## Pengaruh Penambahan Abu Daun Bambu dan Semen Terhadap Stabilitas Tanah
Athaya Zhafirah 1 , Asril Holifatil Muslimah 2
Jurnal Konstruksi Sekolah Tinggi Teknologi Garut Jl. Mayor Syamsu No. 1 Jayaraga Garut 44151 Indonesia Email : jurnal@sttgarut.ac.id
1 athaya@itg.ac.id
2 1711050@itg.ac.id
Abstrak  – Stabilisasi  tanah  merupakan  salah  satu  jenis  perbaikan  tanah  yang  bertujuan  untuk meningkatkan  kekuatan  tanah,  kekakuan  tanah,  pengurangan  plastisitas  dan  potensi  kembang susut, serta meningkatkan stabilitas tanah. Semen merupakan salah satu bahan stabilisasi yang telah banyak digunakan dan cocok. Namun, penggunaan semen dalam jumlah yang besar akan menghasilkan emisi gas rumah kaca dan mengancam ketersediaan sumber daya alam. Maka dari itu, abu daun bambu dapat dijadikan sebagai bahan untuk mereduksi penggunaan semen. Tujuan penelitian  ini  adalah  untuk  mendapatkan  variasi  campuran  penambahan  abu  daun  bambu  dan semen  yang  paling  signifikan  terhadap  kenaikan  daya  dukung  tanah.  Metode  yang  digunakan dalam penelitian ini adalah pengujian di laboratorium. Pengujian yang dilakukan adalah sifat fisis tanah (kadar air, berat isi, berat jenis, analisis saringan, dan batas atterberg ), pengujian pemadatan tanah, dan pengujian CBR soaked . Stabilisasi tanah dikombinasikan dengan 5% semen dan variasi abu  daun  bambu  sebesar  5%,  10%,  15%,  dan  20%  dari  berat  sampel  tanah  asli.  Tanah  asli diklasifikasikan ke dalam kelompok A-2-7 berdasarkan AASHTO ( American Association of State Highway and Transporting Official ) dan termasuk ke dalam SC (pasir berlanau, campuran pasir- lempung) berdasarkan USCS ( Unified Soil Classification System ) dengan plastisitas sedang. Pada variasi  penambahan  5%  semen  dan  5%  abu  daun  bambu,  nilai  berat  isi  kering  maksimum mengalami peningkatan yaitu 1,24 gram/cm 3 dengan kadar air optimum 35,22% . Nilai CBR juga diperoleh  peningkatan  sebesar  31,84%  dan  menurunkan  potensi  pengembangan  ( swelling ) menjadi 0,303% dengan kategori pengembangan rendah. Namun, jika melebihi variasi tersebut maka potensi pengembangan menjadi meningkat. Maka dari itu, dengan variasi penambahan 5% semen dan 5% abu daun bambu dapat berpengaruh signifikan terhadap daya dukung tanah.
Kata Kunci – Abu daun bambu; Eksperimental; Semen; Stabilisasi tanah.

## I. PENDAHULUAN
Stabilisasi tanah merupakan salah satu jenis perbaikan tanah yang paling praktis untuk meningkatkan kekuatan tanah, kekakuan tanah, pengurangan plastisitas dan potensi kembang susut, serta meningkatkan stabilitas tanah [1]–[4].  Stabilisasi  tanah  dapat dilakukan  salah  satunya  dengan  cara kimiawi,  yaitu  dengan menambahkan suatu bahan tambah ke dalam tanah [5], [6]. Semen merupakan salah satu bahan stabilisasi yang telah banyak digunakan dan cocok digunakan pada berbagai jenis tanah, namun lebih efektif pada tanah berpasir [7], [8]. Stabilisasi  menggunakan  semen  akan  membuat  ikatan  yang  kuat  antara  partikel  tanah  dikarenakan  hidrasi semen  yang  tumbuh  menjadi  kristal  dan  dapat  mengunci  ikatan  satu  sama  lain  dengan  tanah  [6],  [8],  [9]. Namun, penggunaan semen dalam jumlah yang besar akan meningkatkan produksi yang menghasilkan emisi gas rumah kaca dan mengancam ketersediaan sumber daya alam [8], [10]–[12]. Maka dari itu, abu daun bambu dapat  dijadikan  sebagai  bahan  tambah  untuk  mereduksi  penggunaan  semen  [13]. Abu  daun  bambu  dapat meningkatkan kekuatan tanah, mengurangi nilai kadar air optimum, dan meningkatkan berat isi kering [14].

## II. METODE PENELITIAN
Metode penelitian yang digunakan adalah pengujian di laboratorium, yang terdiri dari pengujian sifat fisis tanah  (kadar  air,  berat  isi,  berat  jenis,  batas atterberg ,  dan  analisis  saringan),  pengujian  pemadatan,  dan pengujian  CBR  ( California  Bearing  Ration ) soaked .  Tahapan  pada  penelitian  ini  digambarkan  ke  dalam diagram alir yang dapat dilihat pada Gambar 1.
Gambar 1: Diagram alir penelitian
Pengujian-pengujian yang dilakukan pada penelitian ini sesuai dengan acuan yang tertera pada Tabel 1.
Tabel 1: Acuan pengujian tanah Jenis Pengujian Standar Kadar Air SNI 1965:2008 Berat Jenis SNI 1964:2008 Berat Isi SNI 03-3637-1994 Batas atterberg SNI 1967:2008 Analisis Saringan SNI 3423:2008 Pemadatan Tanah SNI 1742:2008 CBR ( California Bearing Ratio ) soaked
SNI 1744:2012
Tanah yang digunakan pada penelitian ini diambil dari Desa Karyamekar, Kecamatan Pasirwangi dengan titik koordinat 7°13'01.7"S dan 107°45'22.3"E seperti pada Gambar 2.  Pengujian dilaksanakan di Laboratorium Teknik Sipil Institut Teknologi Garut seperti pada Gambar 3.
Gambar 2: Lokasi pengambilan sampel tanah
Gambar 3: Lokasi pengujian di laboratorium
Bahan stabilisator yang digunakan adalah semen tipe PCC ( Portland Composite Cement ) dan abu daun bambu jenis bambu tali ( gigantochloa apus ). Persentase semen yang digunakan pada penelitian ini adalah 5% dari berat sampel tanah dan abu daun bambu yang digunakan bervariasi, yaitu 5%, 10%, 15%, dan 20% dari berat sampel tanah. Sampel tanah asli selanjutnya disebut dengan S0; kombinasi sampel tanah asli + 5% semen + 5% abu daun bambu selanjutnya disebut dengan S1; kombinasi sampel tanah asli + 5% semen + 10% abu daun bambu  selanjutnya  disebut  dengan  S2;  kombinasi sampel  tanah asli  +  5% semen  +  15%  abu  daun  bambu selanjutnya  disebut  dengan  S3;  dan  kombinasi  sampel  tanah  asli  +  5%  semen  +  20%  abu  daun  bambu selanjutnya disebut dengan S4. Kombinasi sampel tanah yang ditambahkan dengan bahan stabilisator dapat dilihat pada Tabel 2.
Tabel 2: Kombinasi sampel tanah dengan bahan stabilisator
Sampel Simbol Tanah asli S0 Tanah asli + 5% semen + 5% abu daun bambu S1 Tanah asli + 5% semen + 10% abu daun bambu S2 Tanah asli + 5% semen + 15% abu daun bambu S3 Tanah asli + 5% semen + 20% abu daun bambu S4

## III. HASIL DAN DISKUSI

## A.  Hasil Pengujian Sifat Fisis Tanah
Tanah pada penelitian ini memiliki kadar air 59,11%; berat jenis 2,72; dan berat isi 1,87 gram/cm 3 . Nilai batas cair 51,41%; nilai batas plastis 39,00%; dan nilai indeks plastisitas 12,41% maka tanah pada penelitian ini memiliki plastisitas sedang. Hasil analisis saringan didapatkan persentase kerikil 4%, pasir 86%, lanau dan lempung 10%. Rekapitulasi hasil pengujian sifat fisis tanah dapat dilihat pada Tabel 3.
Tabel 3: Hasil pengujian sifat fisis tanah
Parameter Kadar Air 59,11% Berat Jenis 2,72 Berat Isi 1,87 gram/cm 3 Batas Cair 51,41% Batas Plastis 39,00% Indeks Plastisitas 12,41% Kerikil 4% Pasir 86% Lanau dan Lempung 10%
Klasifikasi  tanah  pada  penelitian  ini  menurut  AASHTO  ( American  Association  of  State  Highway  and Transporting Official ) termasuk ke dalam kelompok A-2-7 dan menurut USCS ( Unified Soil Classification System ) termasuk ke dalam kelompok SC (pasir berlanau, campuran pasir-lempung).

## B.  Hasil Pengujian Pemadatan Tanah
Hubungan antara kadar air optimum dan berat isi kering maksimum didapatkan dari hasil pengujian pemadatan di laboratorium yang digambarkan ke dalam bentuk grafik. Pengujian pemadatan ini menggunakan metode uji proctor standard .
Hasil pengujian pemadatan untuk nilai berat isi kering sampel S0, S1, S2, S3, dan S4 dapat dilihat pada grafik Gambar 4 dan Tabel 4.
1,20 1,24 1,10 1,01 1,07 0,9 0,95 1 1,05 1,1 1,15 1,2 1,25 1,3 1,35 1,4 0 5 10 15 20 B er at is i k er in g ( g ram /cm 3 ) 5% Semen + variasi abu daun bambu (%)

## Tabel 4: Hasil pengujian pemadatan untuk berat isi kering
Sampel Berat isi kering maksimum (gram/cm 3 ) S0 1,20 S1 1,24 S2 1,10 S3 1,01 S4 1,07
Berdasarkan  Gambar  4,  menunjukkan  bahwa  nilai  berat  isi  kering  maksimum  mengalami  kenaikan  pada sampel S1 (tanah asli + 5% semen + 5% abu daun bambu), tetapi mengalami penurunan seiring bertambahnya variasi penambahan abu daun bambu.
Hasil pengujian pemadatan untuk kadar air optimum sampel S0, S1, S2, S3, dan S4 dapat dilihat pada grafik Gambar 5 dan Tabel 5.
Gambar 5: Grafik kadar air optimum sampel S0, S1, S2, S3, dan S4
Tabel 5: Hasil pengujian pemadatan untuk kadar air optimum
Sampel Kadar air optimum (%) S0 36,62 S1 35,22 S2 34,70 S3 33,60 S4 32,98
Berdasarkan Gambar 5, menunjukkan bahwa nilai kadar air optimum paling besar pada sampel S0, yaitu pada sampel  tanah  asli  sebelum  ditambahkan  dengan  bahan  stabilisator  dan  mengalami  penurunan  seiring bertambahnya variasi penambahan abu daun bambu.
S0 36,62 S1 35,22 S2 34,70
S3
33,60 S4 32,98 32 33 34 35 36 37 38 39 0 5 10 15 20 Kad ar air o p ti m u m ( % ) 5% Semen + variasi abu daun bambu (%)

## C.  Hasil Pengujian CBR (California Bearing Ratio)
Pengujian CBR dilakukan dalam kondisi terendam ( soaked ), kondisi yang paling sering ditemui di lapangan karena air selalu mempengaruhi konstruksi bangunan, sehingga dalam perhitungan konstruksi bangunan, nilai CBR soaked yang dipergunakan sebagai dasar perhitungan. CBR soaked dipergunakan untuk mendapatkan nilai CBR asli dari lapangan dengan keadaan jenuh air dan mengalami pengembangan maksimum. Ikatan antar butir  merupakan kemampuan saling mengunci antar butiran dan adanya rekatan yang merekatkan permukaan butiran tersebut, semakin kuat ikatan antar butir akan menghasilkan nilai CBR yang semakin tinggi dan begitu pula sebaliknya. Pengujian ini dimaksudkan untuk menunjukkan apakah penambahan bahan stabilisator akan memberikan pengaruh terhadap nilai CBR. Hasil pengujian CBR dapat dilihat pada Tabel 6.
Tabel 6: Hasil pengujian CBR ( California Bearing Ratio )
Sampel Nilai CBR (%) Berat isi kering (gram/cm 3 ) Swelling S0 8,94 1,23 0,380 S1 31,84 1,32 0,303 S2 41,43 1,29 0,643 S3 18,41 1,17 1,210 S4 14,89 1,05 1,433
Berdasarkan hasil pengujian CBR dengan dilakukan perendaman selama 4 hari menghasilkan peningkatan nilai  CBR  setelah  ditambah  semen  dan  abu  daun  bambu.  Sesuai  dengan  nilai  yang  terlihat  pada  Tabel  6 diperoleh nilai CBR S0 8,94%; CBR S1 31,84%; CBR S2 41,43%; CBR S3 18,41%; dan CBR S4 14,89%. Nilai berat isi kering untuk sampel S0 1,23 gram/cm 3 ; sampel S1 1,32 gram/cm 3 ; sampel S2 1,29 gram/cm 3 ; sampel S3 1,17 gram/cm 3 ; dan sampel S4 1,05 gram/cm 3 . Sedangkan potensi swelling pada sampel S0 0,380%; sampel S1 0,303%; sampel S2 0,643%; sampel S3 1,210%; dan sampel S4 1,433%. Hasil dari pengujian pada Tabel 6 juga dapat membentuk grafik yang menghubungkan antara persentase penambahan semen dan abu daun bambu terhadap nilai CBR, nilai berat isi kering, dan potensi swelling yang dapat dilihat berturut-turut pada Gambar 6, Gambar 7, dan Gambar 8.
Gambar 6: Grafik hubungan 5% Semen + variasi abu daun bambu (%) terhadap nilai CBR rendaman
Berdasarkan Gambar 6, menunjukkan bahwa nilai CBR maksimum terdapat pada sampel S2 (tanah asli + 5% semen  +  10%  abu  daun  bambu)  yaitu  41,43%.  Namun,  untuk  sampel  S3  dan  S4  nilai  CBR  mengalami penurunan.
S0 8,94 S1 31,84 S2 41,43 S3 18,41 S4 14,89 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 0 5 10 15 20 C B R r en d am an 5% Semen + variasi abu daun bambu (%)
Gambar 7: Grafik hubungan 5% Semen + variasi abu daun bambu (%) terhadap nilai berat isi kering
Berat isi kering tanah maksimum berada pada sampel S1 (tanah asli + 5% semen + 5% abu daun bambu) yaitu 1,32  gram/cm 3 .  Namun,  untuk  sampel  S2,  S3,  dan  S4  mengalami  penurunan.  Hal  ini  disebabkan  karena tergantikannya sebagian volume tanah oleh abu daun bambu.
Pengujian  CBR soaked juga  akan  terjadi  pengembangan  ( swelling ). Swelling terjadi  seiring  dengan bertambahnya volume tanah yang diakibatkan penambahan air pada sampel tanah karena proses perendaman.
Gambar 8: Grafik hubungan 5% Semen + variasi abu daun bambu (%) terhadap potensi swelling Sampel  S0 mencapai nilai swelling 0,380% termasuk dalam kategori tanah dengan potensi pengembangan rendah dan terjadi penurunan pada sampel S1 (tanah asli + 5% semen + 5% abu daun bambu) menjadi 0,303%, sedangkan nilai swelling maksimum terdapat pada sampel S4 (tanah asli + 5% semen + 20% abu daun bambu) yaitu 1,433% dan termasuk kategori tanah dengan potensi pengembangan sedang. Hasil tersebut menunjukkan bahwa  penambahan  semen  dan  abu  daun  bambu  pada  tanah  asli  kurang  mampu  mengurangi  potensi pengembangan ( swelling ).
S0
1,23
S1 1,32 S2 1,29 S3 1,17 S4 1,05 1,00 1,05 1,10 1,15 1,20 1,25 1,30 1,35 0 5 10 15 20 B er at is i k er in g ( g ram /cm 3 ) 5% Semen + variasi abu daun bambu (%) S0 0,380 S1 0,303
S2 0,643 S3 1,210 S4 1,433 0,3 0,5 0,7 0,9 1,1 1,3 1,5 0 5 10 15 20 S w ellin g 5% Semen + variasi abu daun bambu

## IV. KESIMPULAN
Kesimpulan yang didapatkan dari penelitian ini adalah sebagai berikut :
1. Klasifikasi  tanah  menurut  USCS  termasuk  ke  dalam  kelompok  SC  (pasir  berlanau,  campuran  pasir- lempung)  dengan  plastisitas  sedang.  Sedangkan  menurut  AASHTO,  sampel  tanah  termasuk  ke  dalam kelompok A-2-7 (kerikil atau pasir lanauan atau lempungan).
2. Kadar air optimum pada sampel S0 (tanah asli) yaitu 36,62%. dengan berat isi kering maksimum 1,20 gram/cm 3 . Setelah tanah distabilisasi, berat isi kering maksimum menjadi 1,24% pada sampel S1 (tanah asli  +  5%  semen  +  5%  abu  daun  bambu).  Nilai  kadar  air  optimum  mengalami  penurunan  seiring bertambahnya variasi penambahan abu daun bambu.
3. Nilai CBR sampel S0 (tanah asli) diperoleh 8,94% dengan potensi swelling 0,380%, sedangkan nilai CBR pada sampel S1 (tanah asli + 5% semen + 5% abu daun bambu) diperoleh 31,84% dengan potensi swelling 0,303%. Hal ini menunjukkan bahwa pada sampel S1 (tanah asli + 5% semen + 5% abu daun bambu) mempunyai pengaruh yang signifikan terhadap nilai CBR untuk perkuatan tanah.
4. Potensi swelling yang  terjadi  setelah  penambahan  bahan  stabilisator  meningkat  dari  potensi  rendah menjadi  potensi  sedang.  Hasil  tersebut  menunjukkan  bahwa  penambahan  semen  dan  abu  daun  bambu kurang mampu mengurangi potensi pengembangan ( swelling ).

## DAFTAR PUSTAKA
[1] A. Zhafirah, S. Permana, M. Daris, and D. Yogawsara, “Comparative analysis of soft soil consolidation time due to improvement using Prefabricated Vertical Drain,” IOP Conf. Ser. Mater. Sci. Eng. , vol. 1098, no. 2, p. 022056, Mar. 2021, doi: 10.1088/1757-899X/1098/2/022056.
[2] A. A. Firoozi, C. Guney Olgun, A. A. Firoozi, and M. S. Baghini, “Fundamentals of soil stabilization,” Int. J. Geo-Engineering , vol. 8, no. 1, p. 26, Dec. 2017, doi: 10.1186/s40703-017-0064-9.
[3] E.  A.  Kabdiyono,  “PENGARUH  PENAMBAHAN  ABU  DAUN  BAMBU  (BLA)  DAN  KAPUR TERHADAP  NILAI  CBR  PADA  STABILISASI  TANAH  LEMPUNG  BERLANAU  UNTUK KONSTRUKSI  JALAN,” J.  Ilm.  Desain  Konstr. ,  vol.  18,  no.  1,  pp.  92–107,  Jun.  2019,  doi: 10.35760/dk.2019.v18i1.1961.
[4] W. Fathonah, E. Mina, R. I. Kusuma, and D. Y. Ihsan, “Stabilisasi Tanah Menggunakan Semen Slag Serta  Pengaruhnya  Terhadap  Nilai  California  Bearing  Ratio  (CBR)  (Studi  Kasus:  Jl.  Munjul,  Kp. Ciherang, Desa Pasir Tenjo, Kecamatan Sindang Resmi, Kabupaten Pandeglang),” J. Fondasi , vol. 9, no. 1, May 2020, doi: 10.36055/jft.v9i1.7688.
[5] E. Fabiano et al. , “Improving geotechnical properties of a sand-clay soil by cement stabilization for base course in forest roads,” African J. Agric. Res. , vol. 12, no. 30, pp. 2475–2481, Jul. 2017, doi: 10.5897/AJAR2016.12482.
[6] H. Afrin, “A Review on Different Types Soil Stabilization Techniques,” Int. J. Transp. Eng. Technol. , vol. 3, no. 2, p. 19, 2017, doi: 10.11648/j.ijtet.20170302.12.
[7] Sofwan and S. Nurdin, “Bearing Capacity Improvement of Expansive Soil: Stabilization with Cement and  Iron  Oxide  Additive,” MATEC  Web  Conf. ,  vol.  331,  p.  02005,  Dec.  2020,  doi: 10.1051/matecconf/202033102005.
[8] H. Jafer, I. Jawad, Z. Majeed, and A. Shubbar, “The development of an ecofriendly binder containing high  volume  of  cement  replacement  by  incorporating  two  by-product  materials  for  the  use  in  soil stabilization,” Przegląd Nauk. Inżynieria i Kształtowanie Środowiska , vol. 30, no. 1, pp. 62–74, Apr. 2021, doi: 10.22630/PNIKS.2021.30.1.6.
[9] E. Mina, W. Fathonah, R. I. Kusuma, and N. Abdurrasyid, “Pemanfaatan Semen Slag untuk Stabilisasi Tanah dan Pengaruhnya Terhadap Nilai CBR Berdasarkan Variasi Kadar Air Sisi Basah Optimum,” J. Ilm. Rekayasa Sipil , vol. 18, no. 2, pp. 132–140, Oct. 2021, doi: 10.30630/jirs.v18i2.648.
[10]  A. G and T. N, “Review on Partial Replacement of Cement in Concrete by Using Waste Materials,” Int. Res. J. Multidiscip. Technovation , Nov. 2019, doi: 10.34256/irjmtcon76.
[11]  G. Habert et al. , “Environmental impacts and decarbonization strategies in the cement and concrete industries,” Nat. Rev. Earth Environ. , vol. 1, no. 11, Nov. 2020, doi: 10.1038/s43017-020-0093-3.
[12]  M. M. H. Khan, J. Havukainen, and M. Horttanainen, “Impact of utilizing solid recovered fuel on the global warming potential of cement production and waste management system: A life cycle assessment approach,” Waste  Manag.  Res.  J.  a  Sustain.  Circ.  Econ. ,  vol.  39,  no.  4,  Apr.  2021,  doi: 10.1177/0734242X20978277.
[13]  A. S. A. Rahman, I. B. M. Jais, N. Sidek, J. Ahmad, and M. I. F. Rosli, “Bamboo leaf ash as the stabilizer for  soft  soil  treatment,” IOP  Conf.  Ser.  Earth  Environ.  Sci. ,  vol.  140,  p.  012068, Apr.  2018,  doi: 10.1088/1755-1315/140/1/012068.
[14]  I. J. Inim, U. E. Affiah, and O. O. Eminue, “Assessment of bamboo leaf ash/lime-stabilized lateritic soils  as  construction  materials,” Innov.  Infrastruct.  Solut. ,  vol.  3,  no.  1,  p.  32,  Dec.  2018,  doi: 10.1007/s41062-018-0134-7.