## PERILAKU KUAT TEKAN BEBAS PADA TANAH GAMBUT DENGAN TAMBAHAN
PORTLAND CEMENT
Frederiko 1 dan Aniek Prihatiningsih 2
1 Program Studi Sarjana Teknik Sipil, Universitas Tarumanagara, Jl. Letjen S. Parman No. 1, Jakarta, Indonesia Frederiko.325200089@ft.untar.ac.id
2 Program Studi Sarjana Teknik Sipil, Universitas Tarumanagara, Jl. Letjen S. Parman No. 1, Jakarta, Indonesia aniekp@ft.untar.ac.id
Masuk: 27-06-2024, revisi: 15-07-2024, diterima untuk diterbitkan: 31-07-2024

## ABSTRACT
Indonesia has 33.4 million hectares of swamp land spread across Sumatra, Kalimantan, and Papua. The soil in swamp land is generally peat soil, which has low bearing capacity. One method to improve soil bearing capacity is by adding cement.  Portland  composite  cement  (PCC)  is  widely  available  in  Indonesia.  This  study  aims  to  determine  the characteristics of peat/swamp soil and evaluate the potential improvements after adding portland composite cement (PCC).  The  characteristic  tests  include  specific  gravity  (G s ),  water  content,  and  grain  size  tests.  Unconfined Compression  Tests  were  conducted  to  determine  the  unconfined  compressive  strength  of  the  soil.  The  tests  were performed on soil with cement content of 4.7%, 9.3%, and 14%, with curing times of 7 days, 14 days, and 21 days. The characteristic test results showed that peat soil has a Gs of 1.50 and a water content of 187.73%. The Unconfined Compression Test results with 5% PCC content at 7 days showed a value of 119.11 kN/m² with an increase of 87.9%. With 15% PCC content at 21 days, the value was 217.78 kN/m² with an increase of 243.6%. It was concluded that the higher the cement content and the longer the curing time, the higher the unconfined compressive strength value.
Keywords: Peat soil; soil improvement; portland composite cement; unconfined compressive strength

## ABSTRAK
Indonesia memilki lahan rawa seluas 33,4 juta hektar yang tersebar di Sumatera, Kalimantan, dan Papua. Tanah yang terdapat  pada  lahan  rawa  umumnya  adalah  tanah  Gambut.  Tanah  Gambut  merupakan  tanah  yang  memiliki  daya dukung yang rendah. Salah satu metode perbaikan tanah untuk menaikan daya dukung adalah dengan menambahkan semen. Portland composite cement (PCC) merupakan semen yang banyak dijual di masyarakat Indonesia. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui karakteristik dari tanah gambut/rawa dan mengevaluasi potensi peningkatan yang terjadi setelah ditambahkan PCC. Pengujian karakteristik mencakup uji specific gravity (G s ) , water content, dan grainsize . Uji Tekan Bebas dilakukan untuk menentukan nilai kuat tekan bebas dari tanah. Pengujian dilakukan pada tanah  dengan  kadar  semen  4,7%,  9,3%,  dan  14%.  Lama  waktu  pemeraman  yaitu,  7  hari,  14  hari,  21  hari.  Hasil pengujian karakteristik didapatkan tanah gambut memilki G s sebesar 1,50, dengan water content sebanyak 187,73%. Hasil Uji Tekan bebas dengan kadar PCC 5% pada 7 hari sebesar 119,11 kN/m 2 dan persentase peningkatan 87,9%. Pada kadar PCC 15% pada 21 hari sebesar 217,78 kN/m² dan persentase peningkatan 243,6%. Disimpulkan semakin tinggi kadar semen dan semakin lama waktu pemeraman maka nilai kuat tekan bebas akan meningkat.
Kata kunci: Tanah gambut; perbaikan tanah; portland composite cement ; kuat tekan bebas

## 1. PENDAHULUAN
Tanah merupakan elemen vital dalam konstruksi, berperan sebagai pendukung pondasi bangunan. Jenis tanah yang padat  meningkatkan  stabilitas  bangunan,  sedangkan  tanah  yang  lunak  bisa  menimbulkan  masalah,  sehingga diperlukan perbaikan tanah. Tanah rawa merupakan tanah yang dikenal memiliki sifat yang lunak, sehingga tanah ini sering menimbulkan masalah dalam bidang geoteknik. Upaya yang dapat dilakukan dalam mengatasinya adalah salah satunya dengan perbaikan tanah (Elendra & Prihatiningsih, 2019).
Indonesia memiliki 33,40 juta hektar lahan rawa (Gambar 1) yang terbagi menjadi rawa pasang surut dan rawa lebak. Lahan rawa, terutama tanah gambut yang kaya bahan organik, sering menyebabkan penurunan tanah dan kerusakan bangunan,  seperti  yang  sering  terjadi  di  pulau  Sumatera,  Kalimantan  dan  Papua.  Bangunan  di  wilayah  ini  sering mengalami kerusakan akibat tanah gambut yang mudah kering dan menyerap air, menyebabkan penurunan permukaan tanah saat musim kemarau (Manuamorn & Raina, 2020).
Gambar 1 Peta persebaran lahan rawa di Indonesia (Manuamorn & Raina, 2020)
Salah satu metode perbaikan tanah yang umum digunakan adalah mencampurkan portland composite cement (PCC), yang mudah didapatkan dan tidak memerlukan persyaratan khusus. Meskipun biaya perbaikan tanah dengan semen cukup tinggi, penggunaan jumlah semen yang tepat dapat mengurangi biaya secara signifikan (Darwis, 2017).
Penelitian  ini  akan  menguji  tanah  dari  daerah  Riau  untuk  mengetahui  karakteristik  tanah,  kuat  tekan  bebas  tanah natural sebelum dan sesudah ditambahkan PCC.

## Tanah gambut
Menurut  ASTM  D4427  -  92,    tanah  gambut  atau  peat  soil  adalah  jenis  tanah  organik  yang  terdiri  dari  sisa-sisa tumbuhan  yang  telah  terdekomposisi  sebagian.  Tanah  gambut  biasanya  mempunyai  kadar  air  yang  tinggi,  berat spesifik butiran yang rendah, dan berat volume yang kecil (Braja, 1995).

## Semen dengan tanah
Tanah  mengalami  peningkatan  dalam  kekuatan  uji  desak  bebas  dengan  penambahan  semen  semakin  lama  durasi pemeraman, kuat tekan bebasnya juga akan meningkat (Consoli et al., 2010)(Sentosa et al., 2018). Menurut Darwis (2017), penggunaan semen dengan partikel yang lebih halus dari saringan No. 300 dapat meningkatkan kekuatan geser hingga 40%
Menurut Darwis (2017) proses reaksi semen dengan tanah sebagai berikut:
 Absorpsi air dan pertukaran ion.
Ketika semen portland ditambahkan ke tanah, ion kalsium (Ca++) dilepaskan melalui hidrolisa dan terjadi pertukaran  ion  di  permukaan  partikel  lempung.  Hal  ini  menyebabkan  partikel  lempung  menggumpal  dan meningkatkan konsistensi tanah.
 Pembentukan kalsium silikat dan kalsium aluminat. Hidrasi senyawa dalam semen, seperti 3CaO.SiO2 dan 2CaO.SiO2, menghasilkan kalsium silikat hidrat dan kalsium aluminat hidrat. Reaksi ini meningkatkan kekuatan tanah.
 Reaksi Pozolan.
Silika (SiO2) dan alumina (AL2O3) dalam tanah bereaksi dengan kapur dan air membentuk senyawa seperti tobermorit  dan  gehlenit  hidrat,  yang  tidak  larut  dalam  air.  Pembentukan  senyawa  ini  memperkuat  dan menstabilkan tanah secara bertahap.

## 2. METODE PENELITIAN
Langkah  awal  yang  dilakukan  dalam  penelitian  ini  merupakan  menentukan  karakteristik  tanah.  Penentuan karakteristik tanah dilakukan dengan beberapa pengujian.
Pengujian yang dilakukan berupa uji water content , specific gravity (G s ), dan grainsize .
Uji specific gravity merupakan uji untuk mendapatkan mengidentifikasi jenis tanah. Pengujian ini dilakukan sesuai prosedur SNI 1964:2008. Kandungan organik dengan nilai G s berhubungan linear, semakin tinggi kandungan Organik nya makan G s akan menurun (Gui et al., 2021).
Tabel 1 Hubungan G s dengan jenis tanah (Darwis, 2017)
Macam Tanah Berat Jenis (G s ) Kerikil 2,65 – 2,68 Pasir 2,65 – 2,68 Lanau Anorganik 2,62 – 2,68 Lempung Organik 2,58 – 2,65 Lempung Anorganik 2,68 – 2,75 Humus 1,37 Gambut 1,25 – 1,80

## Pembuatan campuran dan sampel
Perhitungan  penambahan  semen  pada  tanah  menggunakan  berat  kering  oven  tanah.  Seperti  contoh  perhitungan berikut:
Kadar air = 200% Berat tanah asli = 1000 gram Kadar semen = 10%
Berat kering oven tanah = 1000∗100% (100%+200%) = 333,3 gram
Berat semen = 10%  × 333,3 = 33,33 gram
Campuran  tanah dan  semen  yang telah disiapkan kemudian dijadikan sampel  uji. Sampel uji dibuat  menggunakan cetakan  uji  tekan  tak  terkurung  dengan  ukuran  tinggi  ±75  mm  dan  diameter  ±35  mm.  Sampel  dibuat  dengan memasukkan tanah hingga sepertiga tinggi cetakan, kemudian ditumbuk menggunakan palu karet sebanyak 10 kali. Proses ini diulang  hingga cetakan penuh dengan tanah. Pembuatan sampel dilakukan sebanyak 9 kali  untuk setiap variasi campuran. Variasi campuran yang digunakan adalah 4,7% kadar semen, 9,3% kadar semen, dan 14% kadar semen.

## Perawatan sampel dan pengujian uji desak bebas
Setelah sampel sudah dibuat, sampel akan disimpan didalam kontainer. Waktu Pemeraman dilakukan selama 7, 14, dan 21 hari. Sampel diuji setelah 7, 14, dan 21 hari. Pengujian uji desak bebas dilakukan di laboratorium mekanika tanah Universitas Tarumanagara.
Uji tekan bebas (UCT) bertujuan untuk mengukur kuat tekan bebas pada tanah kohesif dan menentukan kuat geser tanah tersebut (Gambar 2). Kuat tekan bebas merupakan tegangan aksial maksimum yang dapat ditahan oleh sampel sebelum  mengalami  keruntuhan  geser.  Pada  pengujian  ini  SNI  3638:2012  akan  dipakai  sebagai  standar  pedoman tentang uji desak bebas.

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Tabel 2 menunjukan water content dengan rata – rata sebesar 181,73%. Berdasarkan hasil ini tanah memiliki kadar air yang sangat tinggi.
Tabel 2 Hasil Pengujian Water Content No Sampel MT91 MT26 MT45 Berat Can (gr) 10,2 10 9,9 Berat Can + Tanah Asli (gr) 42,6 40 36,1 Berat Can + Tanah Kering Oven (gr) 23 19,4 19,5 Kadar Air, w % 153,13 219,15 172,92 Kadar Air rata-rata, w % 181,73
Tabel 3 menunjukan nilai G s dengan rata – rata sebesar 1,50. Jika dilihat dari Error! Reference source not found. , jenis tanah riau adalah tanah gambut.
Tabel 3 Hasil pengujian G s No Sampel G s G s rata-rata 1 1,58 1,50 2 1,46 3 1,46
Tabel 4 menunjukan hasil sieve analysis / grainsize , didapatkan tanah paling banyak tertahan pada ayakan No. 10, 20, dan 40.
Tabel 4 Hasil grainsize Sieve no Particle diameter (mm) Retained (%) Finer (%) 4 40 0,00 100,00 10 4,75 24,48 75,52 20 2 29,59 45,93 40 0,85 19,39 26,53 60 0,425 11,03 15,50 140 0,25 5,85 9,64 200 0,106 4,87 4,77 Pan 0,075 0,59 4,17
Tabel 5-6 menunjukan kuat tekan dari tanah yang telah dicampur dengan PCC, dengan hasil paling tinggi pada 21 hari.
Tabel 5 Hasil Pengujian Uji Tekan Bebas Kadar Semen qu, kuat tekan bebas (kN/m 2 ) Natural 7 Hari 14 Hari 21 Hari 4,7% 63,38 119,11 152,36 178,91 9,3% 150,59 165,57 189,12 14% 192,11 208,44 217,78 Tabel 6 Hasil persentase peningkatan terhadap sampel natural Kadar semen Peningkatan 7 hari 14 hari 21 hari 4,7% 87,9% 140,4% 182,3% 9,3% 137,6% 161,2% 198,4% 14% 203,1% 228,9% 243,6%

## 4. KESIMPULAN DAN SARAN

## Kesimpulan
Sampel  tanah  setelah  diuji  nilai  G s memiliki  nilai  sebesar  1,50  sehingga  dikatakan  tanah  gambut  jika  dilihat  pada Tabel  1.  Natural  Water  Content  yang  didapatkan  adalah  sebesar  181,73%.  Dari  hasil  pengujian  uji  desak  bebas didapatkan bahwa,  kadar PCC  mempengaruhi  nilai kuat tekan dengan semakin tinggi  kadar PCC  maka tanah kuat tekan bebas tanah akan mengalami peningkatan. Lamanya waktu pemeraman pada tanah yang ditambahkan PCC akan mempengaruhi  hasilnya,  dengan  semakin  lama  waktu  maka  nilai  kuat  tekannya  akan  semakin  meningkat  dengan peningkatan tertinggi pada pengujian di 21 hari. Hasil tertinggi dari pengujian uji desak bebas berada pada kadar PCC sebesar 15% dengan lama waktu pemeraman 21 hari dengan nilai (q u ) kuat tekan bebas sebesar 217,78 kN/m 2 dan persentase peningkatan 243,6%. Hasil terendah dari pengujian uji desak bebas berada pada kadar PCC sebesar 5% dengan  lama  waktu  pemeraman  7  hario  dengan  nilai  (q u )  kuat  tekan  bebas  sebesar  119,11  kN/m 2 dan  persentase peningkatan 87,9%.

## Saran
Untuk mendapatkan jenis tanah yang lebih akurat bisa dilakukan pengujian selanjutnya bisa dilakukan kadar organik, kadar serat. Perlu diperhatikan dengan teliti ketika menguji kadar air tanah gambut, pastikan sesuai dengan aturan SNI atau ASTM yang ada.

## DAFTAR PUSTAKA
ASTM International. (1997). Standard classification of peat samples by laboratory testing (ASTM D4427-92). Badan Standardisasi Nasional. (2008). Cara uji berat jenis tanah (SNI 1964:2008.) Badan Standardisasi Nasional. (2012). Metode uji kuat tekan-bebas tanah kohesif (SNI 3638:2012). Braja, M. D. (1995). Mekanika tanah (prinsip-prinsip rekayasa geoteknik) . Erlangga.
Consoli, N. C.,  Bassani, M. A., & Festugato, L. (2010). Effect of fiber-reinforcement on  the strength of cemented soils. Geotextiles and Geomembranes , 28 (4), 344–351. https://doi.org/10.1016/j.geotexmem.2010.01.005 Darwis, H. (2017). Dasar-dasar teknik perbaikan tanah . Pustaka AQ.
Elendra,  &  Prihatiningsih,  A.  (2019).  Analisis  tanah  ekspansif  dengan  perbaikan  semen  putih  dan  semen  hitam menggunakan UCT. Jurnal Mitra Teknik Sipil , 2 (3), 53–59. https://doi.org/10.24912/jmts.v2i3.5781
Gui, Y., Zhang, Q., Qin, X., & Wang, J. (2021). Influence of organic matter content on engineering properties of clays.
Advances in Civil Engineering , 2021 , 6654121. https://doi.org/10.1155/2021/6654121
Manuamorn,  O.  P.,  &  Raina,  L.  (2020). Improving  governance  of  indonesia's  peatlands  and  other  lowland ecosystems . World Bank. https://www.sidalc.net/search/Record/dig-okr-1098634071/Description Sentosa, G. S., Prihatiningsih, A., & Kosasih, D. (2018). Perilaku kuat uji desak bebas tanah Gunung Sarik (SumBar) yang dipadatkan dan direndam di laboratorium. Jurnal Sains, Teknologi, Kedokteran dan Ilmu Kesehatan , 2 (1),
305–311. https://doi.org/10.24912/jmstkik.v2i1.1709