## PENGARUH BAHAN TAMBAH ABU TEMPURUNG KELAPA DENGAN LIMBAH GYPSUM TERHADAP TANAH LEMPUNG
Selvia Agustina
Teknik Sipil Universitas Islam Sultan Agung selvia@unissula.ac.id
Lisa Fitriyana Teknik Sipil Universitas Islam Sultan Agung lisa.fitriyana@unissula.ac.id
Mauriska Roshadewi Teknik Sipil Universitas Islam Sultan Agung mauriskaroshadewi934@gmail.com

## Abstrak
Tanah  lempung  merupakan  tanah  yang  memiliki  karakterisktik  daya  dukung  dan  sudut  gesernya rendah sehingga diperlukan stabilisasi untuk perbaikan tanah lempung. Ada dua cara stabilisasi tanah lempung  antara  lain  stabilisasi  tanah  secara  mekanis  yaitu  dengan  menggunakan  alat  berat  dan stabilisasi tanah secara kimiawi yaitu menggunakan bahan tambah agar sifat tanah lempung berubah menjadi  lebih  baik  dalam mendukung  tanah.  Pada  penelitian  ini,  stabilisasi  tanah  yang  digunakan adalah stabilisasi kimiawi yaitu menambahkan abu tempurung kelapa dengan limbah gypsum. Kedua bahan  ini  disinyalir  mampu  memperbaiki  sifat  tanah  lempung.  Oleh  karena  itu,  penelitian  ini dilakukan  untuk  mengetahui  pengaruh  abu  tempurung  kelapa  dan  limbah  gypsum  terhadap  tanah lempung  serta  mengetahui  kadar  prosentasi  kedua  bahan  yang  paling  baik  untuk  stabilisasi  tanah lempung. Masing – masing kadar prosentasi abu tempurung kelapa dan limbah gypsum yang dipakai pada  penelitian  ini  adalah  6%,  10%,  dan  14%  dari  perbandingan  volume  sedangkan  prosentasi campuran  keduanya  masing  –  masing  3%,  5%,  dan  7%.  Pengujian  laboratorium  yang  dilakukan antara lain uji propertis tanah, uji geser langsung, uji proktor, dan uji CBR unsoaked. Hasil penelitian menunjukkan  bahwa  penambahan abu  tempurung  kelapa  dan  limbah  gypsum  dapat  meningkatkan sudut geser dan kohesi sedangkan indeks plastisitasnya menurun.  Kadar prosentase yang paling baik untuk  stabilisasi  pada  penelitian  ini  adalah  campuran  7%  abu  tempurung  kelapa  dan  7%  limbah gypsum.
Kata kunci: abu tempurung kelapa, limbah gypsum, tanah lunak.

## Abstract
Clay soil is a soil that has the characteristics of bearing capacity and low shear angle, so stabilization is  needed  to  improve  clay  soil.  There  are  two  ways  of  stabilizing  clay,  including  mechanical  soil stabilization by using heavy equipment and chemical soil stabilization by using added materials so that  the  properties  of  the  clay  change  for  the  better  in  supporting  the  soil.  In  this  study,  the  soil stabilization used was chemical stabilization by adding coconut shell ash with gypsum waste. These two materials are thought to be able to improve the properties of clay soils. Therefore, this study was conducted  to  determine  the  effect  of  coconut  shell  ash  and  gypsum  waste  on  clay  soils  and  to determine  the  best  percentage  of  the  two  materials  for  stabilizing  clay.  The  percentage  levels  of coconut shell ash and gypsum waste used in this study were 6%, 10%, and 14% of the volume ratio, respectively,  while  the  percentages  of  the  mixture  of  the  two  materials  were  3%,  5%,  and  7%, respectively. Laboratory tests carried out included soil property tests, direct shear tests, proctor tests, and unsoaked CBR tests. The results showed that the addition of coconut shell ash and gypsum waste could increase the shear angle and cohesion while the plasticity index decreased. The best percentage level for stabilization in this study was a mixture of 7% coconut shell ash and 7% gypsum waste.
Keywords: coconut shell ash, gypsum waste, clay soil.

## I. PENDAHULUAN
Dalam konstruksi di bidang sipil tanah memiliki peran  yang  sangat  penting  untuk  menunjang sebuah  konstruksi.  Namun  tidak  semua  tanah memiliki  daya  dukung  yang  baik  dalam  bidang konstruksi. Tanah memiliki pengaruh yang besar dalam  perencanaan  suatu  konstruksi  bangunan yang ada di atasnya. Salah satu jenis tanah yang memiki  masalah  dalam  konstruksi  adalah  tanah lempung. Tanah lempung merupakan tanah tanah yang memiliki daya dukung dan sudut geser yang rendah.  Apalagi  jika  tanah  lempungnya  adalah tanah  lempung  ekspansif.  Tanah  lempung ekpansif  merupakan  tanah  tanah  yang  memiliki tingkat sensitifitas yang tinggi terhadap perubahan kadar air. Hal tersebut bisa ditangani dengan  cara  stabilitas  tanah.  Ada  dua  cara stabilisasi  tanah  lempung  antara  lain  stabilisasi tanah secara mekanis yaitu dengan menggunakan alat  berat  dan  stabilisasi  tanah  secara  kimiawi yaitu  menggunakan  bahan  tambah  agar  sifat tanah lempung berubah menjadi lebih baik dalam mendukung tanah. Pada penelitian ini, stabilisasi tanah yang digunakan adalah stabilisasi kimiawi yaitu  menambahkan  abu  tempurung  kelapa dengan  limbah  gypsum.  Tempurung  kelapa merupakan bagian dari buah kelapa yang terletak paling  dalam  dan  berbatasan  dengan  biji ( endocarp ),  bersifat  keras.  Tempurung  kelapa biasanya  dibakar  bahkan  terbuang  menjadi sampah,  dan  masih  sangat  jarang  sekali  untuk diolah kembali. Indonesia merupakan salah satu negara  tropis  sehingga  ketersediaanya  yang cukup  besar.  Arang  tempurung  kelapa  dapat memperbaiki  sirkulasi  air  dan  udara,  sebagai
media  yang  dapat  mengikat  karbon,  dan  dapat mengurangi  pengembangan  ( sweeling )  pada tanah.  Kemudian  juga  menggunakan  limbah gypsum  yang  mana  gypsum  mengandung kalsium  pengikat  tanah  bermateri  organik terhadap  lempung  yang  mampu  memberikan stabilitas  terhadap  agregat  tanah.  Gypsum  juga memiliki  sifat  menyerap  air  sehingga  kadar  air yang terdapat dalam lempung dapat terserap oleh gypsum.  Karena  kedua  bahan  tambah  tersebut disinyalir  cukup  baik  untuk  perbaikkan  tanah lempung  maka  penelitian  ini  dilakukan  untuk mengetahui  pengaruh  bahan  tambah  abu tempurung kelapa dan limbah gypsum terhadap tanah  lempung  serta  mengetahui  kadar  berapa yang  paling  optimal  penggunaan  kedua  bahan tersebut.

## II. METODE PENELITIAN

## A. Lokasi Penelitian
Lokasi pengambilan sampel tanah berada di Desa
Kuaron, Kecamatan Gubug, Kabupaten Grobogan,  Provinsi  Jawa  Tengah.  Peta  lokasi pengambilan  tanah  untuk  sampel  pengujian dapat dilihat pada Gambar 1.

## B. Alat dan Bahan Pengujian
Alat  pengujian  yang  yang  digunakan  dalam penelitian ini adalah alat untuk menguji kadar air, uji berat jenis tanah, uji analisa distribusi partikel tanah  dan  hidrometer,  uji atteberg  limit ,  uji proctor, uji geser langsung, dan uji CBR. Bahan yang digunakan antara lain:
1. Tanah lempung yang berasal dari Desa Kuaron, Kecamatan Gubug, Kabupaten Grobogan Provinsi Jawa Tengah.
2. Abu tempurung kelapa
3. Limbah gypsum.

## C. Alur Penelitian
Penelitian  dimulai  dengan  menguji  propertis tanah  asli.  Pengujian  ini  dilakukan  untuk mengetahui klasifikasi tanah asli yang digunakan untuk  penelitian.  Pengujian  pada  tanah  asli berupa  kadar  air,  berat  jenis  tanah,  gradasi butiran  dan  hidrometer,  atterberg  limit,  uji proktor,  geser  langsung  dan  CBR unsoaked .
Kemudian setelah pengujian tanah asli, dilakukan pencampuran tanah asli dengan bahan tambah.  Pertama  campuran  tanah  asli  dengan arang  abu  tempurung  kelapa  dengan  prosentase 6%,  10%,  dan  14%  dari  volume  tanah.  Kedua campuran  tanah  asli  dengan  limbah  gypsum dengan prosentase limbah gypsum 6%, 10%, dan 14%. Ketiga campuran tanah asli dengan kedua bahan tambah yang masing –  masing prosentasenya  adalah  3%,  5%,  dan  7%. Pengujian  laboratorium  yang  dipakai  untuk campuran tanah asli dengan bahan tambah antara lain adalah kadar air, berat jenis, atterberg limit, uji proktor, uji geser langsung, dan uji CBR.
Sampel pengujian dapat dilihat pada Tabel 1. Tabel 1 Benda Uji Penelitian
No  Campuran Jumlah Sampel 1  Tanah Asli 18 2  Tanah +6% Arang Tempurung Kelapa 16 3  Tanah+10% Arang Tempurung Kelapa 16 4  Tanah+14% Arang Tempurung Kelapa 16 5  Tanah+6%Limbah Gypsum 16 6  Tanah+10% Limbah Gypsum 16 7  Tanah+14% Limbah Gypsum 16 8  Tanah+3% Arang Tempurung  Kelapa +  3 % L. Gypsum 16 9  Tanah+5% Arang Tempurung  Kelapa+
5 % L. Gypsum 16 10  Tanah+7% Arang Tempurung  Kelapa
+  7 %   L. Gypsum
16

## III. ANALISIS DAN PEMBAHASAN

## A. Klasifikasi Tanah
Dari  klasifikasi  tanah  sistem  USCS  maka diklasifikasikan  sebagai  tanah  lanau  dan berlempung  yang  termasuk  golongan  CH (Lempung  anorganik  dengan  plastisitas  tinggi, lempung gemuk) sedangkan klasifikasi menurut AASHTO  digolongkan  sebagai  tanah  A  -  7  -  5 yaitu  merupakan  tanah  berlempung  sedang hingga  buruk.  Untuk  hasil  pengolahan  data pengujian  tanah  asli  dapat  dilihat  pada  Tabel  1 yaitu Hasil Pengolahan Data Tanah Asli.
Tabel 1. Hasil Indeks Propertis Tanah Asli
No.  Pengujian Tanah Asli Hasil Satuan 1 Kadar Air (w) 42,88 % 2 Berat Jenis (GS) 2,438 3 Kohesi (C) 0,36 kg/cm 2 4 Sudut  Geser  Dalam
(Ø)
28,34 o Atterberg Limit 5 Liquid Limit (LL) 54,32 % 6 Plastis Limit (PL) 23,79 % 7 Indeks Plastisitas (IP) 30,53 %
Analisa Saringan
8 Lempung ( Clay ) 48,65 % 9 Lanau ( Silt ) 44,80 % 10 Pasir ( Sand ) 6,47 % 11 Kerikil ( Grave l) 0,08 % Proktor 12 Berat Volume Kering 1,310 kg/cm 3 13 Kadar air optimum 34,10 % 14 CBR 8,025 %
Untuk mengunjukkan hubungan potensi pengembangan tanah ekspansif pada suatu tanah, bisa digunakan beberapa metode yaitu :
a. Chen (1988)
Chen  (1998)  mengelompokkan  klasifikasi potensi pengembangan berdasarkan hubungan indeks pengembangan Liquid Limit (LL) dan Indeks  Plastisitas (IP)  seperti  pada  Tabel  2.
Berdasarkan  Tabel  2  nilai  batas  cair  (LL) sebesar  54,32%  dan  indeks  plastisitas  (IP) 30,53%,  maka  dapat  diklasifikasikan  tanah Desa Kuaron, Kecamatan Gubug, Kabupaten Grobogan, Provinsi Jawa Tengah ini
merupakan tanah lempung potensi pengembangan tinggi.
Tabel  2.  Hubungan  Potensi  Pengembangan  dan Indeks Plastisitas (Chen, 1988)
Indeks Pengembangan (LL) Indeks Pengembangan (  IP  ) Potensi Pengembangan > 65 > 35 Sangat tinggi 40 – 60 20 – 55 Tinggi 30 – 40 10 – 35 Sedang < 30 0 – 15 Rendah
b. Hubungan  Derajat  Pengembangan  Tanah Berdasarkan  Indeks  Plastisitas  Menurut ASTM D-1883
Pada  Tabel  3  klasifikasi  tanah  ekspansif ASTM D –1988 dapat dilihat dari nilai indeks plastisitas  (IP)  yaitu  30,53%,  maka  dapat diklasifikasikan tanah Desa Kuaron, Kecamatan  Gubug,  Kabupaten  Grobogan, Provinsi  Jawa  Tengah  ini  merupakan  tanah lempung ekspansif tinggi.
Tabel  3.  Perkiraan  Derajat  dan  Persen Pengembangan  Berdasarkan  Indeks  Plastisitas (ASTM D-1883)
Indeks Plastisitas (ASTM D-424) Derajat Pengembangan Persen Pengembangan (ASTM D-424) 0 - 10 Tidak Ekspansif < 2 10 - 20 Agak Ekspansif 2 - 4 >20 Ekspansif Tinggi >14
c. Chen (1975)
Chen  (1975)  mengelompokkan  klasifikasi hubungan  antara  indeks  plastisitas  dengan
potensial  pengembangan  seperti  pada  Tabel  4. Pada Tabel 4 klasifikasi tanah ekspansif ASTM D –1988 dapat dilihat dari nilai indeks plastisitas (IP)  yaitu  30,53%,  maka  dapat  diklasifikasikan tanah  Desa  Kuaron,  Kecamatan  Gubug, Kabupaten Grobogan, Provinsi Jawa Tengah ini merupakan tanah lempung ekspansif tinggi. Tabel  4  Hubungan  Antara  Indeks  Plastisitas Terhadap Potensial Pengembangan (Chen,1975)
Potensial Pengembangan Indeks Plastisitas (%) Rendah 0 – 15 Sedang 15 - 35 Tinggi 20 - 55 Sangat tinggi >55

## B. Hasil Analisa Perkuatan Tanah Dengan
Arang  Tempurung  Kelapa  Dan  Limbah

## Gypsum
Hasil  dari  pengujian  kadar  air  di  laboratorium sampel tanah  campuran  arang tempurung kelapa diperoleh grafik seperti dalam Gambar 2.
Gambar 2 Grafik Kadar Air Tanah Campuran
Berdasarkan  Gambar  2,  kadar  air  di  atas diketahui bahwa semakin banyaknya
penambahan campuran arang tempurung kelapa, limbah gypsum serta pencampuran antara arang tempurung  kelapa  dan  Iimbah  gypsum,  maka semakin turun dan semakin kecil kadar air yang terdapat  di  dalam  tanah.  Hal  itu  terjadi  karena sifat  dari  arang  tempurung  kelapa  dan  limbah gypsum  yang  berfungsi  sebagai  zat  pengikat antara  butiran  tanah  sehingga  butiran  –  butiran tanah menjadi semakin rapat.
Grafik hasil perhitungan pengujian  berat  jenis sampel tanah campuran arang tempurung kelapa dan limbah gypsum dapat diIihat pada Gambar 3.
Gambar 3 Grafik Berat Jenis Tanah Campuran
Berdasarkan  Gambar  3,  Grafik  hasil  yang didapatkan  dari  uji  berat  jenis  tanah  di laboratorium,  diperoleh  semakin  ditambahkan prosentase  campuran  arang  tempurung  kelapa dan limbah gypsum maka nilai berat jenis tanah (GS) semakin menurun karena berat butiran pada campuran semakin ringan.
Grafik  perbandingan  indeks  plastisitas  antara sampel tanah campuran arang tempurung kelapa, limbah  gypsum,  dan  arang  tempurung  kelapa ditambahkan  limbah  gypsum  dapat  dilihat  pada Gambar 4.
Gambar 4 Grafik Indeks Plastisitas Tanah
Campuran Berdasarkan grafik
pada Gambar
4,
menunjukkan bahwa semakin banyak prosentase campuran maka nilai indeks plastisitas semakin menurun yang artinya bahwa karakteristik tanah semakin baik.
Perbandingan  hasil  nilai  kohesi  dari  pengujian sampel  tanah  asli,  tanah  asli  campuran  arang tempurung  kelapa,  tanah  asli  campuran  limbah gypsum  dan  tanah  asli  campuran  arang tempurung  kelapa  dan  limbah  gypsum  dapat dilihat dalam Gambar 5.
Gambar 5 Grafik Nilai Kohesi Tanah Campuran
Perbandingan  hasil nilai  sudut geser  dalam dari pengujian tanah asli, tanah asli campuran arang tempurung  kelapa,  tanah  asli  campuran  limbah
gypsum  dan  tanah  asli  campuran  arang tempurung  kelapa  dan  limbah  gypsum  dapat dilihat dalam Gambar 6.
Gambar 6 Grafik Sudut Geser Tanah Campuran
Berdasarkan Gambar 5 dan Gambar 6 hasil dari uji direct  shear didapat  nilai  kohesi  tanah campuran  arang  tempurung  kelapa,  limbah gypsum,  dan  campuran  keduanya  mengalami peningkatan.  Serta  didapat  nilai  optimum  pada pencampuran  arang  tempurung  kelapa  sebesar 7% dan limbah gypsum prosentase 7 % dengan nilai kohesi sebesar 0,233 kg/cm 2 .
Semakin besar prosentasi bahan tambahan yang diberikan  maka  semakin  besar  sudut  geser tanahnya.  Sudut  geser  pada  tanah  asli  sebesar 28,34°  menjadi  35,13°  pada  tanah  campuran arang  tempurung  kelapa,  33,28°  pada  tanah campuran limbah gypsum dan 37,72°pada tanah campuran  arang  tempurung  kelapa  ditambah limbah  gypsum.  Meningkatnya  sudut  geser dikarenakan semakin banyaknya campuran yang artinya  bahwa  daya  dukung  tanah  semakin meningkat.
Sampel  tanah  di  Desa  Kuaron,  Kecamatan Gubug, Kabupaten Grobogan memiliki kadar air
optimum  (wopt)  dan  volume  berat  kering maksimum (γd) seperti pada Tabel 5.

## NO  SAMPEL
 d(gr/cm 3 ) Wopt (%) 1 0% 1,310 30,90 Campuran Arang Tempurung Kelapa 2 6% 1,300 32,89 3 10% 1,265 32,80 4 14% 1,236 31,60 Campuran Limbah Gypsum 5 6% 1,290 33,0 6 10% 1,260 31,80 7 14% 1,250 29,45 Arang Tempurung Kelapa + Limbah Gypsum 8 6% 1,307 29,90 9 10% 1,295 29,60 10 14% 1,288 28,65
Berdasarkan  Tabel  5,  didapatkan  perbandingan nilai berat volume kering tanah asli sebesar 1,310 kg/cm 3 dan  tanah  campuran  arang  tempurung kelapa dan limbah gypsum sebesar 1,288 kg/cm 3 .
Kadar air optimum tertinggi diperoleh dari tanah asli  sebesar  30,90%  dan  kadar  air  optimum terendah diperoleh tanah dengan campuran arang tempurung  kelapa  dan  limbah  gypsum  sebesar 28,65%. Hal tersebut disebabkan karena adanya ikatan  diantara  tanah  dengan  campuran  arang tempurung kelapa dan limbah gypsum menempatkan air untuk menepati rongga-rongga pori air didalam tanah. Ini menunjukkan bahwa penurunan kadar air setiap prosentase meningkatkan stabilisasi tanah dan juga potensi pengembangan menjadi menurun.
Berdasarkan  uji  CBR unsoaked tanah  asli  dan tanah  campuran  maka  dapat  diketahui  harga CBR dari setiap sampel melalui perhitungan dan dapat ditampilkan pada Gambar 7.
Gambar 7 Grafik nilai CBR Unsoaked
Berdasarkan  Gambar  7  maka  dapat  diketahui bahwa penambahan campuran arang tempurung kelapa dan tanah campuran limbah gypsum dapat menaikan  harga  CBR  maksimal  di  campuran 14%  yaitu  14,506%  jika  dibandingkan  dengan tanah asli. Meningkatnya nilai CBR dikarenakan semakin  banyaknya  campuran  yang  artinya bahwa daya dukung tanah semakin meningkat.

## IV. KESIMPULAN/RINGKASAN
Klasifikasi  tanah  penelitian  merupakan  tanah lempung  dengan  potensi  ekspansif  tinggi.  Hasil penelitian menunjukkan bahwa penambahan abu tempurung kelapa dengan limbah gypsum dapat meningkatkan sudut geser dan kohesi sedangkan indeks plastisitasnya turun. Prosentasi kadar abu tempurung  kelapa  dan  limbah  gypsum  yang paling baik adalah 7% abu tempurung kelapa dan 7% limbah gypsum.

## V. UCAPAN TERIMA KASIH
Ucapan terimakasih ditunjukkan untuk Universitas  Sultan  Agung  Semarang  yang  telah memberikan  dukungan  dalam  penyelesaian penelitian ini.

## DAFTAR PUSTAKA
Budi,  Gogot  Setyo.  2011. Pengujian  Tanah  Di Laboratorium;
Penjelasan  Dan Panduan.
Yogyakarta :  Graha Ilmu
Darwis.  2017. Dasar-Dasar  Teknik  Perbaikan Tanah. Yogyakarta: Pustaka  AQ Nyutran  MG II Das, Braja M; Endah, Noor; Mochtar, Indrasurya B.  1995. Mekanika  Tanah  (Prinsip-Prinsip Rekayasa Geoteknis). Surabaya  :  Penerbit Erlangga
Dianty,  Windy  Oky.  2017. Stabilisasi  Tanah Lempung  Dengan  Menggunakan  Gypsum  Dan Abu  Sekam  Padi  Dengan  Pengujian  CBR  Dan Kuat  Tekian  Bebas. Medan  :  Bidang  Studi Geoteknik  Departemen  Teknik  Sipil  Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara
Das, Braja M; Endah, Noor; Mochtar, Indrasurya B.  1995. Mekanika  Tanah  (Prinsip-Prinsip Rekayasa Geoteknis). Surabaya  :  Penerbit Erlangga
Hardiyatmo,  Hary  Christady.  2014. Tanah Ekspansif
Permasalahan Dan  Penanganan.
Yogyakarta : Gadjah Mada University Press
Lubis Yudha Septiawan. 2020 Pengaruh
Campuran  Arang  Tepurung  Kelapa  Terhadap Konsolidasi  Pada  Tanah  Lempung .  Medan  : Universitas Medan  Area
Lanandangkasiang Nasrani Febiola, Sompie B.A Oktovian.  2020. Analisis  Geoteknik  Tanah Lempung Terhadap Penambahan Limbah
Gypsum. Manado: Universitas Sam Ratulangi
Widiantoro, Ibnu; Ahmad, Fauzi. 2016.
Stabilisasi  Tanah  Ekspansif  Dengan  Bahan Tambah  Gypsum  (Studi  Kasus  Di  Kawasan Industri  Candi  Blok K-18). Semarang  :  Program Studi  Teknik  Sipil  Fakultas  Teknik  Universitas Katolik Soegijapranata