## PERBAIKAN TANAH PROBLEMATIK LEMPUNG LUNAK DENGAN METODE STABILISASI KIMIAWI DITINJAU DARI

## NILAI KADAR AIR DAN INDEKS PLASTISITAS
S Syahril 1) , Agus Suyono 1) , Muchtar 1) , Hendry 1) , Rio Prajudi 2,*) , Raihan Riandi 2)
1) Jurusan Teknik Sipil Politeknik Negeri Bandung
2) Program Pascasarjana Jurusan Magister Terapan Rekayasa Infrastruktur Politeknik Negeri Bandung
1,2) Jl. Gegerkalong Hilir, Ciwaruga, Kec. Parongpong, Kabupaten Bandung Barat, Jawa Barat, 40559
*) Email : rioprajudi@gmail.com

## Abstract
Soft clay soils generally have unfavorable characteristics or properties, when used as  a  basis  for  a  construction.  The  characteristics  of  soft  clay  soil  are  having  high soil  compressibility,  low  carrying  capacity,  low permeability  value,  being  cohesive and  having  a  high  level  of  soil  activity.  One  form  of  effort  to  improve  the characteristics of the soil's bad properties is to carry out stabilization. Stabilization is an activity of mixing soil with certain materials, and is expected to react with the soil, so that the soil characteristics become better. The methodology applied in this study  is  chemical  stabilization,  with  mineral  materials  in  the  form  of  marble  ash waste  with  4  different  types  of  variants.  Based  on  the  test  results,  there  was  a decrease in the value of the water content and soil plasticity index (PI) of 44.94% in variant 3 (20% marble ash waste) compared to the original soil. It is estimated that there  is  a  reaction  from  the  marble  ash  on  soft  clay  soil,  namely  in  the  form  of absorption of excess water contained in the soil and voids contained in the soil filled with marble waste, so that the adhesion between particles becomes better.
Kata kunci : indeks_plastisitas, kadar_air, lempung_lunak, limbah_abu_marmer, stabilisasi

## PENDAHULUAN
Pembangunan  infrastruktur  yang  baik dan  merata  merupakan  salah  satu pondasi untuk kemajuan Negara Republik  Indonesia.  Hampir  seluruh kegiatan  infrastruktur  berhubungan dengan  elemen  geoteknik.  Geoteknik memiliki  permasalahan  yang  cukup besar dalam
pembangunan, dikarenakan  suatu  konstruksi  tidak dapat memiliki jenis dan kondisi tanah yang harus ditempati, contohnya
apabila  konstruksi  tersebut  dibangun diatas tanah berjenis lunak.
Tanah lunak secara umum memiliki  sifat  yang  kurang  baik  untuk infrastruktur diatasnya. Sifat dari tanah lunak antara lain permeabilitas rendah, kompresibilitas tinggi, nilai sudut geser dalam  dan  daya  dukung  yang  rendah (Setyono,  2018).  Akibat  dari  sifat buruk  tersebut  dapat  menyebabkan terjadinya fenomena penurunan, pergerakan  dan  pergeseran  tanah  yang nantinya dapat berpengaruh buruk bagi
infrastruktur diatasnya
(Surbakti, 2021).  Dengan  adanya  hal  tersebut, maka perlu dilakukannya upaya perbaikan ada perkuatan tanah, sehingga  sifat  –  sifat  buruk  tanah tersebut  dapat  berubah  menjadi  lebih baik.  Tujuan  dilakukan  penelitian  ini adalah untuk mengetahui pengaruh dari limbah abu marmer terhadap karakteristik  tanah  lempung  lunak, yang  dimana  digunakan  sebagai  bahan alternatif stabilisasi tanah.
Tanah  lempung  merupakan  jenis tanah  yang  memiliki  ukuran  butiran kecil, memiliki sifat plastis dan bersifat kohesif.  Pada  tanah  lunak  seringkali menimbulkan berbagai masalah, antara lain  stabilitas  dan  penurunan  akibat rendahnya  daya  dukung  tanah  tersebut (Arifin,  2019).  Tanah  lempung  lunak memiliki  sifat  sangat  keras  apabila dalam  kondisi  kering,  tidak  mudah terkelupas dan memiliki nilai permeabilitas  yang  sangat  rendah (Syahril,  2020).  Pada  Gambar  1 merupakan tanah lunak yang digunakan dalam penelitian.
Seiring  perkembangan  metode stabilisasi  tanah,  banyak  ditemukan material  stabilisasi  yang  diperkirakan dapat  memperbaiki  sifat  buruk  tanah (Marquesl,  2021).  Stabilisasi  tanah secara  kimiawi  merupakan  upaya perbaikan karakteristik atau sifat tanah dengan  cara  menyampurkan  material tertentu kedalam tanah sehingga merubah  sifat  tanah  tersebut,  seperti niai  indeks  plastistias  (PI),  kadar  air (w),  daya  dukung  (qu),  kohesi  (c), kadar  air,  dan  sebagainya  (Syahril, 2020). Pada umumnya bahan stabilisasi  yang  digunakan  di  lapangan
yaitu  semen  atau  kapur,  hal  ini dikarenakan material tersebut mengandung  silika,  sehingga  lempung dapat  bereaksi  dan  terjadi  pengikatan kadar  air  berlebih  pada  tanah  lunak (Razali, 2016).
Pemilihan material stabilisai tersebut  (semen,  kapur,  kombinasi semen  dan  abu  terbang (fly  ash) ,  serta bahan  stabilisasi  yang  lain,  karena kesesuaiannya  dengan  jenis  tanah, mudah  diperoleh,  harga  yang  relatif murah dan tidak berdampak buruk bagi lingkungan  (Hendra,  2020).  Limbah abu marmer yang digunakan, dihasilkan dari debu marmer hasil dari proses  pemotongan  dengan  harga  jual relatif  lebih  murah  dibandingkan dengan  kapur  dan  semen  (Wardana, 2009).  Pada  Gambar  2,  merupakan serbuk  limbah  abu  marmer  yang digunakan dalam penelitian.

## METODE PENELITIAN
Pada  penelitian  ini  akan  menggunakan 4 macam variasi campuran limbah abu marmer  (LAM)  dengan  prosentase yang berbeda, yaitu varian 0, merupakan  tanah  asli  atau  0%  LAM, varian  1  dengan  10%  LAM,  varian  2 dengan  15%  LAM,  dan  varian  3 dengan  20%  LAM.  Serbuk  marmer yang  digunakan  dalam  penelitian diperoleh  dari  daerah  Cipatat,  Kab. Bandung  Barat,  Jawa  Barat  yang merupakan  sentra  pengrajin  marmer dan  keramik.  Pengujian  tanah  yang dilakukan  berupa  analisa  saringan butiran, hidrometer, uji kadar air, berat isi,  berat  jenis,  dan atterberg  limit . Klasifikasi  tanah  yang  digunakan dalam  penelitian  ini  menggunakan
metode Unified  Soil  Classification
System (USCS).  Pada  Gambar  3,
merupakan  diagram  alir  penelitian yang dilakukan. Gambar 1. Tanah lempung lunak dalam kondisi kering (Sumber: Dokumentasi Penelitian) Gambar 2. Serbuk limbah abu marmer (Sumber: Dokumentasi Penelitian)
Gambar 3. Diagram alir penelitian
HASIL DAN PEMBAHASAN Analisa Ukuran Butiran dan

## Hidrometer Tanah Asli
Pada  Tabel  1,  merupakan  hasil  dari analisa  saringan.  Pada  Tanah  Asli, butiran  yang  lolos  saringan  No.  200 mencapai  95,14%.  Pada  Gambar  4 merupakan grafik dari pengujian
analisa  saringan. Dari  hasil  pengujian analisa saringan butiran, dapat dikatakan bahwa tanah asli merupakan tanah  dengan  kandungan  lempung paling  banyak,  yaitu  mencapai  64%, sedangkan  untuk  lanau  sebesar  31%, pasir 5%, dan kerikil sebesar 0%.
Tabel 1. Analisa saringan tanah asli Saringan No. Diameter [mm] Tertahan [gram] % Tertahan % Lolos 4 4,750 0,00 0,00 100,00 10 2,000 0,00 0,00 100,00 20 0,840 0,05 0,10 99,90 40 0,425 0,12 0,24 99,66 60 0,250 0,41 0,82 98,84 100 0,150 0,60 1,20 97,64 200 0,074 1,25 2,50 95,14 Total 2,43 4,86
Gambar 4. Grafik analisa saringan butiran tanah asli
Kadar  Air,  Berat  Jenis,  dan  Berat Isi Tanah Asli
Hasil  dari  pengujian  berat  isi,  berat jenis  dan  kadar  air  tanah  asli,  dapat dilihat  pada  Tabel  2.  Dari  hasil pengujian,  berat  jenis  tanah  asli
tergolong  sebagai  tanah  lempung (Hardiyatmo,  2002),  sedangkan  kadar air yang diperoleh menunjukkan bahwa tanah  asli  mengandung  air  cukup tinggi, yaitu mencapai 50,16 %.
Tabel 2. Hasil pengujian kadar air, berat isi, dan berat jenis tanah asli
No. Keterangan Satuan Nilai 1. Kadar Air (w) % 50,16 2. Berat Isi Basah (gn) gr/cm 3 1,694 3. Berat Isi Kering (gd) gr/cm 3 1,304 4. Berat Jenis (Gs) - 2,590 5. Angka Pori (e) - 0,980 6. Porositas (n) - 0,495 7. Derajat Kejenuhan % 77,93 8. Berat Isi Jenuh (gsat) gr/cm 3 1,803
Atterberg Limit Tanah Asli Hasil  pengujian Atterberg  Limit tanah asli  dapat  dilihat  pada  Tabel  3,  pada
pengujian ini menentukan batas – batas konsistensi tanah, dengan melihat nilai batas cair (LL), batas plastis (PL), nilai
Indeks  Plastisitas  (PI),  dan  tingkat keaktifan  tanah  (AC).  Dari  hasil pengujian atterberg  limit ,  diperoleh nilai  indeks  plastisitas  tanah  yang tinggi,  yaitu  mencapai  47%,  dengan
tingkat  keaktifan  tanah  sebesar  0,87% dengan  potensi  pengembangan  dalam kategori normal - semi aktif (Ubaidillah dan Zaika, 2017). Tabel 3. Hasil pengujian atterberg limit tanah asli Keterangan Hasil (%) Batas Cair (LL) 85 Batas Plastis (PL) 38 Indeks Plastisitas 47 Tingkat Keaktifan Tanah (AC) 0,87

## Klasifikasi Tanah Asli Menggunakan Metode USCS
Setelah  diperoleh  kadar  lempung  dari pengujian analisa saringan butiran, dan nilai  batas  cair,  batas  plastis,  indeks plastisitas  dari  pengujian atterberg limit , maka dilakukan klasifikasi tanah, untuk menentukan jenis tanah tersebut.
Dalam penelitian ini
akan menggunakan  metode  USCS,  dengan parameter  seperti  pada  Tabel  4. Berdasarkan  hasil  analisa  ukuran butiran,  tanah  asli  tergolong  sebagai tanah  berbutir  halus (fine-grained
soils) dikarenakan  butiran  yang  lolos saringan  no.200  mencapai  lebih  dari 50%  yaitu  sebesar  95,14%  (Nina Fahrriana,  Yuliana  Ismina,  Ellida Novita Lydia, 2019), dengan demikian hasil  klasifikasi  tanah  menurut  USCS, dapat  dilihat  pada  Tabel  5.  Hasil  dari klasifikasi tanah menggunakan metode USCS,  menyebutkan  bahwa  tanah  asli tergolong sebagai tanah berbutir halus, dengan nilai plastisitas tinggi, menggunakan  simbol  USCS  CH  atau sering disebut dengan fat clay .

## Tabel 4. Parameter klasifikasi tanah metode USCS
No. Parameter Tanah Keterangan 1. Lolos saringan No. 200 95,14 % 2. Batas Cair (LL) 64 % 3. Batas Plastis (PL) 38 % 4. Indeks Plastisitas (PI) 47 % Tabel 5. Klasifikasi tanah metode USCS % Passing #200 LL>50% PI>0,73(LL-20) %
USCS Symbol USCS Name >50% Yes Yes CH Fat Clay No MH Elastic Silt No Yes CL Lean Clay No ML Lean Silt
(García-Gaines dan Frankenstein, 2015)
Kadar  Air  dan Atterberg  Limit

## Tanah Stabilisasi
Hasil  dari  pengujian  kadar  air  dan atterberg  limit tanah  stabilisasi  dapat dilihat  pada  Tabel  6  dan  Tabel  7. Berdasarkan  hasil  pengujian,  terjadi penurunan  nilai  indeks  plastistas, bersamaan dengan bertambahnya prosentase  dari  limbah  abu  marmer, dan  mencapai  optimum  pada  varian  3
(20%  LAM)  dengan  penurunan  dari nilai  indeks  plastisitas  tanah  asli
mencapai 44,94%. Hal ini diperkirakan adanya  pengaruh  dari  material  limbah abu  marmer  dalam  penyerapan  air yang  berlebih  pada  tanah  asli.  Hal  ini juga ditunjukkan dari terjadinya penurunan kandungan air (water content) akibat  adanya  penambahan material  limbah  abu  marmer.  Grafik penurunan  penurunan  nilai  indeks plastisitas  dan  nilai  kadar  air  tanah, dapat  dilihat  pada  Gambar  5  dan Gambar 6.
Tabel 6. Hasil pengujian kandungan kadar air tanah asli dan stabilisasi
Kadar Air (%) Tanah Asli 50,16 Tanah Asli + 10% LAM 35,74 Tanah Asli + 15% LAM 27,30 Tanah Asli + 20% LAM 25,32 Tabel 7. Hasil pengujian atterbeg limit tanah stabilisasi Keterangan 10% LAM 15% LAM 20% LAM Batas Cair (LL) 59,52 50,55 45,87 Batas Plastis (PL) 33,63 30,25 28,80 Indeks Plastisitas 25,89 20,30 17,07 Tingkat Keaktifan (AC) 0,56 0,44 0,37
Gambar 5. Grafik penurunan kandungan kadar air tanah asli dan stabilisasi
50.16 35.74 27.30 25.32 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00 Tanah Asli 10% LAM 15% LAM 20% LAM
Pro se n ta se K a d a r Air (% ) Variasi Campuran Kadar Air (%)
Gambar 6. Grafik penurunan indeks plastisitas tanah asli dan stabilisasi *) Keterangan:
LAM = Limbah Abu Marmer

## SIMPULAN
Dari  hasil  pengujian  yang  telah dilakukan,  tanah  asli  merupakan  tanah berbutir  halus (fine-grained  soils) dengan  prosentase  lolos  saringan  no. 200  mencapai  95,14%.  Klasifikasi tanah dengan metode USCS, menunjukkan bahwa tanah asli merupakan tanah Clay High (CH) atau sering disebut fat clay dengan plastisitas tinggi. Berdasarkan pengujian  kadar  air,  terjadi  penurunan kandungan  air  bersamaan  dengan bertambahnya  prosentase  limbah  abu marmer  yang  dicampurkan  kedalam tanah  asli.  Hal  ini  dapat  disebabkan karena  abu  marmer  menyerap  air berlebih didalam tanah. Pada pengujian atterberg  limit ,  diperoleh  penurunan nilai  indeks  plastisitas  tanah  (PI)  yang cukup  signifikan,  dengan  nilai  paling optium  pada  varian  3  (20%  LAM) yaitu  17,07%,  dimana  penurunan  PI yang terjadi mencapai 44,94% dibandingkan  tanah  asli.  Dilihat  dari tingkat keaktifan tanah, tanah stabilisasi  cenderung  membuat  tanah menjadi  lebih  baik,  dengan  potensi pengembangan yang semakin
mengecil,  seiring  bertambahnya  kadar limbah abu marmer yang diberikan.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Ucapan  terimakasih  diberikan  kepada Jurusan Teknik Sipil, Politeknik Negeri Bandung karena telah memberikan fasilitas dan dukungannya dalam penyediaan laboratorium Geoteknik.  Selain  itu,  penulis  juga memberikan  apresiasi  dan  ucapan terimakasih kepada  para  anggota penelitian,
karena dukungan, bimbingan  dan  arahannya  sehingga penelitian ini dapat terselesaikan.

## DAFTAR PUSTAKA
Arifin,  Yulian  Firmana,  dan  Gazali Rahman,  2019,  Stabilization  of Soft  Soil  with  Cement  and  Palm Kernel  Shell  Ash  Admixture. MATEC  Web  of  Conferences 280: 04011.
García-Gaines,  Rubén  A.,  dan  Susan Frankenstein,  2015,  USCS  and the  USDA  Soil  Classification System, Development of a
Mapping  Scheme. UPRM  and ERDC
Educational and Research  Internship  Program 47 25.89
20.3 17.07 0 20 40 60 Tanah Asli 10% LAM 15% LAM 20% LAM % Ind ek s P la st is it a s Variasi Campuran Indeks Plastisitas
(March): 37.
Hardiyatmo,  Hary  Christady,  2002,
Mekanika  Tanah  1 .  3  ed. Yogyakarta: Gadjah Mada University Press. Hendra,  Suryadharma,  dan  John  Tri Hatmoko, 2020, Perbaikan Tanah Lempung Berkapur Dengan  Abu  Sekam  Padi,  Studi kasus  di  desa  Putat  kecamatan Patuk Kab. Gunungkidul. 17(April): 1–13. Marques, A, dan S Syahril, 2021 , The Effect  of  Adding  Lime  and
Phosphoric  Acid  for  Soft  Soil
Improvement on Unconfined Compressive  Strength  Value. Proceedings of the 2nd International Seminar  of  Science and  Applied  Technology  (ISSAT 2021) 207 (Issat): 225–30.
Nina Fahrriana, Yuliana Ismina, Ellida Novita  Lydia,  Hendra  Ariesta, 2019,  Analisis  Klasifikasi  Tanah Dengan Metode USCS (Meurandeh Kota Langsa).
Jurnal  Ilmiah  Jurutera 6  (2)  :
005–013.
Razali,  Makmun  R,  dan  Olandri Wijaya,  2016,  Nilai  Cbr  Pada Stabilisasi  Tanah Dengan Semen
Jalan  Budi  Utomo  Unib  Depan.
Jurnal Inersia Oktober 8 (2): 67.
Setyono, Ernawan, Sunarto, dan Anggita  Moro  Gumilang,  2018, Pengaruh  Penggunaan  Bahan Serbuk  Marmer  Pada  Stabilisasi Tanah Lempung Ekspansif. Media  Teknik  Sipil 16  (2)  :  99  –
107.
Surbakti,  Rudianto,  2021,  Prediksi Penurunan  Konsolidasi  Tanah Lunak  Dengan  Metode  Analitis Dan  Metode  Element  Hingga. Journal  of  Civil  Engineering Building  and  Transportation 5 (2): 83–91.
Syahril,  S.,  A.K.  Somantri,  dan  A.A.
Haziri,  2020,  Study  of  stabilized soil clay soil characteristics using vulcanic  ash  and  tailing  as subgrade layers. IOP Conference Series:  Materials  Science  and Engineering 830 (2).
Syahril, S, A. Suyono, dan I.R. Prajudi,
2020, Reinforcement of Soft Soil on  Slope  Using  Volcanic  Ash and Phosphoric Acid
Stabilization  for  Subgrade  of Rigid  Pavement.  In Proceedings of  the  International  Seminar  of Science  and  Applied  Technology (ISSAT  2020) ,  Paris,  France: Atlantis Press.
Ubaidillah,  LR,  dan  Y  Zaika,  2017, Pengaruh  Ratio  Slurry  Air-kapur Pada  Stabilisasi  Tanah  Lempung Ekspansif  Untuk  Metode  Dsm. http://sipil.studentjournal.ub.ac.i d/index.php/jmts/article/view/48 2.
Wardana,  I  Gusti  Ngurah,  2009, Kelakuan  Tanah  Dengan  Sifat Kembang-Susut  Yang  Tinggi Pada  Stabilisasi  Tanah  Dengan Bahan  Serbuk  Marmer  Dan Bahan  Stabilia. Jurnal  Ilmiah Teknik Sipil 13 (2): 161–73.