugar  mill  resudue  ash ,  hasil menunjukan  PI  menurun  secara  signifikan, dan niali CBR meningkat sampai penambahan Sugar  mill  residue  ash 3%  dan selanjutnya nilai CBR menurun

## Stabilisasi Tanah
Stabilisasi tanah adalah usaha untuk memperbaiki  sifat-sifat  tanah  yang  ada, sehinggadidapakan  sifat-sifat  tanah  yang memenuhi  syarat-syarat  teknis  untuk  lokasi konstruksi bangunan.Tujuan lain dari stabilisasi tanah ini yaitu untuk memperbaiki kondisi  tanah  tersebut,  kemudianmengambil tindakan  yang  tepat  terhadap  masalah- masalah  yang  dihadapi.  Stabilisasi  tanah dapatdilakukan  dengan  salah  satu  atau gabungan pekerjaan-pekerjaan berikut :
Secara  mekanis,  yaitu  stabilisasi  dengan berbagai  macam  peralatan  mekanis  seperti mesin  gilas( roller ),  benda-benda  berat  yang dijatuhkan  ( ponder ),  peledakan  dengan  alat peledak ( eksplosif ),tekanan statis, pembekuan dan pemanasan.
Bahan  pencampur  atau  tambahan  ( additive ) yaitu  kerikil  untuk  tanah  kohesif  (lempung), lempunguntuk  tanah  berbutir  kasar,  dan pencampur  kimiawi  seperti  semen,  gamping atau  kapur,  abu  batubara,semen  aspel,  abu sekam padi, baggase ash , dan lain-lain

## Sifat Fisis Tanah dan Mekanis Tanah
Sifat fisik tanah yaitu sifat yang berhubungan dengan  elemen  penyusunan  massa  tanah
yang  ada.  Sedangkan  sifat  mekanis  tanah merupakan  sifat  perilaku  dari  struktur  massa tanah  pada  dikenai  suatu  gaya  atau  tekanan yang dijelaskan secara teknis mekanis.
Sifat  fisis  tanah  meliputi  :  kadar  air,  berat jenis, analisa butir dan batas batas atterberg.
Sifat mekanis tanah yaitu sebagai berikut : a. Pemadatan Pemadatan merupakan usaha untuk
mmpertinggi  kerapatan  tanah  dengan pemakaian energi mekanis untuk menghasilkan pemampatan partikel. Tingkat kepadatan tanah diukur dari berat volume  kering  (γ s ).  Proctor  (1933),dalam (Hardiyatmo  2002)  mengamati  hubungan antara kadar air dan berat isi kering tanah padat.  Untuk  memperoleh  kadar  air optimum  dan  berat  volume  kering maksimum  dilakukan  uji  proctor  5  kali dengan  kadar  air  setiap  percobaan divariasikan.
Gambar 4. Hubungan antara kadar air dengan kepadatan kering
(Hardiyatmo, 2002)
Berat volume tanah (  ) = V B
berat volume kering (  d ) = w  1 
b. CBR ( California Bearing Ratio ) CBR didefinisikan sebagai suatu perbandingan antara beban percobaan (test load)  dengan  beban  standar  (standard load).  CBR  digunakan  untuk  menentukan tahanan penetrasi material terhadap tahanan penetrasi standar yang dinyatakan
Kadar air (w) w 1 w 2 0 air Butiran padat Butiran padat   d  d (w=0)  d (w>0)
dalam  persen.  Hasil  pengujian  dapat diperoleh  dengan  mengukur  besarnya beban pada penetrsi tertentu.
% 100 * tan . . (%) dar s Beban penetrasi Beban CBR 

## METODOLOGI
Untuk  mendapatkan  nilai  sifat  fifis  dan mekanis dari tanah akibat penambahan kapur dan  abu  sekam  padi  dilakukan  tahapan seabagai berikut
Pengambilan  sampel  tanah  dan  material stabilisasi
Pengambilan sampel tanah dan material yang digunakan dalam penelitian ini yaitu:
1. Sampel tanah
Sampel tanah diambil dari lokasi ruas jalan Lingkar Sicincin-Lubuk Alung, lokasi tersebut mengalami kerusakan
jalan
2. Kapur Kapur yang digunakan berasal dari Bukit Tui Padang panjang
3. Abu Sekam Padi Abu sekam padiyang digunakan berasal Lubuk  Pandan  kabupaten  Padang Pariaman.
Pengujian  laboratorium  Sifat  Fisis  dan mekanis Tanah
Pengujian laboratorium terdiri dari:
1. Berat Jenis Tanah (ASTM D 854)
2. Analisa saringan dan  hydrometer (ASTM D 422)
3. Atterberg Limit  (ASTM D 4318)
4. Uji  California  Bearing  Ratio  (CBR) (ASTM D 4318)

## Penambahan Abu Sekam Padi dan Kapur
Pada Contoh Tanah.
Tanah  lolos  saringan  no  4  (4,75mm) ditambah  kapur  dengan  variasi  campuran (tabel  2),  dan  penambahan  abu  sekam  padi konstan yaitu 2.5%.
Tabel. 1. Variasi campuran
No Persentase campuran Variasi Bahan Pencampur Ca RHA 1 0 % 0 % - 2 5% 2,5% Kapur + Abu sekam padi 3. 8% 2,5% Kapur + Abu sekam padi 4 11 % 2,5% Kapur + Abu sekam padi 5 14 % 2,5% Kapur + Abu sekam padi 6 17 % 2,5% Kapur + Abu sekam padi
Masing  masing  variasi  dilakukan  pengujian pemadatan  dan  uji California  Bearing  Ratio (CBR), dan  selanjutnya  dilakukan  uji pengembangan (swelling ).

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil Pengujian Pemadatan (Compaction)
Dalam pengujian pemadatan, sampel yang di uji adalah sampel tanah asli dan sampel tanah ditambah bahan stabilisasinya (kapur dan abu sekam  padi)  setiap  masing  masing  variasi. Hasil pengujian pemadatan ( Tabel 2).

## Tabel. 2. Pengujian Pemadatan
No % Ca % RHA OMC  d mak 1 0 0 32.8 1.38 2 5 2.5 33.0 1.78 3 8 2.5 33.5 1.79 4 11 2.5 37.8 1.87 5 14 2.5 36.0 1.80 6 17 2.5 37.5 1.76 Keterangan: Ca : Kapur RHA : Abu sekam Padi OMC : Kadar air optimum
 d mak  : Kepadatan kering maksimum
Gambar 5. Persentase Kapur dan 𝞬 dry maks
Gambar 6. Persentase Kapur dan OMC
Pada  Gambar  5  dan  Gambar  6  menunjukan bahwa  penambahan  kapur  dan  abu  sekam padi  pada  tanah  lempung  yang  diuji  dapat menurunkan  persentase  kadar  air  optimum tanah tersebut, hal ini disebabkan oleh bubuk kapur  dan  abu  sekam  padi  memiliki  sifat mudah menyerap air (Higroskopis)
Grafik  pada  Gambar  5,  menunjukan  bahwa penambahan kapur dan abu sekam padi pada tanah lempung dapat meningkatkan kepadatan  kering  maksimum  tanah,  pada penambahan kapur 11 % dan abu sekam padi 2,5  %  dicapai  kepadatan  kering  paling maksimum  yaitu,  1,87  gram/cm 3 namun setelah  penambahan  lebih  dari  11  %, mengakibatkan  penurunan  kepadatan  kering maksimum tanah tersebut. Hal ini dikarenakan  kandungan  kapur  pada  tanah sudah  terlalu  banyak  hingga  butiran-butiran tanah  tidak  dapat  mengikat  dikarenakan
banyaknya  butiran  kapur  yang  seragam didalamnya.
Hasil Pengujian  California Bearing Ratio ( CBR) Pengujian  CBR  dilakukan  pada  masing variasi ( soaked CBR ) dengan masa perendaman selama 4 hari (Tabel 3)
Tabel. 3. Hasil uji CBR No % Ca % RHA % CBR Ket 1 0 0 2.3
2 5 2.5 18 3 8 2.5 23
4 11 2.5 25
5 14 2.5 24
6 17 2.5 19 .
Gambar 7. Persentase Kapur dan nilai CBR
Berdasarkan  gambar  7,  nilai  CBR  tanah  asli (0%  kapur)  didapat  nilai CBR =  2,3  %)  . Semakin  tinggi  persentase  penambahan kapur,  nilai  CBR  meningkat,  namun  dengan penambahan  kapur  11%  didapat    nilai  CBR paling  optimum  dari  beberapa  variasi pencampuran,  namun  penambahan  kapur ditas 11 % nilai CBR semakin menurun.

## Analisa Hasil Pengujian Swelling
Pengujian  swelling  dilakukan  setelah  benda uji  CBR  direndam  selama  4  hari.  Hasil  uji swelling dapat dilihat pada Tabel 4

## Tabel. 4. Hasil pengujian Swelling
N o % RH A % Ka pur Nilai Swelling Rata- rata Swel ling (%) Sam pel 1 Sam pel 2 Sam pel 3 % Swe lling % Swe lling % Swe lling 1 0 0 0,01  0,17  0,21 0,13 2 2,5 5 0,03  0,02  0,02 0,02 3 2,5 8 0,08  0,00  0,02 0,03 4 2,5 11 0,01  0,01  0,01 0,01 5 2,5 14 0,01  0,01  0,01 0,01 6 2,5 17 0,01  0,01  0,01 0,01
Gambar 8. Persentase Kapur dan nilai swelling
Berdasarkan  grafik  diatas  tanah  asli  dengan nilai swelling 0,13%  mengalami  penurunan penambahan  5% kapur  dengan nilai swelling 0,02%, pada penambahan 8% kapur mengalami  kenaikan  dengan  nilai swelling 0,03%  dan  dengan  penambahan  11%  kapur mengalami  penurunan  yang  lebih  besar  dari penambahan kapur 5 % dengan nilai swelling 0,01%  namun pada penambahan 14% kapur dengan  nilai swelling =  0,01%  dan  17% kapur  dengan  nilai swelling =  0,01  % mengalami  yang  mana  kenaikannya  secara linear  namun  tidak  berengaruh,  sehingga dapat  disimpulkan  penambahan  11%    kapur merupakan swelling paling  minimum  dari beberapa variasi pencampuran.

## SIMPULAN
Berdasarkan  hasil  pengujian  pada  tanah  di area  jalan  Sicincin-Lubuk  Alung  Kabupaten Padang  Pariaman,  didapatkan  nilai UCS optimum  dengan  penambahan  11  %  kapur dengan  nilai UCS sebesar  2,38  kg/cm 2 , sedangkan  untuk CBR didapatkan  nilai CBR design tanah  asli  sebesar  2,3  %,  sedangkan untuk  penambahan  kapur  sebesar  11  %  dan abu sekam padi 2,5 % didapat  nilai CBR design optimum  sebesar  25  %.  Nilai swelling pada tanah  asli  didapatkan  sebesar  0,13  % sedangkan  penambahan  abu  sekam  padi  2,5 %  dan  kapur  sebesar  11  %  sebesar  0,01 sehingga dapat menurunkan nilai pengembangan (swelling) sebesar  92,30  %
dari nilai swelling tanah asli.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Terima  kasih  kepada  Politeknik  Negeri Padang  yang  telah  mendanai  kegiatan  ini melalui  penelitian  Unggulan  Perguruan Tinggi dana DIPA Politeknik Negeri Padang Kemudian    juga  terima  kasih  kepada  Bapak Tim  Reviwer,  teman-teman  Staf  Pengajar Jurusan  Teknik  Sipil  Politeknik  Negeri Padang  dan  Mahasiswa    yang  telah membantu  dalam  pembuatan  dan  pengujian laboratorium

## DAFTAR PUSTAKA
ASTM,  2003, Annual  Book  of  ASTM Standards ,  section  4,  volume  04.08
Soil and Rock.
Das,  BM.,  1990, Principle  of  Foundation Engineering , PWS  –  KENT Puslishing Company.
Hardiyatmo,  H.C.,  2001, Teknik  Fondasi  II ,
Fakultas  Teknik  Universitas  Gadjah Mada Yogyakarta.
Hardiyatmo, H.C., 2002, Mekanika Tanah I ,
Gadjah Mada University Press,
Yogyakarta.
Karunaprema, K.A.K., 2002, A laboratory Study to Establish Some Useful Relationships for the Use of Dynamic Cone Penetrometer http://www.ejge.com/200 2/Ppr0228/Ppr0228.htm
Lambe, T.W., and Whitman, R.V., 1969, Soil Mechanic ,  John  Wiley  &  Sons,  New York.
Misra, A, 2006, CBR and DCP
Correlation  for  Class  C  Fly  Ash- Stabilized Soil http://journalsip.astm.org/journals/geot ech/pages/667.htm
Muntohar  A.S  and  Hantoro.  G,  2000, Influence  of  Rice  Husk  Ash  and  Lime on  Engineering  Properties  of  a  Clayey Subgrade http://www.com/2000/Ppr0019/Ppr001 9.htm.
Setiadji,  B.H.2005,  Use  Of  Waste  Materials
For Pavement Construction In Indonesia, Journal of The Institution of Engineers,  Singapore  Vol.  45  Issue  2
2005 http://www.ies.org.sg/journal/past/v45i 2/v45i2_4.pdf