## STUDI PEMANFAATAN FLY ASH DAN BOTTOM ASH SEBAGAI MATERIAL STABILISASI TANAH
DASAR
(Studi Kasus: Pekerjaan Subgrade Untuk Jalan Lingkungan di PLTU Sulawesi Utara II, Kabupaten Minahasa Selatan, Sulawesi Utara)
Muhammad Khaerul Insan 1 , Feril Hariati 2 , Fadhila Muhammad LT. 3
Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik dan Sains UIKA Bogor Jl. KH. Sholeh Iskandar KM 2 Kedungbadak Tanah Sareal Bogor 16162 (e-mail: khaerulinsan2911@gmail.com)

## ABSTRAK
Fly  ash  dan  bottom  ash    merupakan  limbah  B3  yang  dihasilkan  dari  proses  pembakaran  batu  bara.  Di Indonesia, batu bara banyak digunakan sebagai bahan bakar pada pembangkit listrik tenaga uap (PLTU). Salah satu  PLTU  di  Indonesia  yaitu  PLTU  Sulawesi  Utara  II,  yang  terletak  di  Provinsi  Sulawesi  Utara,  Kabupaten Minahasa  Selatan.  Jumlah  limbah  yang  dihasilkan  cukup  banyak  sehingga  dibutuhkan  cara  untuk  mengurangi penumpukan fly ash dan bottom ash. Fly ash dan bottom ash dapat digunakan sebagai material stabilisasi tanah dasar. Dalam penelitian ini, diambil dua sampel  tanah yang berbeda dengan komposisi penambahan fly ash dan bottom ash yang bermacam-macam. Pengujian CBR dilakukan pada tanah dengan komposisi yang paling optimum menurut klasifikasi AASHTO, yaitu tanah yang termasuk ke dalam kelas A-1 dan A-2 dengan kondisi kuat dukung tanah sangat baik hingga baik. Hasil pengujian CBR pada tanah yang telah dicampur dengan fly ash dan bottom ash  adalah  sebesar  19,66%,  52,22%,  21,33%,  dan  40,88%.  Dari  hasil  pengujian  tersebut  dapat  disimpulkan bahwa  penambahan  fly  ash  dan  bottom  ash  pada  tanah  dapat  meningkatkan  nilai  CBR  pada  tanah  asli  yang semula hanya memiliki nilai sebesar 11,2% dan 5,35%.
Kata Kunci : fly ash, bottom ash, CBR, stabilisasi tanah

## 1. PENDAHULUAN
Di  Indonesia,  batu  bara  banyak  digunakan  sebagai bahan  bakar  pada  pembangkit  listrik  tenaga  uap (PLTU).  Salah  satu  PLTU  di  Indonesia  yaitu  PLTU Sulawesi  Utara  II,  yang  terletak  di  Provinsi  Sulawesi Utara,  Kabupaten  Minahasa  Selatan.  Jumlah fly  ash dan bottom  ash yang  dihasilkan  oleh  PLTU Sulawesi Utara  II  yaitu  sebanyak  50  ton  per  hari.  Dengan jumlah fly ash dan bottom ash yang dihasilkan, terjadi penumpukan fly  ash dan bottom  ash yang  cukup banyak  di  PLTU  Sulawesi  Utara  II  sehingga diperlukan cara untuk dapat mengurangi penumpukan tersebut. Salah satu cara yang dapat digunakan adalah dengan memanfaatkan fly ash dan bottom ash sebagai campuran  pada  lapisan  tanah  dasar  ( subgrade )  untuk pembangunan  jalan  di  lingkungan  PLTU  Sulawesi Utara II.

## 2. TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Lapisan Tanah Dasar (Subgrade)
Lapisan  tanah  dasar  ( subgrade) adalah  bagian  dari konstruksi  pada  jalan  yang  berperan  sebagai  pondasi bagi  perkerasan  jalan  maupun  bahu  jalan.  Sebagai penerima  beban  terakhir  pada  jalan,  lapisan  tanah dasar  harus  memiliki  daya  dukung  yang  mencukupi terhadap  beban  kendaraaan  di  atasnya  dan  juga  harus
memiliki  stabilitas  terhadap  pengaruh  lingkungan. (Apriyanti, 2014)
Berdasarkan  Surat  Edaran  Dirjen  Bina  Marga  Nomor 02/SE/Db/2018,  tanah dasar  pada  setiap  tempat  harus memiliki  nilai  CBR  minimal  sebesar  6  persen. Apabila  nilai  CBR  tanah  dasar  kurang  dari  6  persen, maka  diperlukan  stabilisasi  tanah  guna  menambah nilai CBR pada tanah dasar tersebut.

## 2.2 Stabilisasi Tanah
Stabilisasi  tanah  adalah  suatu  metode  yang  bertujuan untuk  memperbaiki  sifat  dasar  tanah  supaya  daya dukung  tanah  menjadi  lebih  stabil  dan  daya  dukung tanah  tersebut  menjadi  lebih  besar  sehingga  mampu menahan beban yang bekerja di atasnya.
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. Stabilisasi  hydrolis  adalah  suatu  teknik  modifikasi yang  biasa  dipakai  untuk  mempercepat  proses konsolidasi  pada  suatu  tanah  seperti  dengan  cara penambahan  vertical  draindan  beban.  Sedangkan stabilisasi  tanah  secara  kimiawi  adalah  penambahan
bahan  stabilisasi  yang  dapat  mengubah  sifat-sifat kurang menguntungkan dari tanah. (Apriyanti, 2014)

## 3. METODE PENELITIAN

## 3.1 Pengujian di Lapangan
Untuk  mendapatkan  data  parameter  tanah  asli  yang natural,  diperlukan  bebrapa  pengujian  lapangan. Pengujian  ini  meliputi  pengujian  sifat  fisis  dan  sifat mekanis  pada  tanah  asli  di  lapangan.  Pengujian  sifat fisis  tanah  asli  di  lapangan  dilakukan dengan  cara  uji berat jenis lapangan dan uji kerucut pasir ( sand cone ), sedangkan  untuk  pengujian  sifat  mekanis  dilakukan dengan  cara  uji  CBR  lapangan.  Hasil  dari  pengujian ini  digunakan  sebagai  pembanding  dengan  pengujian yang akan dilakukan terhadap sampel tanah yang telah distabilisasi.  Sehingga  diketahui  bagaimana  pengaruh penambahan fly  ash dan bottom  ash sebagai  material stabilisasi pada tanah asli.

## 3.2 Pengujian di Laboratorium
Pengujian  di  laboratorium  diawali  dengan  melakukan pengujian  sifat  fisis  pada  sampel  tanah  asli,  meliputi uji analisis saringan, uji berat jenis, uji batas atterberg dan  uji  kadar  air.  Setelah  melakukan  serangkaian pengujian  fisis  terhadap  tanah  asli,  dilakukan penentuan  komposisi  material  campuran  antara  tanah asli dengan fly ash dan bottom ash yang dapat dilihat pada tabel 3.1. dan tabel 3.2.

## Tabel 3.1 Komposisi campuran tanah A
Kode Sampel Tanah A Fly Ash Bottom Ash A-11 50% 50% - A-12 75% 25% - A-21 50% 25% 25% A-22 75% 12,5% 12,5% Tabel 3.2 Komposisi campuran tanah B Kode Sampel Tanah B Fly Ash Bottom Ash A-11 50% 50% - A-12 75% 25% - A-21 50% 25% 25% A-22 75% 12,5% 12,5%
Komposisi yang telah ditentukan kemudian diuji sifat fisisnya untuk ditentukan klasifikasinya menurut tabel klasifikasi AASHTO. Komposisi yang akan dilakukan uji  sifat  mekanis  terhadapnya  hanya  komposisi  yang menurut klasifikasi AASHTO termasuk pada kelas A-
1  dan  A-2  dengan  kondisi  kuat  dukung  tanah  yaitu sangat baik hingga baik. Pengujian sifat mekanis yang dilakukan  yaitu  uji  CBR  laboratorium.  Hasil pengujian  ini  akan  dibandingkan  dengan  hasil pengujian  tanah  asli  di  lapangan  sehingga  akan terlihat pengaruh dari penambahan fly ash dan bottom ash terhadap nilai CBR tanah asli yang distabilisasi.

## 4. HASIL ANALISIS DAN PEMBAHASAN

## 4.1 Hasil Pengujian Lapangan
Pengujian  lapangan  terhadap  sampel  tanah  A mendapatkan hasil sebagai berikut:
a. Berat  isi  tanah  A  sebesar  1.8  gr/cm 3 ,  hasil  ini menunjukkan  bahwa  tanah  merupakan  tanah kepasiran dengan kepadatan lepas hingga sedang.
b. Nilai  CBR  tanah  A  sebesar  11.2%  pada  torak 0.1’,  namun  tidak  dapat  mencapai  torak  0.2’, hasil  ini  menunjukkan  tanah  membutuhkan stabilisasi  karena  tanah  sudah  mengalami keruntuhan  sebelum  beban  penetrasi  masuk sedalam 0.2’.
Pengujian  lapangan  terhadap  sampel  tanah  B mendapatkan hasil sebagai berikut:
a. Berat  isi  tanah  B  sebesar  1.6  gr/cm 3 ,  hasil  ini menunjukkan  bahwa  tanah  merupakan  tanah kepasiran dengan kepadatan lepas hingga sedang.
b. Nilai  CBR  tanah  B  sebesar  5.35%  pada  torak 0.1’,  namun  tidak  dapat  mencapai  torak  0.2’, hasil  ini  menunjukkan  tanah  membutuhkan stabilisasi  karena  selain  tanah  sudah  mengalami keruntuhan  sebelum  beban  penetrasi  masuk sedalam 0.2’, nilai CBR pada tanah B juga tidak memenuhi standar nilai CBR untuk lapisan tanah dasar ( subgrade ).
Ringkasan  dari  hasil  pengujian  di  lapangan  dapat dilihat pada tabel 4.1 dibawah ini.
Tabel 4.1 Hasil pengujian lapangan No. Sampel CBR 0.1’ (%) CBR 0.2’ (%) Berat isi (gr/cm 3 ) Tanah A 11.20 - 1.8 Tanah B 5.35 - 1.6
4.2 Hasil Pengujian Sifat Fisis Tanah Asli
Pengujian  sifat  fisis  tanah  A  di  laboratorium mendapatkan hasil sebagai berikut:
a. Kadar air natural sebesar 15.3%
b. Tanah  termasuk  kedalam  tanah  non-plastis dikarenakan  hasil  pengujian  LL  dan  PL  tidak didapatkan nilai indeks plastisitas.
c. Berat jenis tanah sebesar 2.65 gr/cm 3 yang berarti tanah termasuk golongan mineral kuarsa.
d. Tanah  tergolong  dalam  kelas  A-1-b  menurut AASHTO.
Pengujian  sifat  fisis  tanah  B  di  laboratorium mendapatkan hasil sebagai berikut:
a. Kadar air natural sebesar 13.42%
b. Tanah  termasuk  kedalam  tanah  non-plastis dikarenakan  hasil  pengujian  LL  dan  PL  tidak didapatkan nilai indeks plastisitas.
c. Berat jenis tanah sebesar 2.85 gr/cm 3 yang berarti tanah termasuk golongan mineral kalsit.
d. Tanah  tergolong  dalam  kelas  A-1-b  menurut AASHTO.
Hasil  dari  pengujian  sifat  fisis  tanah  asli  dapat  diihat pada tabel 4.2 dibawah ini.
Tabel 4.2 Hasil uji sifat fisis tanah asli
No. Jenis Pengujian Tanah A Tanah B 1 Kadar Air Natural 15.30 % 13.42 % 2 Batas Atterberg - Batas cair ( LL ) - Batas Plastis
( PL ) - Indeks
Plastisitas ( PI )
NP NP 3 Berat Jenis ( SG ) 2.65 2.85 4 Analisis Saringan - Lolos saringan No. #40 - Lolos saringan No. #200 - Koef. Keseragaman ( Cu ) - Koef. Gradasi
( Cc ) 41.02% 3.38% 4.26 0.84 31.80 % 7.60 % 8.94 1.53 4.3 Hasil Pengujian Sifat Fisis Material Campuran
Setelah  dilakukan  pencampuran  antara  tanah  asli dengan fly ash dan bottom ash , terjadi perubahan nilai pada  data  parameter  fisis  tanah  yang  diperlihatkan pada grafik batang dibawah ini.
Gambar 4.1 Grafik pengujian sifat fisis campuran tanah A

## Gambar 4.2 Grafik pengujian sifat fisis campuran tanah B
Berdasarkan  hasil  pengujian  sifat  fisis  material campuran tanah A dan B, maka komposisi campuran yang digunakan untuk pengujian sifat mekanis adalah komposisi A-12, A-22, B-12 dan B-22.
Berdasarkan  klasifikasi  AASHTO,  tanah  A-12 (75%TA  +  25% FA )  tergolong  kedalam  kelas  A-2-7 dan memiliki kuat dukung sangat baik hingga baik.
Berdasarkan  klasifikasi  AASHTO,  tanah  A-22 (75%TA + 12.5% FA + 12.5% BA ) tergolong kedalam kelas  A-2-6  dan  memiliki  kuat  dukung  sangat  baik hingga baik.
Berdasarkan  klasifikasi  AASHTO,  tanah  B-12 (75%TA  +  25% FA )  tergolong  kedalam  kelas  A-2-7 dan memiliki kuat dukung sangat baik hingga baik.
Berdasarkan  klasifikasi  AASHTO,  tanah  B-22 (75%TA  +  12.5% FA  + 12.5% BA )  tergolong kedalam  kelas  A-2-6  dan  memiliki  kuat  dukung sangat baik hingga baik.

## 4.4 Hasil Pengujian CBR Material Campuran
Setelah  dilakukan  pengujian  terhadap  material campuran,  didapatkan  hasil  yang  ditunjukkan  pada gambar 4.3 dan 4.4 di bawah ini.

## Gambar 4.4 Grafik hasil uji CBR material campuran tanah B
Hasil  pengujian  CBR  material  campuran  tanah  A menunjukkan  nilai  CBR  untuk  komposisi  A-12 (75%TA  +  25% FA )  yaitu  sebesar  19.66%  dan komposisi  A-22  (75%TA  +  12.5% FA  + 12.5% BA ) sebesar 52.22%.
Hasil  pengujian  CBR  material  campuran  tanah  B menunjukkan  nilai  CBR  untuk  komposisi  B-12 (75%TA  +  25% FA )  yaitu  sebesar  21.33%  dan komposisi  B-22  (75%TA  +  12.5% FA  + 12.5% BA ) sebesar 40.88%.

## 5. KESIMPULAN DAN SARAN

## 5.1 Kesimpulan
Dari  hasil  pengujian,  dapat  diambil  kesimpulan berikut ini:
a. Berdasarkan  hasil  pengujian  CBR  terhadap tanah  Ayang  telah  dicampur  dengan fly  ash sebanyak  25%,  terjadi  peningkatan  nilai  CBR 0.1 menjadi 19.66 %, meningkat sebesar 8.45 % dari nilai  CBR 0.1 pada  tanah  asli.  Tanah  komposisi ini  dapat  dipergunakan  sebagai  material  lapisan tanah dasar.
b. Berdasarkan  hasil  pengujian  CBR  terhadap tanah A yang telah dicampur dengan fly ash dan bottom  ash sebanyak  masing-masing  12,5%, terjadi  peningkatan  nilai  CBR 0.1 menjadi  52.22 %,  meningkat  sebesar  40  %  dari  nilai  CBR 0.1 pada  tanah  asli.  Tanah  komposisi  ini  dapat dipergunakan  sebagai  material  lapisan  tanah dasar.
c. Berdasarkan  hasil  pengujian  CBR  terhadap tanah  B  yang  telah  dicampur  dengan fly  ash sebanyak  25%,  terjadi  peningkatan  nilai  CBR 0.1
menjadi  21.33  %,  meningkat  sebesar  15.98  % dari  nilai  CBR 0.1 pada  tanah  asli.  Tanah komposisi  ini  dapat  dipergunakan  sebagai material lapisan tanah dasar
d. Berdasarkan  hasil  pengujian  CBR  terhadap tanah B yang telah dicampur dengan fly ash dan bottom  ash sebanyak  masing-masing  12,5%, terjadi  peningkatan  nilai  CBR 0.1 menjadi  40.88 %,  meningkat  sebesar  34  %  dari  nilai  CBR 0.1 pada  tanah  asli.  Tanah  komposisi  ini  dapat dipergunakan  sebagai  material  lapisan  tanah dasar

## 5.2 Saran
Saran  –  saran  yang  dapat  diterapkan  antara  lain adalah sebagai berikut:
a. Berdasarkan  rencana  pengembangan  kawasan PLTU  Sulawesi  Utara  II,  direkomendasikan penggunaan  komposisi  campuran  25% FA +  S- 01  sebagai  material  LPB  dan  komposisi  12,5% FA + 12,5% BA + S-01 sebagai LPA.
b. Berdasarkan  rencana  pengembangan  kawasan PLTU  Sulawesi  Utara  II,  direkomendasikan penggunaan  komposisi  25% FA +  S-02  dan 12,5% FA + 12,5% BA + S-02 sebagai material LPB.

## REFERENSI
Abadi  T.C.  (2007).  Perbandingan  hasil  stabilisasi dengan  fly  ash  dan  semen  pada  tanah  ekspansif Cikampek. Jurnal  Teknik  Sipil  Institut  Teknologi Nasional . Vol. 7 No. 2. hal. 131 – 143.
Apriyanti.  Y., Hambali.  R.  (2014).  “Pemanfaatan  fly ash  untuk  peningkatan  nilai  CBR  tanah  dasar”, Jurnal  Fropil  Universitas  Bangka  Belitung, Vol.  2 No. 2, hal 141 – 152.
Budi, G.S. (2011). Pengujian Tanah di Laboratorium: Penjelasan dan Panduan, Yogyakarta, Graha Ilmu.
Craig,  R.F.  (1989). Mekanika  Tanah ,  terj.,  Budi Susilo., Jakarta, Erlangga.
Das,  Braja  M.  (1999). Mekanika  Tanah  (Prinsip- prinsip Rekayasa Geoteknis) , jilid I dan II, terj. Noor Endah, Mochtar I.B. Jakarta, Erlangga
Das, Braja M. (2007). Advanced Soil Mechanics. 3 rd . ed . New York, Taylor and Francis Group.
Departemen  Pekerjaan  Umum,  (1987).  SKBI  – 2.3.26.1987. Petunjuk Perencanaan Tebal Perkerasan Lentur  dengan  Metode  Analisa  Komponen.  Yayasan Badan Penerbit PU.
Hardiyatmo,  H.C.,  (2012). Mekanika  Tanah  I .  Edisi ke-enam.  Yogyakarta,  Gadjah  Mada  University Press.
Hardyatmo,  H.C.,  (2017). Stabilisasi  Tanah  untuk Perkerasan  Jalan .  Cetakan  ke-tiga.  Yogyakarta, Gadjah Mada University Press.
Indera  K.  dkk.  (2016).  “Stabilisasi  tanah  dengan menggunakan fly ash dan pengaruhnya terhadap kuat tekan  bebas”, Jurnal  Fondasi  Universitas  Sultan Ageng Tirtayasa , Vol. 5 No. 1, Hal. 97 – 106.
Kementrian  Pekerjaan  Umum  Dan  Perumahan Rakyat.  Spesifikasi  Umum  2018  Untuk  Pekerjaan Konstruksi Jalan Dan Jembatan. Surat Edaran Dirjen Bina Marga Nomor 02/SE/Db/2018
Muhardi  dkk.  (2014).  “Perubahan  nilai  CBR  pada kadar  air  optimum-basah  campuran  tanah  lempung dan  abu  terbang”. Proceeding  18th  National  Annual Conference on Geotechnical Engineering , hal. 199 – 206. Jakarta 11 - 12 November 2014.
SNI 03-1738-2011 Metode Pengujian CBR Lapangan
SNI  03-1742-2008  Metode  Pengujian  Kepadatan Ringan untuk Tanah
SNI 03-1744-2008 Metode Pengujian CBR
Laboratorium
SNI 03-1964-2008 Cara Uji Berat Jenis Tanah
SNI  03-1965-2008  Cara  Uji  Penentuan  Kadar  Air untuk Tanah dan Batuan di Laboratorium
SNI  03-1966-2008  Cara  Uji  Penentuan  Batas  Plastis dan Indeks Plastisitas Tanah
SNI  03-1967-2008  Cara  Uji  Penentuan  Batas  Cair Tanah
SNI  03-2436-2008  Tata  Cara  Pencatatan  dan Identifikasi Hasil Pengeboran Inti
SNI  03-2828-1992  Metode  Pengujian  Kepadatan Lapangan dengan Alat Konus Pasir
SNI  03-3423-2008  Cara  Uji  Analisis  Ukuran  Butir Tanah
Wardani  S.P.R.  (2008).  “Pemanfaatan  Limbah Batubara  untuk  stabilisasi  tanah  maupun  keperluan Teknik  Sipil  lainnya  untuk  mengatasi  pencemaran lingkungan”. Pidato  Pengukuhan  Guru  Besar Fakultas  Teknik  Universitas  Diponogoro . Semarang,
6 Desember 2008.
Wenno  R.,  dkk.  (2014).  Kuat  tekan  mortar  dengan menggunakan  abu  terbang  asal  PLTU  Amurang. Jurnal Sipil Statik. Vol. 2 No. 5. hal. 252 – 259.
Zaika,  Y.  (2015).  “Mekanika  Tanah  II:  Californian Bearing Ratio”