## PENGARUH ASPAL BUTON TERHADAP PROPERTIS TANAH EKSPANSIF
(The Effect of Button Natural Rock Asphalt to Properties of Expansive Soil)
Selvia Agustina 1 ,Gatot Rusbintardjo 1 , Lisa Fitriyana 1
1 Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Islam Sultan Agung Semarang Email : selvia@unissula.ac.id
Diterima: 30 Januari 2021, Disetujui:19 April 2021

## ABSTRAK
Kekuatan perkerasan sangat tergantung pada kualitas tanah dasar. Perkerasan yang ditempatkan pada tanah dasar yang buruk akan membutuhkan ketebalan yang cukup untuk dapat menahan beban lalu lintas. Jika tanah akan dibangun jalan memiliki kekuatan rendah, maka beberapa upaya harus dilakukan untuk meningkatkan kekuatannya. Ada tiga metode untuk meningkatkan kekuatan tanah, pertama dengan cara mengganti tanah asli dengan tanah lain yang lebih baik, metode kedua dengan cara menebalkan lapisan perkerasan, dan metode ketiga dengan memperkuat tanah eksisting. Dalam penelitian ini digunakan metode ketiga yaitu mestabilkan tanah  lunak dengan  menggunakan Buton Natural Rock Asphalt (BNRA). Variasi BNRA yang digunakan adalah 20% hingga 35%. BNRA dihaluskan sehingga lolos saringan # 200. Dilakukan uji Proktor, California Bearing Ratio (CBR), direct shear serta Atterberg Limit . Hasil uji CBR menunjukkan bahwa nilai CBR meningkat dengan bertambahnya kandungan BNRA. Nilai CBR yang dihasilkan dari pengujian adalah 2.89%, 3.13%, 3.36%, 3.91% untuk kandungan BNRA masing-masing 20%, 25%, 30%, dan 35%, atau meningkat 166% dari nilai CBR tanah asli. Sedangkan direct shear hasil pengujian didapatkan nilai  kohesi  'c' juga mengalami peningkatan. Hasil pengujian ini menunjukkan bahwa BNRA dapat meningkatkan kekuatan lempung ekspansif, dan memenuhi persyaratan untuk digunakan perkerasan tanah dasar.
Kata Kunci: Tanah Ekspansif, stabilisasi, Aspal Buton

## ABSTRACT
The strength of pavement is highly depend on the quality of the subgrade. Pavement placed on poor subgrade will require sufficient thickness to be able to withstand traffic load.  If the soil where the pavement will be constructed have low strength, then some efforts must be done to increase its strength. There are three methods to increase the soil strength, first by replacing the original soil with other better soil, the second method is by thickening the layers of pavement, and the third method is by strengthening the existing soil. In this research, the third method was used.  Expansive clay soil was stabilized using Button Natural Rock Asphalt (BNRA). 20% to 35% of BNRA is finely ground to pass sieve #200. The Proctor, California Bearing Ratio (CBR), direct shear, and Atterberg Limit tests are conducted. The CBR test results indicate that the CBR value increases with increasing of BNRA content. CBR values resulted from the test are 2.89%, 3.13%, 3.36%, 3.91% for BNRA content 20%, 25%, 30%, and 35% respectively, or increase 166% from the CBR value of original soil. Meanwhile, direct shear test results cohesion ‘c’ also increase. These test results indicate that BNRA can increase the strength of expansive clay, and meet the requirements to be used for subgrade pavement.
Keywords: Expansive Clay, Soil Stabilization, Button Natural Rock Asphalt

## PENDAHULUAN
Jalan  Semarang –  Purwodadi  merupakan  salah satu  jalan  nasional  di  Jawa  Tengah  yang memiliki  peranan  penting  dalam  pembangunan perekonomian  nasional di Jawa. Namun, kondisi jalan yang rusak berat mengakibatkan tersendatnya mobilitas penduduk dalam kegiatan ekonomi dan sosial. Kerusakan yang terjadi pada jalan  Semarang –  Purwodadi  berupa  amblesan, alur, lubang, dan retak yang diduga akibat tanah dasar  dari  ruas  jalan  Semarang –  Purwodadi merupakan tanah ekspansif. Selama ini, stabilisasi  tanah  ekspansif  dilakukan  dengan cara  mencampurkan  tanah  dengan  semen maupun  kapur.  Bahan –  bahan  tersebut merupakan  bahan  pabrikan  dan  tidak  dapat diperbaharui sehingga diperlukan alternatif pengganti  kedua  material/  bahan  tersebut. Limbah  Aspal  Buton  merupakan  limbah  dari proses  ekstrasi  Aspal  Buton  dengan  butiran granularnya.  Berdasarkan  hasil  pengujian  XRD, Limbah  Aspal  Buton  mengandung  mineral  kapur yang  sangat  besar  (Rauf,  2019)  sehingga Limbah Aspal Buton diharapkan mampu memperbaiki  sifat  propertis  dari  tanah  ekspansif apalagi  ketersediaan  limbah  asbuton  di  Jawa Tengah  cukup  memadai  karena  terdapat  pabrik pengolahan  aspal  buton.  Tujuan  penelitian  ini adalah  untuk  mengetahui  pengaruh  limbah asbuton terhadap propertis tanah ekspansif.

## METODE
Penelitian  ini  membutuhkan  sampel  tanah  di sekitar  Jalan  Semarang –  Purwodadi  untuk mengklasifikasikan  dan  dimodifikasi  dengan penambahan  limbah  aspal  buton  sebesar  20%, 25%,  30%,  dan  35%.  Penentuan  variasi  kadar limbah  asbuton  pada  penelitian  ini  berdasarkan dari  penelitian  sebelumnya  yang  menyebutkan bahwa  kadar  limbah  asbuton  yang  optimal adalah  20%  untuk  melihat  apakah  adanya penurunan nilai CBR dalam penggunakan limbah asbuton.  Limbah  asbuton  dihaluskan  kemudian diayak  untuk  melewati  saringan  ukuran  #200. Pada penelitian ini diperlukan beberapa pengujian  tanah  diantaranya  adalah sieve analysis, atterberg limit, proctor , direct shear , dan California  Bearing  Capacity (CBR).  Adapun jumlah sampel tanah yang dibutuhkan adalah 75 sampel yang ditunjukan dalam Tabel 1.
Tabel 1. Jumlah sampel pengujian Pengujian Kadar Aspal Buton 0%  20%  25%  30% 35% Sieve Analysis 3 3 3 3 3 Atterberg Limit 3 3 3 3 3 Direct Shear 3 3 3 3 3 CBR 3 3 3 3 3 Proktor 3 3 3 3
3 Tahapan penelitian diringkas pada Gambar 1.
Gambar 1. Diagram alir penelitian
Tahapan penelitian ini meliputi:
1.  Studi Literatur
Studi  literatur  pada  penelitian  ini  adalah untuk memberikan beberapa informasi mengenai tanah ekspansif dan penanganannya. Kemudian menggali pustaka  tentang  limbah  aspal  buton  sebagai alternatif  pengganti  semen  dan  kapur  untuk stabilisasi tanah ekspansif.
2.  Menentukan lokasi penelitian Lokasi  penelitian  ditentukan  dengan  melihat adanya  gejala  atau  permasalahan  tanah ekspansif  pada  struktur  jalan  perkerasan lentur.  Oleh  karena  itu,  ditetapkan  Jalan Semarang –  Purwodadi  KM  22  sebagai lokasi pengambilan sampel penelitian.
3.  Mengambil dan menguji sampel penelitian Setelah  menentukan  lokasi  pengambilan sampel  tanah,  sampel  tanah  akan  diambil menggunakan  boring  agar  sampel  tanah tidak  terganggu.  Setelah  diambil,  sampel pada boring dibagi menjadi 75 sampel untuk diuji.
4.  Pembahasan

## Mulai
Studi Pustaka/ literatur Menentukan masalah Menetukan lokasi penelitian Pengambilan sampel Pengujian sampel tanah asli PI > 15%
Pengujian tanah dengan campuran limbah aspal buton 20%, 25%, 30%, dan 35%
Analisis dan pembahasan Selesai Tidak Ya
Setelah  pengujian,  hasil  dibahas  dan  dikaji sesuai dengan literatur yang ada.
5.  Kesimpulan Menentukan  kesimpulan  berdasarkan  hasil pengujian dan kajian pustaka pada pembahasan.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Sistem  klasifikasi  tanah  yang  digunakan  adalah Unified  Soil  Clasification  System ( USCS ),  yang mana  klasifikasi  tanah  ini  berdasarkan  sifat teknis  materialnya  yaitu  ukuran  butiran  dan plastisitasnya. Pada Tabel 1 merupakan hasil uji ukuran  butiran  tanah  Semarang –  Purwodadi. Berdasarkan  Tabel  2,  persentase  fraksi  tanah yang lolos saringan no 200 (diameter 0,075 mm) adalah  74.04%.  Persentase  ini  menunjukkan
bahwa  tanah  penelitian  merupakan  jenis  tanah lempung  karena  persentase  fraksi  yang  lolos saringan 200 lebih besar dari 50%.
Setelah  mengetahui  jenis  tanah  penelitian merupakan  tanah  lempung,  langkah  selanjutnya adalah mengetahui plastisitasnya dengan pengujian atterberg  limit .  Dari  hasil  pengujian  ini didapatkan  nilai  batas  cair  (LL)  sebesar  48.5%, batas  plastis  (PL)  sebesar  19.44%,  dan  indeks plastisitas  (PI)  sebesar  29.06%.  Dari  grafik perbandingan  nilai  LL  dan  PL  seperti  yang terlihat  pada  Gambar  2,  lempung  tanah penelitian  dapat  didefinisikan  sebagai  tanah lempung berplastisitas tinggi.
Tabel 2. Ukuran butiran tanah penelitian
No. Diameter Saringan (mm) Berat tanah yang tertinggal di saringan (gr) Persetase tanah yang tertinggal (%) Kumulatif persentase tanah yang tertinggal (%) Percent Finer (%) 1 4.750 1.90 0.50 0.50 99.50 2 2.000 13.07 3.43 3.9 96.07 3 0.850 5.07 1.33 5.26 94.74 4 0.425 7.69 2.02 7.28 92.72 5 0.250 17.31 4.55 11.83 88.17 6 0.180 23.20 6.09 17.92 82.08 7 0.150 10.56 2.77 20.70 79.30 8 0.075 20.02 5.26 25.96 74.04 9 0.000 3.17 0.83 26.79 73.21 101.99 26.79
Gambar 2. Grafik plastisitas tanah berbutir halus
Selain  itu,  indeks  plastisitas  (PI)  juga  dapat digunakan  untuk  mengidentifikasi  awal  tanah
ekspansif,  yaitu  dengan  melihat  korelasi  antara indeks plastisitas dengan potensi pengembangan
(swelling  potential )  seperti  Tabel  3.  Berdasarkan Tabel 3 dan uji atterberg limit , lempung penelitian memiliki plasticity  index (PI)  sebesar  29.06% tergolong  kriteria  potensi  pengembangan  yang tinggi sehingga dianggap tanah ekspansif.
Tabel 3 . Kriteria pengembangan berdasarkan PI
Plasticity Index (%) Swelling Potential <15 Rendah 10 – 20 Sedang 20 - 35 Tinggi >35 Sangat tinggi
Sumber : Chen 1988 dalam Das 1995
Tanah  ekspansif  merupakan  jenis  tanah  yang mengalami  kembang  susut  yang  tinggi  sehingga diperlukan  stabilisasi  agar  konstruksi  di  atas tanah  tidak  rusak/  aman.  Salah  satu  caranya yaitu  dengan  mencampurkan  tanah  dengan asbuton.  Asbuton  sendiri  memiliki  kandungan kapur (CaHO) 2 sehingga  terjadi  pertukaran  ion
yang  mengakibatkan  perubahan  ion  Ca + yang fungsinya mengurangi aktivasi dari tanah lempung.
Perubahan  hasil  pengujian atterberg  limit pada tanah  yang  telah  divariasikan  dengan  asbuton sebesar 20%, 25%, 30%, dan 35% menunjukkan penurunan  nilai  batas  cair  (LL)  yaitu  40%,  37%, 33%,  dan  31%.  Serta  penambahan  limbah asbuton  juga  mengurangi  nilai  dari  indeks plastisitas  (PI)  tanah  dengan  nilai  PI  sebesar 21.98%, 17.94%, 16.02%, dan 13.73%.
Kecenderungan  penurunan  nilai  LL  dan  PI  yang dapat  dilihat  pada  Gambar  3  menunjukkan bahwa  penambahan  limbah  asbuton  dapat mengurangi  potensi  pengembangan  dari  tanah penelitian.
Gambar 3. Nilai Atterberg Limit yang telah diberi variasi campuran asbuton
Nilai Specific  gravity (Gs)  dari  tanah  lempung yang  diberi  tambahan  asbuton  sebesar  20%, 25%,  30%  dan  35%  menunjukkan  adanya peningkatan  yaitu  2.56,  2.65,  2.67,  dan  2.69. Peningkatan  nilai  Gs  ini  menunjukkan  adanya perbaikan  dari  sifat  lempung  yang  lembek menjadi  tanah  yang  lebih  kokoh.  Peningkatan
nilai  Gs  dari  hasil  penelitian  dapat  dilihat  pada Gambar  4.    Dari  Gambar  4  terlihat  semakin banyak kadar asbuton maka semakin besar nilai specific gravity tanah penelitian.
Gambar 4. Perbandingan hasil penelitian nilai Spesific Gravity dengan variasi campuran asbuton Kepadatan  tanah  merupakan  salah  satu  usaha untuk  mengurangi  pori –  pori  udara  di  dalam tanah.  Semakin  sedikit  pori –  pori  tanah  maka
semakin  sedikit  air  yang  masuk  ke  dalam  dan semakin padat tanah untuk mendukung beban di atasnya.  Penambahan  variasi  limbah  asbuton
0 10 20 30 40 50 60 0% 5% 10% 15%
20% 25% 30% 35% 40% Nial i Atterberg Li mi t(%) Kadar Asbuton Nilai LL Nilai PI 2.45 2.5 2.55 2.6 2.65 2.7 2.75 0% 5% 10% 15%
20% 25% 30% 35% 40% Nil ai G s Kadar Asbuton
sebesar 20%, 25%, 30%, dan 35% menyebabkan  kadar  air  berkurang  sebesar 13.1%,  12.5%,  12.1%,  dan  11.8%  sedangkan kepadatan tanah meningkat sebesar 1.59 gr/cm 3 , 1.61gr/cm 3 ,  1.63  gr/cm 3 ,  dan  1.67  gr/cm 3 . Kepadatan  tanah  semakin  meningkat  dengan berkurangnya kadar air. Hal ini disebabkan pori - pori udara di dalam tanah telah terisi oleh butiran asbuton  sehingga  tanah  lebih  padat.  Dengan
bertambahnya kepadatan tanah  maka jumlah  air yang  digunakan  lebih  sedikit  daripada  tanah yang  tanpa  distabilisasi  oleh  limbah  asbuton. Penurunan  kadar  air  tanah  lempung  dan kenaikan  kepadatan  tanah  akibat  pengaruh limbah asbuton dapat dilihat pada Gambar 5 dan Gambar 6.
Gambar 5. Perbandingan kadar air dengan variasi campuran asbuton
Gambar 6. Perbandingan kepadatan tanah dengan variasi campuran asbuton
Selain  itu,  penambahan  limbah  asbuton  sebesar 20%,  25%,  30%,  dan  35%  dapat  meningkatkan nilai  kohesi  dari  tanah  lempung  sebesar  0.185 kg/cm 2 ,  0.236  kg/cm 2 ,  0.254  kg/cm 2 ,  dan  0.282 kg/cm 2 .  Hal  ini  disebabkan  sifat  dari  asbuton yang  mengikat  sehingga  nilai  lekatan  antar butiran  tanah  yang  telah  distabilisasi  lebih  besar daripada  tanah  yang  tidak  distabilisasi  oleh asbuton. Sedangkan untuk nilai kuat geser tanah dalamnya  mengalami    penurunan  sebesar
11.14 0 ,  10.62 0 ,  10.35 0 ,  dan  9.96 0 . Kenaikan  nilai kohesi  dan  penurunan  kuat  geser  tanah  akibat penambahan  limbah  asbuton  dapat  dilihat  pada Gambar 7 dan Gambar 8.
10 10.5 11 11.5 12 12.5 13 13.5 14 0% 5% 10% 15%
20% 25% 30% 35% 40% Kadar Air (%) Kadar Asbuton 1 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2 0% 5% 10% 15%
20% 25% 30% 35% 40% Kepad atan Tanah Kadar Asbuton
Gambar 7. Perbandingan nilai kohesi dengan variasi campuran asbuton
Gambar 8. perbandingan nilai sudut geser dengan variasi campuran asbuton
Nilai California  Bearing  Ratio (CBR)  tanah lempung  yang  telah  distabilisasi  dengan  limbah asbuton    mengalami  peningkatan  seiring dengan bertambahnya variasi asbuton ke dalam campuran  tanah.  Nilai  CBR  yang  telah ditambahkan  dengan  limbah  asbuton  sebanyak 20%,  25%,  30%,  dan  35%  secara  berturut –
turut  adalah  2.89%,  3.13%,  3.36%,  dan  3.91% seperti  terlihat  pada  Gambar  9.    Penambahan nilai  CBR  ini  disebabkan  filler  asbuton  telah mengisi  rongga  tanah  sehingga  tanah  lempung relatif lebih kokoh dan stabil. Dari hasil penelitan ini  didapatkan  variasi  nilai  optimum  pada penggunaan asbuton adalah pada 35%.
Gambar  9. Perbandingan Nilai CBR dengan Variasi Campuran Asbuton
0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0% 5% 10% 15%
20% 25% 30% 35% 40% Nil ai Kohesi Kadar Asbuton 9.5 10 10.5 11 11.5 12 12.5 0% 5% 10% 15%
20% 25% 30% 35% 40% Su du t Ge ser Tanah Kadar Asbuton 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 0% 5% 10% 15%
20%
25% 30% 35%
40%
CBR (%) Kadar Asbuton

## KESIMPULAN
Jenis  tanah  di  Jalan  Semarang –  Purwodadi sebagian  besar  merupakan  tanah  lempung dengan  plastisitas  tinggi  dan  potensi  kembang susutnya tinggi. Stabilitas tanah dengan menambahkan limbah asbuton dapat mengurangi plastisitas dan
potensi mengembang/ swelling .  Penambahan  asbuton juga menambah kepadatan tanah serta nilai CBR sehingga  kekuatan  tanah  lempung  ekspansif meningkat dan memenuhi persyaratan perkerasan  tanah  dasar  yaitu  nilai  CBR  >  2%. Oleh  karena  itu,  asbuton  dapat  digunakan sebagai  alternatif  pengganti  semen  dan  kapur dalam perbaikan tanah ekspansif.

## UCAPAN TERIMAKASIH
Ucapan  terimakasih  ditunjukkan  untuk  Lembaga Penelitian  dan  Pengabdian  Masyarakat  (LPPM) Universitas  Sultan  Agung  Semarang  yang  telah memberikan  dukungan  dalam  penyelesaian penelitian ini.
REFERENSI Adha, Idharmahadi. (2009). Pengaruh Durabilitas Daya Dukung Stabilisasi Tanah Menggunakan Lempung Plastisitas Rendah  dengan  Kapur. Jurnal  Rekayasa , 13(3),  239-246.
Chen,  Fu Hua. (1975). Foundations on Expansive  Soils .  New  York  :  Elsevier Scientifik Publishing Company.
Rauf,  Ichsan. (2019). Pengaruh  Pemeraman Terhadap  Nilai  Kuat  Tekan  Bebas  Tanah Lempung  Stabilisasi  Limbah  Aspal  Buton. Prosiding  Seminar  Nasional  Teknik  Sipil 2019 Surakarta.
Sompie,  Fergy  A,E. (2018).  Stabilisasi  Tanah Ekspansif  Dengan  Campuran  Abu  Batu Bara  Dan  Abu  Terbang  Batu  Karang Dengan  Aplikasi  Timbunan  Tipe  Urugan Tanah. Jurnal  Ilmiah  Media  Engineering , 8(2), 1092-1107.
Takaendengan, Pretty Prescilia. (2013). Pengaruh  Stabilisasi  Semen  Terhadap Swelling  Lempung  Ekspansif. Jurnal  Sipil Statik , 1(6), 382-389.
Utami,  Widia  Dwi.,  Hamade,  Hasfiah. (2016). Soil  Stabilization  With  Buton  Natural  Rock Asphalt  (BNRA). Tugas  Akhir.  Universitas Islam Sultan Agung Semarang