## ANALISIS DAYA DUKUNG TANAH LEMPUNG YANG DISTABILISASI DENGAN KAPUR DAN PASIR

## Risman
Jurusan Teknik Sipil Politeknik Negeri Semarang Jln. Prof. H.Soedarto, S.H. Tembalang, Semarang  50275 Telepon 081325768904 Email : sipil.polines@yahoo.co.id

## Abstract
Soil with a high shrinkage value flowers, water affects the physical and mechanical behavior  of  soil  (Das,  1994).  Expansive  clays  generally  have  less  favorable properties  such  as  dry  density  (  d)  low  maximum,  capacity  /  California  Bearing Ratio  (CBR)  is  low,  low  shear  strength,  and  flowers  shrinkage  (Swelling)  high. Nature is what causes the often damaged pavement repair is often done even if the pavement  structure.  Condition  of  roads  in  the  Spring  Mulyo  also  experienced  the same  thing  that  is  fast  though  damage  is  often  done  to  improve  the  road  surface layer.  To  overcome  these  problems  one  way  or  the  method  used  is  to  improve  the quality of the original soil (stabilization). The study was conducted to find out more about  the  influence  of  lime  and  sand  stabilization  material  to  the  amount  of  soil bearing capacity and CBR. Laboratory testing includes testing the soil compaction and CBR. The percentage increase varied from 5% sand, 10%, and 15%. While the addition  of  lime  percentage varies from  5%, 10%  and 15%.  In this study indicates that the addition of lime and sand to clay soil has a tendency to increase the density of the soil, soil CBR value well in conditions without a bath or a bath. The optimum condition occurs in a mixture of clay with 10% limestone and 15% sand with a CBR value 9.08% with the soaked and the CBR value of 20.06% with unsoaked
Kata kunci : stabilisasi, kompaksi, daya dukung tanah, CBR

## PENDAHULUAN
Salah  satu  kekuatan  atau  kekokohan suatu konstruksi ditentukan oleh kwalitas bahan dasar yang dipergunakan.  Pada  konstruksi  jalan,
kwalitas  tanah  asli  sebagai  bahan  dasar ( sub  grade )  juga  sangat  menentukan kekuatannya.  Dalam  membangun  suatu jalan,  tanah  dasar  merupakan  bagian yang  sangat  penting  karena  tanah  dasar akan  mendukung  seluruh  beban  lalu lintas/beban  konstruksi  di  atasnya.  Jika tanah  dasar  yang  ada  berupa  tanah lempung yang mempunyai daya dukung (kepadatan  kering,  CBR)  rendah,  maka
daya  dukung  tanah  untuk  Sub  grade biasanya  dinyatakan  dengan  besarnya kepadatan  kering  (δd)  dan California Bearing  Ratio  (CBR) .  Tanah  dengan nilai  kembang  susut  yang  tinggi,  air sangat  berpengaruh  sekali  terhadap perilaku  fisik  dan  mekanis  tanah  (Das, 1995). Kondisi jalan di daerah Sendang Mulyo  juga  mengalami  hal  yang  sama yaitu cepat mengalami kerusakan meskipun  sering  dilakukan  perbaikan pada  lapis  permukaan  jalan.  Untuk mengatasi  permasalah  tersebut,  salah satu cara atau metode yang dipergunakan adalah memperbaiki
kwalitas  tanah  asli  (stabilisasi  tanah). Penelitian yang pernah dilakukan
adalah stabilisasi tanah lempung
Sendang Mulyo dengan hanya
mempergunakan  bahan  kapur  yang berasal  dari  Purwodadi  dengan  hasil adalah  dapat  menaikan  daya  dukung (kepadatan  kering  (  d)  maksimum)  dan CBR    tanah  Sendang  Mulyo  dengan prosentase  kapur  optimum  =  10,80769 % dan Kadar air  optimum w = 19 %.
Dari permasalahan tersebut mendorong  peneliti  untuk  melakukan penelitian lebih lanjut tentang pengaruh bahan  stabilisasi  lainnya    (kapur  + pasir)    dengan  besarnya  daya  dukung tanah  (CBR).  Permasalahan  yang  dapat dirumuskan dalam penelitian ini adalah:
1. Untuk  meningkatkan  daya  dukung tanah  lempung  ekspansif  yang rendah  agar  dapat  memenuhi  syarat sebagai  bahan  subgrade  jalan  harus dilakukan stabilisasi.
2. Dengan menggunakan
bahan stabilisasi  kapur  dan  pasir  dapat meningkatkan  daya  dukung  tanah lempung ekspansif.
Pembatasan  masalah  meliputi sample  tanah  diambil  dari  daerah Sendang  Mulyo  Kota  Semarang,  pasir Muntilan  diperoleh  dari  toko  bahan bangunan di sekitar kota Semarang, dan kapur diperoleh dari daerah Purwodadi. Pengujian  laboratorium  meliputi  uji kompaksi,  dan  CBR  tanah.  Prosentase penambahan  pasir  bervariasi  dari  5%, 10%,  dan  15%.    Sedangkan  prosentase penambahan  kapur  bervariasi  dari  5%, 10% dan 15%.
Stabilisasi  tanah  yang  bertujuan untuk  memperbaiki  sifat-sifat  tanah dapat  dilakukan  dengan  beberapa  cara. Metode  yang  sering  digunakan  untuk stabilisasi    tanah  berupa  metode mekanik,  metode  fisik  dan  metode kimia.  Jenis  bahan  yang  dianjurkan untuk pekerjaan stabilisasi tanah seperti terlihat pada Tabel 1 di bawah.
Stabilisasi  tanpa  bahan  tambah kimia  dikenal  sebagai  pemadatan. Pemadatan  adalah proses dimana massa tanah  yang  terdiri  dari  partikel  padat tanah,  udara  dan  air  akan  berkurang volumenya apabila diberi energi mekanik,  seperti  menggilas  ( rolling ), menggetar  ( vibrating )  atau  pemadat ( tamping ).  Tujuan  pemadatan  adalah untuk meningkatkan kekuatan tanah dan memperbaiki  daya  dukungnya,  serta mengurangi compressibilitas dan permeabilitas tanah.  Derajat  kepadatan yang dapat dicapai tergantung pada tiga faktor  yang  saling  berhubungan,  yaitu kadar  air  selama  pemadatan,  volume dan  jenis  tanah  serta  jenis  beban pemadat yang digunakan (Satrio, 1998).
Stabilisasi dengan bahan tambah kimia  seperti:  kapur,  bitumen,  semen, polymer,  abu  sekam  padi,  abu  terbang dan  sebagainya,  dapat  digunakan  untuk stabilisasi  tanah  karena  mempunyai pengaruh yang besar dalam memperbaiki  sifat-sifat  fisik  tanah kohesif.  Penggunaan  kapur  tidak  saja mengurangi sifat sensitif tanah terhadap air, tetapi juga menambah  kekuatan dan keawetan tanah.
Tabel 1.  Reaksi stabilisasi dari komponen utama tanah.
Komponen Tanah Dominan Stabilisator Yang Dianjurkan Alasan Zat Organik Mekanis Tanah Lempung Semen Aspal Metode Yang Lain Tidak Efektif Untuk Stabilisasi Mekanis Untuk Kepadatan dan Perekat Perekat Silts Tidak Diketahui -------------------------- Allophanes Kapur Untuk Kekuatan dan Densifikasi Pozzolan Kaolin Pasir Semen Kapur Untuk Stabilitas Mekanis Untuk Kekuatan Awal Untuk Workability dan Kekuatan Lanjut Illite Semen Kapur Sama Seperti Kaolin Sama Seperti Kaolin Monmorillonite Kapur Untuk Workability dan Kekuatan Awal Chlorite Semen Teoritis (Pengalaman  Stabilisasi yang Dilaporkan adalah Jarang) (Sumber: O. G. Ingles dan J. B. Metcalf, 1972)
Tanah  lempung  biasanya  tanah yang  mempunyai  potensi  kembang susut  tinggi  dan  mempunyai  daya dukung  yang  baik  pada  kondisi  tidak jenuh air tetapi jelek pada kondisi jenuh air. Tanah dengan kandungan montmorillonite mempunyai luas
permukaan  lebih  besar  dan  mudah menyerap air dalam jumlah banyak jika dibandingkan  dengan  mineral  lain. Tanah  yang  mempunyai  kecepatan terhadap  pengaruh  air  sangat  mudah mengembang  dan  akan  cepat  merusak struktur  yang  ada  di  atasnya.  Potensi pengembangan ( swelling potensial ) tanah  lempung  sangat  erat  kaitannya dengan  indeks  plastisitas,  sehingga tanah  khususnya  tanah  lempung  dapat
diklasifikasikan  sebagai  tanah  yang mempunyai potensi mengembang tertentu  yang  didasarkan  oleh  indeks plastisitasnya (Chen, 1975).
Kapur  dikenal  sebagai  bahan yang memiliki fungsi sebagai bahan ikat dalam  pembuatan  dinding  dan  pilar. Sifat-sifat  kapur  adalah  tidak  getas, mudah dan cepat mengeras, workability baik  dan  mempunyai  daya  ikat  untuk batu  atau  bata  (Satrio,  1998).  Bahan dasar  kapur  adalah  batu  kapur  atau dolomit,  yang  mengandung  senyawa kalsium  karbonat  (CaCO 3 ).  Kapur berasal  dari  bahan  alam,  umumnya tidak  terdapat  dalam  keadaan  yang murni,  tetapi  sedikit  atau  banyak tercampur  dengan  bahan  lain.  Kapur
dibedakan  menurut  kadar  bahan  yang mengotori,  dikenal  dengan  a)  kapur berkadar  kalsium  tinggi  yaitu  kapur yang  kadar  CaOnya  lebih  dari  95%,  b) kapur  magnesia  yaitu  kapur  yang mengandung  MgO  lebih  dari  5%  ,  bila kadar MgO melebihi 20% maka disebut dolomite,  c)  kapur  hidrolis  ialah  kapur yang  mengandung  oksida-oksida  tanah (Al 2 O 3 ,  SiO 2 ,  Fe 2 O 3 ).  Mineral  kapur bisa berupa kalsium hidroksida, kalsium oksida  dan  kalsium  karbonat.  Kapur dapat menimbulkan reaksi kimia dengan tanah lempung.
Karakteristik  kepadatan  tanah dinilai  dari  uji  standar  laboratorium yang  disebut  dengan  uji Proctor . Pemadatan menghasilkan kurva hubungan antara kadar air dengan berat volume kering tanah. Kurva menunjukan  nilai  kadar  air  optimum untuk  mencapai  berat  volume  kering maksimum atau kepadatan maksimum. Tujuan dari penelitian adalah :
a. Untuk membuktikan bahwa stabilisasi  dengan  bahan  kapur  dan pasir  ke  dalam  tanah  lempung  dari daerah Sendang Mulyo dapat meningkatkan berat isi kering maksimum dan kadar air optimum.
b. Untuk membuktikan bahwa penambahan  kapur  dan  pasir  pada tanah  lempung  ekspansif  dapat meningkatkan  daya  dukung  tanah
(CBR).
c. Mengetahui  prosentase  kapur  dan pasir  optimum  sehingga  diperoleh kepadatan  dan  daya  dukung  tanah maksimum

## METODE PENELITIAN
Untuk  menyelesaikan  penelitian  ini diperlukan beberapa tahapan yaitu:
a. Tahapan pendahuluan, dalam hal ini meliputi mempersiapkan bahan (material)  yang  akan  dipergunakan seperti  pengambilan  sampel  tanah dari  Sendang  Mulyo,  kapur  dari Purwodadi  dan  pasir  Muntilan  dari toko bahan bangunan di Semarang..
b. Dilanjutkan  studi  literatur  seperti mempelajari  penelitian  sejenis  yang pernah  dilakukan,  teori-teori  yang menunjang tentang stabilisasi tanah, metode-metode      memperbaiki tanah,  prosedur  pengujian,  teknik analisis data dan lain-lain.
c. Pengujian laboratorium dimulai dari mempersiapkan bahan uji, menimbang  prosentase  kapur  (5%, 10%,  15%),  pasir  (5%,  10%,  15%) dilanjutkan mencampur tanah dengan  masing-masing  prosentase kapur dan pasir, kemudian dimasukkan  kedalam  plastik  dan diperam selama ± 24 jam, pengujian pemadatan  (kompaksi)  dan  CBR tanah untuk masing-masing prosentase kapur dan pasir sebanyak
3 kali pengujian.
Gambar 1. Diagram Alir Penelitian Uji CBR Laboratorium, kepadatan tanah Studi Literatur Program Kerja Persiapan: Pengambilan Sampel
Tanah di Sendang Mulyo, kapur dari Purwodadi, pasir Muntilan
Pengujian Tanah Asli dan Campuran tanah + Kapur , Prosentase Kapur : 0%, 5%, 10%,
15%,  Pasir 0%, 5%, 10%, 15%
AnalisIs Data: - Kompilasi data
- Regresi antara % kapur, % pasir dengan CBR dan kepadatan tanah
- Menentukan % kapur dan % pasir optimum agar CBR dan kepadatan  tanah maksimum
Kesimpulan

## Program Kerja

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Pengaruh Penambahan Kapur dan Pasir pada Tanah Lempung Terhadap Kepadatan Tanah. Pada  penelitian  ini  menunjukan  bahwa penambahan kapur dan pasir pada tanah lempung    mempunyai  kecenderungan dapat  meningkatkan  kepadatan  tanah. Hal ini dapat dilihat pada meningkatnya kepadatan  kering  maksimum  tanah lempung  yang  dicampur  dengan  kapur dan  pasir, serta menurunnya nilai  kadar air  optimum  untuk  masing-masing variasi  penambahan  kapur  dan  pasir yang dicampurkan pada tanah lempung. Untuk  jelasnya  bisa  dilihat  pada  data hasil penelitian pada Tabel 2, Gambar 2 dan Gambar 3 di bawah.

## Pengaruh Penambahan Kapur dan Pasir pada Tanah Lempung
Terhadap CBR Tanah.
Penambahan kapur dan pasir pada tanah lempung
secara umum dapat meningkatkan  nilai  CBR  tanah  baik
pada  kondisi  tanpa  rendaman  maupun dengan  rendaman.  Hal  ini  dapat dibuktikan  dari  hasil  penelitian  yang dilakukan  bahwa  pada  setiap  variasi penambahan kapur dan pasir menunjukan kecenderungan meningkatnya  nilai  CBR  tanah  baik pada  kondisi  direndam  maupun  tanpa rendaman.  Pada  penambahan  pasir  5% sampai 10% dengan penambahan kapur 5%,  a0%,  dan  15%  nilai  CBR  tanah cenderung meningkat dan belum menunjukan  trend  akan  terjadinya  nilai optimum. Akan tetapi begitu penambahan pasir mencapai 15%
dengan  panambahan  kapur  5%,  10%, dan  15%  sudah  ada  kecenderungan mencapai  nilai  optimum.  Dari  hasil penelitian  ini  dicapai  nilai  optimum pada  prasentase  panambahan  kapur 10% dan penambahan pasir 15%. Untuk lebih  jelasnya  dapat  dilihat  pada  data hasil pengujian CBR Tabel 3, Gambar 4 dan Gambar 5 di bawah.
Gambar 2. Grafik hubungan penambahan kapur dan pasir dengan kadar air optimum
15.00 16.00 17.00 18.00 19.00 20.00 21.00 22.00 0% 2% 4% 6% 8% 10% 12% 14% 16% K A D A R A IR OP TIMUM ( % ) PROSENTASE PENAMBAHAN KAPUR (%) pasir 5% pasir 10%
pasir 15%
Tabel 2. Data Uji Kepadatan Tanah ( Kompaksi ).
No. Uraian Kadar Air Optimum ( % ) Berat Isi Kering Maksimum I ii Iii rerata a b c rerata 1 Lempung 23.94 24.02 24.04 24.00 1.46 1.48 1.50 1.48 2 Lempung + pasir 5% + kapur 0% 21.76 20.98 21.02 21.25 1.63 1.66 1.61 1.63 3 Lempung + pasir 5% + kapur 5% 20.60 20.59 20.62 20.60 1.65 1.67 1.66 1.66 4 Lempung + pasir 5% + kapur 10% 19.34 19.31 19.30 19.32 1.69 1.71 1.70 1.70 5 Lempung + pasir 5% + kapur 15% 18.21 18.22 18.20 18.21 1.75 1.71 1.79 1.75 6 Lempung + pasir 10% + kapur 0% 20.96 20.85 20.89 20.90 1.64 1.65 1.63 1.64 7 Lempung + pasir 10% + kapur 5% 20.36 20.34 20.42 20.37 1.66 1.72 1.62 1.67 8 Lempung + pasir 10% + kapur 10% 18.92 18.99 19.23 19.05 1.71 1.69 1.73 1.71 9 Lempung + pasir 10% + kapur 15% 17.96 18.06 18.08 18.03 1.77 1.75 1.78 1.77 10 Lempung + pasir 15% + kapur 0% 19.85 19.79 19.83 19.82 1.66 1.65 1.67 1.66 11 Lempung + pasir 15% + kapur 5% 18.12 18.16 18.02 18.10 1.67 1.69 1.68 1.68 12 Lempung + pasir 15% + kapur 10% 17.32 17.26 17.24 17.27 1.73 1.72 1.74 1.73 13 Lempung + pasir 15% + kapur 15% 16.96 16.92 16.89 16.92 1.78 1.77 1.79 1.78
Gambar 3. Grafik hubungan penambahan kapur dan pasir dengan
Berat isi kering maksimum 1.62 1.64 1.66 1.68 1.70 1.72 1.74 1.76 1.78 1.80 0% 2% 4% 6% 8% 10% 12% 14% 16% B e rat isi K e ri n g M aksi m u m ( t/ m 3 )
Prosentase Penambahan Kapur (%)

## Tabel 3. Data uji CBR
No. Uraian CBR dgn rendaman ( % ) CBR tanpa rendaman ( % ) i ii iii rerata a b c rerata 1 Lempung 2.26 2.24 2.25 2.25 11.43 11.45 11.48 11.45 2 Lempung + pasir 5% + kapur 0% 3.48 3.43 3.44 3.45 12.82 12.79 12.78 12.80 3 Lempung + pasir 5% + kapur 5% 4.58 4.61 4.59 4.59 14.21 14.24 14.22 14.22 4 Lempung + pasir 5% + kapur 10% 5.12 5.07 5.09 5.09 16.38 16.41 16.39 16.39 5 Lempung + pasir 5% + kapur 15% 5.60 5.59 5.61 5.60 17.35 17.33 17.34 17.34 6 Lempung + pasir 10% + kapur 0% 6.32 6.30 6.29 6.30 17.72 17.70 17.74 17.72 7 Lempung + pasir 10% + kapur 5% 6.90 6.94 6.92 6.92 18.02 18.01 18.03 18.02 8 Lempung + pasir 10% + kapur 10% 7.25 7.23 7.21 7.23 18.56 18.55 18.57 18.56 9 Lempung + pasir 10% + kapur 15% 7.85 7.86 7.84 7.85 19.04 19.05 19.06 19.05 10 Lempung + pasir 15% + kapur 0% 8.14 8.16 8.15 8.15 19.54 19.56 19.53 19.54 11 Lempung + pasir 15% + kapur 5% 8.92 8.93 8.91 8.92 19.94 19.92 19.93 19.93 12 Lempung + pasir 15% + kapur 10% 9.06 9.08 9.09 9.08 20.05 20.07 20.06 20.06 13 Lempung + pasir 15% + kapur 15% 9.02 8.98 8.99 9.00 20.01 19.99 19.97 19.99
Gambar 4. Grafik Hubungan Penambahan Kapur dan Pasir dengan CBR Tanpa Rendaman
y = -0.0046x 2 + 0.0986x + 19.543 R² = 0.9989 19.5 19.6 19.7 19.8 19.9 20.0 20.1 0 2 4 6 8 10 12 14 16 CB R (% ) Prosentase Penambahan kapur ( % ) Pasir 15%

## Gambar 5. Grafik Hubungan Penambahan Kapur dan Pasir dengan CBR Dengan Rendaman

## SIMPULAN
Dari hasil penelitian ini dapat disimpulkan  bahwa  penambahan  kapur
dan  pasir  pada  tanah  lempung  dapat meningkatkan kepadatan dan  nilai  daya dukung/CBR  ( Clifornia  Bearing  Ratio ) tanah.  Kapur  dan  pasir  juga  dapat digunakan  sebagai  alternatif  pilihan bahan stabilisasi tanah lempung. Penambahan pasir 15% dan penambahan  kapur  10%  ke  dalam campuran tanah lempung dapat memberikan nilai CBR yang maksimum yaitu dengan nilai CBR = 20,06% pada kondisi  tanpa  rendaman  dan  nilai  CBR = 9,08% pada kondisi dengan rendaman.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Penulis  mengucapkan  terima  kasih kepada  Direktur,  Ketua  Unit  Penelitian dan  Pengabdian  pada  masyarakat, Kepala  Laboratorium  Mekanika  Tanah Politeknik  Negeri  Semarang  yang  telah
member  kesempatan  kepada  penulis untuk melaksanakan penelitian ini.

## DAFTAR PUSTAKA
American Association Of State Highway and Transportation Official, 1990, Standard Specifications  for  Transportation Materials and Methods of Sampling  and  Testing ,   Part  I  and
II, AASHTO, Washington DC
Damoerin,  D  dan  Virisdiyanto,  1999,
“ Stabilisasi Tanah
Lempung Ekspansif dan  Pasir  dengan Penambahan  Semen    atau  Kapur untuk  Lapisan  Badan  Jalan ”. Prosiding Seminar Nasional Geoteknik’99 Das,  B.M.,  1995, Mekanika  Tanah (Prinsip-prinsip Rekayasa Geoteknik) , Jakarta,  Erlangga Gibbs. H.J., 1956, Engineering
Properties  of  Expansive  Clays ,
Trans ASCE
y = -0.0085x 2 + 0.1817x + 8.1685 R² = 0.9877 8.0 8.2 8.4 8.6 8.8 9.0 9.2 9.4 0 2 4 6 8 10 12 14 16 CB R ( % ) Prosentase Penambahan Kapur ( % ) Pasir 15%
Herman,  2005, “ Studi  Potensi  Limbah Pembakaran Batubara PLTU Sijantang untuk Stabilisasi Lempung  Ekspansif ” .  Tesis  S-2, Program  Studi  Teknik  Sipil, Jurusan Ilmu-ilmu Teknik, Program  Pasca  Sarjana  UGM, Yogyakarta
Ingles,  O.G.,  dan  J.  B.  Metcalf,  1972,
S oil  Stabilization  Principles  and
Practic Butterworth    Sydney, Melbourne – Brisbane Lashari,  2000, Pengaruh  campuran kapur dan bubuk bata merah pada sifat  mekanis  tanah lempung Grobogan . Tesis UGM Yogyakarta L.  D.  Wesley.,  1977, Mekanika  Tanah . cetakan ke VI,PU,Jakarta
Satrio,  Budi,  1998, Kapur  Argojati Dalam Stabilisasi Tanah , Magister  Thesis,  Program  Sistem dan  Teknik  Jalan  Raya,  Institute of Tecnology Bandung, Indonesia
Soelastri,  Siti,  dan  Alan  Rachlan  BRE, 1979, Penelitian Stabilisasi Kapur Pozzolan Pada Beberapa Macam Tanah    Lempung    Yang  Terdapat di  Jawa  Barat .  BM  –  002.  79.
Departemen Pekerjaan Umum
Direktorat  Jendral  Bina  Marga,
Bandung
Standard  Nasional    Indonesia,  1994,
Tata  Cara  Pembuatan  Rencana Stabilisasi Tanah  Dengan  Kapur Untuk  Jalan ,  SNI  03-3437-1994, Dewan  Standardisasi  Nasional  – DSN Tjahyati,  Hermin,  1995, Stabilisasi Tanah  Gambut  Dengan  Kapur dan Semen . Departemen Pekerjaan
Umum Pusat Penelitian dan Pengembangan Jalan, Bandung
Warsiti,  1998, Penelitian  Perbaikan Tanah  Lempung  Dengan  Kapur
Dari  Daerah  Sendang  Mulyo Semarang , Politeknik Negeri semarang