DOI: https://doi.org/10.14710/mkts.v23i2.15975

## Perilaku Geser Tanah yang Distabilisasi dengan Abu Ampas Tebu- Semen dan Inklusi Serat Polyester
* John Tri Hatmoko, Hendra Suryadharma Program Studi Teknik Sipil Universitas Atma Jaya Yogyakarta
*) john@mail.uajy.ac .id
Received: 15 September 2017 Revised: 4 Oktober 2017 Accepted: 13 Oktober 2017

## Abstract
A  set  of  experiment  programs  were  done  to  investigate  the  randomly  oriented  polyester  fibre    inclusion  in bagasse  ash-cement  stabilized  soil.  Bagasse  ash  was  mixed  with  clay  in  different  proportions.  To  get  the optimum curing period, it was done light compaction test of soil with 8% cement cured with 7, 14, 21, 28 and 36  days  curing  period,  that  was  found  on  28  days.  The  next  experiment  was  compaction  test  on  soil  +  8% cement + 3, 6, 9 and 12% bagasse ash to obtain optimum bagasse ash proportion. The result indicated that optimum  bagasse  ash  content  was  9%.  To  ensure  this  result,  unconfined  compression  test  was  done  on  the same  sample.  Finally,  light  compaction,  unconfined  compression  and  direct  shear  tests  were  done  on:  soil +8%  cement  +  9%  bagasse  ash  +  polyester  fibre  with  28  days  curing  period.  The  results  showed  that maximum  dry  density  and  optimum  moisture  content  was  not  influenced  by  fibre  inclusion,  whereas  the increase of shear strength  of stabilized soil  with fibre inclusion  was mainly due to  improvement  of internal friction  angle.  In  unconfined  compression  test,  the  unconfined  compression  strength  of  stabilized  soil  was significantly improved by fibre inclusion.
Key words : Bagasse ash, cement, soil, polyester fibre

## Abstrak
Serangkaian  pengujian  dilakukan  untuk  meneliti  pengaruh  serat  polyester  dengan  orientasi  bebas  pada perilaku  geser  tanah  yang  distabilisasi  dengan  abu  ampas  tebu  (AAT)  dan  semen.  AAT  dicampur  dengan tanah lempung dengan proporsi yang bervariasi. Untuk mengetahui masa pemeraman optimal, dilakukan uji pemadatan ringan dengan kadar semen 8%. Pada pengujian ini tanah + 8% semen dipadatkan dan diperam dalam waktu 7, 14,21,28 dan 36 hari dan diperoleh kepadatan kering maksimum pada waktu peram 28 hari. Kemudian  dilakukan  uji  pemadatan  tanah  +  8%  semen  +  AAT  dengan  proporsi  3,  6,  9  dan  12%  untuk memperoleh  kadar  AAT  optimum.  Pada  pengujian  tersebut  diperoleh  kadar  AAT  optimum  sebesar  9%. Sampel  yang  sama  diuji  didalam  uji  tekan  bebas  dan  diperoleh  kadar  AAT  optimal  yang  sama.  Komposisi terakhir: tanah + 8% semen + 9% AAT + serat polyester waktu peram 28 hari diuji pemadatan, tekan bebas dan  geser  langsung.  Hasil  pengujian  pemadatan  diperoleh  bahwa  kepadatan  maksimm  dan  kadar  air optimum  tidak  banyak  terpengaruh  oleh  tulangan  serat.  Dari  pengujian  geser  langsung  terlihat  bahwa kenaikan kuat geser oleh tulangan serat disebabkan oleh peningkatan sudut gesek dalam. Sedangkan dari uji tekan bebas, dengan meningkatnya kadar serat kuat tekan bebas tanah yang distabilisasi dengan semen-abu ampas tebu dan tulangan serat meningkat.
Kata-kata kunci : Abu ampas tebu, semen, tanah, serat

## Pendahuluan
Teknik-teknik  stabilisasi  tanah  dengan  semen sudah banyak diterapkan dengan keberhasilan yang cukup  antara  lain:  peningkatan  kuat  geser  pondasi jalan,  perlindungan  terhadap  lereng,  lapisan  dasar
podasi  maupun  untuk  meningkatkan  tahanan terhadap  bahaya liquefaction (Kampala, et  al.,
2013; Hatmoko 2005; 2007). Penerapan stabilisasi tanah dengan semen, abu ampas tebu, abu terbang, abu  sekam  padi,  kombinasi  abu  terbang  +  semen, abu  ampas  tebu  +  limbah  karbit  sudah  banyak
dilakukan  (Hatmoko et  al., 2004,  2005,  Diane 2001).  Namun  demikian  penelitian  mengenai stabilisasi  tanah  dengan  menggunakan  bahan tambah masih berkembang dan selalu dicari bahan- bahan tambah untuk kepentingan tersebut.
Teknologi  perbaikan  tanah  lempung  ekspansif untuk  mengurangi  kembang-susut  dan  untuk meningkatkan  stabilitas  dan  kuat  geser  tanah tersebut sudah banyak dilakukan dan menunjukkan keberhasilannya. Bahan-bahan tambah yang sering digunakan  sampai  saat  ini  adalah  limbah  karbit, semen,  aspal,  GEOSTA  yang  difabrikasi  dan relatif  mahal.  Penggunaan  bahan  –  bahan  tersebut sudah banyak diterapkan dengan keberhasilan yang cukup  antara  lain:  peningkatan  kuat  geser  pondasi jalan,  perlindungan  terhadap  lereng,  lapisan  dasar pondasi  maupun  untuk  meningkatkan  tahanan terhadap  bahaya liquefaction (Maher et  al., 1994; Puppala et al. 1995; Hatmoko et al., 2005; 2007).
Jaturapitakkul &
Roongreung (2003),
menggunakan  campuran  limbah  kalsium  (CCR) karbit  dan  abu  sekam  padi  sebagai  pengganti semen  pada  mortar,  rasio  CCR:RHA  yang menghasilkan  kuat  tekan  tertinggi  adalah  50% CCR:50RHA  yaitu  sebesar  15,6  Mpa  dengan waktu  perawatan  28  hari,  dan  19,1  Mpa  dengan waktu  perawatan  180  hari.  Berdasarkan  hasil penelitian,  material  sementasi  CCR  dan  RHA sangat potensial digunakan untuk pembuatan beton yang  tidak  memerlukan  kuat  tekan  tinggi.  Somna et al., 2011 meneliti struktur  mikro dari CCR dan ground fly ash (GFA) dengan menggunakan teknik scanning  electron  microscopy (SEM), X-Ray diffractrometry (XRD)  dan Fourier  transform infrared (FTIR).  Hasil  SEM  dan  XRD  dari  pasta CCR-GFA  dihasilkan calsium  silicate  hydrate (CSH) dalam bentuk Ca5(SiO 4 ) 2 (OH) 2 . Komponen baru  ini  juga  ditemukan  dengan  analisis  FTIR. CSH  yang  dihasilkan  diperoleh  dari  reaksi  SiO2 dari  GFA  dan  Ca(OH)2  dari  CCR.  Reaksi kimianya serupa  dengan reaksi pozolanik. Adanya unsur  CSH  meningkatkan  kekuatan  tekan  pasta. Kekuatan  tekan  semua  sampel  meningkat  dengan bertambahnya  waktu  perawatan  dan  hamper konstan pada umur 42 hari. Makaratat et al., (2010) mengunakan  limbah  kalsium  (CCR)  dan fly  ash (FA)  sebagai  bahan  ikat  pada  beton  dan  meneliti pengaruhnya  terhadap  sifat  mekanik  beton.  Rasio berat  CCR: original  fly  ash (OF)  atau ground  fly ash (GF)  yang  digunakan  sebagai  bahan  ikat pengganti semen adalah 30:70.
Hasil  penelitian  menunjukan,  tanpa  menggunakan semen,  bahan  ikat  baru  (campuran  CCR  dan  OF atau  GF)  menghasilkan  kuat  tekan  28,4  dan  33,5 Mpa  pada  umur  28  dan  90  hari.  Beton  dengan menggunakanbahan  ikat  CCR-OF  atau  CCR-GF memiliki waktu ikat awal  ( initial  setting  time ) dan
final  setting  time yang  lebih  lama  dibandingkan dengan  beton normal. Campuran  limbah  CCR dan FA dapat digunakan sebagai bahan ikat baru untuk beton,  mengurangi  penggunaan  produk  semen portland dan mengurangi limbah karbit.
Studi tentang  penggunaan campuran  CCR dan  FA untuk    memperbaiki  kekuatan  dari  tanah  lempung berlanau  sudah  diteliti  oleh (Horpibulsuk  et  al. 2012). Pengujian struktur mikro mineral
menggunaka  pengujian  SEM    dan  pengujian kekuatan  menggunakan  uji  tekan  bebas.  Hasil pengujian menunjukan penambahan CCR menurunkan specific  gravity ,  plastisitas,  berat volume  kering  maksimum  dan  kadar  air  optimum pada  pengujian  pemadatan.  Untuk  berbagai  rasio CCR:FA, kekuatan maksimum diperoleh pada saat kadar air optimum. Perubahan kekuatan dibedakan menjadi  tiga  zona,  yaitu  zona  aktif, inert dan detoerioration . Pada zona aktif, kekuatan meningkat  dengan  meningkatnya  kandungan  CCR untuk  semua  rasio  CCR:FA.  Penambahan  FA (sebagai  pengganti  CCR)  tidak  meningkatkan kekuatan  secara  signifikan  sebab  penambahan Ca(OH) 2 digunakan  oleh  material  pozalan  alami tanah  untuk  membentuk  reaksi  pozolanik.  Zona aktif  dapat  ditentukan  dengan  metode  CCR fixation  point yang  dapat  diperoleh  dengan pengujian  indeks  sederhana  (pengujian  indeks plastisitas).  Pada  penelitian  ini  digunakan  kadar CCR 7%. FA sebagai pengganti CCR  efektif pada kandungan  CCR  lebih  besar  dari  kandungan  CCR zona  aktif,  ketika  material  pozolan  alami  tidak mencukupi untuk bereaksi dengan Ca (OH) 2 .
Kampala  dan  Harpibulsuk,  2013 meneliti  sifat teknik  dari  lempung  berlanau  yang  distabilisasi dengan  limbah CCR. Kadar CCR  yang diperlukan untuk  stabilisasi  ditentukan  dengan  CCR fixation point .  CCR fixation  point menunjukan  kapasitas lempung  untuk  menyerap  ion  Ca2+  dan  bereaksi dengan  Ca(OH) 2 .  Kadar  air  optimum  digunakan untuk  membuat  campuran  lempung  berlanau  dan CCR.  Kadar  air  yang  lebih  kecil  dari  kadar  air optimum  tidak  mencukupi  untuk  terjadinya  reaksi pozolanik.  Tanah  yang  distabilisasi  dengan  CCR memiliki  kekuatan  yang  lebih  besar  dibandingkan dengan  yang  distabilisasi  dengan  limbah  karbit. Hal  ini  disebabkan  karena  CCR  mengandung material  pozolanik  (SiO 2 ,  Al 2 O 3 ,  dan  Fe 2 O 3 ) sekitar  12,3%.  Kuat  tekan  bebas  tanah  ekspansif yang  distabilisasi  dengan  abu  ampas  tebu  dan limbah  karbit  diteliti  oleh  (Hatmoko et  al., 2005). Hasil  penelitian  menunjukkan  bahwa  penambahan kaputr menurunkan tekanan dan potensi pengembangan  dengan  angka  yang  cukup  berarti. Potensi  pengembangan  turun  dari  12%  ke  1,12%, sedangkan  tekanan  pengembangan  turun  dari  340 kPa  ke  105  kPa,  pada  tanah  dengan  kadar  limbah
karbit  10%.  Disamping  itu,  kepadatan  maksimum meningkat dan dicapai nilai maksimum pada kadar limbah  karbit  4%.  Kuat  tekan  bebas  selalu  naik dengan kenaikan prosentase abu ampas tebu. Pada kadar  abu  ampas  tebu  12,5%  dicapai  kuat  tekan bebas  maksimum  yang  kemudian  menurun.  Diana et  al, (2012)  menyajikan hasil  penelitian penggunaan abu sekam padi + limbah karbit untuk meningkatkan  kuat  tekan  bebas  tanah  lempung. Limbah  karbit  yang  digunakan  sebesar  8%  dari berat  kering  tanah.  Perbandingan  limbah  karbit dengan  abu  sekam  padi  adalah  30:70;  50:50,  dan 70:30%.  Pada  berbandingan  50:50  menghasilkan kenaikan  kuat  tekan  bebas  2  kali  lipat  dari  tanah yang tidak distabilisasi. Penelitian serupa dilakukan  oleh  Diana et  al., (2013)  namun  besaran yang  diukur  adalah  kuat  tarik  belah.  Komposisi campuran  limbah  karbit:abu  sekam  padi  50  :  50, menghasilkan kuat tarik 84% lebih tinggi dari pada tanah yang tidak distabilisasi.
Penerapan  stabilisasi  tanah  dengan  limbah  karbit semen,  abu  ampas  tebu,  abu  terbang,  abu  sekam padi,  kombinasi  abu  terbang  +  semen,  abu  ampas tebu  +  limbah  karbit  sudah  banyak  dilakukan. (Hatmoko et  al., 2004;  2005;  2013,  Diane  2001; Diana 2012, 2013; Tahllib et al., 2011; Yadu et al., 2011). Namun demikian, jarang sekali para peneliti yang  mengamati  pengaruh  kombinsi  antara  AAT dengan limbah karbid/ calcium carbid residu (CCR) dalam  hubungannya  dengan  kuat  geser  tanah ekspansif.  Abu  ampas  tebu  (AAT)  merupakan limbah  pabrik  Gula  yang  merupakan  sisa pembakaran  tetes  tebu  yang  selama  ini  tidak dimanfaatkan,  jika  dibiarkan  akan  memambah pencemaran lingkungan. AAT sebenarnya mengandung  unsur-unsur  silika  (SiO 2 ),  alumina (Al 2 O 3 ),  dan  ferrit  (Fe 2 O 3 )  yang  cukup  tinggi  jika dibakar  pada  suhu  tertentu,  sehingga  dapat dimanfaatkan  sebagai  bahan  stabilisasi  tanah. Limbah  karbid  juga  merupakan  limbah  yang mengandung  CaO,  maupun  Ca(OH) 2 ,  yang  jika dikombinasikan  dengan  AAT  diperkirakan  akan membentuk  hidrat  yang  mengakibatkan  kuat  dan perilaku  geser  tanah  lempung  ekspansif  akan berubah.  Serat  geosintetik  merupakan  bahan dengan kemampuan menahan tegangan tarik cukup tinggi,  dibanding  dengan  tanah,  maka  dengan inklusi  serat  ini  kedalam  tanah  ekspansif  yang distabilisasi dengan AAT+limbah karbid diharapkan  akan  meningkatkan  kuat  geser  tanah. Oleh  sebab  itu,  penelitian  yang  ditulis  pada  paper ini  mengkaji  perubahan  perilaku  fisika  dan mekanika tanah (lempung ekspansif) yang distabilisasi  dengan  AAT  dan  semen  dengan inklusi serat polyester .

## Bahan dan Metode

## Bahan penelitian
Bahan  penelitian  adalah  abu  ampas  tebu  ( AAT )  , semen,  serat  polyester  (S)  dan  tanah.  Abu  ampas tebu  diambil  dari  limbah  disekitar  pabrik  gula Madukismo,  kabupaten  Bantul  Daerah  Istimewa Yogyakarta. Abu tersebut berupa limbah pembakaran  tetes  tebu  yang  banyak  dijumpai  di sekitar  pabrik.  Tanah  ekspansif  diambil  dari Wates  Kabupaten  Kulon  Progo.  Di  lokasi pengambilan  sampel  ,tanah  menunjukkan  retak- retak  pada  saat  kadar  air  rendah  (  kering).  Tanah lempung  berwarna  abu-abu  kemerahan  jika  di pegang terasa sangat halus, dan jika dibasahi tanah tersebut sangat mudah menjadi cair.

## Metode
Pada  pengujian  geser  langsung  (ASTM  D  3080), sampel-sampel  disiapkan  pada  kondisi  kadar  air optimum (OMC) dan kepadatan kering maksimu m (MDD),msehingga pengaruh tulangan serat maupun  semen  dapat  dilihat  pada  hasil  uji tersebut.Hal  ini  disebabkan  oleh  terabaikannya pengaruh  kadar  air  dan  berat  volume.  Pengujian geser  langsung  dilakukan  pada  sampel  lingkaran dengan  diameter  63  mm  dan  tebal  25,5  mm. Tingkat deformasi z20 mm/menit. Untuk memperoleh  hasil  yang  baik,  setiap  komposisi tanah  diuji  3(tiga)  buah  sampel.  Tegangan  normal pada masing-masing sampel adalah 28.4 kPa (4kgr load),  41.2  kPa  (8  kgr  load).),  and  79.7  kPa (20  kgr).  Sementara  itu,  pengujian  kuat  tekan bebas  menggunakan  standard  ASTM  D  2116. Pengujian  ini  dilkukan  pada  sampel  silindris  : tinggi (h = 13,65 cm) dan diameter (d = 6,595cm). Untuk  meyakinkan  bahwa  kepadatan  sampel merata,  seluruh  bahan  yang  digunakan  pada pengujian  dimasukkan  kedalam  cetakan  dan dipadatkan  per  lapis.  Untuk  pengujian  ini,  setiap kombinasi diuji 3(tiga) buah sampel.

## Hasil dan Pembahasan

## Pemadatan tanah + semen
Pada  tahap  penelitian  sebelumnya  (penambahan semen  pada  tanah  untuk  menurunkan  indeks plastisitas),  ternyata  pada  kadar  semen  8%  secara optimum  menurunkan  IP,  tekanan  pengembangan dan potensi pengembangan (Hatmoko, 2013). Oleh sebab  itu  pemadatan  yang  dilakukan  didalam penelitian  ini  hanya  1  buah  sampel  (  semen  8%) dengan  masa  peram:  0,7,  14,  21,  28  dan  36  hari. Hasil pengujian dapat dilihat pada Tabel 1.

## Tabel 1. Hasil pengujian kepadatan ringan
Masa peram (hari) 0 7 14 21 28 36
MDD (gr/cc) 14,3 15,2 16,8 17,8 18,5 18,6 OMC (%) 36,0 34,5 33,5 33,0 32,0 31,0 Dengan bertambahnya masa pemeraman, kepadatan  maksimum  meningkat  terus  sampai dengan  masa  pemeraman  28  hari.  Dari  waktu peram  28  ke  36  hari  tidak  ada  peningkatan  yang cukup berarti. Sampai dengan waktu pemeraman 7 hari belum ada peningkatan kepadatan yang cukup berarti disebabkan pada waktu pemeraman tersebut belum terjadi reaksi posolanik. Pada waktu sampai dengan  7  hari  tersebut  hanya  terjadi  reaksi pertukaran  ion  Ca +2 dan  Mg +2 yang  ada  didalam semen dengan ion-ion K + dan Na + yang terkandung didalam tanah. Pada saat itu terjadi butiran-butiran yang  lebih  besar  ( flokulasi )  yang  berakibat  pada berubahnya sifat-sifat fisika tanah seperti menurunnya indeks plastisitas (IP) tanah. Kenaikan  kepadatan  mulai  nampak  pada  masa peram  21  hari  yang  menunjukkan  bahwa  pada masa  peram  tersebut  sudah  mulai  terjadi  reaksi posolanik dengan terbentuknya C-S- H maupun C- A-H.   Kenaikan kepadatan dari waktu pemeraman 28  hari  ke  36  hari  tidak  cukup  brarti.  Hal  tersebut disebabkan  reaksi  posolanik  yang  membentuk kalsium-aluminum-silikat hidrat (C-S-A-H) dimana sifat-sifat mekanika tanah meningkat sudah mengalami kejenuhan. Dari hasil tersebut diperoleh waktu peram optimal 28 hari.
Pemadatan: tanah + semen + abu ampas tebu
Pengujian  pemadatan  tanah  +  semen  +  abu  ampas tebu  dilakukan  pada  kadar  semen  8%  dan  AAT bervariasi dari, 0, 3 , 6, 9, dan 12%  dengan waktu pemeraman  7,  14,  21,  28  dan  36  hari,  dengan penamaan  sampel  tanah  dapat  di  lihat  pada Tabel 2.
Hasil  pengujian  tanah  +  8%  semen  +  AAT (0,  3,  6,  9  dan  12%).  Menujukkan  kadar  air optimum  menurun  berbanding  lurus  dengan peningkatan kadar AAT di dalam tanah disebakan oleh  sifat  AAT  yang  mampu  menyerap  air. Peningkatan  kepadatan  maksimum  yang  cukup berarti  adalah  pada  kadar  AAT  6%  ke  9%.  Dari hasil  pengujian  ini,  diperoleh  kadar  AAT  sebesar 9%.

## Tekan bebas : tanah + semen + abu ampas tebu
Kuat  tekan  bebas  dilakukan  dengan  sampel silindris    pada  kepadatan  kering  maksimum (MDD) dan kadar air optimumnya (OMC), dengan kadar semen 8%, kadar AAT:  0, 3, 6, 9 dan 12%. Ukuran silinder : diameter 6,6 cm, tinggi 13,7 cm. Tanah dipadatkan dengan pemadatan statik. Untuk memperoleh  kepadatan  yang  diharapkan,  tanah dimasukkan  kedalam  silinder  kemudian  ditekan dalam tiga lapis. Untuk setiap kombinasi diuji  dua buah  sampel.  Hasil  pengujian  tekan  bebas: tanah+8%  semen  +  AAT  dapat  dilihat  pada Tabel 4.
Tabel 2. Simbol sampel untuk uji tekan bebas (semen = 8%)
Masa peram (hari) Kadar abu ampas tebu (%) 0 3 6 9 12 0 W 0 T 0 W 0 T 3 W 0 T 6 W 0 T 9 W 0 T 12 7 W 7 T 0 W 7 T 3 W 7 T 6 W 7 T 9 W 7 T 12 14 W 14 T 0 W 14 T 3 W 14 T 6 W 14 T 9 W 14 T 12 21 W 21 T 0 W 21 T 3 W 21 T 6 W 21 T 9 W 21 T 12 28 W 28 T 0 W 28 T 3 W 28 T 6 W 28 T 9 W 28 T 12 36 W 36 T 0 W 36 T 3 W 36 T 6 W 36 T 9 W 36 T 12
Tabel 3. Hasil pemadatan tanah + semen (8%) + AAT
Wkt peram (hr) Kadar abu ampas tebu (%) 0 3 6 9 12 γ (kN/m 3 ) w opt (%) γ (kN/m 3 ) w opt (%) γ (kN/m 3 ) w opt (%) γ (kN/m 3 ) w opt (%) γ (kN/m 3 ) w opt (%) 0 14,3 36 14,8 35 15,0 34,0 15,4 33,0 15,5 36,0 7 15,2 34,5 15,9 34 15,6 33,5 15,9 32,0 15,9 34,5 14 16,8 33,5 16,9 33 17,1 33,0 17,3 31,5 17,3 33,5 21 17,8 33,0 18,1 32 17,9 32,5 17,8 31,0 17,9 33,0 28 18,5 32,0 18,9 31 18,8 31,0 18,9 30,0 18,9 32,0 36 18,6 31,0 18,9 30 18,9 30,5 19,2 29,0 19,3 31,0
Tabel 4. Hasil pengujian tekan bebas (kPa) : tanah + 8% semen + AAT
Waktu peram (hari) Prosentase abu ampas tebu ( AAT) : % 0 3 6 9 12 0 40,2 40,9 41,0 41,8 42,1 7 41,2 58,5 65,3 75,1 76,0 14 45,3 98,2 108,8 125,9 129,6 21 52,6 156,1 170,4 227,8 235,2 28 72,1 245,6 304,5 337,9 345,9 36 74,2 250,0 310,8 354,7 368,0
Pada  kadar  AAT  0%  (  tanah  +  semen  8%)  ada kenaikan  kuat  tekan  bebas  tehadap  waktu pemeraman,  namun  kenaikan  tersebut tidak  cukup berarti.  Kenaikan  kuat  tekan  bebas    cukup  berarti terjadi  pada  tanah  +  8%  semen  +  9%  AAT.  Pada kombinasi  tersebut,  kuat tekan  bebas  sebesar  41.8 kPA  pada  masa  peram  0  hari,  meningkat  menjadi 354,7  kPa  pada  masa  peram  36  hari.  Hal  yang mirip  terjadi  pada  jadar  AAT  12%,  namun kenaikan  kuat  tekan  bebas  dari  AAT  9%  ke  12% tidak  cukup  berarti,  dibanding  kenaikan  dari  6  ke 9%.  Kenaikan  kuat  tekan  bebas  rerata  dari  9% AAT ke 12% AAT sekitar: 2,9%; sedangkan rerata kenaikan kuat tekan  bebas dari kadar  AAT 6% ke 9%  sekita  16,3%.  Terhadap  waktu  pemeraman, kenaikan  kuat  tekan  bebas  yang  sangat  berarti terjadi  dari  masa  peram  21  hari  ke  masa pemeraman  28  hari,  kemudian  menjadi  datar  dari masa  peram  28  hari  ke  36  hari.  Rerata  kenaikan kuat tekan bebas dari 21 ke 28 hari sekitar 55,1%, dibanding 3,9% dari 28 hari ke 36 hari.
Uji pemadatan standard: tanah + semen (8%) + AAT (9%) + Serat
Uji pemadatan standar pada tanah + semen (8%) + AAT  (9%)  sudah  dilakukan  sebelumnya  di  dalam penelitian  ini  dengan  hasil  MDD  =                  18,9 kN/m 3 dan  OMC  =  30  %.  Pada  penelitan  lanjutan ini  akan  dilakukan  pada  :  tanah  +  semen  +  AAT dengan inklusi serat Polyester ( 2 dan 4%) dengan orientasi  bebas.  Variasi  kadar  air  adalah:  10,  15, 20,  25,  30,  dan  35%.  Hasil  pengujian  kepadatan dapat dilihat pada Tabel 5.
Tabel 5. Hasil uji pemadatan: tanah + semen + AAT + serat
Kadar air (%) Kepadatan (kN/m 3 ) C 8 A 9
C 8 A 9 S 2 C 8 A 9 S 4 10 13,6 14,0 15,0 15 16,0 16,5 17,0 20 16,5 17,0 17,4 25 17,4 18,0 20,1 30 18,5 19,0 19,4 35 17,6 17,9 18,2 Catatan : C x A y S z : tanah dgn semen x%, AAT y%, serat z%
Hasil  menunjukkan    bahwa  kepadatan  kering maksimum  (MDD)  mengalami  kenaikan  dengan bertambahnya  kadar  serat,  sedangkan  kadar  air optimum  (OMC)  turun  dengan  meningkatnya kadar serat, lihat Tabel 6.
Tabel 6. MDD dan OMC tanah + semen +AAT +
serat C8A9 MDD (kN/m3) 18.5 OMC (%) 30,0 C8A9S2 MDD (kN/m3) 18,9 OMC (%) 29,2 C8A9S4 MDD (kN/m3) 19,6 OMC (%) 28,6
Temuan  ini  berbeda  dengan  hasil  penelitian  yang disampaikan  oleh  Setty  dan  Rao  (1997).  Pada penelitian  mereka  menunjukkan  bahwa  MDD  dan OMC  mengalami  kenaikan  oleh  bertambahnya kadar  serat  pada  tanah  kelanauan  dengan  inklusi serat polyopropeline . Hasil
tersebut mengindikasikan bahwa serat polypropeline mampu  menyerap  air  sehingga  OMC  meningkat. Pengaruh  serat  geosintetik  terhadap  MDD  pada penelitian  ini  tidak  cukup  signifikans,  oleh  sebab itu  perlu  penelitian  lanjutan  dengan  memberikan variasi  serat  yang  lebih  banyak,  tidak  hanya  2% dan 4%.

## Uji geser langsung: tanah +8%semen + 9%AAT + serat
Pada  pengujian  kepadatan  menunjukkan  bahwa tidak banyak pengaruh yang cukup berarti terhadap MDD  tanah  +  semen  yang  sama  pada  pengujian pemadatan.  Pengujian  geser  langsung  untuk  tanah +  semen  (8%)  +  AAT  (9%)  dilakukan  terpisah dengan  komposisi  yang  sama  dengan inklusi 2% dan  4%  tulangan  serat polyester ,  sehingga pengaruh  inklusi  serat dapat  dilihat secara lansung dari hasil pengujian.
Uji geser langsung menggunakan sampel lingkaran dengan  :  d  =  6,30  cm,  tebal  2,55  cm,  luas  sampel 31,17  cm 2 dengan  tingkat  penurunan  0,25 mm/menit.  Setiap  kombinasi  di  buat  tiga  buah sampel,  dengan  tegangan  normal:  (8,843/31,17  = 0,284  kg/cm 2 (28,4  kPa)),  (12,843/31,17  =  0,412 kg/cm 2 (41,2kPa),  dan  (16,843/31,17  =  0,540 kg/cm 2 (54  kPa).  Hubungan  antara  tegangan  geser dan perubahan lateral dapat di lihat pada Gambar 1 .
Sedangkan  hubungan  antara  perubahan  vertikal dan perubahan lateral dapat dilihat pada Gambar 2.
Hubungan  antara  tegangan  geser  –  perubahan lateral serta perilaku perubahan volume pada tanah +  semen  +  AAT  sangat  dipengaruhi  oleh  inklusi
serat polyester . Daktilitas tanah  yang  distabilisasi tersebut meningkat dengan meningkatnya prosentase  serat.  Hal  tersebut  ditunjukkan  oleh keruntuhan  tanah  dimana  tanah  +  semen  +  AAT tanpa inklusi serat polyester mengalami keruntuhan pada perubahan horisontal kurang lebih 2  mm,  sementara  tanah  dengan  tulangan  dapat mencapai  4  mm  dan  bahkan  lebih  untuk  tegangan niormal yang lebih tinggi.
Dari  hubungan  antara  perubahan  vertikal  dengan horisontal terlihat bahwa semakin besar prosentase serat perubahan vertikal semakin tinggi. Perubahan vertikal  maksimum  pada  tanah  tanpa  tulangan antara  0,25  sampai  dengan  0,35  mm,  sementara pada  tanah  dengan  tulangan  antara  0,45  sampai 0,70  mm.  Perubahan  vertikal  tersebut  meningkat dengan meningkatnya tegangan normal. Hubungan
antara  tegangan  geser  dan  parameter  kuat  geser tanah  (c  dan  φ)  yang  diperoleh  dari  pengujian geser  langsung  dapat  dilihat  pada  Gambar  3.  Dari hasil  tersebut  terlihat  bahwa  perubahan  c  dan  φ akibat  penambahan  serat  kelihatan  konsisten, dengan  meningkatnya  prosentase  serat  kohesi,  c, tidak  banyak  meningkat  sedangkan  sudut  gesek dalam  (φ)  mengalami  peningkatan  yang  relatif besar.  Oleh  sebab  itu,  secara  umum  kuat  geser tanah dengan tulangan mengalami peningkatan.
Tabel 7 . Hasil uji Geser Langsung : c dan φ
Parameter geser C 8 A 9 S 0 C 8 A 9 S 2 C 8 A 9 S 4 Kohesi, c (kPa) 32,15 35,50 39,40 Sudut gesek dalam ,φ( O ) 21,20 25,90 27,80
Gambar 1. Hubungan antara tegangan geser dengan perubahan lateral
Gambar 2. Hubungan antara perubahan vertikal dengan perubahan lateral
Gambar 3. Hasul uji geser langsung Tanah + semen + AAT + serat polyester
Gambar 4. Hasil Uji Tekan Bebas : Kuat tekan vs. regangan aksial
Perlu  diketahui  bahwa  derajat  kejenuhan  sampel tanah  +  semen  +  AAT  +  Serat  pada  kondisi MDD-OMC  cukup  tinggi,  melampaui  70%. Pengembangan pada tanah sampel tak jenuh pada kondisi tingkat deformasi yang cukup  cepat akan menghasilkan  tekanan  air  pori  negatif  pada pengujian geser langsung tersebut. Disamping itu, panjang  serat  kemungkinan  melebihi  ketebalan sampel akan berakibat tertekuknya serat polyester secara  berulang  di  dalam  alat  geser  langsung. Kekurangan  tersebut  perlu  dipertimbangkan  pada saat  melakukan  evaluasi  terhadap  kuat  geser tanah + semen + AAT + Serat.
Uji  Tekan  bebas  :  tanah  +  semen(8%)  +  AAT (9%) + Serat
Hampir sama dengan uji tekan bebas pada tanah + semen  +  AAT,  uji  kuat  tekan  bebas  dilakukan
dengan  sampel  silindris  pada  kepadatan  kering maksimum  (MDD)  dan  kadar  air  optimumnya (OMC), dengan kadar semen 8%, kadar AAT 9%, dengan  tulangan  serat polyester 2  dan  4%.
Kemudian  penamaan  sampel  adalah:  C 8 A 9 S 0 (Tanah  +  8%  semen  +  9%  AAT  –  tanpa tulangan),  C 8 A 9 S 2 (Tanah  +  8%  semen  +  9% AAT – dengan 2% tulangan), dan C 8 A 9 S 4 (Tanah +8%  semen  +  9%  AAT  –  dengan  4%  tulangan). Masa  pemeraman  diambil  28  hari  dengan  kuat tekan  bebas  C 8 A 9 S 0 sebesar  337,9  kPa  (uji  tekan bebas  sebelumnya).  Ukuran  silinder  :  diameter 6,6 cm, tinggi 13,7 cm. Tanah dipadatkan dengan pemadatan  statik.  Untuk  memperoleh  kepadatan yang  diharapkan,  tanah  dimasukkan  kedalam silinder  kemudian  ditekan  dalam  tiga  lapis.  Hasil uji tekan bebas dapat dilihat pada Gambar 4. Dari hasil  tersebut,  terlihat  bahwa  kuat  tekan  bebas
tanah meningkat dengan meningkatnya kandeungan serat.

## Kesimpulan
Serangkaian pengujian laboratorium telah dilakukan  untuk  mengkaji  pengaruh  abu  ampas tebu,  limbah  karbit  dan  serat polyester terhadap perilaku  geser  tanah.  Pembahasan  terhadap  hasil pengujian  tersebut  juga  sudah  dilakukan,  maka kesimpulan  dari  studi  tersebut.  Pertama  uji pemadatan  tanah  +  semen  menunjukkan  bahwa dengan bertambahnya masa pemeraman, kepadatan  maksimum  meningkat  terus  sampai dengan  masa  pemeraman  28  hari.  Dari  waktu peram 28 ke 36  hari tidak ada peningkatan  yang cukup siginifikans.kemudian uji pemadatan tanah +  semen  +  AAT  menunjukkan  bahwa  kadar  air optimum  menurun  berbanding  lurus  dengan peningkatan  kadar  AAT  di  dalam  tanah. Sedangkan  kepadatan  meningkat  dan  mencapai harga pada kadar AAT 6% ke 9%.
Pada  pengujian  tekan  bebas:  tanah  +  semen  + AAT  menunjukkan  kenaikan  kuat  tekan  bebas yang  cukup  signifikans  terjadi  pada  tanah  +  8% semen + 9% AAT. Pada kombinasi tersebut, kuat tekan bebas sebesar 41,8 kPA pada masa peram 0 hari,  meningkat  menjadi  354,7  kPa  pada  masa peram  36  hari.  Hal  yang  mirip  terjadi  pada  jadar AAT 12%, namun kenaikan kuat tekan bebas dari AAT  9%  ke  12%  tidak  cukup  signifikans, dibanding kenaikan dari 6 ke 9%. Terhadap waktu pemeraman,  kenaikan  kuat  tekan  bebas  secara signifikans  terjadi  dari  masa  peram  21  hari  ke masa pemeraman 28 hari, kemudian menjadi datar dari masa peram 28 hari ke 36 hari.
Pengujian  pemadatan  tanah  +  semen  +  AAT  + serat diperoleh bahwa kepadatan kering maksimum  (MDD)  mengalami  kenaikan  dengan bertambahnya  kadar  serat,  sedangkan  kadar  air optimum  (OMC)  turun  dengan  meningkatnya kadar serat.  Dari hubungan antara tegangan geser dengan  deformasi  lateral  pada  pengujian  geser langsung  tanah  +  semen  +  AAT  +  serat, menunjukan  bahwa  daktilitas  tanah  meningkat dengan  meningkatnya  prosentase  serat.  Dari hubungan  antara  perubahan  vertikal  dengan horisontal terlihat bahwa semakin besar prosentase  serat  perubahan  vertikal  semakin tinggi.  Perubahan  vertikal  maksimum  pada  tanah tanpa  tulangan  antara  0,25  sampai  dengan  0,35 mm, sementara pada tanah dengan tulangan antara 0,45  sampai  0,70  mm.  Dari  hasil  uji  geser langsung terlihat bahwa perubahan c dan φ akibat penambahan  serat  kelihatan  konsisten,  dengan meningkatnya  prosentase  serat  kohesi,  c,  tidak banyak  meningkat  sedangkan  sudut  gesek  dalam
(φ)  mengalami  peningkatan  yang  relatif  besar. Secara  umum  kuat  geser  tanah  dengan  tulangan mengalami peningkatan.

## Ucapan Terimakasih
Ucapan terima kasih peneliti disampaikan kepada Direktorat Jenderal Penguatan Riset dan
Pengembangan,  Kementerian  Riset,  Teknologi dan  Pendidikan  Tinggi  Republik  Indonesia  atas dukungan dana melalui pendanaan hibah Penelitian Produk Terapan serta Universitas Atma Jaya  Yogyakarta  atas  semua  dukungan  yang diberikan  pada  penelitian    ini.  Peneliti  juga mengucapkan  banyak  terima  kasih  kepada  P.G. Madukismo,  Bantul  DIY  atas  ijinnya  untuk mengambil abu ampas tebu sebagai  bahan pokok pada penelitian ini.

## Daftar Pustaka
Diane,  A.  (2001).  Studi  Pengaruh  Penambahan Abu  Sekam  Padi  Terhadap  Kuat  Geser,  Potensi Pengembangan,  danNilai  CBR  Tanah  Lempung, Tugas  Akhir  Sarjana  Strata  I, Pro-Di.  Teknik Sipil Universitas Atma Jaya, Yogyakarta.
Diana,  W,  Muntohar,  A.S.  (2012).  Kuat  Tekan Bebas  Tanah  Lempung  yang  Distabilissi  dengan Semen  dan Abu  Sekam  Padi. Prosiding Konferensi  Nasional  Teknik  Sipil  ke  6 (hal.  33- 37), Universitas Trisakti, Jakarta.
Diana, W, Muntohar, A.S (2013) ,Kuat Geser dan Kuat  Tarik  Belah Tanah  Lempung  yang Distabilisasi dengan Semen dan Abu Sekam Padi.
Prosiding  Konferensi  Nasional  Teknik  Sipil  ke 7 (hal.69-75), Universitas Sebelas Maret, Surakarta.
Hatmoko,  John.,  T.  &  Lulie,  Y.  (2004). UCS Tanah  Lempung  Ekspansif  yang  di  Stabilisasi dengan  Abu  Ampas  Tebu  dan  Semen, Laporan Penelitian Universitas Atma Jaya, Yogyakarta.
Hatmoko, J.T & Suryadharma, H.Y. (2005). Studi liquefaction  di  DIY  Bagian  Utara, Laporan  Studi LPPM Universitas Atma Jaya, Yogyakarta.
Hatmoko,J.T & Suryadharma,H.Y. (2007).
Perbaikan\  Gradasi  Tanah  untuk  Meningkatkan ketahanan  Terhadapliquefaction, Laporan  Studi LPPM Universitas Atma Jaya, Yogyakarta.
Hatmoko,  J.T  &  Suryadharma,  H.Y.  (2013). Perbaikan  Tanah  Ekspansif  dengan  Abu  Sekam Padi  dan  Semen, Laporan  Studi LPPM Universitas Atma Jaya, Yogyakarta.
Horpibulsuk,  S,  &  Miura,  N  2001  ,A  new approach  for  studying  of  behavior  of  cement stabilized  clay, Proceeding  the  15 th International Confrence  on  soil  mechanics  and  geotechnical engineering Istanbul,Turkey, 3, 1759-1762.
Horpibulsuk, S.,
Phetchuay, C., &
Chinkulkijniwat,  A.  (2011).  Soil  stabilization  by calcium  carbide  residue  and  fly  ash. Journal  of materials in civil engineering , 24 (2), 184-193.
Horpibulsuk,S.  (2013).  Engineering  properties  of silty  clay  stabilized  with  calcium  carbid  residu  , Journal of materials in Civil Engineering, ASCE,
125 (5), 470 -475.
Jaturapitakkul,  C.,  &  Roongreung,  B.  (2003). Cementing material from calcium carbide residue- rice  husk  ash. Journal  of  Materials  in  Civil Engineering , 15 (5), 470-475.
Kampala,  A.,  &  Horpibulsuk,  S.  (2013). Engineering  properties  of  silty  clay  stabilized with calcium carbide residue. Journal of Materials in Civil Engineering , 25 (5), 632-644.
Kasama,  K.,  Ochiai,  H.,  &  Yasufuku,  N.  (2000). On the stress-strain behaviour of lightly cemented clay  based  on  an  extended  critical  state concept. Soils and Foundations , 40 (5), 37-47.
Li  Y,  Hu  Y,  Hu  ,C.  (2008),  Microstructures  and mechanical properties of natural fibres, Advanced Materials  Research , 33-37 , 553-558.
Maher,  M.  H.,  &  Ho,  Y.  C.  (1994).  Mechanical Properties  of  Kaolinite  /  Fiber  Soil  Composite.
Journal  of  Geotechnical  Engineering , 120 (8), 1381-1393.
Makaratat, N, Jaturapitakkul, C, &
Laosamathikul,  T.  (2010).  Effect  of  Calsium Carbide  Residue  -Fly  Ash  Binder  on  Mechanical Properties  of  Concrete, Journal  of  materials  in Civil Engineering ASCE 22(11)., 1164-1170.
Mittal,  D.  (1997).  Silica  from  Ash:  A  Valuable Product  from  Waste  Material, Resonance ,  2(7), hal. 64-66.
Puppala,  A.  J.,  Acar,  Y.  B.,  &  Tumay,  M.  T. (1995).  Cone  penetration  in  very  weakly cemented sand. Journal of Geotechnical Engineering , 121 (8), 589-600.
Setty,  K.R.N.S,  and  Rao,S.V.G.  (1997). Characteristics of fibre-reinforced lateritic soils,
Proceedings of Indian Geotechnical
Conference , 1 , 329 – 333
Thalib,  M,  Bankole,  G.M.  (2011).  Improvement of index properties and compaction characteristics of  lime stabilized tropical  lateritic clays with risk husk  admixture, Journal  of  Geotechnicaland Geoenvironmental Engineering, Vol 16, pp. 983 – 996.
Vatsala,  A.  (2001).  Elastoplastic  Model  for Cemented  Soils, Journal  of  Geotechnical  and Geoenvironmental Engineering , 127(8), 679-687.
Wong,  I.  H.,  &  Poh,  T.  Y.  (2000).  Effects  of  jet grouting on adjacent ground and structures. Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering , 126 (3), 247-256.
Yadu,  L.,  Tripathi,  R.  K.,  &  Singh,  D.  (2011). Comparison of fly ash and rice husk ash stabilized black  cotton  soil. International  Journal  of  Earth Sciences and Engineering , 4 (06), 42-45.