ISSN : 2460-335X e-ISSN: 2686-6587
STABILISASI TANAH DENGAN CAMPURAN SEMEN DAN SILICA FUME PADA PENGUJIAN KUAT TEKAN BEBAN (UNCONFINED COMPRESSION STRENGTH)
Yuni Taryuni 1* , Nono Suhana 2 , Dhian D. Prayuda 3
1 Mahasiswa Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Wiralodra, Indramayu 45213
2 Dosen Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Wiralodra, Indramayu 45213
2 Email : nono22322@yahoo.com 3 Email : dhian.ugm@gmail.com

## Abstract
Soil  is  a  collection  of  minerals,  organic  matter  and  relatively  loose  deposits  which  are located on a bedrock. There are several types of soil characteristics that are often encountered in the field, one of which is silt land. This type of soil has unfavorable properties that have low shear strength after being subjected to a load. One way to improve the nature of the soil is to stabilize the soil so that the carrying capacity of the soil is strong. This research was conducted to determine physical properties (index properties) on native and mixed soils and to determine the compressive strength (qu) values of native and mixed soils. Tests were carried out with a variation of cement 2%, silica  fume  5%,  silica  fume  10%,  and  silica  fume  15%.  The  results  of  testing  in  the  laboratory, obtained the value of specific gravity on the original soil of 2.62, 62.49% liquid limit and 27.42% plasticity index. Based on the USCS classification, the soil sample is included in the MH (Silt - High Plasticity) type of native soil density on the original soil compressive strength (qu) value of 5.956 kg/cm 2 . In soil the variation of PC mixture of 2% compressive strength (qu) was obtained at 6.845 kg/cm 2 . In soil variations in the SF mixture 5% compressive strength (qu) of 8.422 kg/cm 2 . In soil variations in the mixture of PC 2% + SF 5%, PC 2% + SF 10% and PC 2% + SF 15%, respectively compressive strength (qu) of 9.639 kg/cm 2 , 10.619 kg/cm 2 and 10.993 kg/cm 2 . Keywords: Silt Soil, Soil stabilization, cement, silica fume, UCT (Unconfined Compression Test).
Abstrak
Tanah  merupakan  himpunan  mineral,  bahan  organik  dan  endapan-endapan  yang  relative lepas (loose) yang terletak diatas batu dasar (bedrock) . Ada beberapa jenis karakteristik tanah yang sering ditemui dilapangan, salah satunya yaitu tanah lanau. Tanah jenis ini mempunyai sifat yang kurang  baik  yaitu  mempunyai  kuat  geser  rendah  setelah  dikenai  beban.  Salah  satu  cara  untuk memperbaiki sifat tanah tersebut yaitu perlu dilakukan upaya stabilitasi tanah agar daya dukung tanah kuat. Pada penelitian ini dilakukan untuk mengetahui sifat - sifat fisis (indekx properties) pada tanah asli dan tanah campuran dan mengetahui nilai kuat tekan (qu) pada tanah asli dan tanah campuran. Pengujian dilakukan dengan variasi semen 2%, silica fume 5%, silica fume 10%, dan silica fume 15%. Hasil pengujian di laboratorium, didapatkan nilai berat jenis pada tanah asli sebesar 2,62, batas cair 62,49% dan indeks plastisitas 27,42%. Berdasarkan  klasifikasi USCS, sampel tanah tersebut termasuk dalam jenis MH (Silt – High Plasticity) nilai berat jenis tanah asli pada tanah asli nilai kuat tekan  (qu)  sebesar  5,956  kg/cm 2 .  Pada  tanah  variasi campuran  PC  2%  kuat  tekan  (qu)  diperoleh sebesar 6,845 kg/cm 2 . Pada tanah  variasi  campuran SF 5% kuat tekan (qu) sebesar 8,422 kg/cm 2 . Pada tanah variasi campuran PC 2% + SF 5%, PC 2% + SF 10% dan PC 2% + SF 15%, masing- masing kuat tekan (qu) sebesar 9,639 kg/cm 2 , 10,619 kg/cm 2 dan 10,993 kg/cm 2 .
Kata Kunci : Tanah Lanau, Stabilisasi tanah, semen, silica fume , UCT (Unconfined Compression Test).

## I. PENDAHULUAN
Tanah  merupakan  himpunan  mineral, bahan  organik  dan  endapan-endapan  yang
relatif lepas (loose) yang terletak di atas batu dasar (bedrock) (Hardiyatmo,  1992).  Ada beberapa jenis  karakteristik tanah yang sering
Volume 6 Nomor 1, Juni 2020
ditemui dilapangan, salah satunya yaitu tanah lanau. Tanah jenis ini mempunyai sifat yang kurang  baik  yaitu  mempunyai  kuat  tekan rendah setelah dikenai beban. Oleh karena itu, hal  ini  dapat  menimbulkan  kerusakan  pada struktur  bangunan  maupun  jalan,  seperti terjadinya  jalan  bergelombang  atau  retak- retak. Kasus ini terjadi di Jalan Desa Kenanga, Kecamatan  Sindang,  Kabupaten  Indramayu. Kerusakan  jalan  disebabkan  karena  daya dukung tanah yang rendah. Adapun faktor lain yaitu  karena  jalan  tersebut  sering  menerima beban  kendaraan  yang  terus  menerus, sehingga  tanah  lapisan  dasar  mengalami pergeseran  dan  terjadi  retak.  Salah  satu  cara untuk memperbaiki sifat tanah tersebut yaitu perlu  dilakukan  upaya  stabilisasi  tanah  agar daya dukung tanah meningkat.
Stabilitasi  tanah  adalah  pencampuran tanah dengan bahan tertentu guna memperbaiki  sifat-sifat  teknis  tanah  agar memenuhi syarat teknis tertentu (Hardiyatmo, 2010).  Pada  penelitian  ini  akan  dibahas tentang stabilitasi tanah  dengan penambahan semen  dan silica  fume sebagai  bahan stabilisator.
Pemilihan semen dan silica fume sebagai bahan  stabilisator  karena  semen  dan silica fume mengandung  zat silica yang  dapat merekatkan  unsur-unsur  pada  tanah.  Media perekat  ini  kemudian  akan  memadat  dan membentuk  massa  yang  keras.    Oleh  karena itu  pada  penelitian  ini  diharapkan  bahan tambah tersebut dapat memperbaiki sifat-sifat fisis  maupun  mekanis  dari  sampel  tanah sehingga didapat tanah yang memenuhi syarat teknis penggunaan pada konstruksi dilapangan,  terutama  untuk  meningkatkan kuat tekan tanah.
Stabilitasi  tanah  adalah  pencampuran tanah dengan bahan tertentu guna memperbaiki  sifat-sifat  teknis  tanah  agar memenuhi syarat teknis tertentu (Hardiyatmo, 2010).  Pada  penelitian  ini  akan  dibahas tentang stabilitasi tanah  dengan penambahan semen  dan silica  fume sebagai  bahan stabilisator.
Pemilihan semen dan silica fume sebagai bahan  stabilisator  karena  semen  dan silica fume mengandung  zat silica yang  dapat merekatkan  unsur-unsur  pada  tanah.  Media perekat  ini  kemudian  akan  memadat  dan membentuk massa yang keras. Oleh karena itu pada penelitian ini diharapkan bahan tambah tersebut  dapat  memperbaiki  sifat-sifat  fisis
maupun mekanis dari sampel tanah sehingga didapat  tanah  yang  memenuhi  syarat  teknis penggunaan  pada  konstruksi  dilapangan, terutama  untuk  meningkatkan  kuat  tekan tanah.
Adapun maksud dari penelitian ini adalah untuk  mengetahui  seberapa  besar  pengaruh penambahan semen dan silica fume terhadap nilai  kuat  tekan  bebas  ( Unconfined Compression Strength ) pada tanah.
Tujuan  penelitian  ini  adalah  untuk mengetahui  karakteristik  jenis  tanah  asli dengan  melakukan  uji  mekanik,  mengetahui pengaruh penambahan semen dan silica fume, dan  m engetahui  nilai  kuat  tekan  bebas  pada tanah  asli  dan  tanah  campuran  yang  sudah dianalisis  dengan  melakukan  pengujian Unconfined Compression Strength (UCS).

## II. BAHAN DAN METODE

## 2.1   Penelitian
Dalam  penelitian  ini  pengambilan sampel  tanah  dari  daerah  Kenanga, Kecamatan  Sindang,  Kabupaten  Indramayu sedangkan  bahan  stabilisasi  dengan  semen dan  persentase silica  fume .  Pemeriksaan sempel  tanah  dilakukan  di  Laboratorium Teknik Sipil Universitas Wiralodra Indramayu  (UNWIR)  dan  Laboratorium Institut  Teknologi  Bandung  (ITB).  Sampel tanah  ditambahkan  dengan  bahan  stabilisasi yaitu semen dengan persentase campuran 2%, dan silica fume dengan persentase campuran 5%, 10% dan 15% dari tanah asli kemudian di uji  Berat  Jenis,  Atterberg,  analisa  saringan, pemadatan dan UCS (Unconfined Compression  Strength). Pada  pengujian pemadatan untuk kuat tekan bebas (Unconfined Compression Strength) dilakukan pemeraman terlebih dahulu selama 1  hari,  setelah  dilakukan  pemeraman kemudian  tanah  di  kompaksi  dan  dicetak dengan  tabung  ukuran  diameter  3,8  cm  dan tinggi 7,6 cm.

## 2.2   Proposi dan Jumlah Sampel
Pada  penelitian  ini  tanah  asli  akan dicampur dengan bahan tambah berupa semen dan silica fume . Campuran tanah, semen dan silica  fume seperti  pada  Tabel  1  sebagai berikut:
Tabel 1. Proposi Berat Sampel
Pada  penelitian  ini  sampel  yang digunakan  sebanyak  18  sampel.  Untuk penambahan  semen  dan silica  fume sebesar 5%,  10%,  serta  15%  sebagaimana  terlihat pada Tabel 2 dibawah ini.
Tabel 2. Jumlah Sample
2.3 Pengujian Laboratorium
2.3.1  Uji Sifat-Sifat Fisis Tanah
1. Analisa Ukuran Butir
a. Tanah Berbutir Kasar Tanah  berbutir  kasar  adalah  tanah yang terdiri atas kerikil dan pasir yang mana  kurang  dari  50%  tanah  yang lolos saringan No. 200.
b. Tanah Berbutir Halus
Tanah  berbutir  halus  adalah  tanah yang mana lebih dari 50% tanah lolos saringan No. 200.
2. Uji Berat Jenis
Uji  berat  jenis  adalah  perbandingan antara berat volume butiran padat (  s ) dengan  berat  volume  air  (  w )  pada temparatur 20°C.
3. Uji batas-batas Atterberg
1. Batas cair
2. Batas plastis 2.3.2 Uji Sifat-Sifat Mekanis a) Uji pemadatan (Kompaksi) Uji  pemadatan  adalah  suatu  proses dimana udara pada pori-pori tanah dikeluarkan  dengan  salah  satu  cara  mekanis yang digunakan untuk memadatkan tanah. Uji ini dimaksudkan untuk menentukan hubungan antara kadar air dan kepadatan tanah didalam cetakan  silinder  berukuran  tertentu  dengan menggunakan  alat  penumbuk  sebrat  2,5  kg (5,5lbs),  tinggi  jatuh  30cm  (12”)  untuk pemadatan  standar (Proctor) dan  alat penumbuk berat 4,54 kg (10 lbs), tinggi jatuh 45,7cm (18”)  untuk pemadatan  berat (Modified).
b) Uji UCT Uji UCT (Unconfined Compression Test) bertujuaan untuk mengetahui kekuatan tekan bebas suatu jenis tanah yang bersifat kohesif dalam keadaan asli (undisturbed) atau dalam keadaan buatan/ dibentuk kembali (remoulded) .
III. HASIL DAN PEMBAHASAN
3.1. Hasil Pengujian
3.1.1  Karakteristik Tanah Asli Pengujian sifat fisis dan mekanis tanah dilakukan  untuk  mengklasifikasi  jenis  tanah yang  digunakan  pada  penelitian.  Dari  hasil pengujian mekananis tanah meliputi pengujian berat jenis tanah, uji atterberg, uji analisa  saringan,  serta  dilakukan  pengujian sifat  mekanis  tanah  yaitu  uji  pemadatan  dan uji kuat tekan bebas (Unconfined Compression Strength) .
1. Uji Fisis
Berdasarkan  hasil  pengujian  mekanis tanah asli dapat dilihat pada Tabel 3. berikut ini:
Berat Tanah (gram) (1) Berat Semen 2 % (gram) (2) Prosen Silica Fume (%) (3) Berat Silica Fume (gram) (1 x 3) (4) Berat Tanah Sample (gram) (1-2-4) (5) 1000 0 0 0 1000 1000 20 0 100 880 1000 0 5 50 950 1000 20 5 50 930 1000 20 10 100 880 1000 20 15 150 830 No Tanah & Campuran Sample Jumlah Sample Pemeraman 1 hari 1 Tanah Asli 1 1 1 3 2 Tanah + Semen 2% 1 1 1 3 3 Tanah + SF 5% 1 1 1 3 4 Tanah + Semen 2% & SF 5%
1 1 1 3 5 Tanah + Semen 2% & SF 10% 1 1 1 3 6 Tanah +
Semen 2%& SF 15% 1 1 1 3
7 Jumlah
18
Tabel 3. Data Sifat Fisis Tanah Asli
(Sumber : Pengolahan Data Uji Fisis Tanah)
2. Uji Mekanis Berdasarkan  hasil  pengujian  mekanis tanah asli dapat dilihat pada Tabel 4. berikut ini:
Tabel 4. Data Sifat Mekanis Tanah Asli
No Jenis Pemeriksaan Hasil Pemeriksaan 1  Kadar air optimum % 19,50% 2  Kuat  tekan  bebas
(UCT) kg/cm 2 5,956 kg/cm 2
(Sumber  :  Pengolahan  Data  Uji  Mekanis Tanah)
Hasil  pengujian  terhadap  campuran  tanah dengan  semen  2%  dan  penambahan Silica fume 5%, Silica  fume 10%,  dan Silica  fume 15%  dapat  dilihat  pada  grafik  perbandingan pada sifat fisis dan mekanik seperti diuraikan dibawah ini.

## 3.1.2. Grafik  Hasil  Pengujian  dan Pembahasan Campuran Tanah
Hasil  pengujian  fisis  dan  mekanis tanah  asli  dan  Campuran  Semen  2%, Silica  fume 5%, Silica  fume 10%,  dan Silica  fume 15%  didapat  grafik  seperti dilihat pada Gambar 1. berikut ini :
Gambar 1. Grafik Batas Cair terhadap dengan Indek Plastisitas
Pada hasil pengujian tanah campuran, hasil  uji  indeks  plastisitas  dan  batas  cair menunjukkan bahwa menurut Unified Soil
Classification  System (USCS)  termasuk kedalam klasifikasi tanah lanau berplastisitas  tinggi  (MH),  dimana  tanah lolos saringan No. 200 sebanyak 81,40%. Sedangkan menurut American Association  Of  State  Highway  And Transportation  Officials (AASTHO) tanah tersebut termasuk kedalam golongan  A-5  termasuk  golongan  tanah lanau.
Gambar  2. Grafik  Perbandingan  Campuran terhadap Batas Cair
Pada Gambar 2, menunjukkan bahwa terjadi  penurunan  dan  kenaikan  pada  batas cair tanah campuran. Kenaikan pada batas cair disebabkan  karena  semen  dan silica  fume mampu menyerap kadar air yang lebih banyak di banding dengan tanah asli.
62.49 61.68 62.57 63.31 65.92 64.60 60 62 64 66 68 70 Tanah Asli Tanah + PC 2% Tanah + SF 5% Tanah + PC 2% + SF 5 % Tanah + PC 2% + SF 10% Tanah + PC 2% + SF 15 % B at as C ai r (% ) No Jenis Pemeriksaan Hasil Pemeriksaan 1 Berat jenis (Gs) 2,62 2 Batas cair (LL) 62,49% 3 Batas Plastis (PL) 35,06% 4 Indek Plastisitas (IP) 27,42%
5 Lolos Saringan No. 200          81,40%
Gambar 3. Grafik Perbandingan Campuran terhadap Batas Plastis
Dari  Gambar  3  terjadi  penurunan pada  tanah  campuran.  Penurunan  ini disebabkan  karena  pada  saat  tanah dicampur  dengan  campuran  semen  dan silica  fume, maka  tingkat  keplastisan tanah cenderung menurun. Hal ini karena semen dan silica fume memiliki sifat yang dapat  mengeras  dan  ketika  bereaksi dengan air.
Gambar 4. Grafik Perbandingan Campuran terhadap Pemadatan Tanah
Pada Gambar 4, nilai kadar air  yang rendah,  sebagian  besar  tanah  cenderung menjadi kaku dan sukar untuk dipadatkan. Dengan  menambah  kadar  air,  tanah menjadi  lebih  mudah  dibentuk  dan dipadatkan  sehingga  akan  dihasilkan kerapatan kering yang lebih tinggi.
Gambar 5. Grafik

## Perbandingan Campuran Terhadap Kuat Tekan Bebas
Pada  Gambar  5  terjadi  peningkatan kuat tekan bebas pada campuran tanah, semen dan silica  fume .  Hal  ini  disebabkan  pada campuran semen dan silica fume mempunyai unsur yang membentuk pasta pengikat, ketika terhidrasi.  Semen  dan silica  fume akan menjadi  media  perekat  bila  bereaksi  dengan air dan tanah. Campuran tanah ini kemudian akan  memadat  dan  membentuk  massa  yang keras akibat adanya proses sementasi. Dengan demikian pada tanah yang distabilisasi dengan semen  dan silica  fume dapat  meningkatkan nilai  kuat  tekan  (qu),  dibandingkan  dengan tanah asli yang tidak distabilisasi.
.

## IV. KESIMPULAN
Kesimpulan yang dapat disampaikan dari hasil  penelitian  adalah  tanah  asli  termasuk dalam kategori tanah dengan plastisitas tinggi. Menurut  USCS  ( Unified  Soil  Clasification System ) campuran tanah dengan variasi semen 2%, silica  fume 5%, silica  fume 10%,  dan silica fume 15% termasuk kedalam kelompok MH  yaitu  tanah  lanau  anorganik  dengan plastisitas  tinggi. Sedangkan menurut American  Association Of State Highway And Transportation  Officials (AASTHO)  tanah tersebut termasuk kedalam golongan A-5. Nilai  kuat  tekan  bebas  pada  dengan penambahan Silica  Fume 5%  tanah  stabil sedangkan penambahan Silica Fume 10% dan 15%  tanah  tidak  stabil disebabkan  oleh proses sementasi  yang berlebihan.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]  Bambang  Raharmadi,  “Meningkatkan Nilai  Kuat  Tekan  Bebas  (UCS)  Tanah Manyawang Distabilisasi Dengan Semen,” Teknik Jalan dan Jembatan Ahli
Muda  Direktorat  Jendral  Bina  Marga ,
35.06 34.16 33.80 33.60 35.15 33.83 30 32 34 36 38 40 Tanah Asli Tanah + PC 2% Tanah + SF 5% Tanah + PC 2% + SF 5 % Tanah + PC 2% + SF 10% Tanah + PC 2% + SF 15 % B atas P last is (% ) 1.00 1.10 1.20 1.30 1.40 1.50 1.60 1.70 1.80 1.90 2.00 101112131415161718192021222324252627282930313233343536 K er apa ta n K er in g [ gr /cm 3] Kadar air Optimum [%] Tanah Asli Tanah + PC 2% Tanah + SF 5% Tanah + PC
2% + SF 5%
[2]   Bowles,  J.  E,  “Sifat–Sifat  Fisis  dan Geoteknis  Tanah  (Mekanika  Tanah),” Penerbit Erlangga, Jakarta , 1993.
[3]  Das,  B.  M,  “Mekanika  Tanah  (Prinsip- prinsip  Rekayasa  Geoteknis)  Jilid  I,” Penerbit Erlangga, Jakarta ,1985.
[4]   Das,  B.  M,  “Mekanika  Tanah  (Prinsip– Prinsip  Rekayasa  Geoteknis)  Jilid  II,”
Penerbit Erlangga, Jakarta ,1985.
[5]  Faradilla,  N,  “Pengujian  Kuat  Tekan Bebas  (Unconfined  Compression  Test) Pada Stabilitasi Tanah Lempung Dengan Campuran Semen dan Abu Sekam Padi,” Program  Studi  Teknik  Sipil  Universitas
Sumatera Utara, Medan , 2014.
[6]  Hary  Christady  Hardiyatmo,  “Mekanika Tanah  II ,” Penerbit  Erlangga,  Jakarta , 1995.
[7]  Hary Christady Hardiyatmo, “Mekanika Tanah  Jilid  I,” Penerbit  Gadjah  Mada University Press, Yogyakarta , 2002.
[8]  Hasoloan  H.  P.  Sinaga,  Roesyanto, “Pengujian Kuat Tekan Bebas (Unconfined  Compression  Test)  pada
Stabilitas  Tanah  Lempung  dengan Campuran  Semen  dan  Abu  Cangkang Sawit,” Tugas  Akhir,  Bidang  Studi Geoteknik,  Departemen  Teknik  Sipil, Fakultas  Teknik,  Universitas  Sumatra Utara , 2013.
[14] Ninik  Ariyani,  Prilani  Dwi  Wahyuni,
“Perbaikan  Tanah  Lempung  Dari Grobogan Purwodadi Dengan Campuran Semen Dan Abu Sekam Padi,” Majalah
Ilmiah  Jurusan  Teknik  Sipil,  Edisi  I,  th XII,  Universitas  Kristen  Immanuel, Yogyakarta , 2007.
[9]  Robert  F.  Craig,  “Mekanika  Tanah,” Penerbit Erlangga, Jakarta , 1986.
[10] Sunggono,  “Mekanika  Tanah,” Edisi Kedua, Penerbit Nova, Bandung , 1982.
[11]  SNI  1964-2008,  “Cara  Uji  Berat  Jenis Tanah ,” Badan  Standardisasi  Nasional,
Jakarta .
[12] SNI  1965-2008,  “Cara  Uji  Penentuan Kadar  Air  Untuk  Tanah  dan  Batuan  di Laboratorium,” Badan  Standardisasi
Nasional, Jakarta .
[13] SNI  1967-2008,  “Cara  Uji  Penentuan Batas Cair Tanah,” Badan Standardisasi
Nasional, Jakarta .
[14] SNI  3423-2008,  “Cara  Uji  Analisis
Ukuran Butir Tanah,” Badan Standardisasi Nasional, Jakarta .
[15] SNI 3638-2012, “Metode Uji Kuat Tekan Bebas Tanah Kohesif,” Badan Standardisasi Nasional, Jakarta .