J URNAL S AINSTEK STT P EKANBARU - V OL . 08 N O . 01 (2020)
Terbit online pada laman web jurnal : http://jurnal.sttp-yds.ac.id

## SAINSTEK
(e-Journal)
|    ISSN (Print) 2337-6910    |    ISSN (Online) 2460-1039    |

## Analisis Karakteristik Tanah Dasar Lempung Menggunakan Metode Stabilisasi Aspal Emulsi
Sjelly Haniza a , Harnedi Maizir b , Danil Jesa Putra c
a Jurusan Teknik Sipil Sekolah Tinggi Teknologi Pekanbaru, 28125, Indonesia
b Jurusan Teknik Sipil Sekolah Tinggi Teknologi Pekanbaru, 28125, Indonesia
c Jurusan Teknik Sipil Sekolah Tinggi Teknologi Pekanbaru, 28125, Indonesia

## I NFORMASI A RTIKEL

## A B S T R A C T
Sejarah Artikel: Diterima Redaksi: 00 Februari 00 Revisi Akhir: 00 Maret 00
Diterbitkan Online : 00 April 00
Struktur  jalan  paling  akhir  menerima  beban  pada  konstruksi  jalan  adalah tanah  dasar.  Kemampuan  tanah  dasar  (daya  dukung)  dapat  diperoleh  dari hasil pemeriksaan California Bearing Ratio (CBR) laboratorium ataupun dari CBR  lapangan.  Permasalahan  yang  sering  dihadapi  terutama  jalan  di Provinsi  Riau  khususnya  pekanbaru  tanah  dasar  merupakan  tanah  lunak berupa  lempung  dengan  plastisitas  tinggi.  Salah  satu  cara  untuk meningkatkan  daya  dukung  tanah  dasar  tersebut  menggunakan  metode stabilisasi  tanah  dengan  aspal  emulsi.  Penelitian  ini  bertujuan  untuk mengetahui  nilai  karakteristik  tanah  dasar  lempung  organik  dengan plastisitas tinggi (CH) berdasarkan Unified Soil Clasification System (USCS). Stabilisasi  menggunakan  aspal  emulsi  jenis  Cationik  Rapid  Setting  (CRS) dengan variasi penambahan 4%, 6%, 8% dan 10%. Hasil pengujian diperoleh nilai CBR tertinggi pada penambahan kadar aspal emulsi 8% sebesar 6,05%. Pengujian  terhadap  kuat  tekan  bebas  diperoleh  pada  penambahan  aspal emulsi  kadar  10%  sebesar  0,174  MPa.  Hasill  pengujian  yang direkomendasikan  untuk  tanah  lempung  organic  dengan  plastisitas  tinggi adalah pemakaian kadar aspal 8%, dengan nilai CBR 6,05% dan UCS 0,141 MPa.
K ATA K UNCI
Aspal Emulsi

## CBR
Stabilisasi UCS

## K
ORESPONDENSI
Telepon: +62 812-7677-368 E-mail: sjellyhaniza@gmail.com

## 1. PENDAHULUAN
Perkembangan  infrastruktur  jalan  raya  yang  sangat  pesat,  harus ditunjang dengan konstruksi yang baik agar jalan tersebut dapat digunakan  sesuai  dengan    rencana.  Secara  umum  konstruksi jalan  terdiri  dari  beberapa  lapisan  mulai  dari  tanah  dasar (subgrade),  lapis  pondasi  (base) dan  lapis permukaan  (surface). Tanah  dasar  merupakan  konstruksi  paling  bawah  yang  akan menerima  beban  konstruksi  dan  beban  kendaraan  diatasnya. Kemampuan  tanah  dasar  dipengaruhi  oleh    sifat  dan  daya dukung  tanah  dasar  yang  akhirnya  akan  menentukan  kekuatan, keawetan  serta  tebal  lapisan  konstruksi  pada  perkerasan  jalan. Tanah sebagai dasar konstruksi tersebut kadangkala tidak sesuai dengan spesifikasi yang ditetapkan, seperti tanah lempung yang memiliki  banyak  kekurangan  jika  digunakan  sebagai  subgrade.
Salah  satu  cara  agar  tanah  tersebut  dapat  digunakan  dengan melakukan stabilisasi.
Stabilisasi  terhadap  tanah  dasar  berupa  tanah  lempung  dengan bahan tertentu dimaksudkan untuk memperbaiki sifat-sifat tanah agar  sesuai  dengan  spesifikasi  teknis.  Penelitian  tentang stabilisasi tanah ini telah banyak dilakukan oleh peneliti-peneliti sebelumnya  dengan  berbagai  bahan  seperti  semen,  kapur,  aspal dan  bahan  kimia  lainnya.  Hasil  yang  diperoleh  rata-rata memberikan  perbaikan  karakteristik  dari  sampel  tanah  yang digunakan. Menurut syahril et all (2011) stabilisasi dengan aspal didefenisikan  sebagai  suatu  proses  ketika  aspal  dalam  jumlah tertentu dicampur dengan tanah lunak akan membentuk kondisi tanah  yang  stabil.  Bahan  stabilisasi  aspal  akan  meningkatkan kohesi antar partikel dan daya dukung tanah serta meningkatkan ketahanan tanah terhadap air.

## 2. TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Lapisan Tanah Dasar (subgrade)
Lapisan  tanah  dasar  merupakan  bagian  terbawah  dari suatu  perkerasan  jalan  raya,  dimana  lapisan  ini  dapat  berupa tanah asli yang dipadatkan (jika tanah aslinya baik), tanah yang didatangkan  dari  tempat  lain  kemudian  dipadatkan  atau  tanah yang distabilisasi dengan bahan aditif.
Beberapa permasalahan yang sering dijumpai menyangkut tanah dasar (subgrade) antara lain :
a. Sifat mengembang dan menyusut dari tanah akibat perubahan kadar air.
b. Perubahan bentuk tetap (deformasi permanen) dari jenis tanah tertentu sebagai akibat beban lalu-lintas.
c.  Lendutan dan lendutan balik selama dan sesudah pembebanan lalu lintas untuk jenis tanah tertentu.
d. Daya dukung tanah tidak merata dan sukar ditentukan secara pasti  pada  daerah  dan  jenis  tanah  yang  sangat  berbeda  sifat dan kedudukannya, atau akibat pelaksanaan konstruksi.
e.  Tambahan  pemadatan  akibat  pembebanan  lalu-lintas  dan penurunan  yang  diakibatkannya,  yaitu  pada  tanah  berbutir (granular  soil)  yang  tidak  dipadatkan  secara  baik  pada  saat pelaksanaan konstruksi.
2.2 Tanah Lempung
Tanah  lempung  merupakan  tanah  yang  kurang  baik digunakan  sebagai  dasar  konstruksi  bangunan,  karena  tanah jenis  ini  sangat  berpotensi  mengalami  pengembangan  dan penyusutan  yang  sangat  besar.  Sifat  kembang  susut  yang  besar dari lapisan tanah dasar ini dapat menimbulkan kerusakan pada konstruksi  yang  berada  di  atasnya.  Sifat-sifat  yang  dimiliki tanah lempung (Hardiyatmo, 1992) sebagai berikut: a. Ukuran butiran halus, kurang dari 0,002 mm. b. Permeabilitas rendah.
c. Kenaikan air kapiler tinggi.
d. Bersifat kohesif
e. Kadar kembang susut yang tinggi.
f. Proses konsolidasi lambat.
2.3 Aspal Emulsi
Aspal  Emulsi  merupakan  campuran    aspal  minyak (petroleum  bitument)  dengan  air  dan  zat  kimia  pengemulsi (emulsifier)  pada  suhu  normal  dan  tekanan  atmosfir  berbentuk cair.  Fungsi  bahan  pengemulsi  atau  emulsifer  adalah  untuk mengubah  partikel  aspal,  sehingga  partikel  aspal  tersebut  dapat bercampur  dengan  air  dan  akan  segera  pecah  setelah  terjadi kontak  dengan  agregat  atau  bahan  pencampur  lain  nya  (The Asphalt Institute, 1992)
Kriteria  yang  dibutuhkan  untuk  suatu  perancangan  stabilisasi menggunakan  aspal  emulsi  berdasarkan  stabilitas  dan  ukuran butir. Menurut syahril et all (2011) fungsi aspal pada stabilisasi tanah menggunakan campuran aspal emulsi untuk tanah berbutir halus  adalah  sebagai  campuran  kedap  air,  sedangkan  fungsi aspal  pada  stabilisasi  tanah  menggunakan  campuran  aspal emulsi  untuk  tanah  berbutir  kasar  adalah  sebagai  campuran kedap air dan pengikat.
2.4 Stabilisasi
Stabilisasi  tanah  adalah  pencampuran  tanah  dengan  bahan tertentu  guna  memperbaiki  sifat-sifat  teknis  tanah.  Stabilisasi
tanah  meliputi  pencampuran  tanah  dengan  tanah  lain  untuk memperoleh  gradasi  yang  diinginkan,  atau  pencampuran  tanah dengan  bahan-bahan  buatan  pabrik  sehingga  sifat  teknis  tanah menjadi lebih baik. Guna merubah sifat-sifat teknis tanah seperti kapasitas  dukung,  kompresibilitas,  permeabilitas,  kemudahan dikerjakan,  potensi  pengembangan  dan  sensitifitas  terhadap perubahan  kadar  air,  maka  dapat  dilakukan  dengan  cara penanganan  dari  yang  paling  mudah  seperti  pemadatan  sampai teknik yang lebih mahal seperti mencampur tanah dengan semen atau  pasir,  abu  terbang,  injeksi  semen  (grouting),  pemanasan, dan lain-lain.
Tujuan stabilisasi tanah antara lain:
a.  Meningkatkan kerapatan tanah
b.  Meningkatkan kohesi atau tahanan geser yang timbul
c. Menambah bahan yang menyebabkan perubahan- perubahan kimiawi atau fisis pada tanah d. Menurunkan muka air tanah e. Mengganti tanah yang jelek dengan tanah yang baik

## 3. METODOLOGI
Penelitian  ini  menggunakan  metoda  stabilisasi  tanah dengan menggunakan aspal emulsi.
Material yang digunakan berupa tanah berjenis lempung dengan plastisitas tinggi, aspal emulsi dengan jenis kationik. Campuran dibuat dengan beberapa variasi penambahan kadar aspal emulsi sebesar 4%, 6%, 8% dan 10%.  Pemeriksaan daya dukung tanah dengan CBR dan UCS. Hasil yang diperoleh untuk mengetahui perubahan karakteristik tanah lempung tersebut.

## 4. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil Pengujian sifat fisik dan Mekanik Tanah Lempung dan stabilisasi dengan aspal emulsi
Tabel 1. Hasil Pengujian Tanah Lempung Jenis pengujian Hasil Satuan Berat Jenis 2,646 Batas Cair (LL) 60,90 % Batas Plastis 27,63 % Indeks Plastisitas (PI) 33,27 % γ dry maks 1,403 gr/cm 3 Wopt 30,80 % CBR 4,73 % Tabel 2.  Hasil Pengujian Stabilisasi dengan variasi Aspal Emulsi Jenis Pengujian Stabilisasi Lempung dengan Aspal Emulsi 4% 6% 8% 10% Berat Jenis 2,596 2,578 2,554 2,457 Batas Cair (LL)                 % 68,20 65,35 65,90 65,49 Batas Plastis (PL)              % 31,00 27,46 28,44 28,55 Indeks Plastisitas (PI)       % 37,20 37,89 37,46 36,94 γ dry maks                    gr/cm 3 1,463 1,443 1,440 1,430 W opt % 27,20 29,10 28,60 25,60 California Bearing Ratio  % 5,15 5,73 6,05 4,85 UCS 28 hari                  MPa 0,130 0,138 0,141 0,174
4.2 Hubungan  Berat Jenis dengan Penambahan Kadar Aspal
Penambahan kadar aspal terhadap berat jenis tanah lempung, semakin  menurun  seiring  dengan  kenaikan  persentasi  aspal emulsi yang ditambahkan.
Gambar 1. Hubungan Berat Jenis Dengan Penambahan %  Aspal Emulsi
4.3 Hasil Pengujian Atterberg Limit
Hasil  pengujian  atterberg  limit  pada  stabilisasi  tanah lempung dengan aspal emulsi menunjukkan bahwa terjadi kenaikan  batas  cair,  batas  plastis  yang  cukup  signifikan terhadap penambahan kadar aspal emulsi 4%, selanjutnya terjadi  penurunan  pada  penambahan  kadar  aspal  emulsi 6%,  8%  dan  10%.  Penambahan  aspal  emulsi  terhadap nilai  plastisitas  indeks  pada  kadar  6%  menunjukan kenaikan  paling  tinggi  selanjutnya  nilai  plastisitas  mulai menurun  pada  kadar  8%  dan  10%.  Untuk  lebih  jelas besaran nilai atterberg limit dapat dilihat pada Gambar. 2, 3 dan 4.
Gambar 2. Hubungan liquid limit dengan penambahan variasi aspal emulsi
Gambar 3. Hubungan Plastic Limits dengan penambahan Variasi Aspal Emulsi
Gambar 4. Hubungan Plasticity Index Dengan Variasi Aspal Emulsi
4.4 Pemadatan Standar Proctor
Hasil  pengujian  dari  standar  proctor  terhadap  nilai Maxsimum  Dry  Density  (MDD)  memperlihatkan  bahwa penambahan aspal emulsi cenderung meningkat dibandingkan  dengan  tanah  asli  dan    kepadatan maksimum  terjadi  pada  penambahan  kadar  aspal  emulsi 4%.  Optimum  Moisture  Content  (OMC)  cenderung menunjukan  penurunan  terhadap  penambahan  variasi aspal  emulsi,  kondisi  ini  karena  aspal  emulsi  merupakan cairan  yang  berfungsi  melunakkan  tanah  hingga  lebih mudah untuk dipadatkan. Hasil pengujian standar proctor disajikan pada Gambar. 5 dan Gambar. 6
Gambar 5. Hubungan Maximum Dry Density dengan Variasi Aspal Emulsi
Gambar 6. Hubungan Optimum Moisture Content (OMC) dengan Variasi Aspal Emulsi

## 4.5 California Bearing Ratio (CBR)
Hasil pengujian CBR yang dilakukan memperlihatkan kenaikan daya dukung tanah sampai variasi 8% kemudian menurun  pada  variasi  10%.  Penurunan  ini  disebabkan aspal  emulsi  membuat  campuran  bersifat  lebih  plastis. Semakin  tinggi  kadar  aspal  menyebabkan  daya  dukung tanah  menurun akibat efek pelumasan oleh partikel aspal yang  menghambat  terjadinya  ikatan antar partikel. Untuk lebih  jelas  hasil  pengujian  dapat  dilihat  pada  Gambar  7 dibawah ini.
Gambar 7. Hubungan CBR terhadap Variasi Aspal Emulsi 4.6 Unconfined Compressive Strength (UCS)
Hasil  kuat  tekan  bebas  dengan  masa  pemeraman  28 hari  terhadap  penambahan  variasi  kadar  aspal  emulsi memperlihatkan  adanya  kenaikan  nilai  kuat  tekan  bebas dan  kenaikan  tertinggi  pada  penambahan  kadar  aspal 10%.
Gambar 8. Hubungan UCS terhadap Variasi Aspal Emulsi

## 5. KESIMPULAN
Kesimpulan yang dapat diambil dari hasil penelitian yang telah dilakukan sebagai berikut:
a.  Penambahan  kadar  aspal  emulsi  pada  stabilisasi  tanah lempung cenderung menurunkan nilai OMC dan meningkatkan nilai MDD
b.  Pemakaian  aspal  emulsi  terhadap  daya  dukung  tanah memberikan  kenaikan  sampai  kadar  8%  dan  mengalami penurunan pada penambahan 10%
c.  Kuat  tekan  bebas  maksimum  diperoleh  pada  penambahan kadar aspal 10%

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Asphalt Institute, 1992, asphalt Cold Mix Manual,
3 nd Edition, Lexington, KY
[2] Widyatmika  INH  et  all,  Pengaruh  Pemeraman Terhadap  Tanah  Lempung  Yang  Dicampur Dengan Aspal Emulsi, Jurnal Ilmiah Teknik Sipil Vol. 18 No. 1, hal 27-37, 1 januari 2014
[3] Syahril  et  all,  Pengaruh  Stabilitas  Aspal  Emulsi Terhadap  Karakteristik  Lapisan  Tanah  Dasar Yang  Berasal  dari  Tanah  Lunak,  Jurnal Transportasi, Vol 11 No. 1, April 2011
[4] Diana  w  et  all,  Optimalisasi  Kadar  Aspal  Pada Stabilitas  Tanah  Pasir  Menggunakan  Aspal dengan  Uji  CBR,  Jurnal  Ilmiah  semesta  Teknik, Vol 14 No. 2, hal 127-132, November 2011
[5] Departemen  Pekerjaan  Umum  Direktorat  Jendral Bina  Marga,  2006  Pedoman  Penyelidikan  dan Pengujian  Tanah  dasar  Untuk  Pekerjaan  Jalan Buku 3.
[6] Hardiyatmo,  H.C.  2010.  Stabilisasi  Tanah  Untuk Perkerasan  Jalan.  Gajah  Mada  University  Press. Yogyakarta
Referensi Cetak:
Buku Penulis. Judul  buku .  Lokasi  Penerbit:  Penerbit, tahun, halaman.
[1] W.K.  Chen. Linear  Networks  and  Systems .
Belmont, CA: Wadsworth, 1993, pp. 123-35.
Artikel dalam Buku
Penulis.  “Judul  Artikel”  in Judul  Buku ,  edisi, volume.  Nama  Editors,  Ed.  Lokasi  Penerbit: Penerbit, tahun, halaman.
[2] J.E.  Bourne.  “Synthetic  structure  of  industrial plastics,”  in Plastics ,  2nd  ed.,  vol.  3.  J.  Peters, Ed. New York: McGraw-Hill, 1964, pp.15-67.
Jurnal
Penulis.  “Judul  Artikel”. Nama  Jurnal ,  vol., halaman, tanggal/tahun, DOI.
[3] Christopher  S.  Goldenstein,  et.  al.  “Infrared laser-absorption  sensing  for  combustion  gases.” Progress  in  Energy  and  Combustion  Science , Volume  60,  May  2017,  Pages  132-176, https://doi.org/10.1016/j.pecs.2016.12.002.
Prosiding Penulis. “Judul Artikel.” in Conference proceedings , tahun, halaman.
[4] D.B. Payne and H.G. Gunhold. “Digital sundials and  broadband  technology,”  in Proc.  IOOC- ECOC , 1986, pp. 557-998.
Peraturan Pemerintah [5] Republik  Indonesia.  Undang-Undang  Nomor  3
Tahun 2014 tentang Perindustrian.