## STUDI KASUS STABILITAS STRUKTUR TANAH LEMPUNG PADA JALAN TOTOK KEROT KEDIRI MENGGUNAKAN LIMBAH KERTAS
1 Agata Iwan Candra, 2 Sulik Anam, 3 Zendy Bima Mahardana, 4 Andri Dwi Cahyono 1,2,3,4 Fakultas Teknik Universitas Kadiri
e-mail: iwan_candra@unik-kediri.ac.id, sulik_anam@ unik-kediri.ac.id, zmahardana@unik- kediri.ac.id, adcahyono@unik-kediri.ac.id

## ABSTRACT
The stability of the soil structure is something that needs to be considered in development. Increasing soil structure improvement can be done through various efforts using added materials or compaction processes. This study aims to improve the clay soil on the kerot kediri road using paper waste. The research was conducted experimentally by making samples in the laboratory. The land used is from the Totok Kerot road, Kediri, which has damaged the road surface due to land loans. Waste paper was added at 0% 7.5%, 10%, 15%, and 20% of the weight of the test object. Waste paper is used with pulp  after  it  is  dried  and  pulverized  to  a  certain  gradation.  The  tests  carried  out  include  the Consistency Limit (Atterberg Limit) and Soil Compaction (Proctor) tests. The results showed that the addition  of  waste  paper  affects  the  original  properties  of  the  soil.  The  addition  of  paper  moisture content decreases the Plastic Index value and increases the dry volume of the soil.  The addition of waste  paper  content  also  increases  the  volume  of  dry  soil  water  but  decreases  after  reaching  the optimum point, namely at 10% paper waste content and 9.96% water content with a dry volume weight value of 1.97gr/cm3. The greater the dry volume of soil, the dry density indicates that the soil is getting higher. So that by knowing these results, it can be used as a reference in the process of repairing and backfilling the soil on the Totok Kerot Kediri road.
Keywords: Clay Soil, Paper Waste, Soil, Soil Stability

## ABSTRAK
Stabilitas  struktur  tanah  menjadi  hal  yang  perlu  diperhatikan  dalam  pembangunan  konstruksi. Peningkatan stabilitas struktur tanah dapat dilakukan melalui berbagai upaya seperti pengguunaan bahan  tambah  ataupun  proses  pemadatan.  Penelitian  ini  bertujuan  untuk  meningkatkan  stabilitas tanah lempung pada jalan totok kerot kediri menggunakan limbah kertas. Penelitian dilakukan secara eksperimental degan pembuatan sampel di Laboratorium. Tanah yang digunakan berasal dari jalan Totok Kerot Kediri yang mengalami kerusakan permukaan jalan akibat efek lendutan tanah. Limbah kertas yang ditambahkan sebesar 0% 7.5%, 10%, 15% dan 20% dari berat benda uji. Limbah kertas diproses dengan menjadikannya bubur kertas yang setelahnya dikeringkan dan dihaluskan dengan gradasi  tertentu.  Pengujian  yang  dilakukan  meliputi  uji  Batas  konsistensi  (Atterberg  Limit)  dan Pemadatan  Tanah  (Proctor).  Hasil  penelitian  menunjukkan  bahwa  penambahan  limbah  kertas mempengaruhi  sifat asli  tanah. Penambahan  kadar  limbah  kertas  menurunkan  nilai  Indeks  Plastis serta meningkatkan berat volume kering tanah. penambahan kadar limbah kertas juga meningkatkan berat volume kering tanah namun mengalami penurunan setelah dicapainya titik optimum yaitu pada kadar limbah kertas 10% dan kadar air 9,96% dengan niali berat volume kering sebesar1,97gr/cm 3 . Semakin  besar  berat  volume  kering  suatu  tanah  menunjukkan  kepadatan  kering  tanah  yang menunjukkan bahwa  stabilitas  tanah  semakin  tinggi.  Sehingga  dengan diketahuinya  hasil  tersebut, dapat digunakan sebagai acuan dalam proses perbaikan serta pengurukan tanah pada jalan Totok Kerot Kediri.
Kata Kunci: Limbah Kertas, Tanah, Tanah Lempung, Stabilitas Tanah

## 1. PENDAHULUAN
Tanah merupakan suatu material yang terdiri dari berbagai unsur agregat atau butiran mineral  padat.  Tanah  menjadi  komponen  terpenting  dalam  konstruksi  bangunan.  Fungsi utama tanah yaitu sebagai pendukung pondasi serta perletakan bangunan[1][2]. Tanah terdiri dari  berbagai  ukuran  butiran  beragam  yang  terbentuk  karena  pelapukan  alami  batuan[3]. Ukuran butiran tersebut dapat diklasifikasikan menjadi empat golongan yaitu kerikil ( gravel ), pasir  ( sand ),  lanau  ( silt ),  dan  lempung  ( clay ).  Berbagai  jenis  tanah  tersebut  memiliki karakteristik yang berbeda.
Tanah lempung merupakan salah satu jenis tanak lunak dengan karakteristik tanah berbutir  halus  [4].  Tanah  tersebut  memiliki  sifat  kembang  susut  dimana  ketika  terkena  air akan mengembang sesuai jumlah air yang terserap, namun ketika dalam keadaan kering akan menyusut seperti dimensi semula dengan pemadatan yang tidak terarah [5]. Konsistensi tanah berlempung  kurang  mendukung  terhadap  keamanan  bangunan  yang  ditopangnya.  Tanah dengan  kadar  lempung  tinggi  memiliki  daya  dukung  tanah  yang  rendah  sehingga  perlu diperkuat  dengan  proses  stabilisasi tanah  atau  perbaikan  tanah  [7][6].    Komponen struktur tanah  yang  terdapat  pada  jalan  Totok  Kerot  Kediri  berupa  tanah  lempung.  Struktur  tanah tersebut  menjadikan  permukaan  tanah  menjadi  bergelombang,  terlebih  ketika  permukaan tanah  tersebut  digunakan  sebagai  jalan  perlintasan  kendaraan  berat.  Sehingga  perlu dilakukannya stabilisasi tanah.
Stabilisasi tanah dilakukan untuk memperbaiki sifat asli tanah serta  meningkatkan kualitas tanah sehingga menunjang keamaan suatu bangunaan [8]. Stablisasi tanah dilakukan dengan menambahkan bahan-bahan terntu pada susunan tanah asli [10]. Penambahan bahan tersebut  diharapkan  mampu  mengubah  atau  memperbaiki  sifat  dasar  tanah  lempung  [11]. Selain  penggunaan  bahan  tambah,  kualitas  tanah  juga  dapat  ditingkatkan  melalui  proses pengurukan  serta  pemadatan  yang  tepat.  Dengan  pemadatan,  maka  butir-butir  tanah  akan merapat  sehingga  volume  tanah  dan  volume  pori  berkurang  namun  volume  butir  tidak berubah.  Tanah  yang  stabil  akan  meningkatkan  kekuatan  geser  tanah,  daya  dukung  dan permeabilitas tanah [9].
Beberapa  penelitian  mengenai  penggunaan  bahan  tambah  untuk  perbaikan  tanah telah  banyak  dikembangkan.  Penggunaan  bahan  tambah  berbahan  dasar  limbah  seperti limbah  plastik,  kapur,  limbah  gypsum  [12][13][14],  menunjukkan  bahwa  bahan-bahan tersebut mampu  memperbaiki  karakteristih  tanah  secara  signifikan.  Namun,  belum  banyak penelitian  yang  mengulas  mengenai  penggunaan  limbah  kertas  sebagai  stabilisati  tanah. Limbah kertas sendiri masuk kedalam ketegori limbah padat domestik yang penguraiannya lumayan sulit, sifatnya padat namun lolos air sehingga terbilang cukup bagus[15].
Penelitian  ini  bertujuan  untuk  meningkatkan  stabilitas  tanah  lempung  pada  jalan totok  kerot  kediri  dengan  penggunaan  limbah  kertas.  Limbah  kertas  yang  ditambahkan sebesar 0%, 7.5%, 10%, 15% dan 20% dari berat benda uji. Sehingga dengan diketahuinya nilai stabilitas dengan penggunaan limbah kertas, maka dapat digunakan sebagai perbaikan kondisi tanah pada jalan totok kerot.

## 2. METODE PENELITIAN
Penelitian  dilakukan  dengan  metode  eksperimental  dengan  pembuatan  sampel penelitian di Laboratorium Teknik Sipil Universitas Kadiri. Sampel yang digunakan berupa tanah  yang  berasal  dari  jalan  Totok  Kerot  Kediri  dengan  karakteristik  tanah  lempung. Perbaikan  tanah  lempung  dilakukan  dengan  menambahkan  limbah  kertas.  Limbah  kertas yang ditambahkan sebesar 0%, 7.5%, 10%, 15% dan 20% dari berat benda uji. Pengujian yang dilakukan meliputi uji konsistensi tanah serta uji pemadatan tanah. Dari pengujian tersebut akan diketahui satbilitas struktur tanah dengan penggunaan limbah kertas.
Gambar 1 . Kondisi Jalan Totok Kerot Kediri
Sumber: Dokumentasi penelitian

## 2.1 Material
Material yang digunakan meliputi tanah lempung, air serta limbah kertas dengan uraian sebagai berikut:
1) Tanah Lempung
Tanah yang digunakan berupa tanah asli yang diperkirakan berjenis lempung yang berasal dari jalan Totok Kerot Kediri. Tanah diambil dengan menggunakan cangkul pada kedalaman kurang  lebih  50-100  cm  (diperkirakan  tidak  mengandung humus).  Dilakukan  pengeringan pada  tanah  asli  tersebut  menggunakan  oven  [16].  Tanah  lempung  kering  yang  digunakan sebagai sampel merupakan tanah dengan gradasi butiran lolos pada ayakan 40.
Gambar 2 . Tanah lempung
Sumber: Dokumentasi penelitian
2) Air
Air digunakan untuk membantu proses pelarutan reaksi tanah lempung dan limbah kertas pada proses mixing. Air yang digunakan berupa air PDAM Universitas Kadiri dengan Ph 7.
3) Limbah Kertas
Limbah kertas berupa partikulat (padat) zat kimia terutama yang mengandung Ca dapat dijadikan bahan pencampur pada stabilisasi tanah. Pada limbah kertas yang terdapat unsur Ca,  jika  bereaksi  dengan  air  dan  lempung  akan  menjadi  Ca++  sehingga  dapat  mengikat partikel-  partikel  lempung  yang  mempunyai  ion-ion  negative  pada  permukaannya.  Bahan pendukung yang digunakan sebagai stabilisator tanah dalam penelitian berikut adalah limbah padat  kertas  berwujud  sebagai  kertas  Hvs,  folio,  buku  tulis  dan  koran  bekas  tak terpakai. Limbah kertas yang awalnya berupa lembaran diproses menjadi bubur kertas, lalu dilakukan pengeringan serta penghalusan dengan gradasi tertentu[15].
Gambar 3 . Limbah kertas Sumber: Dokumentasi penelitian

## 2.2 Pengujian Sampel
Pengujian yang dilakukan meliputi pengujian konsistensi tanah serta pemadatan tanah dengan uraian sebagai berikut:

## 1) Uji Konsistensi
Pengujian  batas  konsistensi  ( Atterberg  limits )  [17],  dilakukan  untuk  mengetahui batas  cair  serta  batas  plastis  tanah[18][19].  Dari  hasil  tersebut,  diketahui  indeks  plastisitas suatu tanah. Indeks plastisitas suatu tanah dapat menentukan jenis tanah dan kohesinya.
Gambar 4 . Alat Uji Konsistensi Tanah
Sumber: Dokumentasi penelitian
a. Pengujian Batas Cair ( Liquit Limit )
Uji liquid limit dilakukan dengan menggunakan alat Cassagrande . Pengujian dilakukan untuk  mengetahui  beberapa  besar  kadar air  suatu  komposisi  penyusun  struktur  tanah  pada benda  uji  saat  keadaan  batas  cair.  Rumus  yang  digunakan  untuk  menentukan  kadar  air diuraikan sebagai berikut :
Ww = W - Ws Wc = (Ww / Ws) x 100% keterangan W = Berat tanah basah Ws = Berat tanah kering Ww = Berat air Wc = Kadar air
b. Uji Plastic Limit
Batas plastis merupakan batas terendah dari tingkat keplastisan suatu tanah. Pengujian plastic limit dimaksudkan untuk mengetahui kadar air minimum dimana sifat suatu jenis tanah berubah dari keadaan cair menjadi plastis. Untuk rumus perhitungannya :
𝑃𝐿 = Penjumlahan Wc setiap percobaan jumlah Percobaan
Ww = W - Ws Wc = Ww - Ws keterangan PL = Plastis Limit
W = Berat tanah basah Ws = Berat tanah kering Ww = Berat air Wc = Kadar air
2) Uji Pemadatan Tanah (Proctor)
Pengujian Pemadatan Tanah ( Proctor ) dimaksudkan untuk mengetahui nilai kepadatan tanah maksimum setelah dilakukan tumbukan pada struktur benda uji. Tumbukan dilakukan sebanyak 25 kali tumbukan. Dari pengujian pemadatan, akan diketahui berat volume kering pada  serta  kadar  air  tanah.  Perubahan  volume  tanah  dapat  menyebabkan  kerusakan  yang sangat signifikan pada struktur ringan seperti retakan pada dinding gedung [20]. Perhitungan hasil uji pemadatan dapat dihitung menggunakan rumus berikut:
γd = Ws/V γsat = W/V
V = π x r² x t
Ww = W - Ws Wc = Ww/Ws x 100% keterangan γd = Berat volume kering γsat = Berat Volume Basah
V = Volume isi cetakan W = Berat tanah basah Ws = Berat tanah kering Ww = Berat air Wc = Kadar air

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN

## 3.1 Uji Konsistensi
Pengujian  konsistensi  tanah  meliputi  pengujian  batas  cair  dan  pengujian  batas plastis. Kedua pengujian ini dilakukan pada tanah lempung asli serta pada tanah dengan penambahan limbah kertas. Hasil pengujian diuraikan sebagai berikut:
Tabel 1. Batas-batas konsistensi tanah
Limbah Kertas
(%) Liquid Limit (%) Plastic Limit (%) Index Plastic (%) 0 57 24,44 32,56 7,5 51 29,22 21,78 10 49 29,75 19,25 15 42 29,92 12,08 20 43 31,64 11,36
Sumber: Hasil Penelitian
Dari tabel diatas dapat digambarkan dalam bentuk grafik sebagai berkut:
Gambar 6. Grafik Hasil Uji Batas Konsistensi pada benda uji
Sumber: Hasil Penelitian
Pada  pengujian  batas  konsistensi  struktur  tanah  diketahui  batas  cair  tertinggi diperoleh  pada  tanah  asli  dengan  prosentase  sebesar  57%  dengan  nilai  batas  plastis,  Nilai Plastic Limit sebesar 24,44% dan nilai index plastic sebesar 32,56 %. Pada struktur benda uji tanah yang telah ditambahkan limbah kertas hingga sebesar 20% mengalami penurunan nilai Liquid  Limit  hingga  menjadi  43%,  dengan  demikian  menunjukkan  bahwa  penambahan
57 51 49 42 43
24,44
29,22 29,75 29,92 31,64 32,56 21,78 19,25 12,08 11,36 0 10 20 30 40 50 60 0 2,5 5 7,5 10 12,5 15 17,5 20 Kadar Limbah  Kertas (%)

## Batas Konsistensi Tanah (Mix Limbah Kertas)
Liquid Limit (%)
Plastic Limit (%)
Index Plastic (%)
limbah  kertas  pada  struktur  tanah  dapat  meminimalisir  penyerapan  air,  sehingga  selisih aktivitas kembang-susut struktur tanah akibat menyerap air menjadi lebih stabil. Nilai angka uji Plastic Limit meningkat menjadi 31,64%, hal tersebut menunjukkan bahwa benda uji mix tanah lempung yang ditambah dengan limbah kertas sebesar 20% dari berat kering benda uji memerlukan air lebih banyak untuk mencapai keadaan  plastis.  Pada  hasil akhir  perhitungan menunjukkan  nilai  Index  Plastic  pada  benda  uji  mix  tanah  dengan  20%  limbah  kertas menurun hingga menjadi 11,36%. Hal tersebut menyimpulkan bahwa indeks plastis benda uji mix tanah dengan 20% limbah kertas jauh lebih kecil jika dibanding dengan struktur tanah asli.

## 3.2 Uji Pemadatan  (Proctor)
Pengujian  Compaction  test  atau  pemadatan  tanah  dilakukan  pada  benda  uji  tanah lempung berbutir halus dengan tingkat lolos ayakan No.40 dan penambahan limbah  kertas 0%,  7.5%,  10%,  15%  dan 20%  dari  berat  benda  uji.  Dari  hasil  pengujian  Compaction  test yang telah dilaksanakan dapat diperoleh hasil dalam tabel dan grafik sebagai berikut:
Gambar 7. Hasil uji pemadatan
Sumber: Hasil Penelitian 1,11 1,22 1,52 1,49 1,38 1,54 1,69 1,55 1,71 1,83 1,97 1,93 1,56 1,72 1,9 1,81 1,46 1,61 1,81 1,62 1 1,2 1,4 1,6 1,8 2 5,00% 7,00% 9,00% 11,00% 13,00% 15,00% 17,00% B er at v o lu me ker in g (Ɣ d ) gr /c m³ Kadar Air Limbah Kertas 0% Limbah Kertas 7,5% Limbah Kertas 10%
Limbah Kertas 15% Limbah Kertas 20%
Gambar 8. Sampel Uji Pemadatan Tanah
Sumber: Dokumentasi Penelitian
Dari  hasil  pengujian  pemadatan  yang  disajikan  pada  gambar  grafik  5  diketahui  bahwa berat  volume  kering  meningkat  seiring  ditingkatkannya  kadar  limbah  kertas,  namun mengalami  penurunan  setelah  dicapainya  titik  optimum.  Berat  volume  kering tertinggi diperoleh  pada  penambahan  limbah  kertas  sebanyak  10%  dengan  nilai  sebesar  1,97 gr/cm 3 dengan kadar air optimum sebesar 9,96%

## 4. KESIMPULAN DAN SARAN

## 4.1. Kesimpulan
Penambahan  limbah  kertas  mempengaruhi  sifat  asli  tanah.  Penambahan  kadar limbah kertas menurunkan nilai Indeks Plastis. Semakin kecil indeks plastis yang diperoleh maka semakin besar kemungkinan tanah dalam kondisi plastis. Hal tersebut menunjukkan bahwa nilai daya dukung tanah semakin besar. Selain itu, penambahan kadar limbah kertas juga  meningkatkan  berat  volume  kering  tanah  namun  mengalami  penurunan  setelah dicapainya  titik  optimum  yaitu  pada  kadar  limbah  kertas  10%  dan  kadar  air  9,96%. Semakin  besar  berat  volume  kering  suatu  tanah  menunjukkan  kepadatan  kering  tanah. Sehingga  stabilitas  tanah  semakin  tinggi.  Sehingga  dengan  diketahuinya  hasil  tersebut, dapat digunakan sebagai acuan dalam proses perbaikan serta pengurukan tanah pada jalan Totok Kerot Kediri.

## 4.2. Saran
Pada  Penelitian  berikut,  peneliti  mengasumsikan  penambahan  limbah  kertas maksimal adalah 20% dari berat kering benda uji, hal tersebut ditujukan karena ingin tetap mempertahankan zat pengikat yang dalam hal ini hanya terdapat pada struktur tanah.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] W. A. Prawesthi and L. P. Santosa, “Stabilization of the Shear Strength of Clay Soil with Limestone Powder,” no. C, pp. 549–556, 2017.
[2] J.  Widjajakusuma  and  H.  Winata,  “Influence  of  Rice  Husk  Ash  and  Clay  in Stabilization of Silty Soils Using Cement,” MATEC Web Conf. , vol. 138, 2017.
[3] B. V. Venkatarama Reddy and M. S. Latha, “Retrieving clay minerals from stabilised soil compacts,” Appl. Clay Sci. , vol. 101, pp. 362–368, 2014.
[4] M. R. Abdurrozak et al. , “STABILISASI TANAH LEMPUNG DENGAN BAHAN TAMBAH ABU SEKAM,” Teknisia , vol. XXII, no. 2, pp. 416–424, 2017.
[5] V. A. Upa and N. Hakim, “Analisis Kekuatan dan Stabilitas Tanah Lempung Organik Artifisial  Untuk  Perencanaan  Jalan  dengan  Beban  Lalu  Lintas  Tinggi,” J.  Apl.  Tek. Sipil , vol. 17, no. 2, p. 37, 2019.
[6] S. Pourakbar, A. Asadi, B. B. K. Huat, and M. H. Fasihnikoutalab, “Stabilization of clayey soil using ultrafine palm oil fuel ash (POFA) and cement,” Transp. Geotech. , vol. 3, pp. 24–35, 2015.
[7] R. K. Sharma, “Laboratory study on stabilization of clayey soil with cement kiln dust and fiber,” Geotech. Geol. Eng. , vol. 35, no. 5, pp. 2291–2302, 2017.
[8] E.  Mina,  R.  I.  Kusuma,  and  J.  Ridwan, “Stabilisasi  Tanah  Lempung  Menggunakan Pasir  Laut  Dan  Pengaruhnya  Terhadap  Nilai  Kuat  Tekan  Bebas  (Studi  Kasus :Jalan Mangkualam Kecamatan Cimanggu – Banten),” J. Fondasi , vol. 6, no. 2, pp. 13–23, 2017.
[9] A. T. S. Azhar et al. , “Shear Strength of Stabilized Kaolin Soil Using Liquid Polymer,” IOP Conf. Ser. Mater. Sci. Eng. , vol. 226, no. 1, 2017.
[10]  T.  R.  Karatai,  J.  W.  Kaluli,  C.  Kabubo,  and  G.  Thiong’o,  “Soil  Stabilization  Using Rice  Husk  Ash  and  Natural  Lime  as  an  Alternative  to  Cutting  and  Filling  in  Road Construction,” J. Constr. Eng. Manag. , vol. 143, no. 5, p. 04016127, 2017.
[11]  H.  Güllü,  “Unconfined  compressive  strength  and  freeze–thaw  resistance  of  fine- grained  soil  stabilised  with  bottom  ash,  lime  and  superplasticiser,” Road  Mater. Pavement Des. , vol. 16, no. 3, pp. 608–634, 2015.
[12]  N.  M.  Ilieş,  A.  P.  Cîrcu,  A.  C.  Nagy,  V.  C.  Ciubotaru,  and  Z.  Kisfaludi-Bak, “Comparative  Study  on  Soil  Stabilization  with  Polyethylene  Waste  Materials  and Binders,” Procedia Eng. , vol. 181, pp. 444–451, 2017.
[13]  A. S. P, H. Beegom, J. P. Johnson, M. J, T. M. T. N, and P. S, “Potential of Egg shell powder as replacement of Lime in soil stabilization,” Int. J. Adv. Eng. Res. Sci. , vol. 4, no. 8, pp. 86–88, 2017.
[14]  A. Ahmed and U. H. Issa, “Stability of soft clay soil stabilised with recycled  gypsum in a wet environment,” Soils Found. , vol. 54, no. 3, pp. 405–416, 2014.
[15]  G. Goel and A. S. Kalamdhad, “An investigation on use of paper mill sludge in brick manufacturing,” Constr. Build. Mater. , vol. 148, pp. 334–343, 2017.
[16]  X. Kang, G.-C. Kang, K.-T. Chang, and L. Ge, “Chemically Stabilized Soft Clays for Road-Base Construction,” J. Mater. Civ. Eng. , vol. 27, no. 7, p. 04014199, 2015.
[17]  Y. J. Du, N. J. Jiang, S. Y. Liu, F. Jin, D. N. Singh, and A. J. Puppala, “Engineering properties and microstructural characteristics of cement-stabilized zinc-contaminated kaolin,” Can. Geotech. J. , vol. 51, no. 4, pp. 289–302, 2014.
[18]  H. Christady Hardiyatmo, “Mekanika Tanah 1,” p. 1, 2002.
[19]  H. Canakci, A. Al-Kaki, and F. Celik, “Stabilization of Clay with Waste Soda Lime Glass Powder,” Procedia Eng. , vol. 161, pp. 600–605, 2016.
[20]  H.  Canakci,  A.  Aziz, and  F.  Celik, “Soil  stabilization  of  clay  with  lignin,  rice  husk powder and ash,” Geomech. Eng. , vol. 8, no. 1, pp. 67–79, 2015.