## Jurnal Ilmiah Rekayasa Sipil
Available online at : http://ejournal2.pnp.ac.id/index.php/jirs/ Terakreditasi SINTA Peringkat 5

## Kinerja Semen Portland Komposit Sebagai Stabilisator Subgrade dan Pengaruhnya Terhadap Nilai Kuat Tekan Bebas
1 Woelandari Fathonah, 2 Enden Mina, 3 Rama Indera Kusuma, 4 Dicky Damari 1,2,3,4 Jurusan Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sultan Ageng Tirtayasa
1 woelandari@untirta.ac.id

## Abstract
Soil serves as a support for the foundation of the building on it in various kinds of civil engineering work. The case study in this research is  Cibingbin Village, Cibaliung District, Pandeglang Regency, because visually the road is damaged and bumpy, based on the DCP test the soil has a field CBR value of 2.667%. According to the Directorate General of Highways−Kemen PUPR in 2017, the CBR value for subgrade below 6% needs to be stabilized. In this study, soil stabilization was carried out using portland cement with laboratory tests, namely soil physical tests and free compressive  strength tests. The  variations of portland cement  used  were 0%,  3%,  5%,  and 7%  with  curing times of 0 days, 7 days and 28 days. The original soil qu value at 0 days of curing was 2,007 kg/cm2, 3%, 5% and 7% the Qu value increased to 3,348 kg/cm 2 , 4,635 kg/cm 2 , 5,377 kg/cm 2 , and the Qu value for curing 7 day is 2,119 kg/cm 2 , 4,718 kg/cm 2 . 5,764 kg/cm 2 , 6,276 kg/cm 2 . The maximum Qu value was obtained at 7% Portland cement variation with a curing time of 7 days. The original soil plasticity index value was 42.86% and the variation of 7% portland cement with a curing time of 7 days decreased by 24.62% in the high plasticity category, so further research is needed to obtain a plasticity index value that matches the criteria for road subgrade.
Keywords: unconfined compression strength, portland, cement, stabilization, soil

## Abstrak
Tanah berfungsi sebagai penopang pondasi bangunan di atasnya dalam berbagai macam pekerjaan teknik sipil. Studi kasus pada penelitian ini adala Desa Cibingbin Kecamatan Cibaliung Kabupaten Pandeglang, karena secara visual jalan rusak dan bergelombang, berdasarkan uji DCP tanah memiliki nilai CBR lapangan sebesar 2,667%. Menurut Ditjen Bina Marga−Kemen PUPR tahun 2017, nilai CBR untuk tanah dasar di bawah 6% perlu distabilkan. Pada penelitian ini dilakukan stabilisasi tanah menggunakan semen portland dengan pengujian laboratorium yaitu uji fisik tanah dan uji kuat tekan bebas. Variasi semen portland yang digunakan yaitu 0 %, 3%, 5% dan 7% dengan lama pemeraman 0 hari , 7 hari dan 28 hari. Nilai Qu tanah asli pada pemeraman 0 hari adalah 2.007 kg/cm 2 , 3%, 5% dan 7% nilai Qu meningkat masing-masing menjadi 3.348 kg/cm 2 , 4.635 kg/cm 2 , 5.377 kg/cm 2 , dan nilai Qu untuk  pemeraman  7  hari  adalah  2.119  kg/cm 2 ,  4.718  kg/cm 2 .  5.764  kg/cm 2 ,  6.276  kg/cm 2 .  Nilai  Qu  maksimum diperoleh pada variasi semen portland 7% dengan lama pemeraman 7 hari. Nilai indek plastisitas tanah asli adalah 42,86%  dan  pada  variasi  semen portland 7%  dengan  lama  pemeraman  7  hari  mengalami  penurunan  sebesar 24.62% dengan kategori plastisitas tinggi, sehingga perlu dilakukan penelitian lebih lanjut agar diperoleh nilai indeks plastisitas yang sesuai dengan kriteria untuk subgrade jalan.
Kata kunci: kuat tekan bebas, portland , semen, stabilisasi, tanah

## 1.  Pendahuluan
Dalam  pandangan  Teknik  Sipil,  tanah  adalah himpunan mineral, bahan organik, dan endapan-endapan  yang  relatif  lepas  ( loose ),
yang  terletak  di  atas  batuan  dasar  ( bedrock ).
Ikatan  antara  butiran  yang  relatif  lemah  dapat disebabkan  oleh  karbonat  zat  organik,  atau oksida-oksida  yang  mengendap  di  antara partikel-partikel.  Ruang  di  antara  partikel-
Woelandari Fathonah 1 , Enden Mina 2 , Rama Indera Kusuma 3 , Dicky Damari 4
partikel  dapat  berisi  air,  udara  ataupun keduanya.  Proses  pelapukan  batuan  atau proses  geologi  lainnya  yang  terjadi  di  dekat permukaan bumi membentuk tanah [1]. Tanah merupakan  komponen  dasar  yang  memiliki peranan  penting,  tanah  berfungsi  sebagai penerima  beban  struktur  diatasnya  [2].  Tanah lempung  ekspansif  merupakan  tanah  dasar yang kurang baik dalam mendukung konstruksi di  atasnya  karena  berpotensi  mengalami kegagalan misalnya retakretak, bergelombang, amblas,  dan  sebagainya  [3].  Stabilisasi merupakan  metode  untuk  memperbaiki  daya dukung  dan  karakteristik  tanah  dengan memberikan  perlakukan  khusus  [4],  [5].  Salah satu metode stabilisasi tanah adalah menggunakan  semen.  Tanah  yang  perlu distabilisasi  memiliki  sifat  teknis  seperti  kuat tekan  bebas  tanah  lempung  yang  sangat rendah  [6].  Menurut  peraturan  Bina  Marga tahun  2017,  nilai  daya  dukung  tanah  tidak kurang dari 6%, jika tidak memenuhi maka perlu dilakukan stabilisasi [7].
Semen  adalah  material  yang  mempunyai  sifat adhesif  dan  kohesif  sebagai  perekat  yang mengikat  fragmen-fragmen  mineral  menjadi suatu  kesatuan  yang  kompak,  maka  semen portland cukup  mampu  menaikkan  nilai  kuat geser pada tanah. Penggunaan semen portland mampu  meningkatkan  angka  CBR unsoaked sebesar  11%  pada  campuran  3%  semen, 21.5%  pada  campuran  6%  semen  dan  29% pada campuran 10% semen jika dibandingkan dengan  CBR  tanah  asli  [8].  Sedangkan stabilisasi dengan semen slag mampu meningkatkan  nilai  qu  optimum  sebesar  4,53 kg/cm 2 pada  kadar  semen  slag  20%  dengan pemeraman 7 hari [9]. Pada variasi 5% semen
dengan pemeraman 7 hari mampu meningkatkan  nilai  qu  sebesar  4  kali  lipat  dari nilai  sebelumnya  [10].  Pada  variasi  9%  PCC ( Portland Composite Cement ) mampu
menghasilkan  nilai  qu  maksimum  sebesar 729,31  kN/m 2 [11].  Semen portland yang dimanfaatkan  sebagai  bahan  stabilisasi  pada tanah gambut mampu meningkatkan nilai CBR pada  variasi  15%  semen  dengan  nilai  CBR sebesar 8,87% [12]. Pada penelitian ini, penulis ingin  mengetahui  kinerja  semen portland terhadap  nilai  CBR  pada  variasi  0%,3%,  5% dan 7% dengan pemeraman 0 hari, 7 hari dan 28 hari.

## 2.  Metode Penelitian
Penelitian ini berdasarkan pada prosedur yang sesuai  dengan  peraturan  SNI.  Penelitian  ini memiliki  tahapan  diantaranya  mengidentifikasi sifat  fisik  dan  batas-batas  tanah  untuk mengetahui  sifat  dan  jenis  tanah.  Dilanjutkan dengan  pemadatan  tanah  untuk  menentukan kadar air optimum untuk pembuatan benda uji. Lalu  melakukan  pencampuran  bahan  tambah semen portland ke  dalam  tanah  dengan presentase  yang  sudah  ditentukan,  yaitu  0%, 3%,  5%  dan  7%.  Benda  uji  yang  sudah dicampur  selanjutnya  dilakukan  pemeraman dengan  waktu  pemeraman  selama  0  hari  ,  7 hari dan 28 hari. Pengujian sifat mekanis tanah untuk mengetahui nilai kuat tekan bebas tanah. Persentase  campuran  diambil  berdasarkan berat kering tanah, kemudian setelah pencampuran dilakukan pemeraman selama  0 hari,  7  hari  dengan  cara  dibungkus  kantong plastik,  lalu  disimpan  dalam  temperatur  suhu yang tetap [13].
Pada  saat  penelitian  di  laboratorium,  tentu adanya  spesifikasi  yang  digunakan  saat
Woelandari Fathonah 1 , Enden Mina 2 , Rama Indera Kusuma 3 , Dicky Damari 4
pembuatan  benda  uji  karena  cara  pembuatan benda  uji  sangat  berpengaruh  terhadap  hasil benda  uji  yang  didapatkan.  Pembuatan  benda uji diawali dengan pencampuran tanah dengan bahan  tambah  semen portland komposit berdasarkan persentase yang sudah ditentukan adalah  0%,  3%,  5%,  7%  dan  penambahan  air sesuai takaran yang sudah ditentukan. Setelah semuanya  tercampur  rata  hingga  homogen,
selanjutnyan
dilakukan pemadatan menggunakan alat pemadatan standard proctor.
Tanah yang dimasukkan lalu ditumbuk sebanyak  25  kali  dengan  pola  menggunakan alat  penumbuk  yang  dijatuhkan  secara  bebas dari  ketinggian  304,8  mm  ±  1,524  mm  diatas permukaan  benda  uji,  memasukan  tanah  lalu ditumbuk  dilakukan  sebanyak  3  lapis  dengan ketebalan yang sama. Setelah selesai penumbukan di lapis ke tiga, lalu permukaannya diratakan dan memasang mold UCT dan ditekan hingga mold masuk kedalam cetakan  pemadatan standard  proctor .  Setelah dikeluarkan  menggunakan  alat  dongkrak, rapihkan sisi benda uji dengan pemotong pisau agar benda uji rata dapat menyentuh sempurna dengan  alat  kuat  tekan  bebas.  Setelah pemadatan,  melakukan  pemeraman  selama  7 hari  menggunakan  plastik  dan  ditempatkan ditempat  steril  yang  aman  dari  kejatuhuan benda. Lalu kemudian dilakukan pengujian kuat tekan bebas [14].

## 3.  Hasil dan Pembahasan
Sampel  tanah  merupakan  tanah disturb (terganggu).  Hasil  uji  DCP  sebesar  2,667%.
Sampel tanah kemudian dibawa ke laboratorium  Teknik  Sipil  UNTIRTA  untuk dilakukan uji sifat fisik dan mekanis tanah.

## Hasil Pengujian Sifat Fisik Tanah Asli
Pengujian  sifat  fisik  tanah  asli  yang  dilakukan yaitu batas atterberg , berat jenis, analisa besar butir, berat isi dan pemadatan. Hasil pengujian dirangkum pada Tabel 1 berikut ini.
Tabel 1. Hasil Pengujian Sifat Fisik Tanah Asli
No Jenis Pengujian Satuan Hasil Pengujian 1 Kadar air optimum (%) 26 2 Kerapatan kering maksimum gr/cm 3 1,418 3 Berat jenis 2,701 4 Analisa besar butir (lolos No 200) (%) 52 5 Batas cair (%) 70 6 Batas plastis (%) 27,14 7 Indeks plastisitas (%) 42,86
Berdasarkan sistem klasifikasi AASHTO menunjukkan  bahwa  tanah  di  Desa  Cibingbin, Kecamatan  Cibaliung,  Kabupaten  Pandeglang termasuk  kedalam  grup  A-7  merupakan  tipe material  tanah  berlempung,  dan  kondisi  tanah adalah sedang sampai buruk.

## Stabilisasi Tanah
Pengujian  sifat  fisik  tanah  dan  pengujian  UCT dengan penambahan semen portland komposit dengan  variasi  0%,  3%,  5%  dan  7%,  lama peemeraman 0 hari , 7 hari dan 28 hari.

## Perhitungan Kebutuhan Tanah
Perhitungan  kebutuhan  sampel  tanah  dan bahan tambah semen portland .
1.  Massa Kebutuhan Tanah
Volume mold   = 785 cm 3 γd, maksimum = 1,425 gram/cm 3
Massa Tanah  = γmold x γd, maksimum = 785 x 1,425
= 1118,62 ≈ 1119 gr 2.  Kebutuhan Bahan Tambah
Woelandari Fathonah 1 , Enden Mina 2 , Rama Indera Kusuma 3 , Dicky Damari 4
Jurnal Ilmiah Rekayasa Sipil Vol . 1 No. 19 Edisi April 2022
Perhitungan  kebutuhan  massa  bahan  tambah Semen portland komposit  untuk  benda  uji dengan presentase 0%, 3%, 5% dan 7%. a.  Campuran 0%. 1119 gr x 0%  = 0 gr b.  Campuran 3%. 1119 gr x 3% = 33,57 gr c.  Campuran 5%. 1119 gr x 5% = 55,95 gr d.  Campuran 7%. 1119 gr x 7% = 78,33 gr

## Pembuatan dan Pengujian Benda Uji
Pada  saat  penelitian  di  laboratorium,  tentu adanya  spesifikasi  yang  digunakan  saat pembuatan  benda  uji, karena cara  pembuatan benda  uji  sangat  berpengaruh  terhadap  hasil benda uji yang didapatkan  [15].
Gambar 1. Pengujian kuat tekan bebas tanah dengan campuran semen portland komposit
Hasil  pengujian  kuat  tekan  bebas  pada campuran tanah dengan bahan tambah semen portland komposit dengan variasi  0%, 3%, 5%, dan 7% dengan lama pemeraman 0 hari , 7 hari dan  28  hari.  Hubungan  nilai  kuat  tekan  bebas (qu)  dengan  presentase  bahan  tambah ditunjukkan pada Gambar 2.
Gambar 2. Grafik hubungan nilai qu dengan presentase bahan tambah
Hasil  yang  diapat  dari  pengujian  kuat  tekan bebas dengan bahan tambah semen portland komposit pemeraman 0 hari pada persentase 0% adalah 2,007 kg/cm 2 , penambahan semen 3%  didapatkan  3,348  kg/cm 2 ,  penambahan semen  5%  adalah  4,635  kg/cm 2 ,  dan  pada penambahan  semen  7%  didapat  5,377 kg/cm 2 .  Pada  pengujian  7  hari  pemeraman didapat  0%  bahan  tambah  didapatkan  2,119 kg/cm2,  penambahan  semen  3%  adalah 4,718 kg/cm 2 , penambahan semen 5% adalah 5,764  kg/cm 2 ,  dan  penambahan  semen  7% didapatkan 6,276 kg/cm 2 . Hubungan nilai kuat tekan  bebas  (qu)  dengan  waktu  pemeraman ditunjukkan pada Gambar 3.
0 1 2 3 4 5 6 7 8 0 1 2 3 4 5 6 7 qu (kg/cm2) Persentase Bahan Tambah (%) Grafik Hubungan qu dengan Persentase Bahan Tambah 0 Hari 7 Hari 28 Hari
Woelandari Fathonah 1 , Enden Mina 2 , Rama Indera Kusuma 3 , Dicky Damari 4
Gambar 3. Grafik hubungan nilai qu dengan waktu pemeraman
Berdasarkan grafik pada Gambar 3
menunjukkan hasil bahwa peningkatan nilai qu maksium  didapatkan  pada  variasi  semen portland
komposit 7% dengan waktu pemeraman  7  hari,  setelah  7  hari  nilai  qu mengalami penurunan nilai qu.
Pengaruh Semen
Portland Komposit Terhadap     Sifat Fisik Tanah
Berikut  hasil  pengujian  sifat  fisik  tanah menggunakan  bahan  tambah  semen portland komposit.

## Batas Cair
Pengujian  batas  cair  dengan  penambahan semen portland komposit  menunjukkan  hasil bahwa  seiring  bertambahnya  variasi  semen portland komposit  dapat  menurunkan  nilai batas  cair.  Nilai  batas  cair  ditunjukkan  pada Gambar 4.
Gambar 4. Grafik hubungan nilai LL dengan penambahan variasi semen portland komposit

## Batas Plastis
Pengujian  batas  plastis  dengan  penambahan semen portland komposit  menunjukkan  hasil bahwa  seiring  bertambahnya  variasi  semen portland komposit  dapat  menurunkan  nilai batas  plastis.  Nilai  batas  plastis  ditunjukkan pada Gambar 5.
Gambar 5. Grafik hubungan nilai PL dengan penambahan variasi semen portland komposit

## Indeks Plastisitas
Nilai indeks plastisitas merupakan pengurangan  dari  nilai  batas  cair  dan  batas plastis. berdasarkan persentase yang ditambahkan.  Seiring  bertambahnya  variasi semen portland komposit  dapat  menurunkan
0 5 10 15 20 25 30 0 1 2 3 4 5 6 7 qu (kg/cm2) Waktu Pemeraman (Hari) 0% 3% 5% 7% Grafik Hubungan Nilai qu Terhadap Waktu Pemeraman 0 1 2 3 4 5 6 7 8 40 45 50 55 60 65 70 75 Ba tas C air (L L) Persentase Bahan Tambah Grafik Hubungan Batas Cair dengan Penambahan Persentase Bahan Tambah 0 1 2 3 4 5 6 7 8 25,0 25,5 26,0 26,5 27,0 27,5 Ba tas Plas tis (PL ) Persentase Bahan Tambah (%)
Grafik Hubungan Batas Plastis dengan Penambahan Persentase Bahan Tambah
Woelandari Fathonah 1 , Enden Mina 2 , Rama Indera Kusuma 3 , Dicky Damari 4
nilai  indeks  plastisitas.  Nilai  indeks  plastisitas ditunjukkan pada Gambar 6.
Gambar 6. Grafik hubungan nilai indeks plastisitas dengan penambahan variasi semen portland komposit

## 4.  Kesimpulan
Dari hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa, stabilisasi  dengan  bahan  tambah  semen portland komposit dapat meningkatkan nilai qu, dimana nilai qu semakin naik seiring bertambahnya  presentase  semen portland komposit.  Karakteristik  menurut  AASHTO adalah  tipe  tanah  berlempung,  maka  dengan ditambahkannya semen ini dapat memperbaiki daya  dukung  tanah,  karena  kandungan  di dalam  semen  tersebut  mengandung  zat-zat kimia  termasuk  zat  silika  yang  berfungsi sebagai  zat  pengikat  yang  aktif  setelah dicampurkan  dengan  air.  Nilai  qu  maksimum diperoleh  pada  variasi  semen portland 7% dengan lama pemeraman 7 hari sebesar 6.276 kg/cm 2 .  Untuk  nilai  indeks  plastisitas  tidak menurun secara signifikan, pada variasi semen portland 7%  nilai  indeks  plastisitas  sebesar 24.62%  dengan  kategori  plastisitas  tinggi, sehingga perlu dilakukan penelitian lebih lanjut agar  diperoleh  nilai  indeks  plastisitas  yang sesuai dengan kriteria untuk subgrade jalan.

## Daftar Rujukan
[1] H. C. Hardiyatmo, Materi Mekanika Tanah 1 . Yogyakarta: Gadjah Mada University Press, 2010.
[2] W.  Fathonah,  D.  E.  Intari,  E.  Mina,  and  M.
Sulaiman, “Pemanfaatan Limbah Plastik Pet (Polyethylene Terephthalate) Sebagai Bahan Stabilisasi Tanah Lempung Ekspansif  (Studi  Kasus :  Jalan  Kampung Cibayone, Sumur- Pandeglang),” J. Fondasi , vol.  7,  no.  2,  pp.  31 –40,  2018,  doi: 10.36055/jft.v7i2.4073.
[3] R.  Yuniarti,  “Perbandingan  nilai  daya dukung  tanah  dasar  badan  jalan  yang distabilisasi  semen  dan  abu  sekam  padi,” pp. 39 –44, 2008.
[4] D Panguriseng, Stabilisasi Tanah . Makasar: Universitas 45 Makasar, 2001.
[5] R.  Indera  K,  E.  Mina,  and  T.  Rahman, “Stabilisasi  Tanah  Dengan  Menggunakan Fly  Ash  Dan  Pengaruhnya  Terhadap  Nilai Kuat Tekan Bebas (Studi Kasus Jalan Raya Bojonegara, Kab. Serang),” J. Fondasi , vol.
5, no. 1, 2016.
[6] Anwar  Muda,  “Analisis  Kuat  Tekan  Bebas Pada Pebambahan Matos Terhadap Stabilisasi Tanah Lempung Dengan Semen,” vol. 5, pp. 30–39, 2016.
[7] Menteri  Pekerjaan  Umum, Manual  Desain Perkerasan Jalan (Revisi Juni 2017) Nomor 04/  SE/  Db/  2017 .  Jakarta:  Direktorat Jenderal Bina Marga, 2017.
[8] A. Tjakrakusuma, H. A. Maulana, and G. S. Budi,  “Stabilisasi  Tanah  Merauke  –  Papua Dengan  Menggunakan  Semen,”  no.  2007, pp. 9 –16, 2018.
[9] 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 ,” JurnalFondasi ,  vol.  9,  no.  1,  pp.  87 –93,
2020.
[10] D. Pratama and F. Ferry, “Karakteristik Nilai  Kuat  Tekan  Bebas  Stabilisasi  Semen Tanah Cl-Ml Terhadap  Siklus Pembasahan Pengeringan,” Jom FTEKNIK , vol. 5, no. 1, pp. 1 –10, 2018.
[11] A.  I.  Ng  and  A.  Prihatiningsih, “Penggunaan  White  Portland  Cement  Dan
Portland  Composite  Cement  Terhadap Kekuatan Tanah Ekspansif Dengan
Unconfined  Compression  Test,” JMTS  J. Mitra Tek. Sipil , vol. 1, no. 1, p. 39, 2018, doi: 10.24912/jmts.v1i1.2239.
[12] J. K. Putra, “Stabilisasi Tanah Gambut
0 1 2 3 4 5 6 7 8 25 30 35 40 45 Indeks Plas tisitas (PI) Persentase Bahan Tambah Indeks Plastisitas Terhadap  Persentase Bahan Tambah
Woelandari Fathonah 1 , Enden Mina 2 , Rama Indera Kusuma 3 , Dicky Damari 4
Jurnal Ilmiah Rekayasa Sipil Vol . 1 No. 19 Edisi April 2022
Amping  Parak  Dengan  Semen  Portland,” Abstr. Undergrad. Res. Fac. Civ. Plan. Eng. , vol. 1, no. 1, pp. 1 –2, 2022.
[13] B.  Chairullah,  “Stabilisasi  Tanah Lempung  Lunak  Untuk  Material  Tanah
Dasar  Sub  Grade  dan  Sub  Base  Jalan Raya,” J. Tek. Sipil Univ. Syiah Kuala , vol. 1, no. September, pp. 61 –70, 2011.
[14] SNI-3638, SNI  3638:  Metode  Uji  Kuat Tekan-Bebas Tanah Kohesif . 2012.
[15] R.  I.  Kusuma,  E.  Mina,  W.  Fathonah, and  C.  D.  Kartika,  “Stabilisasi  Tanah Lempung  Organik  Menggunakan  Semen
Slag  Terhadap  Nilai  Cbr  Berdasarkan Variasi Kadar Air Optimum (Studi Kasus Jl. Raya
Kubang Laban, Desa Terate, Kecamatan Kramatwatu, Kabupaten Seran g),” J.  Fondasi ,  vol.  9,  no.  2,  p.  154, 2020, doi: 10.36055/jft.v9i2.9015.