## PEMANFAATAN FLY ASH UNTUK STABILISASI TANAH DASAR LEMPUNG EKSPANSIF
Elsy E. Hangge 1 ( elsy@staf.undana.ac.id )
Rosmiyati A. Bella 2 ( pollo.rossy@gmail.com )
Martha C. Ullu 3 ( marthaullu13@gmail.com )

## ABSTRAK
Tanah  lempung  ekspansif  adalah  salah  satu  jenis  tanah  dasar  yang  daya  dukungnya  rendah. Tanah jenis ini dapat diperbaiki dengan metode stabilisasi. Pada penelitian ini digunakan sampel tanah  dari  Desa  Oebelo,  kapur  dan  fly  ash  sebagai  bahan  stabilisasinya  dengan  tujuan  untuk mengetahui  perubahan  sifat  fisik  dan  mekanis  tanah  serta  daya  dukung  tanah  yang  distabilisasi dengan kapur dan fly ash dengan variasi campuran kapur 5% (tetap) dan fly ash 10%, 15%, 20% dan  25%.  Metode  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini  adalah  metode  observasi,  berupa pengujian  sifat-sifat  fisik  dan  mekanis  tanah  di  laboratorium.  Pengujian  dilakukan  pada  tanah asli  dan  tanah  yang  distabilisasi  dengan  kapur  dan  fly  ash  untuk  mengetahui  kuat  dukung maksimum  yang  dihasilkan  melalui  pengujian  CBR  (California  Bearing  Ratio).  Seiring penambahan persentase kapur dan fly ash, nilai dari beberapa parameter yaitu berat jenis tanah, batas  cair,  batas  plastis,  indeks  plastisitas,  kadar  air  optimum  dan  potensi  pengembangan  tanah mengalami  penurunan,  sedangkan  parameter  batas  susut,  berat  volume  kering  tanah  padat  dan nilai CBR mengalami peningkatan. Perubahan yang lain adalah pada variasi campuran kapur 5% dan  fly  ash  25%  dengan  pemeraman  7  hari  terjadi  penurunan  pada  nilai  pengembangan  tanah sebesar 69,34% dan peningkatan pada nilai CBR (soaked) sebesar 620,56%.
Kata Kunci : Tanah Dasar, Lempung Ekspansif, Stabilisasi Tanah, Fly ash, Potensi Pengembangan Tanah, California Bearing Ratio (CBR).

## ABSTRACT
Expansive clay soil is one type of subgrade with low bearing capacity. This type of soil can be improved by the stabilization method. This research used soil samples from Oebelo Village, lime and  fly  ash  as  stabilization  materials  with  the  aim  to  determine  changes  in  physical  and mechanical characteristics of the soil and the bearing capacity of soil stabilized with lime and fly ash  with  the  mixture  variation  of  lime  5%  (fixed)  and  fly  ash  10%,  15%,  20%  and  25%.  The method  used  in  this  research  is  the  observation  method,  in  the  form  of  the  physical  and mechanical  characteristics  testing  of  the  soil  in  the  laboratory.  The  testing  is  carried  out  on natural soil and stabilized soil with lime and fly ash to determine the maximum bearing capacity produced with the CBR (California Bearing Ratio) testing. Along with the addition of lime and fly ash percentage, the value of some parameters, that are: specific gravity, liquid limit, plastic limit,  plasticity  index,  optimum  moisture  content  and  swelling  potential  have  decreased,  while the parameters of shrinkage limit, dry weight of solid soils and CBR have experienced increased. Other changes are on the mixture of 5% of lime and 25% of fly ash with a curing time of 7 days, the  value  of  swelling  potential  has  decreased  by  69,34%  and  the  value  of  CBR  (soaked)  has increased by 620,56%.
Key Words : Subgrade, Expansive clay, Soil Stabilization, Fly ash, Swelling Potential Soil, California Bearing Ratio (CBR).
1 Program Studi Teknik Sipil, FST Undana;
2 Program Studi Teknik Sipil, FST Undana;
3 Program Studi Teknik Sipil, FST Undana.

## PENDAHULUAN

## Latar Belakang
Tanah  dasar  adalah  pondasi  bagi  perkerasan  jalan,  di  mana  tanah  dasar  menerima  beban kendaraan  yang  disalurkan  dari  perkerasan  jalan.  Sebagai  pondasi  bagi  perkerasan  jalan,  maka tanah  dasar  harus  mempunyai  kekuatan  atau  daya  dukung  terhadap  beban  kendaraan  agar perkerasan  tidak  mengalami  deformasi  dan  retak.  Salah  satu  jenis  tanah  dasar  yang  daya dukungnya  rendah  adalah  jenis  tanah  lempung.  Dilihat  dari  sifat  kembang  susutnya,  lempung dibedakan  menjadi  dua  kelompok,  yaitu  lempung  ekspansif  dan  non-ekspansif.  Tanah  lempung ekspansif  adalah  tanah  yang  mempunyai  potensi  kembang  susut  yang  besar  apabila  terjadi perubahan  kadar  air  tanah,  sedangkan  tanah  lempung  non-ekspansif  tidak  sensitif  terhadap perubahan  kadar  air,  artinya  kembang  susutnya  kecil  apabila  terjadi  perubahan  kadar  air (Apriyanti,  2014).  Tanah  dasar  yang  daya  dukungnya  rendah  dapat  diperbaiki  dengan  metode stabilisasi.  Stabilisasi  tanah  adalah  suatu  metode  yang  digunakan  untuk  memperbaiki  sifat-sifat tanah  dasar  agar  daya  dukung  tanah  tersebut  menjadi  lebih  baik  sehingga  tanah  menjadi  stabil dan mampu memikul beban yang bekerja terhadap konstruksi diatas tanah.
Oebelo  merupakan  salah  satu  wilayah  di  Kabupaten  Kupang,  Provinsi  Nusa  Tenggara  Timur yang  memiliki  jenis  tanah  lempung  ekspansif  (Fernandez,  2007;  Sonbay  ,  2010;  Bella,  dkk 2015). Oleh karena tanah di Desa Oebelo merupakan jenis tanah lempung ekspansif, maka perlu untuk  distabilisasi.  Stabilisasi  dilakukan  dengan  menambahkan  bahan  tambahan  seperti,  kapur dan  fly  ash.  Menurut  Das  (1994),  bila  fly  ash  digunakan  sebagai  bahan  stabilisasi  sebaiknya dicampur  dengan  kapur.  Stabilisasi  untuk  badan  jalan  akan  lebih  efektif  jika  perbandingan campuran antara fly ash dan kapur adalah (10 – 30)% untuk fly ash  dan (2 – 10)% untuk kapur.
Berdasarkan  penelitian  terdahulu  (Tallama  (2010),  Indera  (2017),  Apriyanti  (2014)), penambahan  fly  ash  dapat  memperbaiki  sifat  fisik  dan  mekanis  tanah.  Fly  ash  memiliki  sifat pozzolanic  dan  cementious.  Namun  pada  fly  ash  kelas  F  hanya  memiliki  sifat  pozzolanic  dan untuk  memberikan  sifat  cementious  maka    fly  ash  perlu  dicampur  dengan  bahan  tambahan seperti  kapur.  Stabilisasi  tanah  dengan  kapur  sangat  lazim  digunakan  dalam  proyek-proyek konstruksi  jalan    dengan  berbagai  macam  jenis  tanah,  mulai  dari  tanah  lempung  biasa  sampai tanah ekspansif. Kapur bereaksi dengan air tanah sehingga merubah sifat tanahnya, mengurangi kelekatan dan kelunakan tanah. Sifat ekspansif yang menyusut dan mengembang karena kondisi airnya akan berkurang secara drastis karena butir kapur. Dengan melihat ketersediaan kapur dan fly  ash  di  Kabupaten  Kupang  ,  maka  usaha  stabilisasi  tanah  dapat  memanfaatkan  potensi tersebut.

## Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk :
1. Mengetahui  pengaruh  perubahan  sifat  fisik  dan  mekanis  serta  kuat  dukung  tanah  dasar lempung ekspansif yang distabilisasi dengan menggunakan kapur dan  fly ash.
2. Mengetahui  kuat  dukung  maksimum  yang  dihasilkan  pada  stabilisasi  tanah  dasar  lempung ekspansif dengan campuran kapur dan fly ash.

## TINJAUAN PUSTAKA

## Pengertian Tanah
Secara umum, pengertian tanah dari sudut pandangan teknik merupakan kumpulan material yang terdiri  dari  agrerat  (butiran)  mineral-mineral  padat  yang  tidak  terikat  dan  bahan-bahan  organik yang telah lapuk serta air dan udara yang mengisi ruang-ruang kosong di antara partikel-partikel padat  tersebut  (Das,  2009).  Butiran-butiran  mineral  yang  membentuk  bagian  padat  dari  tanah,
merupakan  hasil  pelapukan  dari  batuan.  Pelapukan  batuan  merupakan  suatu  proses  terurainya batuan menjadi partikel-partikel yang lebih kecil akibat adanya proses mekanis dan kimia.

## Klasifikasi Tanah
Sistem klasifikasi tanah  adalah suatu sistem pengaturan beberapa jenis tanah yang berbeda-beda tapi  mempunyai  sifat  yang  serupa  ke  dalam  kelompok  dan  sub  kelompok  berdasarkan pemakaiannya.  Sebagian  besar  sistem  klasifikasi  tanah  telah  dikembangkan  untuk  tujuan rekayasa  didasarkan  pada  sifat-sifat  indeks  tanah  yang  sederhana  seperti  distribusi  ukuran  dan plastisitas  (Das,  2009).  Sistem  klasifikasi  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini  adalah  sistem klasifikasi AASHTO (American Association of State Highway and Transportation Official) dan sistem klasifikasi tanah unified (USCS).

## Tanah Lempung Ekspansif
Tanah  lempung  merupakan  tanah  yang  terdiri  dari  partikel  mikroskopis  dan  submikroskopis yang berbentuk lempengan-lempengan pipih dan merupakan partikel-partikel dari mika, mineral mineral  lempung  (clay  minerals)  dan  mineral-mineral  lain  yang  sangat  halus.  Lempung didefinisikan  sebagai  golongan  partikel  yang  berukuran  kurang  dari  0,002  mm  (=  2  mikron). Dari  segi  mineral,  yang  disebut  tanah  lempung  ialah  yang  mempunyai  partikel-partikel  mineral tertentu  yang  "menghasilkan  sifat-sifat  plastis  pada  tanah  bila  dicampur  dengan  air"  (Grim, 1953)  dalam  Das  2009.  Jadi  dari  segi  mineral,  tanah  dapat  juga  disebut  sebagai  tanah  bukan lempung  (non-clay  soils)  meskipun  terdiri  dari  partikel-partikel  yang  sangat  kecil,  tetapi umumnya  mereka  tidak  dapat  menyebabkan  terjadinya  sifat  plastis  dari  tanah  karena  tidak mengandung mineral lempung.
Tanah  lempung  ekspansif  adalah  tanah  yang  mempunyai  potensi  kembang  susut  yang  besar apabila  terjadi  perubahan  kadar  air  tanah.  Pengaruh  susut  pada  tanah-tanah  berbutir  halus menjadi  masalah  penting  dalam  masalah  teknis.  Retak  akibat  susut  dapat  muncul  secara  lokal, jika  tekanan  kapiler  melampaui  kohesi  atau  kuat  tarik  tanah.  Retak-retak  ini,  bagian  dari makrostruktur  lempung  dan  merupakan  zona-zona  lemah  yang  secara  signifikan  mereduksi kekuatan  masa  tanah  secara  keseluruhan,  sehingga  dapat  mempengaruhi  stabilitas  lereng lempung  dan  kapasitas  dukung  fondasi.  Retak  akibat  pengeringan  permukaan  yang  sering dijumpai pada lempung lunak dapat berpengaruh jelek, misalnya pada struktur perkerasan jalan yang  dibangun  di  atasnya.  Susut  dan  retak  akibat  susut  disebabkan  oleh  penguapan  permukaan saat musim panas, penurunan muka air tanah, dan isapan akar tumbuh-tumbuhan. Ketika musim hujan,  tanah  mendapatkan  air  lagi,  mengakibatkan  volume  tanah  bertambah  dan  mengembang. Perubahan volume akibat proses kembang susut sering merusakan bangunan gedung ringan dan perkerasan jalan raya (Hardiyatmo, 2006).

## Pengujian Sifat Fisik Tanah

## Kadar Air
Kadar  air  adalah  perbandingan  antara  berat  air  dalam  contoh  tanah  dengan  berat  butiran  pada volume  tanah  yang  diselidiki  (Das,  2009).  Rumus  untuk  menghitung  kadar  air  adalah  sebagai berikut:
W = x 100% (1)
di mana :
W = Kadar air (%) W w = Berat air (gram) W s = Berat butiran padat (gram)

## Specific Gravity (Gs)
Berat jenis tanah (G s ) adalah perbandingan antara berat volume butiran padat partikel tanah ( γ s ), dengan berat volume air ( γ w ) (Hardiyatmo, 2006) seperti yang ditujukan pada persamaan :
G = (2)
di mana :
G s
= spesific gravity
γ s
= berat volume butiran padat (gram/cm 3 ) γ w = berat volume air pada temperatur 4 0 c (gram/cm 3 )

## Batas-Batas Konsistensi (Atterberg)
Batas  –  batas  konsistensi  tanah  didasarkan  pada  kadar  airnya.  Kadar  air,  dinyatakan  dalam persen, di mana terjadi transisi dari keadaan padat ke keadaan semi-padat didefinisikan sebagai batas  susut  (shrinkage  limit).  Kadar  air  di  mana  terjadi  transisi  dari  keadaan  semi-padat  ke keadaan  plastis  dinamakan  batas  plastis  (plastic  limit)  dan  dari  keadaan  plastis  ke  keadaan  cair dinamakan batas cair (liquid limit). Indeks plastisitas merupakan interval kadar air tanah di mana tanah masih bersifat plastis. Batasan nilai indeks plastisitas, sifat tanah, macam tanah dan kohesi diberikan oleh Atterberg (1953, dalam Hardiyatmo 2006) seperti terlihat pada Tabel 1.

## Tabel 1 Nilai Indeks Plastisitas Dan Macam Tanah
Indeks Plastisitas Sifat tanah Macam tanah Kohesi 0 < 7 7 – 17 > 17 Non plastis Plastisitas rendah
Plastisitas sedang
Plastisitas tinggi Pasir Lanau Lempung berlanau Lempung Non kohesif Kohesif Sebagian Kohesif Kohesif

## Gradasi butiran tanah
Analisis ukuran butiran tanah adalah penentuan persentase berat butiran pada satu unit saringan dengan  ukuran  diameter  lubang  tertentu.  Ada  dua  cara  yang  umum  digunakan  untuk mendapatkan  distribusi  ukuran-ukuran  partikel  tanah,  yaitu  analisis  ayakan  (untuk  ukuran partikel-partikel berdiameter lebih besar dari 0,075 mm) dan analisis hydrometer (untuk ukuran partikel-partikel berdiameter lebih kecil dari 0,075 mm).

## Pengujian Sifat Mekanis Tanah

## Uji Pemadatan
Untuk berbagai jenis tanah pada umumnya, terdapat satu nilai kadar air optimum tertentu untuk mencapai berat volume kering maksimumnya. Hubungan berat volume kering ( γ d ) dengan berat volume basah ( γ b ) dan kadar air (w), dinyatakan dalam persamaan:
= (3)
di mana:
γ d = berat volume kering (gram/cm 3 ) γ b = berat volume basah (gram/cm 3 )
w = kadar air (%)

## California Bearing Ratio (CBR)
Berdasarkan Turnbull (1968) dan The Asphalt Institute (1970) diketahui kriteria umum Batasan nilai CBR untuk material tanah  dasar ditunjukkan dalam Tabel 2.
Tabel 2 Kriteria umum CBR untuk material tanah dasar
Nillai CBR (%) Kriteria Material Tanah Dasar Turnbull (1968) The Asphalt Institute (1970) 20 – 30 20 – 10 10 – 50 < 5 Verry Good Good to Fair Questionable to Fair Poor Excellent Good Medium Poor
California  bearing  ratio  merupakan  suatu  perbandingan  antara  beban  percobaan  dengan  beban standar yang dinyatakan dalam presentase dan dinyatakan dengan persamaan:
= 100%
(4)
di mana:
CBR  = Perbandingan antara beban percobaan dengan beban standar (%) P T = Beban percobaan (inci)
P S = Beban standar (inci)

## Pengujian Pengembangan Tanah
Pengujian  pengembangan  (swelling)  dilakukan  sebelum  pengujian  CBR  di  mana  tanah  yang telah dipadatkan pada pengujian CBR diperam selama 7 hari dalam kantong plastik bening untuk memberikan  waktu  pada  campuran  tanah  lempung  –  kapur  –  fly  ash  bereaksi,  kemudian  benda uji  ini  dikeluarkan  untuk  dilakukan  perendaman  selama  4  hari  (96  jam)  untuk  memodelkan kondisi di lapangan pada waktu hujan, di mana pada benda uji dipasang keeping pengembangan dan  diberikan  beban  standar  seberat  4,5  kg  atau  10  lb  selain  itu  dipasang  arloji  pengukur pengembangan (Hardiyatmo, 2006). Persamaan nilai pengembangan dinyatakan:
!" " = #$%&&$ '()$*+#$%&&$ ' ', #$%&&$ ' ', 100% (5)
Altmeyer  (1955)  membuat  acuan  menganai  hubungan  derajat  mengembang  tanah  lempung dengan nilai persentase batas susut Atterberg seperti yang tercantum dalam Tabel 3.

## Tabel 3  Klasifikasi Derajat Mengembang Tanah Berdasarkan Batas Susut
Batas Susut Atterberg (%) Derajat Mengembang <  10 10 – 12 >12 Kritis Sedang Tidak Kritis
Seed  et  al  (1962)  mengklasifikasikan  derajat  ekspansif    tanah  berdasarkan  nilai  potensi pengembangan tanah seperti yang ditunjukkan dalam Tabel 4.

## Tabel 4  Klasifikasi Derajat Ekspansif Berdasarkan Nilai Potensi Pengembangan
Derajat Ekspansif Potensi Pengembangan, S (%) Rendah Sedang Tinggi Sangat Tinggi 0 – 1,5 1,5 – 5 5 – 25 >  25
Chen  (1975)  juga  mengklasifikasikan  potensi  pengembangan  tanah  berdasarkan  nilai  indeks plastisitas seperti pada Tabel 5.
Tabel 5  Hubungan Potensi Pengembangan dengan Nilai Indeks Plastisitas
Potensi Pengembangan Indeks Plastisitas (IP) Rendah Sedang Tinggi Sangat tinggi 0 – 15 10 – 35 20 – 55 >55

## Stabilisasi Tanah
Stabilisasi tanah adalah suatu metode yang digunakan untuk memperbaiki sifat-sifat tanah dasar agar  daya  dukung  tanah  tersebut  menjadi  lebih  baik  sehingga  tanah  menjadi  stabil  dan  mampu memikul  beban  yang  bekerja  terhadap  konstruksi  diatas  tanah.  Metode-metode  stabilisasi  yang dikenal  adalah  stabilisasi  mekanis,  stabilisasi  kimiawi,  stabilisasi  mineral  dan  stabilisasi hidraulis. Stabilisasi mekanis adalah penambahan kekuatan dan daya dukung tanah dengan jalan mengatur  gradasi  tanah  yang  dimaksud.  Usaha  ini  biasanya  menggunakan  sistem  pemadatan. Pemadatan  dapat  dengan  berbagai  jenis  peralatan  mekanis  seperti  mesin  gilas  (roller),  benda berat yang dijatuhkan,ledakan tekanan tanah statis dan sebagainya (Bowles, 1991).
Stabilisasi  tanah  secara  kimiawi  adalah  penambahan  bahan  stabilisasi  yang  dapat  mengubah sifat-sifat  kurang  menguntungkan  dari  tanah.  Bahan  yang  digunakan  untuk  stabilisasi  tanah disebut  stabilizing  agent  karena  setelah  diadakan  pencampuran  menyebabkan  terjadinya stabilisasi.  Bahan  stabilisasi  ini  dapat  berupa  semen,  kapur,  fly  ash  serta  bahan  kimia  lainnya seperti HCl, NaCl, dan NaOH.

## Fly ash (Abu Terbang)
Fly  ash  adalah  limbah  padat  yang  dihasilkan  dari  pembakaran  batu  bara.  Fly  ash  merupakan material  yang  memilki  ukuran  butiran  yang  halus,  berwarna  keabu-abuan  yang  diperoleh  dari hasil pembakaran batu bara. Fly ash mengandung unsur kimia antara lain silika (SiO 2 ), alumina (Al 2 O 3 ), fero oksida (Fe 2 O 3 ) dan kalsium oksida (CaO), juga mengandung unsur tambahan lain yaitu magnesium oksida (MgO), titanium oksida (TiO 2 ), alkalin (Na 2 O dan K 2 O), sulfur trioksida (SO 3 ), pospor oksida (P 2 O 5 ) dan carbon (Apriyanti, 2014). Menurut ASTM C618 (ASTM 1980, Annual Books of ASTM  Standards) fly ash dibagi menjadi dua kelas  yaitu kelas  F dan kelas C. Perbedaan  utama  dari  kedua  fly  ash  tersebut  adalah  banyaknya  kalsium,  silika,  alumunium  dan kadar besi dalam fly ash tersebut. Susunan kimia dan sifat fisik rata-rata abu terbang, ASTM C 618-78 dapat dilihat pada Tabel 6.
Tabel 6  Susunan Kimia dan Sifat Fisik Rata-rata Fly ash, ASTM C 618-78
Parameter Fly ash Kelas F Kelas C A. Susunan Kimia
Silikon dioksida (SiO 2 ) + alumina oksida (Al 2 O 3 ) + besi oksida (Fe 2 O 3 ) min (%)
Kalsium Oksida (CaO) (%) Magnesium Oksida (MgO) maks (%) Sulfur Trioksida (SO 3 ) maks (%) Hilang pijar maks (%) Total alkali Na 2 O maks (%)
Kadar air maks (%)
B. Sifat-sifat Fisik
Pemuaian dengan autoclave  maks (%) Kehalusan 45 μ m maks (%) 70
< 10 5
5 12 1,5 3 0,8 34 50 >20 5 5 6 1,5 3 0,8 34

## Kapur
Kapur  merupakan  salah  satu  material  yang  cukup  efektif  untuk  digunakan  dalam  proses stabilisasi  tanah.  Stabilisasi  tanah  dengan  kapur  sangat  lazim  digunakan  dalam  proyek-proyek konstruksi  jalan  dengan  berbagai  macam  jenis  tanah,  mulai  dari  tanah  lempung  biasa  sampai tanah ekspansif. Kapur bereaksi dengan air tanah sehingga merubah sifat tanahnya, mengurangi kelekatan dan kelunakan tanah. Sifat ekspansif  yang menyusut dan bengembang karena kondisi airnya  akan  berkurang  secara  drastis  (Sofian,  2018),  hal  ini  karena  kapur  memiliki  sifat  –  sifat antara  lain  :  mempunyai  sifat  plastis  yang  baik,  dapat  mengeras  dengan  cepat  dan  mudah, mempunyai ikatan yang bagus dengan batu atau bata, mengurangi sifat mengembang dari tanah serta  meningkatkan  daya  dukung  dari  tanah.  Dengan  kaitannya  dengan  fly  ash,  kapur  dapat memberikan  sifat  cementitious  (kemampuan  untuk  mengeras  dan  bertambah  kuat  apabila bereaksi dengan air) pada fly ash.

## METODE PENELITIAN

## Teknik Pengambilan Data

## Teknik Observasi
Teknik  observasi  yaitu  teknik  pengambilan  data  melalui  pengujian  di  Laboratorium  Mekanika Tanah  Teknik  Sipil  Universitas  Nusa  Cendana  Kupang  dan  Laboratorium  Pengujian  dan  Bina Teknik Dinas Pekerjaan Umum Provinsi Nusa Tenggara Timur.

## Teknik Dokumentasi
Teknik  dokumentasi  yaitu  teknik  pengambilan  data  yang  diperoleh  dengan  cara  menghimpun teori-teori,  rumus-rumus  dan  ketentuan  yang  relevan  dengan  materi  penelitian  dari  buku-buku tertentu.  Data  yang  diperoleh  berupa  teori  dan  rumus  yang  diambil  dari  buku-buku  mekanika tanah serta pengujian tanah di laboratorium.

## Studi Literatur
Studi  literatur  adalah  teknik  pengambilan  data  melalui  teks-teks  tertulis,  seperti  buku,  e-book, jurnal, makalah dan lain-lain. Dalam penelitian ini literatur-literatur yang digunakan adalah yang berkaitan dengan mekanika tanah, terutama tentang tanah ekspansif dan stabilisasi tanah.

## Tahapan Penelitian

## Pengambilan Sampel dan Persiapan Material Benda Uji
Tanah  diambil  dari  lokasi  Desa  Oebelo  Jalan  Timor  Raya  Km.21,  pada  satu  titik  dengan kedalaman 50 cm dari permukaan tanah. Sebelum pengujian dimulai, dilakukan persiapan benda uji yaitu tanah ini dikeringkan dengan melakukan penjemuran di bawah terik matahari langsung selama 3 – 4 hari, setelah kering tanah dihancurkan kemudian diayak menggunakan saringan No. 4 , 10, dan 40. Bahan yang menjadi campurannya adalah kapur dan fly ash.

## Pengujian Tanah Asli
Pengujian  terlebih  dahulu  dilakukan  terhadap  tanah  asli  untuk  mengetahui  sifat-sifat  fisik  yaitu dengan  pengujian  kadar  air,  gravitasi  khusus  (Specific  Gravity),  batas-batas  konsistensi (Atterberg  Limit)  dan  uji  gradasi  butiran  serta  sifat-sifat  mekanis  yaitu  dengan  pengujian Pamadatan Standar Proctor, CBR dan potensi pengembangan.

## Pembuatan Benda Uji
Membuat  campuran  tanah,  kapur  dan  fly  ash  dalam  beberapa  variasi  campuran  dengan persentase yang telah direncanakan, yaitu berat kapur dan fly ash dihitung terhadap berat kering tanah. Variasi campuran kapur dan fly ash ditunjukkan dalam Tabel 7.
Tabel 7 Variasi Campuran Kapur Dan Fly ash Terhadap Berat Kering Tanah Asli
Jenis Sampel Komposisi Variasi I Variasi II Variasi III Variasi IV Tanah Asli + 5% Kapur + 10% Fly ash Tanah Asli + 5% Kapur + 15% Fly ash Tanah Asli + 5% Kapur + 20% Fly ash Tanah Asli + 5% Kapur + 25% Fly ash

## Pengujian Sifat Fisik dan Mekanis Tanah Setelah Distabilisasi
Pengujian  dilakukan  untuk  mengetahui  sifat-sifat  fisik  dan  mekanis  tanah  setelah  dicampur dengan  bahan-bahan  stabilisasi  dalam  hal  ini  berupa,  kapur  dan  fly  ash  berdasarkan  (ASTM 1980, Annual Books of ASTM Standards). Pengujian meliputi:
a. Uji sifat fisik tanah antara lain:
1) Pengujian berat jenis (ASTM D 854-58)
2) Pengujian distribusi ukuran butiran tanah (ASTM D 2487-69)
3) Pengujian batas-batas Atterberg :
a) Pengujian batas cair (ASTM D 423-59)
b) Pengujian batas plastis (ASTM D 424-59)
c) Pengujian batas susut (ASTM D 427-61)
b. Uji sifat mekanis tanah, antara lain :
1) Pengujian Proctor standar (ASTM D-698)
2) Pengujian CBR (ASTM D 1883-87)
3) Pengujian pengembangan
Pengujian CBR yang dilakukan terdiri atas 4 jenis. Variasi benda uji untuk pengujian CBR dapat dilihat pada Tabel 8.

## Tabel 8 Variasi Benda Uji Untuk Pengujian CBR
Jenis pengujian Tanah asli Campuran tanah + kapur+fly ash Tanpa Pemeraman Dengan Pemeraman ( 7 hari ) Tanpa Rendaman Dengan Rendaaman (4 hari) Tanpa Rendaman Dengan Rendaaman (4 hari) CBR Jumlah 2 8 8 8 8 34
Pengujian CBR dilakukan setelah campuran diperam selama 7 hari dalam kantong plastik bening untuk  memberikan  waktu  pada  campuran  bereaksi,  setelah  itu  campuran  tersebut  direndam selama  4  hari  untuk  memodelkan  kondisi  di  lapangan  pada  waktu  hujan  sambil  dicatat pengembangan yang terjadi pada benda uji tersebut.

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Karatkteristik Tanah Asli
Dari hasil pengamatan secara visual, tanah pada kondisi basah berwarna hitam dan pada kondisi kering  berwarna  abu-abu  kehitaman.  Hasil  pengujian  sifat-sifat  fisik  dan  mekanis  tanah  asli  di laboratorium tercantum pada Tabel 9.
Tabel 9  Karakteristik Tanah Asli
Parameter Hasil A. Sifat-sifat fisik Kadar air (w) Berat spesifik (Specific Gravity)
Batas cair (Liquid Limit)
Batas plastis (Plastic Limit) Batas susut (Shrinkage Limit) Indeks plastisitas (Plasticity Index) Butiran lolos sarongan No. 200 (butiran halus) 26,27 % 2,68 90,38 % 37,29 % 8,37 % 53,09 % 76,17 % B. Sifat-sifat mekanis Kadar air optimum Berat volume kering maksimum Nilai pengembangan CBR terendam (soaked) CBR tak terendam (unsoaked) 28,69 % 1,29 gr/cm 3 4,11 % 1,07 % 1,34 %

## Klasifikasi Tanah Asli
Berdasarkan  sistem  klasifikasi  AASTHO  tanah  ini  tergolong  ke  dalam  kelompok  A-7-6  (41) yang merupakan tanah berlempung dan dengan nilai GI yang besar, tanah jenis ini dikategorikan buruk  sebagai  lapisan  tanah  dasar.  Menurut  Unified  Soil  Classification  System  (USCS)  jenis tanah  ini  tergolong  ke  dalam  kelompok  CH  yaitu  tanah  lempung  anorganik  dengan  plastisitas tinggi.

## Stabilisasi Tanah dengan Kapur dan Fly ash
Hasil pengujian sifat fisik dan mekanis tanah setelah distabilisasi dengan kapur dan fly ash dapat dilihat pada Tabel 9.

## Tabel 10  Hasil Pengujian Sifat Fisik dan Mekanis Tanah Setelah Distabilisasidengan Kapur dan Fly ash
No Pengujian Variasi Campuran Kapur dan Fly ash I II III IV 1 2 3 4 5
6 7 8 9 10 11 12 13 14 Berat Spesifik Butiran lolos saringan No. 200 (%) Batas Cair (%) Batas Plastis (%) Batas Susut (%) Indeks Plastisitas (%) Kadar air Optimum (%) Berat Volume Kering Maksimum (gr/cm 3 ) Nilai Pengembangan Tanpa Pemeraman (%) Nilai Pengembangan Dengan  Pemeraman 7 Hari (%)
CBR Terendam Tanpa Pemeraman (%) CBR Terendam Dengan  Pemeraman 7 Hari (%) CBR Tak Terendam Tanpa Pemeraman CBR Tak Terendam Dengan Pemeraman 7 Hari 2,63 75,06 74,97 35,50 13,32 39,47 27,84 1,31 3,73 3,54 2,28 2,65 3,09 3,42 2,61 74,03 62,70 34,50 17,50 28,20 26,47 1,33 2,77 2,33 3,55 3,72 4,09 4,69 2,55 72,20 54,47 32,77 21,90 21,69 25,26 1,35 2,06 1,83 5,09 5,50 6,04 6,30 2,50 68,75 44,30 31,97 27,04 12,33 24,19 1,37 1,75 1,26 7,41 7,71 7,98 8,44

## Berat Spesifik (GS)
Nilai  berat  spesifik  mengalami  penurunan  seiring  penambahan  persentase  fly  ash.  Persentase penurunan  nilai  berat  spesifik  tanah  setelah  yang  distabilisasi  dengan  persentase  kapur  5% (tetap) dan persentase  fly ash 10%, 15%, 20% dan 25% terhadap tanah asli berturut-turut adalah 1,87%, 2,61%, 4,85% dan 6,72%. Pengaruh penambahan kapur dan persentase fly ash terhadap nilai berat spesifik dapat dilihat pada Gambar 1.

## Gambar 1  Grafik Pengaruh Penambahan  Kapur 5% dan Variasi Fly ash Terhadap Nilai Berat Spesifik (Gs)
Penurunan ini disebabkan karena perbedaan berat spesifik. Ketika tanah dicampur dengan kapur dan fly ash terjadi perubahan tekstur tanah di mana partikel-partikel tanah menjadi menggumpal, sehingga  partikel  tanah  memiliki  ukuran  yang  lebih  besar  sehingga  menyebabkan  penurunan nilai berat spesifik (Ningsih, 2014).
y = -0.0002x 2 - 0.0034x + 2.6841 R² = 0.9938 2.45 2.50 2.55 2.60 2.65 2.70 2.75 0 5 10 15 20 25 30 B er a t S p es if ik Persentase Fly Ash

## Gradasi Butiran Tanah
Berdasarkan  hasil  pengujian  tanah  setelah  distabilisasi  diketahui  bahwa  jumlah  butiran  halus (lolos  ayakan  No.  200)  berkurang.  Butiran  lempung  berkurang  seiring  penambahan  persentase kapur dan fly ash.  Persentase penurunan butiran lempung pada tanah setelah distabilisasi dengan persentase kapur 5% (tetap) dan persentase  fly ash 10%, 15%, 20% dan 25% terhadap tanah asli berturut-turut adalah 1,46%, 2,81%, 5,21% dan 9,74%.

## Gambar 2 Grafik Perbandingan Hasil Analisis Saringan Dan Hidrometer Pada Tiap Variasi Campuran Kapur dan Fly ash

## Batas-batas Konsistensi Tanah
Hasil  pengujian  batas-batas  konsitensi  menunjukkan  terjadinya  perubahan  nilai-nilai  batas konsistensi seiring dengan penambahan variasi kadar fly ash  yaitu :  nilai batas cair mengalami penurunan,  nilai  batas  plastis  mengalami  penurunan,  nilai  batas  susut  mengalami  kenaikan  dan nilai  indeks  plastisitas  mengalami  penurunan.  Penurunan  nilai  indeks  plastisitas  yang  terjadi pada pada tanah setelah distabilisasi dengan persentase kapur 5% (tetap) dan persentase  fly ash 10%, 15%, 20% dan 25% terhadap tanah asli berturut-turut adalah 25,65%, 46,88%, 59,15% dan 76,78%. Menurunnya nilai indeks plastisitas menunjukkan berkurangnya butiran lempung. Nilai indeks plastisitas tanah asli menunjukkan bahwa tanah asli memiliki sifat plastisitas yang tinggi, namun  setelah  distabilisasi  dengan  kapur  dan  fly  ash  nilai  indeks  plastisitas  menurun  dan membuat sifat plastisitas tanah yang awalnya tinggi menjadi sifat plastisitas sedang pada variasi IV. Pengaruh penambahan kapur dan fly ash terhadap nilai indeks plastisitas dapat dilihat pada Gambar 3.
Gambar 3 Grafik Pengaruh Penambahan  Kapur 5% dan Variasi
Fly ash Terhadap Nilai  Indeks Plastisitas
y = -0,0126x 2 - 0,2371x + 77,316 R² = 0,9351 50.00 55.00 60.00 65.00 70.00 75.00 80.00 85.00 0 5 10 15 20 25 30 P er se n ta se L o lo s A y a k a n
N o . 2 0 0 Persentase Fly Ash y = -0.008x 2 - 1.4441x + 53.335 R² = 0.9951 0 10 20 30 40 50 60 0 5 10 15 20 25 30 In d ek s P la st is it a s Persentase Fly Ash

## Pemadatan Standar Proctor
Hasil pengujian pemadatan standar Proctor menunjukkan terjadinya penurunan nilai kadar air optimum dan kenaikan berat volume kering maksimum.
Penurunan kadar air optimum dan kenaikan berat volume kering maksimum karena sifat kapur yang dapat memancarkan panas yang menyebabkan tanah asli menjadi cepat kering akibat proses hidrasi (Sosrodarsono, 2000). Hal inilah yang menyebabkan kadar air mengalami penurunan. Berat volume kering maksimum mengalami peningkatan karena campuran kapur dan fly ash menyebabkan bertambahnya ikatan antara partikel tanah. Kapur dan fly ash mempunyai ukuran butiran yang halus sehingga dapat mengisi rongga antara partikel tanah sehingga membentuk tekstur tanah yang semakin padat.

## Potensi Pengembangan Tanah
Laju  pengembangan  tanah  yang  terjadi  pada  tanah  asli  lebih  cepat  dibandingkan  tanah  setelah distabilisasi.  Hal  ini  menunjukkan  bahwa  air  lebih  mudah  masuk  ke  dalam  tanah  asli  daripada tanah  dengan  campuran  kapur  dan  fly  ash.  Fly  ash  berfungsi  sebagai  filler    sehingga  mengisi rongga kosong antar butiran tanah dan membuat tanah menjadi lebih padat. Kapur memberikan sifat  cementitious  pada  fly  ash  yang  mengakibatkan  tanah  menjadi  lebih  padat  dan  keras sehingga air sulit masuk ke dalam tanah.

## Gambar 5  Grafik Pengaruh Penambahan  Kapur 5% dan Variasi Fly ash Terhadap Nilai Pengembangan Serta Pengaruh Pemeraman Terhadap Nilai Pengembangan

## California Bearing Ratio
Dari  4  model  pengujian  CBR,  dapat  dilihat  bahwa  terjadi  perubahan  nilai  CBR  seiring penambahan  persentase  fly  ash.  Nilai  CBR  mengalami  peningkatan  seiring  penambahan persentase fly ash. Pengaruh penambahan fly ash terhadap nilai CBR dikarenakan adanya reaksi pozzolanic  yang  mengakibatkan  meningkatnya  daya  ikat  antar  butiran  tanah  sehingga menjadikan tanah lebih keras dan kaku. Keadaan tanah yang keras dan kaku seperti inilah yang menjadikan nilai CBR menjadi lebih besar dibandingkan dengan nilai CBR tanah asli.
y = -0,0045x 2 - 0,0744x + 28,755 R² = 0,9881 20.00 21.50 23.00 24.50 26.00 27.50 29.00 0 10 20 30 K a d a r A ir O p ti m u m Persentase Fly Ash y = 9E-05x 2 + 0,0011x + 1,2884 R² = 0,9963 1.28 1.29 1.31 1.32 1.34 1.35 1.37 1.38 0 5 10 15 20 25 30 B er a t V o lu m e k er in g m a k si m u m
Persentase Fly Ash Gambar 4a. Grafik Pengaruh Penambahan Variasi Fly Ash Terhadap Kadar Air Optimum
Gambar 4b. Grafik Pengaruh Penambahan
Variasi Fly Ash TerhadapBerat Volume Kering Maksimum

## Gambar 6 Grafik Perbandingan 4 model pengujian CBR Pada Tiap Variasi Campuran Kapur dan Fly ash
Nilai  CBR  tak  terendam  lebih  besar  daripada  nilai  CBR  terendam.  Hal  ini  akibat  dari peningkatan  kadar  air  pada  sampel  tanah  saat  terendam  yang  menyebabkan  semakin  lemahnya daya  dukung  tanah.  Penurunan  nilai  CBR  terendam  dibandingkan  dengan  CBR  tak  terendam dikarenakan  kadar  air  berlebih  pada  sampel  sehingga  saat  pembebanan  air  tersebut  keluar  dan nilai CBR yang dihasilkan lebih rendah.

## Daya Dukung Tanah
Daya  dukung  tanah  dapt  diketahui  melalui  pengujian  CBR.  Menurut  SNI  03-1732-1989  syarat nilai  kekuatan  CBR  untuk  tanah  dasar,  yaitu  CBR  dalam  kondisi  terendam  adalah  >3% sedangkan  untuk  nilai  CBR  dalam  kondisi  kering  adalah  >6%.  Nilai  CBR  pada  Variasi  IV memenuhi kedua syarat  nilai CBR, karena nilai  CBRnya  >6% dalam keadan terendam (dengan atau  tanpa  pemeraman)  dan  tak  terendam  (dengan  atau  tanpa  pemeraman).  Nilai  CBR  paling tinggi dihasilkan pada pengujian CBR tak terendam dengan pemeraman, di mana menghasilkan nilai CBR sebesar 8,44% pada variasi campuran kapur 5% dan fly ash 25% (variasi IV).

## Gambar 7 Grafik Syarat Nilai kekuatan CBR menurut SNI 03-1732-1989 Pada 4 Model Pengujian CBR

## KESIMPULAN
1. Pada  pengujian  sifat  fisik  tanah,  tanah  di  lokasi  tersebut  menurut  sistem  klasifikasi  USCS tanah termasuk dalam kelompok CH yaitu tanah lempung anorganik dengan plastisitas tinggi dengan  nilai  indeks  plastisitasnya  53,09%.  Berdasarkan  pengujian  sifat  fisik  dan  mekanis tanah setelah distabilisasi maka diperoleh hasil  sebagai berikut :
a. Nilai berat jenis tanah, batas cair, batas plastis, indeks plastisitas, kadar air optimum dan potensi  pengembangan  tanah  mengalami  penurunan  seiring  penambahan  persentase  fly ash.
b. Nilai batas susut, berat volume kering tanah padat dan nilai CBR mengalami peningkatan seiring  dengan  penambahan  persentase  fly  ash.  Nilai  pengembangan  tanah  menurun
sebesar  69,34%  dan  nilai  CBR  (soaked)  mengalami  peningkatan  sebesar  620,56%  pada variasi campuran kapur 5% dan fly ash 25% dengan pemeraman 7 hari.
2. Nilai CBR paling tinggi dihasilkan pada pengujian CBR tak terendam dengan pemeraman, di mana  menghasilkan  nilai  CBR  sebesar  8,44%  pada  variasi  campuran  kapur  5%  dan  fly  ash 25% (variasi IV).

## DAFTAR PUSTAKA
Altmeyer, W.T. 1955. Discussion of Engineering Properties of Expansive Clays. Proc. AmSoc.
CivilEng. 81, New York.
Apriyanti, Yayuk. 2014. Peningkatan Nilai CBR Tanah Lempung Dengan Menggunakan Semen Untuk Timbunan Jalan. Tugas Akhir, Jurusan Teknik Sipil. Universitas Bangka Blitung. Bangka Belitung.
ASTM,  1980.  Annual  Books  of  ASTM  Standards.  American  Society  for  Testing  Material, Philadelpia.
Bella,  R,  A.  2015.  Identifikasi  Kerusakan  Konstruksi  Akibat  Potensi  Pengembangan  Tanah Lempung Ekspansif Di Desa Oebelo. Jurnal Teknik Sipil Vol. IV No 2. Universitas Nusa Cendana, Kupang.
Bowles,  J.  1984.  Sifat-sifat  Fisis  dan  Geoteknis  Tanah  (Mekanika  Tanah).  Edisi  Kedua. Erlangga. Jakarta.
Chen,  F.H.  1975.  Foundation  on  Expansive  Soil,  Development  in  Geotechnical  Engineering12, Esevier Scientific Publishing Company, Amsterdam.
Das Braja M. 2009. Principles Of Geotechnical Engineering, 7 th Edition.
Fernandez,  G.J.W.  2007.  Kajian  Karakteristik  Lempung  Bobonaro  Di  Provinsi  Nusa  Tenggara Timur. Puslitbang Jalan dan Jembatan, Bandung.
Hardiyatmo, Christady, Hary. 2006. Mekanika Tanah I. Gadjah Mada Unversity. Yogyakarta.
Indera, Rama. 2017. Stabilisasi Tanah Lempung Lunak Menggunakan Fly ash Dan Pengaruhnya Terhadap  Nilai  Kuat  Tekan  Bebas.  Jurnal  Fondasi,  Volume  6  No  2.    Jurusan  Teknik Sipil. Universitas Sultan Ageng Tirtayasa.
Ningsih, Dessy. 2014. Pengaruh Penambahan Variasi Tanah Kapur dan Semen   Terhadap Potensi Pengembangan Tanah Lempung Desa Niuk Baun  Kecamatan  Amarasi  Barat Kabupaten Kupang. Skripsi S-1 Prodi Teknik Sipil. Universitas Nusa Cendana. Kupang.
Sofian,Herewith. 2018. Stabilisasi Tanah dengan Kapur. Universitas Tridharma, Balikpapan.
Sonbay,  Albert.  2010.  Kajian  Stabilisasi  Tanah  Lempung  Ekspansif  di  Daerah  Desa  Oebelo Dengan Garam Dapur Lokal. Skripsi S-1 Prodi Teknik Sipil. Universitas Nusa Cendana. Kupang.
Sosrodarsono, Suyono., & Nakazawa, kazuto. 2000. Mekanika Tanah dan Teknik Pondasi. P.T. Pradnya Paramita. Jakarta.
SNI  03-1732-1989.  Tebal  Perkerasan  Lentur  Jalan  Raya  Dengan  Metode  Analisa  Komponen, Petunjuk Pelaksanaan.
Tallama,  Djumarno,  Astrid.  2010.  Pemanfaatan  Bahan  Limbah  Coal  Ash  untuk  Lapisan Subgrade. Tesis S-2 Program studi Teknik Sipil. Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta.