KARAKTERISTIK DAYA DUKUNG TANAH DASAR ( SUBGRADE) TANAH LEMPUNG MERAH KAMPUS POLINES MELALUI UJI CBR DENGAN BAHAN TAMBAH KAPUR

## Ukiman
Jurusan Teknik Sipil Politeknik Negeri Semarang Jl. Prof. Soedarto, SH Tembalang, Semarang, Jawa Tengah 50275 Email : jwahana_tspolines@yahoo.com

## Abstract
The influence of water on the soil material will increase the amount of water content in the soil is often called the soil water content. In the fine-grained soil such as clay, water damage will cause the granules swell (swelling), and at a low water content (dry)  material  clay  will  shrink.  Additionally  clay  material  has  a  carrying  capacity that  is  small  or  low,  so  that  in  the  process  of  quality  improvement  as  the  carrying capacity of the subgrade sometimes do additional material as a binder or hardening larger granules as filler so that the grains become a better arrangement. One of the filler material can be extinguished lime is added with a diverse mix variations and compacted  and  tested  the  value  of  its  carrying  capacity  by  CBR  testing  in  the laboratory. Laboratory CBR value is used to guide the process of backfill soil in the field,  so  that  the  construction  requirements  of  subgrade  (subgrade)  can  meet  the requirements.  A  large  increase  in  the  value  of  the  red  clay  soil  CBR  plus  lime obtained an increase, with a mixture of about 16% the value of the CBR rose to 25% of the original soil.
Kata kunci : lempung merah, kapur, daya dukung CBR

## PENDAHULUAN
Pergerakan  arus  barang  dan  manusia dikenal dengan istilah transformasi, era sekarang  harus  cepat  selain  banyak (padat)  juga  berat.  Jika  dikalikan terhadap muatan kendaraan dari yang 5 (lima)  ton  hingga  yang  beratnya  55 (lima puluh lima) ton akan melintas di suatu  ruas  jalan,  jika  diperhatikan  dari sumber  roda  dari  yang single,  double maupun triple juga  ada,  berarti  tanah dasar ( subgrade ) pada ruas  jalas harus mampu menahan beban kerja, walaupun di atasnya sudah ada lapisan perkerasan  yang  berupa  pondasi  dan lapis aus  yang mampu menahan beban kerja. Namun besar kecilnya atau tebal
tipisnya  lapisan  perkerasan  didasarkan pada  besar  kecilnya  nilai  daya  dukung tanah  dasar  tadi.  Jika  nilai  CBR  besar maka  tebal  perkerasan  akan  cukup tipis,  tetapi  sebaliknya  jika  nilai  CBR tanah  dasar  kecil  atau  rendah  maka tebal perkeransan akan tebal sekali dan butuh material banyak sehingga mengakibatkan  boros. Salah  satu upaya untuk meningkatkan mutu tanah dasar  adalah  dengan  menambah  bahan pengisi  yaitu  bahan  kapur  sehingga selain  kembang-susut  menjadi  turun juga  mutu  daya  dukung  CBR  akan meningkat.  Sejauh  mana  peningkatan campuran tanah lempung merah dengan  kapur  untuk  perbaikan  daya
dukung tanah dasar ( subgrade ) dengan metode uji CBR laboratorium.
Akibat adanya air dalam proses urugan  yang sudah selesai, baik akibat air  hujan  maupun  aliran  air  dalam tanah (rembesan) maka kekuatan tanah akan  turun.  Penelitian  ini  bertujuan untuk  menentukan  campuran  tanah lempung  merah  dengan  bahan  tambah kapur  yang  dipadatkan  ( modified ) standard an diuji nilai CBR laboratoriumnya guna menentukan jenis  campuran  dan  nilai  daya  dukung yang memenuhi persyaratan konstruksi yang disyaratkan.
Pengkajian  ini dilakukan pada kondisi  di eram dan di rendam,  sehingga  didapat  nilai  CBR yang paling kritis.

## Bahan dan Sifatnya
1. Tanah
Material  tanah  dikenal  sebagai  bahan pendukung  konstruksi,  yang  akan menerima  beban  baik  secara  langsung maupun  melalui  perantara  missal komponen pondasi yang akan menyebabkan  beban  kerja  pada  tanah dasar  atau  subgrade  kekuatan  tanah tidak  hanya  terpengaruh  oleh  susunan butiran,  tetapi  juga  akibat  air  akan terpengaruh. Guna meningkatkan perbaikan  suatu  tanah  dalam  rekayasa geoteknik, dilakukan penambahan bahan  pengisi  atau  ditambah  seperti bahan  kapur  pada  tanah  lempung, tujuannya untuk perbaikan gradasi dan diharapkan perbaikan mutu juga meningkat  menjadi  tinggi  sehingga tanah dasar dapat menahan beban kerja yang terjadi. Campuran tanah lempung merah  ditambah  bahan  pengisi  kapur dan  dipadatkan  dan  diuji  kekuatannya
melalui uji CBR laboratorium. Pengkajian  seperti  ini  dikenal  sebagai stabilisasi tanah secara mekanis.

## 2. Kapur
Kapur  mati  berasal  dari  batuan  kapur yang  dibakar  sampai  suhu  panas tertentu,  kemudian  dimatikan  dengan cara  disiram  dengan  air.  Butiran  atau serbuk  bahan  kapur  ini  punya  sifat mengikat  ( lime  stone )  sehingga  tanah yang  dicampur  kapur  dapat  meningkat kekuatannya. Selain dapat meningkatkan  kekuatan  tanah,  bahan pengisi seperti kapur dapat menurunkan  nilai  kembang  susut  dan nilai plastisitas tanah yang dicampur.
3. Campuran  Tanah  Lempung  Merah dan kapur
Dari  jenis  dan  sifat  bahan  yang berbeda-beda,  bila  ditambahkan  pada tanah lempung merah dengan campuran yang bervariasi akan diperoleh  susunan  butiran  yang  lebih kompak  bila  dipadatkan,  sehingga daya  dukungnya  meningkat.  Bahan kapur  selain  bahan  pengisi  juga memiliki sifat mengikat dan mengurai. Stabilisasi  dengan  bahan  kapur  juga disebut  stabilisasi  secara  kimiawi, tetapi  dalam  skala  yang  rendah. Penambahan  kapur  cenderung  sebagai bahan pengisi atau filler.
4. Stabilisasi Tanah
Stabilisasi tanah secara mekanis dilakukan  untuk  memperbaiki  sifat fisik  dan  sifat  mekanismenya.  Melalui daya  dukung  tanah,  stabilisasi  dikenal ada  2  (dua)  metode  yaitu  stabilisasi cara  mekanis  dan  stabilisasi  cara kimiawi, tetapi juga ada yang dikombinasikan  yaitu  selain  cara kimiawi  juga  diikuti  cara  mekanis.
Dalam  pengkajian  ini,  tanah  lempung merah  ditambah  kapur,  pada  berbagai porsi campuran dan dilakukan pemadatan  dengan  metode  modified serta  nilai  daya  dukung  diuji  dengan CBR  dengan  kondisi  diperam  dan diremdam  dalam  air. Kondisi  hasil pemadatan  yang  paling  jelek  adalah yang terendam, hasil proses pemadatan di  lapangan  jika  terkena  air  baik  air hujan  maupun  rembesan  akan  turun
kekuatannya.  Demikian  juga  hasil kepadatan  laboratorium  jika  direndam akan turun kekuatannya dan merupakan yang paling kritis.

## Lapisan Konstruksi Perkerasan
Konstruksi  jalan  terdiri  dari  3  bagian yang penting
a. Lapis penutup atau lapisan aus
b. Perkerasan
c. Tanah dasar
(sumber : Konstrukai Jalan Raya, Djoko U.S, 1982, PU Jakarta)
Gambar 1. Lapis konstruksi perkerasan jalan
Ketiga bagian tersebut berfungsi mendukung muatan lalu-lintas diatasnya. Muatan lalu-lintas ini menimbulkan gaya-gaya penting
sebagai berikut:
 Gaya vertikal (berat) muatan kendaraan.
 Gaya horizontal (gaya geser / rem).
 Getaran-getaran  (akibat  pukulan- pukulan roda).
Karena  sifat  gaya-gaya  tersebut  makin kebawah  makin  menyebar,  maka pengaruh-nya  makin  kebawah  makin berkurang,  sehingga  muatan  yang diterima oleh bagian-bagian konstruksi tersebut, juga berbeda-beda.
Bagian A : Lapisan penutup / aspalan.
Lapisan  penutup  ini  menerima  muatan 1,  2  dan  3  secara  penuh,  sehingga lapisan  ini  mempunyai  persyaratan yang paling berat.
Bagian B : Lapisan perkerasan. Lapisan perkerasan ini 1 dan 3 hampir penuh,  sedangkan  muatan  2  sudah berkurang, sehingga persyaratan untuk ini  sudah  agak  longgar  dibandingkan dengan lapisan A.
Bagian C : Lapisan- tanah dasar.
Lapisan  ini  praktis  hanya  menerima muatan  1  dan  3  yang  pengaruhnya sudah  mengecil,  sedang  muatan  2 sudah  tidak  berpengaruh  lagi,  maka persyaratannyapun sudah lebih longgar lagi.  Ada  beberapa  rujukan  dalam perhitungan  tebal  perkerasan  jalan,
yang  berdasarkan  pada  nilai  daya dukung tanah dasar ( subgrade ): a. Rumus-rumus yang dipakai dalam perhitungan tebal perkerasan
(sumber : Konstrukai Jalan Raya, Djoko U.S, 1982, PU Jakarta)
b. Penelitian yang sudah ada
Dadung N, (2006) Penambahan Dolosit pada tanah Bojonegoro berpengaruh menurunkan swelling potensial,  penurunan  seiring  dengan perubahan persen dolosit. Setio Utomo dan  Ukiman  (2008)  Penambahan bahan  semen  sebagai  bahan  reaktif setelah  dieram  1  hari  nilai  CBR  lab  =
65%  untuk  penambahan  semen  4%, Dan untuk penambahan semen 8% dan dieram  1  hari  nilai  CBR  lab  =  80%. Rasiman  (2008)  lama  penurunan stabilisasi kapur kedalam tanah lempung Sendangmulyo mengingkatkan kepadatan kering tanah dengan  kapur  10%  lama  pemeraman
lebih  dari  5  hari  diperoleh  d=1,756 gr/cc.

## METODE PENELITIAN
Dalam penelitian dengan judul karakteristik Nilai CBR tanah lempung merah  dengan  bahantambahan  kapur dan  semen  pada  berbagai  porsi campuran  untuk  perbaikan  lapisan tanah  dasar  ( subgrade )  merupakan penelitian laboratorium, sehingga
segala aktivitas pelaksanaannya dilakukan  di  laboratorium  Mekanika
Tanah  Politeknik  Negeri  Semarang, sampel  uji  tanah  lempung  merah  dari kampus Polines, dengan mengacu pada tata cara pengujian CBR lab atau CBR laboratorium.

## Bahan sampel tanah dan bahan tambahan.
Bahan  tanah  lempung  merah  sebagai sampel  dipakai  tanah  merah  yang  ada di kampus Politeknik Negeri Semarang,  sedangkan  bahan  kapur adalah  yang  ada  di  perdagangan wilayah  sekitar  kampus  Politeknik Negeri Semarang.

## Alat
a. Alat pemadat (palu) dan cetakan
b. Mesin CBR laboratorium
c. Ekstruder untuk mengeluarkan sampel
d. Timbangan
e. Oven pemanas
f. Bak Perendam cawan / kontainer
Prosedur penelitian
a. Persiapan alat dan bahan
 alat  yang  akan  dipakai  didata dan diukur dimensi serta beratnya (sesuai kebutuhan).
 sampel  tanah  lempung  merah lolos  4.75  mm  dan  kadar  air natural (perhitungan porsi campuran bahan tambah).
 persiapan bak perendam.
 sampel  pemadatan  6  buah masing-masing  5  kg  dan  diberi air  yang  berbeda  (kadar  air antara 12-25%) dimasukan dalam  plastik  dan  dieram  16 jam agar air meresap / homogen. Selisih kadar air satu dengan  lainnya  antara  2-3%
berturut - turut.  Pengujian  kepadatan  dengan cara modified untuk memperoleh  d maksimum dan w optimum
 Setelah  nilai  kepadatan  didapat
 d  maksimum  dan  w optimum sampel CBR lab. dibuat dengan 3 mold untuk tal terendam serta 3 mold untuk  direndam,  semua sampel  CBR  lab  pada  kondisi Wopt dan dieramkan 16 jam.
 Sample CBR  lab  dengan  cara pemadatan  5  lapis  dengan  (15 tumbukan,  25  tumbukan,  56 tumbukan),  test  CBR  lab  tak terendam  3  buah  dan  direndam 3 buah.
 Analisa  data  CBR  lab.  Dari hasil  uji  CBR  lab  pada  15 tumbuk, 25 tumbuk, 56 tumbuk di  plot  pada  grafik  d  versus nilai  CBR  dan  nilai  CBR  lab diperoleh dengan menarik kepadatan  0,95  d  maks  dari
grafik kepadatan hingga memotong  grafik  CBR  versus
 d,  titik  potong  diproyeksikan ke  sumbu  nilai  CBR  dan  nilai CBR  inilah  sebagai  besarnya
CBR lab.
 Ulangi  pengujian  ini  hingga semua  porsi  campuran  bahan
tambahan terhadap tanah lempung  merah  selesai  semua dan  uji  nilai  GS  untuk  semua porsi campuran.
 Analisa  hasil  dan  simpulan serta penyusunan laporan.
c. Rangkuman data Uji CBR
No Jenis Campuran Nilai CBR (%) Di eram (hari) Di rendam (hari) 0 2 4 7 0 2 4 7 1 Tanah asli 26,0 26,5 26,9 27,5 26,0 1,65 2,1 2,0 2 Tanah + kapur a) Tanah LM + 4 % kpr b) Tanah LM + 8 % kpr
c) Tanah LM + 12 % kpr
d) Tanah LM + 16 % kpr e) Tanah LM + 20 % kpr 30,0 25,0 26,1 34,2 47,0 29,0 35,2 40,0 39,0 42,0 25,0 26,0 30,0 34,7 46,0 23,0 29,0 43,0 58,0 63,0 30,0 25,0 26,1 34,2 47,0 21,6 38,0 43,0 40,0 50,0 24,5 25,0 27,5 35,0 43,0 32,0 30,5 58,0 70,0 74,0

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Hubungan  nilai  CBR  terhadap durasi  peram  pada  tanah  asli  (0%
bahan tambah kapur)
Nilai CBR pada tanah asli yang dieram sampai  7  hari  ada  peningkatan,  hal  ini dikarenakan  adanya  penyerapan  pada
permukaan  adanya  nilai  CBR  nya meningkat  sedikit.  Pada  nilai  CBR material  tanah  yang  direndam  dari durasi  2,4  dan  7  hari  nilai  CBR menjadi sekitar 2 %. Baik durasi 2 hari hingga 7 hari dalam perendaman maka kondisi kritis telah tercapai. Durasi (hari) Nilai CBR % 0 2 4 7 26,0 26,5 26,9 27,5
Gambar 1. Hubungan Nilai CBR dengan waktu pemeraman (tanah asli).
Hubungan nilai CBR tanah asli terhadap durasi rendam
Nl ai CBR % 25 25.5 26 26.5 27 27.5 28 0 2 4 7
waktu peram (hari)
Durasi (hari) Nilai CBR % 0 2 4 7 26,0 1,65 2,1
2,0
Gambar 2. Hubungan Nilai CBR dengan waktu perendaman (tanah asli)
Hubungan nilai CBR tanah lempung merah + kapur 4 %
Durasi (hari) Nilai CBR % Di eram Di rendam 0 2 4 7 30 29,0 25,0 23,0 30,0 21,6 24,5 32,0
Gambar 3. Grafik Hubungan Nilai CBR kondisi dieram dan direndam pada porsi campuran 4 %
Hubungan  nilai  CBR  tanah  lempung  merah  pada  berbagai  campuran  kondisi langsung dengan direndam selama 4 hari
Jenis Camp. Bahan Kapur Nilai CBR % Langs ung Di rendam 4 hari 0 % 4 % 8 % 12 % 16 % 20 % 26,0 30,0 25,0 26,1 34,2 47,0 21,0 24,5 25,0 27,5
35,0 43,0
Gambar 4. Grafik Hubungan Nilai CBR kondisi langsung dan perendaman durasi 4
0 10 20 30 40 0 2 4 7 dieram direndam → Durasi peram / rendam N ila iCBR % 0 20 40 0 2 4 7 waktu peram (hari) N ila iCBR % 0 10 20 30 40 50 0% 4% 8% 12% 16% 20% Langsung direndam 4 hari → Durasi peram / rendam N ila iCBR %
Nilai CBR pada tanah lempung merah yang  diberikan  kapur  baik  kondisi dieram  maupun  direndah  semuanya memberikan  nilai  daya  dukung  yang meningkat,  pada  campuran  dengan bahan  tambah  kapur  dengan  variasi  > 16  %  daya  dukung  meningkat  40  % dari tanah asli.

## KESIMPULAN
Dari  hasil  dan  pembahasan  diperoleh kesimpulan  bahwa  nilai  daya  dukung (CBR) tanah asli yang dieram sampai 7 hari  naik  sedikit,  dan  yang  direndam hingga 7 hari nilai CBR turun menjadi 2 %. Nilai CBR tanah lempung merah dengan  bahan  tambah  kapur  dengan variasi  %  lebih  besar  16  %  akan menaikan nilai CBR 26 % jadi 34 %.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Penelitian ini dilakukan dengan menggunakan dana dari DIPA
Politeknik  Negeri  Semarang  Tahun 2016.  Penulis  mengucapkan  terima kasih  kepada  kepala  P3M  Politeknik
Negeri  Semarang  atas  bantuan  dana dan segala arahannya sehingga
penelitian  ini  dapat  terlaksana  dengan baik.

## DAFTAR PUSTAKA
Braja MD, 1995, Mekanika Tanah Jilid
12, Erlangga – Jakarta. Dadung N, 2006, Penambahan Dolosit Pada Tanah Bojonegoro Terhadap  swelling,    Proseding HATTI-PIT XIV Yogyakarta Djoko,  U.S.,  1982,  Konstruksi  Jalan
Raya,  Badan  Penerbit  :  PU, Jakarta.
Joseph E. B, 1991, Sifat-sifat Fisis dan Geoteknis  Tanah,  Erlangga  – Jakarta.
J.  Smith,  1984,  Mekanika  Tanah, Erlangga – Jakarta.
LD.  Wesly,  1977,  Mekanika  Tanah,
Erlangga – Jakarta. SKBI 2.3.06, 1987, Petunjuk Perencanaan Longsoran, Jakarta, YBP-PU.
Suyono,  S,  1977,  Bendungan  Type Urugan, PT. Pradya Paramita – Jakarta.
Suparman,  2000,  Modul  Praktikum Mekanika  Tanah  2.Politeknik
Negeri Semarang. Suryanegara dan Wiraga, 2010, Analisis Peningkatan CBR pada Stabilisasi Tanah Lempung  dengan  Ca(OH) 2 , Proceding  HATTI  PIT  XIV  di Yogyakarta. Setio Utomo, Ukiman, 2008, Penambahan Bahan Semen Sebagai  Bahan  Reaktif,  Orbith Vol 4 No2 Juli 2008 Rasiman, 2008, Karakteristik Kepadatan Kering Melalui Stabilisasi  Kapur  Ke  Dalam Tanah Lempung Sendang Mulyo,  Orbith  Vol.4  No  2  Juli 2008 Wiwik  R,  2000.  Efek  Penambahan Semen, Pasir dan Kapur terhadap  Perilaku  Kuat  Geser dan Sifat Pengembangan Tanah Lempung  Ekspansif,  Kasus Tanah Lempung Cikarang, dalam Proceding HATTI  PIT XIV di Yogyakarta.