## Pengaruh Penambahan Fly Ash Terhadap Perilaku Teknis Tanah Ekspansif di Daerah Selimau Kabupaten Bulungan
Fuad Harwadi* 1 , Sepri Rantesalu 2 , Nofrizal 3
1 Program Studi Teknik Sipil, FT-UBT, Tarakan
1,2,3 Program Studi Teknik Sipil, FT-UNIKALTAR, Tanjung Selor
E-mail: * 1 fuadharwadi@gmail.com, 2 sepry77@gmail.com, 3 nofrizal020481@gmail.com
Received 23 November 2020; Reviewed 19 February 2021; Accepted 28 April 2021 Journal Homepage: http://jurnal.borneo.ac.id/index.php/borneoengineering

## Abstract
Expansive soil is one of the problematic soils for civil engineering construction. The high swelling-shrinkage nature  results  in  deformations  that  can  damage  the  construction  on  it,  therefore  it  is  necessary  to  make improvements  in  expansive    soil.  One  of  the  most  widely  used  methods  of  improving  expansive  soil  is stabilization using chemical additives. In this research using coal waste material (fly ash)  as stabilizer from PLTU Sekayan in Kaltara Province, so it can be said as environmentally friendly stabilization. The research objective was to determine changes in engineering behavior of expansive soil through compaction tests and CBR. The test results will be displayed in graphical form, namely by comparing the expansive soil that has not been stabilized (initial  conditions) and the expansive soil that has been stabilized with fly ash at mixed variations  of  20%,  30%  and  40%,  and  has  passed  the  curing  period  for  5,  15,  and  30  days. From  this research, it was found that the addition of a stabilizer (fly ash) could improve its engineering properties, and the optimum results were obtained at the addition of 40% fly ash and after 30 days of curing time. From the compaction test, it was found that the volume weight of dry soil (γ dry ) increased by 14.05% from 1.21 gr/cm 3 to 1.38 gr/cm 3 and the optimum water content (w opt ) decreased by 38.12% from 31.19% to 19,3%. From CBR testing  in  the  laboratory,  there  was  a  very  large  increase  in  the  value  of  CBR Design ,  namely  2192%  from 0.72% to 16.5%.
Keywords: expansive  soil; fly ash additional; engineering behavior.

## Abstrak
Tanah  ekspansif  adalah  merupakan  salah  satu  jenis  tanah  bermasalah  bagi  konstruksi  teknik  sipil.  Sifat kembang-susut yang tinggi mengakibatkan deformasi yang bisa merusak konstruksi yang ada diatasnya, oleh karena itu perlu dilakukan usaha perbaikan pada jenis tanah seperti ini. Salah satu metode perbaikan tanah ekspansif yang banyak dilakukan adalah dengan cara stabilisasi menggunakan tambahan bahan kimia. Pada penelitian  ini  menggunakan  bahan  limbah  abu  terbang  batu  bara  dari  PLTU  Sekayan  yang  ada  Provinsi Kaltara sebagai bahan stabilisasinya, sehingga dapat dikatakan sebagai stabilisasi yang ramah lingkungan. Tujuan  penilitian  diharapakan  dapat  melihat  perubahan  perilaku  teknis  tanah  ekspansif  melalui  uji pemadatan  dan  CBR  laboratorium.  Hasil  pengujian  akan  ditampilkan  dalam  bentuk  grafik    yaitu  dengan membandingkan  antara  tanah  ekspansif  yang  belum  distabilisasi  (kondisi  awal)  dan  tanah  ekspansif  yang sudah distabilisasi dengan fly ash pada variasi campuran 20%, 30% dan 40 %, serta telah melewati masa peram  selama  5  hari,  15  hari  dan  30  hari.  Dari  penelitian  ini  didapatkan  bahwa  penambahan  bahan stabilisasi  berupa  fly  ash  dapat  meningkatkatkan  sifat  teknisnya,  dan  hasil  optimum  diperoleh  pada penambahan fly ash 40 %  dan setelah melewati masa peram 30 hari. Dari pengujian pemadatan didapatkan peningkatan berat  volume  tanah  kering  (γ dry )  sebesar  14,05  %  dari  1,21  gr/cm3  menjadi  1,38  gr/cm3  dan kadar  air  optimum  (w opt )  turun  38,12%  dari  31,19%  menjadi  19,3%.  Dari  pengujian  CBR  di  laboratorium terjadi peningkatan nilai CBR Desain yang sangat besar yaitu sebesar 2192% dari kondisi awal 0,72% menjadi 16,5%.
Kata kunci : tanah ekspansif; penambahan fly ash; sifat teknis.

## 1. Pendahuluan
Tanah  ekspansif  atau  sering  juga  disebut  tanah  mengembang  adalah  istilah  yang  digunakan  pada material  tanah  yang  mempunyai  potensi  pengembangan  ( swelling )  dan  penyusutan  ( shrinkage ) yang  tinggi  oleh  pengaruh  perubahan  kadar  air,  sehingga  mengakibatkan  terjadinya  perubahan volume tanah yang cukup besar juga. Jenis tanah yang mudah berubah volumenya ini adalah tanah yang  banyak  mengandung  lempung  (Hardiyatmo,  2014),  sehingga  sering  juga  disebut  tanah lempung ekspansif. Identifikasi tanah ekspansif ada 3 (tiga) cara, yaitu identifikasi mineralogi, cara tidak  langsung  dan  cara  pengukuran  langsung  (Chen,  1975  dalam  Hardiyatmo,  2014).  Indikator tanah ekspansif dapat diketahui melalui alat X-RD ( X-Ray Diffractometer ) yang digunakan untuk mendeteksi  kandungan  mineral  tanah  lempungnya.  Apabila  banyak  terdapat  mineral montmorillonite maka tanah tersebut bisa dikategorikan sebagai tanah lempung ekspansif (Gunarso A.,  2017).  Dan  cara  paling  sederhana  untuk  mengetahui  tanah  ekspansif  adalah  menggunakan korelasi  batas-batas  Atterberg,  yaitu  dengan  indikasi  tingginya  nilai  plastisitas  indeks  (Sudjianto, 2015)
Adanya sifat dari tanah lempung ekspansif tersebut sering menimbulkan kerusakan pada bangunan seperti  retaknya  dinding dan  lantai  hingga  pondasi,  sedangkan  pada  jalan  raya  mulai  retak memanjang hingga retak longitudinal. (Sudjianto, 2014), hal ini disebabkan karena pada saat tanah lempung  mengembang  dapat  meningkatkan  tekanan  pengembangan.  Pada  saat  mengembang  dan menyusut  terjadi  perubahan  volume  yang  signifikan,  perubahan  volume  tersebut  mengakibatkan naik-turunnya  permukaan  tanah,  dimana  hal  ini  yang  dapat  mengakibatkan  kerusakan  pada konstruksi  bangunan  yang  ada  diatasnya.  Sehingga  dalam  dunia  konstruksi  diperlukan  upaya perbaikan  ( soil  improvement ) apabila  akan  melaksanakan  pembangunan  infrastruktur  diatas  tanah lempung ekspansif.
Topik  penelitian  ini  dipilih  karena  dampak  tanah  ekspasif  yang  sangat  membahayakan  bagi konstruksi yang ada diatasnya khususnya konstruksi dengan pondasi dangkal dan konstruksi jalan raya, selain itu peneliti juga akan memanfaatkan limbah fly ash dari PLTU Sekayan sebagai bahan stabilisasi  karena    kondisi saat ini  belum  banyak  yang  memanfaatkan  limbah fly  ash yang  ada  di Kabupaten Bulungan Provinsi Kalimantan Utara tersebut. Tanah lempung ekspansif diambil yang ada disekitar Kota Tanjung Selor. Kedepannya dengan penelitian ini diharapkan dapat mengatasi 2 (dua)  permasalahan  sekaligus,  yaitu  permasalahan  pada  tanah  lempung  ekspansif  dan  juga permasalahan limbah abu terbang batubara ( fly ash) dari PLTU.
Kelebihan dalam penelitian ini selain inovasi pembangunan yang ramah lingkungan ( environmentally friendly ), juga terdapat beberapa perbedaan dengan kebanyakan penelitian- penelitian sebelumnya, yaitu :
1.  Pencampuran  bahan  stabilisasi (fly  ash) dengan  tanah  ekspansif  dilakukan  dalam  kondisi tanah basah agar lebih mendekati kondisi tanah asli dilapangan;
2.  Dalam  penelitian  ini  menggunakan  variasi  masa  peram  yang  lebih  lama,  dengan pertimbangan bahwa proses stabilisasi kimiawi memerlukan waktu untuk proses pengikatan yang  cukup  lama  dan  hasil  evaluasi  penelitian-penelitian  sebelumnya  menunjukan kencendrungan yang terus meningkat;
3.  Prosentase  penambahan fly  ash lebih  dari  penelitian-penelitian  sebelumnya  karena  melihat kecendrungan dari kurva/grafik yang dihasilkan terus meningkat.
Tujuan yang ingin dicapai dalam penelitian ini adalah untuk mengetahui seberapa besar pengaruh perubahan  sifat  teknis  tanah  ekspansif  yang  sudah  distabilisasi  dengan fly  ash dan  untuk mengetahui pada penambahan fly ash berepa persen tercapai peningkatan kekuatan optimum serta pada  masa  peram  berapa  lama  terjadi  peningkatan  kekuatan  optimum,  yang  diamati  dari parameter-parameter teknis tanah ekspansif tersebut.

## 2. Metode Penelitian
Data penelitian berupa data primer dan sekunder. Data primer meliputi : Data-data yang diperoleh hasil  uji  yang  dilakukan  di  laboratorium.  Data  sekunder  meliputi  :  data  penunjang  yang  bisa mendukung  data  primer  seperti  data  kandungan  kimia  bahan  abu  terbang  batubara  ( fly  ash )  yang diperoleh dari PT. Sumber Alam Sekurau selaku Pengelola PLTU Sekayan Desa Apung Kabupaten Bulungan. Tahapan dalam penelitian ini dapat dilihat dalam bentuk diagram alir penelitian seperti yang ditunjukan pada Gambar 1.

## 2.1 Dasar Penentuan Campuran
Penentuan  besarnya  campuran  dan  lamanya  masa  peram  pada  penelitian  ini  berdasarkan  hasil pengamatan dan analisa hasil penelitian sebelumnya yang dilakukan oleh Budi S.G (2003), Herman (2013)(2014), I Gusti Agung (2014), Denny dkk., (2016), Ermawan dkk., (2018) dan Walewangko (2020). Dimana dari grafik dari hasil pengujian di laboratoriumnya memperlihatkan kecendrungan ( trend ) yang terus meningkat, oleh karena itu peneliti mencoba melakukan penambahan komposisi campuran dan masa peramnya.

## 2.1 Parameter dan Standar Pengujian
Dalam  penelitian  ini  dilakukan  pengujian  parameter  fisik  dan  parameter  mekanis  tanah  asli (sebelum distabilisasi) dan tanah lempung ekspansif yang sudah distabilisasi.
Paremeter  sifat  fisik  yang  diuji  diantaranya  kadar  air  (SNI-1965-2008), specific  gravity (SNI 1964:2008), berat volume tanah (SNI 02-3637-1994), analisa saringan (SNI 3423:2008), batas cair (SNI 1967:2008), batas plastis (SNI 1966:2008).
Parameter  sifat  teknis  yang  diperoleh  dari  pengujian  mekanis  diantaranya  uji  pemadatan  proktor (SNI 1742:2008) yang mendapatkan parameter berat volume tanah kering dan kadar air optimum, uji CBR Laboratorium (SNI 1744:2012). Sayangnya beberapa pengujian teknis lainnya tidak dapat dilakukan,  seperti  uji  konsolidasi  dan  kekuatan  geser,  berhubung  kondisi  peralatan  laboratorium yang sudah tidak memenuhi syarat karena belum dikalibrasi lagi.

## 3. Hasil dan Pembahasan

## 3.1 Pengujian Sifat Fisis Tanah Asli
Kadar  Air (w c ) .  Dari  pengujian  kadar  air tanah  ekspansif  yang  berpedoman  pada  SNI-1965-2008 diperoleh  nilai  kadar  air  sebesar  72,10  %  dimana  pada  saat  pengambilan  sampel  dalam  kurung waktu    satu  minggu  sebelumnya  tidak  terjadi  intensitas  hujan  yang  cukup  besar.  Hal  ini menunjukan  bahwa  tanah  tersebut  merupakan  tanah  lunak  yang  memiliki  rongga  ( voids )  yang cukup besar yang terisi oleh air dan udara.
Specific  Gravity  (Gs) .  Pengujian  ini  bertujuan  untuk  menentukan  kepadatan  massa  butiran  atau partikel  tanah  yaitu  perbandingan  antara  berat  butiran  tanah  dan  berat  air  suling  dengan  volume yang  sama  pada  suhu  tertentu.  Pengujian  berdasarkan  SNI  1964:2008  diperoleh  nilai specific gravity tanah ekspansif asli adalah sebesar 2,54.
Berat  Volume  Tanah  (γ) .  Mengacu  pada SNI  02-3637-1994  pengujian  berat  volume  tanah  asli untuk mengetahui perbandingan antara berat dengan volume tanah. Dari hasil pengujian di Daerah Selimau memiliki nilai  berat volume tanah lempung ekspansif sebesar 1,59 gr/cm 3 .
Analisa  Saringan. Untuk  melihat  ukuran  butiran  dan  penggolongan  jenis  tanah  digunakan pengujian  ukuran  butiran  menggunakan  saringan  sesuai  SNI  3423:2008.  Berdasarkan  uji  analisa saringan  diketahui  bahwa  63,91  %  lolos  saringan  nomor  200.  Berdasarkan  klasifikasi  AASHTO maupun USCS tanah sampel ini merupakan katagori tanah berbutir halus, yaitu bisa tanah lempung ( clay) dan bisa tanah lanau ( silt ) tergantung nilai plastisitasnya.
Uji Konsistensi (Atterberg ). Tanah yang berbutir halus biasanya memiliki sifat plastis. Sifat plastis tersebut  merupakan  kemampuan  tanah  menyesuaikan  perubahan  bentuk  tanah  setelah  bercampur dengan  air  pada  volume  yang  konstan  tanpa  retak–retak  dan  remuk.  Batas Atterberg memperlihatkan  terjadinya  bentuk  tanah  dari  benda  padat  hingga  menjadi  cairan  kental  sesuai
dengan  kadar  airnya.  Dari  uji ini  akan  didapatkan  parameter batas  cair ( LL ) , batas  plastis ( PL ) , dan indeks plastis ( PI ) yang merupakan keadaan konsistensi tanah. Pengujian batas cair mengacu pada SNI 1967:2008 diperoleh nilai batas cair tanah lempung ekspansif di Daerah Selimau adalah sebesar 52,039 % dan pengujian batas plastis dengan berpedoman pada  SNI 1966:2008 diperoleh nilai sebesar 32,32 %.
Dari nilai batas cair dan batas plastis dapat diketahui nilai indeks plastis (PI) adalah sebesar LL – PL,  yaitu  sebesar  19,72  %.  Berdasarkan  nilai  batas  cair  (LL)  dan  indeks  plastis  (PI)  maka  jenis tanah  berbutir  halusnya  sudah  bisa  diketahui  dengan  menggunakan  diagram  plastisitas  USCS seperti yang ditunjukan pada Gambar 2.

## Gambar 2 Diagram Platisitas USCS
Berdasarkan  diagram  plastisitas  USCS  seperti  yang  ditunjukan  pada  Gambar  2  dapat  diketahui bahwa jenis tanah asli sebagai bahan penelitian ini adalah termasuk kedalam klasifikasi tanah CH, yaitu tanah lempung dengan plastisitas cukup sedang. Dan dengan nilai indeks plastis (PI) sebesar 19,72%  maka  berdasarkan  ASTM  D–1883  maka  tanah  di  Daerah  Selimau  Kabupaten  Bulungan dapat  digolongkan  sebagai  tanah  ekspansif,  karena  menurut  ASTM  D–1883  salah  satu  indikator tanah ekspansif apabila  indeks plastis > 10%.

## 3.2 Pengujian Sifat Mekanis
Untuk melihat perilaku teknis tanah lempung ekspansif, maka perlu dilakukan uji mekanis berupa uji pemadatan proktor dan CBR di laboratorium. Pengujian ini dilakukan pada tanah asli (sebelum ditambahkan fly ash ) dan pengujian pada tanah lempung ekspansif yang sudah distabilisasi dengan penambahan  fly  ash  berbagai  komposisi  campuran  (  20%,  30%  dan  40%)  serta  setelah  melewati masa  peram  selama  5  hari,  15  hari  dan  30  hari.  Dari  uji  pemadatan  proktor  diperoleh  2  (dua) parameter,  yaitu  berat  volume  kering  ( γ dry )  dan  kadar  air  optimum  ( w opt ).  Pengujian  CBR laboratorium  menggunakan  CBR  terendam  ( soaked )  dan  hasilnya  dikonverikan  dalam  bentuk CBR Desain .
3.2.1  Uji Sifat Mekanis Tanah Asli ( Initial condition )
Uji  Pemadatan  Standar  Proktor. Dengan  mengacu  pada  SNI  1742:2008  pengujian  pemadatan standar  proktor  dimaksudkan  untuk  menentukan  hubungan  antara  kadar  air  dan  kepadatan  tanah
yang  dipadatkan  di  dalam  sebuah  cetakan  berukuran  tertentu  dengan  penumbuk  2,5  kg  yang dijatuhkan  secara  bebas  dari  ketinggian  305  mm.  Cara  uji  ini  mencakup  ketentuan-ketentuan mengenai  peralatan,  cara  pengujian  dan  contoh  uji,  cara  pengerjaan,  perhitungan,  dan  pelaporan. Dari pengujian di laboratorium diperoleh hasil yang dituangkan dalam bentuk grafik seperti yang ditunjukan  pada Gambar 3.

## Gambar 3 Grafik Hubungan Antara Kadar Air dan Berat Volume Tanah Kering
Dari  Gambar  3  hasil  pengujian  pemadatan  tanah  standar  proktor  diperoleh  nilai  berat  isi  kering maksimum  ( γ dry  maks .) sebesar  1.21  gr/cm 3 ,  dan  berat  kadar  air  rata  –  rata  optimum  ( w opt )  sebesar 31.19%.    Berdasarkan  referensi  penelitian-penelitian  sebelumnya  tentang  tanah  ekspansif,  nilai berat volume tanah kering maksimum (γdry maks.)   berkisar sekitar antara 1,2 – 1,3 gr/cm3 dan kadar air optimum (w opt ) berada pada sekitar 15 – 35 %.
Uji    CBR  Laboratorium. Tujuan  pengujian  ini  adalah  untuk  menilai  kekuatan  tanah  dasar ( subgrade )  yang  dikompaksi  di  laboratorium  (SNI  1744:2012)  yang  akan  digunakan  dalam perencanaan  tebal  perkerasan  ( pavement )  jalan  dinyatakan  sebagai  nilai  CBR  dari  Laboratorium (dalam %) akan dikonvesri menjadi CBR Desain (dalam %) sesuai untuk kebutuhan perencanaan tebal perkerasan jalan. Penentuan CBR Desain berdasarkan garfik hubungan antara nilai CBR Laboratorium pada pemadatan 10, 25, 56 pukulan ( blows ) pad sumbu absis dan nilai kepadatan tanah kering ( γ dry ) pada  sumbu  ordinat,  kemudian  menghubungkan  nilai    kepadatan  kering  maksimum  ( γ dry  maks. ) berdasarkan uji standar proktor sampai mengenai kurva, dan menarik garis kebawah (sumbu absis) untuk  melihat  nilai  CBR Desain yang  dimaksud.  Berdasarkan  hasil  pengujian  CBR  di  laboratorium diperoleh nilai CBR Desain tanah asli (yang belum distabilisasi) adalah 0.72 %. Nilai ini menunjukan daya  dukung  tanah  dasar  tanah  asli  (sebelum  distabilisasi)  masih  sangat  lemah  dan  tidak  bisa langsung  digunakan  sebagai  tanah  dasar  konstruksi  jalan  tetapi  harus  dilakukan  perbaikan  tanah ( soil improvement ) terlebih dahulu.

## 3.2.2  Indikator Tanah Ekspansif  Setelah Distabilisasi
Dari pengujian tanah ekpansif yang sudah distabilisasi dengan fly ash sebesar 20%, 30% dan 40% dan  setelah  melewati  masa  peram  5  hari,  15  hari  dan  30  hari  memperlihatkan  penurunan  nilai indeks plastis ( PI ).
Gambar 4 memperlihatkan pengaruh penambahan stabiliser (FA) terhadap nilai indeks plastis. Dari hasil  tersebut  memperlihatkan  bahwa  semakin  banyak fly  ash yang  ditambahkan  semakin menurunkan  nilai  indeks  plastis  (PI).  Hal  ini  disebabkan  terserapnya  air  dalam  proses  kimiawi ( pozzolanic )  antara fly  ash dan  tanah  lempung  ekpansif  dan  proses  fisika  yaitu fly  ash mengisi
0.6 0.65 0.7 0.75 0.8 0.85 0.9 0.95 1 1.05 1.1 1.15 1.2 1.25 1.3 1.35 1.4 1.45 1.5 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 Be ra t V ol um e Ta na h Ke rin g (γ dr y) Kadar Air ( %  ) W .o p t. 3 1, 19 % Yd. Max 1,21  gr/cm3
rongga  pori  dalam  tanah  yang  sebelumnya  terisi  oleh  air  sehingga  semakin  banyak fly  ash dimasukan  menurunkan  kadar  air  yang  ada  dalam  rongga  pori  tanah,  kadar  air  menurun mengakibatkankan turunnya batas cair dan turunnya batas cair juga menurunkan indeks plastisitas tanah,  karena  indeks  plastis  tanah  merupakan  pengurangan  dari  batas  cair  dengan  batas  plastis. Pada  kondisi  awal  nilai  indeks  plastis  sebesar  19,72  %,  setelah  dicampur  dengan fly  ash mampu menurunkan hingga menjadi 2,38 % (pada penambahan FA sebesar 40),  hal ini mengindikasikan bahwa tanah yang sudah distabilisasi ini bukan termasuk tanah ekspansif lagi.
Gambar 4 Grafik Pengaruh Penambahan Stabiliser (FA) terhadap Nilai Indeks Plastis

## Gambar 5 Grafik Pengaruh Penambahan Masa Peram terhadap Nilai Indeks Plastis
Dari  Gambar  5  dapat  dilihat  kecendrungan  penuruan  nilai  indeks  plastis  akibat  pengaruh bertambahnya  masa  peram.  Penurunan  nilai  batas  cair  akibat  pengaruh  masa  peram  ini  juga menunjukan  bahwa  proses pozzolonic yang  terjadi  berlangsung  lama  sehingga  memelukan pemaraman yang cukup lama. Dari hasil pengujian dapat dilihat bahwa pada masa peram selama 30
hari  mampu  menurunkan  nilai  indeks  plastis  nya  sampai  menjadi  2,38  %,  hal  ini  juga mengindentifikasikan bahwa tanah tersebut sudah bukan termasuk tanah ekspansif lagi.

## 3.2.3  Uji Sifat Mekanis Tanah Yang Sudah Distabilisasi
Berat  Volume  Kering  Tanah  (γ dry ). Dari  pengujian  standar  proktor  di  laboratorium,  nilai  berat volume tanah kering hasilnya disajikan dalam Tabel 1 dan Gambar 6 dan Gambar 7.
Terlihat  jelas  pada  Gambar  6  bahwa  penambahan  prosentase  bahan  stabiliser fly  ash dapat meningkatkan  nilai  berat  volume  kering  ( γ dry )  tanah  ekspansif  pada  kondisi  semua  masa  peram. Nilai berat volume kering tertinggi diperoleh pada penambahan stabiliser fly ash sebesar 40 % dan pada masa peram 30 hari dengan nilai sebesar 1,31 gr/cm 3 (masa peram 5 hari), 1,33 gr/cm 3 (masa peram 15 hari) dan 1,38 gr/cm 3 (masa peram 30 hari).
Tabel 1  Nilai Berat Volume Kering hasil uji Pemadatan Tanah
Kode Prosentase Stabilizer (%) Masa Peram (Hari) 5 15 30 0 1,21 1,21 1,21 A 20 1,25 1,26 1,23 B 30 1,29 1,31 1,34 C 40 1,31 1,33 1,38
Sumber:  Hermiyuniarsi (2020)
Peningkatan  nilai  berat  volume  tanah  kering  ini  disebabkan  oleh  terbentuknya  gumpalan  padat (CaSiO3) akibat proses kimiawi ( pozzolanic ) antara kalsium yang ada pada fly ash dan kandungan alumina dan silikat yang ada pada tanah lempung dan juga menyerap air dari rongga pori tanah.
Gambar 6 Grafik pengaruh hubungan antara penambahan prosentase stabiliser (FA) terhadap nilai berat volume kering
Selain itu terjadi proses fisika dimana material fly ash berfungsi sebagai filler yaitu mengisi rongga pori tanah yang tadinya terisi oleh air. Terjadi penyimpangan perilaku disini, yaitu pada pengujian sampel  campuran  20%  pada  masa  peram  30  hari  harusnya  nilai  berat  volume  tanah  keringnya melebihi  dari  campuran  20  %  dengan  masa  peram  5  hari  dan  15  hari,  hal  ini  disebabkan
kemungkinan pencampuran yang tidak dapat dijamin merata 100% karena pencampuran/pengadukan  dilakukan  secara  manual  sehingga  ada  sampel  yang  perilakunya  tidak mengikuti trend grafiknya.
Pada Gambar 7 pengaruh masa peram terhadap nilai berat volume kering meningkat yang optimum 30  hari  dengan  prosenase  stabiliser fly  ash 20%,  30%,  dan  40%,  dengan  nilai  masing  –  masing sebesar  1,23  gr/cm 3 ,  1,34  gr/cm 3 ,  dan  1,38  gr/cm 3 .  Peningkatan  nilai  berat  volume  tanah  kering akibat  pengaruh  masa  peram  ini  juga  menunjukan  bahwa  proses pozzolonic yang  terjadi berlangsung  lama  sehingga  memelukan  pemaraman  yang  cukup  lama.  Terlihat  juga  disini  akibat pencampuran yang tidak merata 100% sehingga ada sampel (masa peram 30 hari campuran 20% fly ash ) yang perilakunya tidak mengikuti trend grafik seperti parameter-parameter lainnya. Harusnya pada campuran 20% dengan masa peram 30 hari menghasilkan nilai berat volume tanah keringnya lebih besar dari pada campuran 20% dengan masa peram 15 hari dan 5 hari.
Berdasarkan  Gambar  6  dan  Gambar  7  dapat  disimpulkan  bahwa  penambahan  stabiliser  40%  dan masa peram 30 hari mampu memberikan peningkatan nilai berat volume tanah kering maksimum sebesar  14,05  %  dari  kondisi  tanah  awal/asli  ( fly  ash =  0  %)  sebesar  1,21  gr/cm 3 menjadi  1,38 gr/cm 3 .
Gambar  7 Grafik hubungan antara penambahan masa peram terhadap nilai berat volume kering
Kadar  Air  Optimum  (w opt ). Dari  pengujian  standar  proktor  di  laboratorium,  nilai  berat  volume tanah kering hasilnya disajikan dalam Tabel 2 dan Gambar 8 dan Gambar 9.
Tabel 2  Nilai Kadar Air Optimum hasil uji Pemadatan Tanah
Kode Prosentase Stabilizer (%) Masa Peram (Hari) 5 15 30 0 31,19 31,19 31,19 A 20 29,00 26,30 27,90 B 30 25,80 23,90 23,70 C 40 22,00 20,60 19,30 Sumber:  Hermiyuniarsi (2020)
Pada Gambar 8 bahwa penambahan prosentase bahan stabiliser fly ash dapat menurun nilai kadar air  optimum  tanah  ekspansif  pada  kondisi  semua  masa  peram.  Nilai  kadar  air  optimum  turun diperoleh pada penambahan stabiliser fly ash sebesar 40 % dan pada masa peram 30 hari dengan nilai sebesar 22,00% (masa peram 5 hari), 20,60% (masa peram 15 hari) dan 19,30% (masa peram 30 hari). Hal ini disebabkan terserapnya air pada proses kimiawi ( pozzolanic ) antara fly ash dan tanah  lempung  ekspansif  sehingga  semakin  banyak fly  ash yang  ditambahkan  semakin  banyak proses pengikatan yang terjadi dan semakin banyak air yang terserap untuk membentuk gumpalan kalsium silikat. Selain itu terjadi juga proses fisika yaitu dngan masuknya fly ash kedalam rongga tanah  yang  sebelumnya  terisi  oleh  air.  Melihat  perilaku/trend  grafik  maka  disini  terlihat  terjadi penyimpangan  pada  campuran  20  %  dan  masa  peram  15  hari,  seharusnya  nilainya  berada  pada antara  masa  peram  5  hari dan  30  hari  pada  campuran  yang  sama  yaitu  20  %. Hal  ini  disebabkan karena tidak ada jaminan tercampurnya merata 100% antara fly ash dan tanah lempung ekspansif karena pencampuran/pengadukan dilakukan secara manual.
Gambar  8  Grafik hubungan antara penambahan prosentase stabiliser (FA) terhadap nilai kadar air optimum
Gambar  9 Grafik hubungan antara penambahan masa peram terhadap nilai kadar air optimum
Terlihat  pada  Gambar  9  pengaruh  masa  peram  terhadap  nilai  kadar  air  optimum  mengalami penurunan yang optimum pada masa peram 30 hari dengan prosentase stabiliser fly ash 20%, 30%, dan 40%, dengan nilai masing – masing sebesar 27,90%, 23,70%, dan 19,30. Hal ini  menunjukan bahwa proses pozzolanic berlangsung lambat sehingga memerlukan waktu yang cukup lama.
Berdasarkan  Gambar  8  dan  Gambar  9  dapat  disimpulkan  bahwa  penambahan  campuran fly  ash sebesar 40 % mampu menurunkan kadar air optimum sebesar 38,12 % dari kondisi tanah asli/awal ( fly ash = 0%) sebesar 31,19% menjadi sebesar 19,3%.
California  Bearing  Ratio  (CBR ). Nilai  CBR  hasil  pengujian  di  laboratorium  dikonversi  dan disajikan kedalam CBR Desain seperti yang ditunjukan dalam Tabel 3, Gambar 10 dan Gambar 11.
Tabel 3  Nilai CBR Desain hasil uji CBR Laboratorium Kode Prosentase Stabilizer (%) Masa Peram (Hari) 5 15 30 0 0,72 0,72 0,72 A 20 2,80 6,50 14,50 B 30 5,10 11,30 16,50 C 40 6,00 11,50 18,00
Sumber:  Hermiyuniarsi (2020)
Gambar 10 Grafik hubungan antara penambahan prosentase stabiliser (FA) terhadap nilai CBR Desain
Terlihat  jelas  pada  Gambar  10  bahwa  penambahan  prosentase  bahan  stabiliser fly  ash dapat meningkatkan  nilai  CBR Desain tanah  ekspansif  pada  kondisi  semua  masa  peram.  Peningkatan  nilai CBR ini menurut Made Dwika H.P., dkk (2017) karena proses kimiawi ( pozzolanic ), yaitu reaksi antara  kalsium    yang  terdapat  pada fly  ash dengan  alumina  dan  silikat  yang  terdapat  pada  tanah membentuk  gumpalan  (CaSiO3)  sehingga  menghasilkan  masa  yang  keras  dan kaku.  Penambahan fly  ash selain  memperkaya  kandungan  alumina  dan  silika  pada  tanah,  juga  memperbaiki  gradasi tanah,  rongga  pori  yang  asalnya  terisi  oleh  air  dan  udara  setelah  distabilisasi  terisi  dengan gumpalan  padat  dan  material fly  ash yang  tidak  terikat  pada  proses  kimia  mengisi  rongga  tanah (proses fisika)  yang sudah pasti dapat meningkatkan daya dukung tanahnya.  Nilai CBR Desain terus
meningkat  dan  diperoleh  nilai  maksimum  pada  penambahan  stabiliser fly  ash sebesar  40  %  dan pada  masa peram  30  hari dengan  nilai  sebesar  6%  (masa  peram  5  hari), 11,50% (masa  peram  15 hari)  dan  18%  (masa  peram  30  hari).  Kondisi  optimum  khusus  nilai  CBR Desain terjadi  pada penambahan campuran 30 %, ketika ditambah lagi menjadi 40 % nilai CBR Desain terus meningkat, tetapi tidak signifikan lagi.
Gambar  11 Grafik hubungan antara penambahan masa peram terhadap nilai CBR Desain
Dari Gambar 11 terlihat jelas bahwa peningkatan nilai CBR Desain semakin signifikan seiring dengan penambahan  masa  peram  dari  5  hari,  15  hari  sampai  30  hari,  hal  ini  menunjukan  bahwa  proses pozzolanic antara  bahan  stabliser fly  ash dan  tanah  lempung  ekspansif  memang  lambat  sehingga memerlukan waktu yang cukup lama. Nilai CBR Desain meningkat pada masa peram 30 hari menjadi 18%  (penambahan fly  ash 40%),  menjadi  16,5%  (penambahan fly  ash 30%),  dan  menjadi  14,5% (penambahan fly  ash 20%).    Dari  hasil  pengujian  ini  juga  dapat  dilihat  bahwa  masih memungkinkan menambahkan variasi masa peram yang lebih dari 30 hari.
Berdasarkan  Gambar  10  dan  Gambar  11  dapat  disimpulkan  bahwa  kondisi  nilai  CBR Desain maksimum  terdapat  pada  campuran  stabiliser fly  ash 40%  dengan  masa  peram  30  hari  yaitu peningkatannya sebesar 2400% dari kondisi tanah asli/awal ( fly ash = 0%) sebesar 0,72% menjadi 18%.

## 4. Kesimpulan
Berdasarkan  karakteristik  dari  hasil  pengujian  sifat  fisis  tanah  di  laboratorium  diketahui  bahwa tanah  yang  digunakan  sebagai  penelitian  yang  berasal  dari  Daerah  Selimau  Kabupaten  Bulungan adalah tanah ekspansif ( expansive soil ).
Penambahan  bahan  material  berupa  abu  terbang  batubara  ( fly  ash )  sangat  berpengaruh  pada perilaku  teknis  tanah  ekspansif,  hal  ini  dapat  dilihat  dari  perubahan  parameter  tanah  yang memperlihatkan  kecendrung  terus  meningkat  melalui  pengujian  sifat  mekanis  dengan  uji pemadatan  proktor  dan  uji  CBR  laboratorium.  Nilai  berat  volume  kering  tanah  ( γ dry )  meningkat sebesar  14,05  %,  kadar  air  optimum  ( w opt )  mampu  diturunkan  sebesar  38,12  %  dan  CBR Desain mampu  meningkat  signifikan  2400%  pada  campuran  penambahan fly  ash 40%  dan  setelah melewati masa peram 30 hari.

## Ucapan Terima Kasih
Terima kasih yang tidak terhingga disampaikan kepada seluruh staf Laboratorium DPU Kabupaten Bulungan  yang  menyediakan  laboratorium  mekanika  tanah,  PT.PKN  yang  menyediakan  material fly  ash ,  serta  Hermiyuniarsi  dkk  mahasiswa  teknik  sipil  Unikaltar  yang  melakukan  pengambilan sampel dan pengujian di laboratorium.

## Daftar Pustaka
Badan  Standarisasi  Nasional,  1994. Metode  Pengujian  Berat  Isi  Tanah  Berbutir  Halus  Dengan Cetakan Benda Uji (SNI 03-3637-1994) . Bandung: BSN.
Badan  Standarisasi  Nasional,  2008. Cara  Uji  Kepadatan  Ringan  Untuk  Tanah  (SNI  1742:2008) . Bandung: BSN.
Badan  Standarisasi  Nasional,  2008. Cara  Uji  Penentuan  Kadar  Air  Untuk  Tanah  dan  Batuan  di Laboratorium (SNI 1965:2008) . Bandung: BSN.
Badan Standarisasi Nasional, 2008. Cara Uji Berat Jenis Tanah (SNI 1964:2008) . Bandung: BSN.
Badan  Standarisasi  Nasional,  2008. Cara  Uji  Penentuan  Batas  Cair  Tanah  (SNI  1967:2008) . Bandung: BSN.
Badan  Standarisasi  Nasional,  2008. Cara  Uji  Analisis  Ukuran  Butiran  Tanah  (SNI  3423:2008) . Bandung: BSN.
Badan Standarisasi Nasional, 2008. Cara Uji Penentuan Batas Plastis dan Indeks Plastisitas Tanah (SNI 1966:2008) . Bandung: BSN.
Badan  Standarisasi  Nasional,  2012. Metode  Uji  CBR  Laboratorium  (SNI  1744:2012) .  Bandung: BSN.
Budi, Setyo Gogot, dkk. 2003. Pengaruh Fly Ash Terhadap Sifat Pengembangan Tanah Ekspansif. Jurnal Civil Engineering Dimension, Vol. 5, No. 1: ISSN 1410-9530.
Denny, B. Pinasang, dkk.,  2016. Analisis Campuran Kapur-Fly Ash Dan Kapur-Abu Sekam  Padi Terhadap Lempung Ekspansif. Jurnal Ilmiah Media Engineering, Vol.6 No.3 : ISSN 2087- 9334.
Ernawan S., dkk., 2018. Pengaruh Bahan Tambah Fly Ash Terhadap Karakteristik Tanah Lempung Ekspansif  Di  Daerah  Dringu  Kabupaten  Probolinggo. Media  Teknik  Sipil    Vol.  16  No.1 : ISSN 1693-3095.
Gunarso,  A.,  2017.  Stabilisasi  Tanah  Lempung  Ekspansif  Dengan  Campuran  Larutan  NaOH . Jurnal Karya Teknik Sipil Vol.6 No.2 : http://ejournal-s1.undip.ac.id/index.php/jkts
Hardiyatmo,  H.C.,  2014. Tanah  Ekspansif  Permasalahan  dan  Penanganan .  Yogyakarta:  Gadjah Mada University Press.
Herman,  2013.  Abu  Batubara  PLTU  Sijantang  Sebagai  Bahan  Stabilisasi  Tanah  Lempung Ekspansif. Jurnal vol. 15 No.2 :  ISSN 169-752X.
Herman,  dkk.,  2014.  Pengaruh  Abu  Batubara  dan  Kapur  Terhadap  Kembang  Susut  Tanah Lempung Pada Kondisi Basah Optimum. Jurnal Momentum Vol.16 No.1 : ISSN 1693-752X
I  Gusti Agung. 2014. Karakteristik Tanah Lempung Ekspansif (Studi Kasus di Desa Tanah Awu, Lombok Tengah). GaneÇ Swara. Vol. 8 No.2 .
Made  Dwika  Hutama  Putra,  dkk.,  2017.  Pengaruh  Perbaikan  Tanah  Lempung  Ekspansif  Dengan Metode Deep Soil Mixing pada Berbagai Kadar Air Lapangan Tanah Asli Terhadap Nilai CBR dan Pengembangan. https://www.neliti.com/publications/116101
Sudjianto,  dkk.,  2006.  Pengaruh  Matric  Suction  Terhadap  Perilaku  Kembang  Bebas  Tanah Lempung  Ekspansif. Jurusan  Teknik  Sipil  Fakultas  Teknik  Universitas  Widyagama Malang .
Sudjianto, 2015. Tanah Ekspansif; Karakteristik dan Pengukuran Perubahan Volume . Yogyakarta: Graha Ilmu.
Walewangko B.Y., 2020. Pengaruh Penambah Fly Ash dan Trans Pada Tanah Lempung Terhadap Nilai CBR. Jurnal Sipil Statik Vol.8 No.1 : ISSN 2337-6732.