## PENGARUH MASA PEMERAMAN PADA TANAH YANG DISTABILISASI DENGAN SERAT BATANG PISANG DITINJAU DARI NILAI KUAT GESER DAN CBR
THE INFLUENCE OF RIPENING PROCESS ON SOIL

## STABILIZATION USING BANANA STEM FIBER IN TERMS OF THE STRONG VALUE OF SHEAR AND CBR VALUE
1 Yemima Jean Darmanis Silalahi, 2 Sri Wulandari 1,2 Program Studi Magister Teknik Sipil Universitas Gunadarma
1 yemima_silalahi@ymail.com , 2 sri_wulandari@staff.gunadarma.ac.id

## Abstrak
Salah satu karakteristik yang sangat khas dari tanah lempung adalah sifat plastisitas yang tinggi dan daya dukungnya yang rendah, sehingga dibutuhkan upaya peningkatan daya dukung apabila tanah jenis ini akan digunakan sebagai dasar sebuah bangunan. Salah satu upaya peningkatan tersebut adalah stabilisasi tanah dengan menambahkan stabilizer. Penelitian ini menggunakan serat  batang  pisang  sebagai  stabilizer.  Serat  batang  pisang  dapat  mempengaruhi  gesekan internal tanah secara linier dengan berat jenis tanah yang meningkatkan kekuatan geser tanah yang juga membantu dalam menstabilkan struktur tanah dengan menyerap natrium dari tanah dan  menghindari  kerusakan  struktur  tanah.  Selain  itu,  ketika  kalium  klorida  diterapkan  atau dicampur ke tanah, dapat menyebabkan peningkatan kekuatan geser dan batas-batas Atterberg. Tujuan penelitian ini adalah untuk menganalisis pengaruh masa pemeraman pada tanah yang distabilisasi dengan serat batang pisang, ditinjau dari nilai kuat geser dan nilai CBR. Sampel tanah diambil dari Desa Hambalang, Sentul, Jawa Barat. Penelitian dilakukan dengan menguji tanah asli, kemudian 2 variasi kadar serat batang pisang yaitu 0,5% dan 0,75%, yang kemudian masing-masingnya didiamkan dengan masa 3 masa pemeraman yang berbeda, yaitu 7 hari, 14 hari, dan 28 hari. Hasil penelitian menunjukkan penggunaan serat batang pisang sebagai bahan stabilisasi mampu mengurangi kadar air pada tanah lempung, serta menurunkan batas cair yang kemudian  berbanding  lurus  pada  menurunnya  nilai  indeks  plastisitas.  Nilai  CBR  meningkat hingga pemeraman  14  hari  kemudian  menurun  pada pemeraman  28  hari,  begitu  pula  dengan nilai kohesi dan sudut geser dalam. Dari hasil pengujian yang dijabarkan, serat batang pisang dapat digunakan menjadi bahan tambah stabilisasi tanah lempung.
Kata kunci: stabilisasi tanah, masa pemeraman, CBR tanpa rendaman, kuat geser, serat batang pisang

## Abstract
One of the very distinctive characteristics of clay is the nature of high plasticity and low carrying capacity, so efforts to increase carrying capacity if this type of land will be used as a basis for a building.  One  of  the  enhancement  efforts  is  ground  stabilization  by  adding  a  stabilizer.  This research uses a banana stem fiber as a stabilizer. Banana stem fiber can affect the internal friction of  linear  soil  with  the  weight  of  soil  that  increases  soil  shear  strength  which  also  helps  in stabilizing  the  soil  structure  by  absorbing  sodium  from  the  ground  and  avoid  damage  to  soil structure. In addition, when potassium chloride is applied or mixed into the ground, it can cause an increase in shear strength and the boundaries of Atterberg. The purpose of this study was to analyze  the  influence  of  the  rapid  time  on  the  soil  which  was  distable  to  banana  rod  fibers, reviewed from strong shear values and CBR values. Soil samples were taken from Hambalang Village, Sentul, West Java. The study was conducted by testing the original soil, then 2 variations of banana stem fiber content, namely 0.5% and 0.75%, each of which was then allowed to stand for 3 different ripening periods, namely 7 days, 14 days, and 28 days. The results showed that the use of banana stem fibers as stabilization material could reduce the water content in clay soils, and reduce liquid limits which were then directly proportional to the decrease in the plasticity
index value. The CBR value increased until the affair 14 days later decreased in the 28 days of the affair, as well as the cohesion value and the deep shear angle. From the results of the testing outlined, banana stem fibers can be used into adding material stabilization of clay soil. Keywords:  Soil  Stabilization,  Ripening  Period,  CBR  Unsoaked,  Shear  Strength,  Banana  Stem Fiber

## PENDAHULUAN
Tanah dalam konstruksi jalan berfungsi sebagai tanah dasar ( subgrade ) yang
menopang  bangunan  dan  beban  lalu  lintas  di atasnya.  Oleh  karena  itu  sifat  teknis  yang berkaitan dengan tanah dasar harus diperhatikan agar suatu struktur yang dibangun di  atasnya  dapat  stabil  terhadap  pengaruh tanah.  Beberapa  jenis  tanah  memerlukan penanganan  khusus  untuk  dapat  dijadikan sebagai  dasar  konstruksi,  tanah  yang  banyak mengalami  masalah  dalam  konstruksi  sipil adalah  tanah  lempung  atau  tanah  liat ( expansive  clay ).  Disebut  demikian  karena tanah jenis ini umumnya mempunyai fluktuasi kembang  susut  yang  tinggi  dan  mengandung mineral yang mempunyai potensi mengembang ( swelling potential ) yang tinggi bila terkena air, juga memiliki plastisitas tinggi dan daya dukung rendah. Sehingga diperlukan penanganan  khusus  untuk  menanggulangi masalah-masalah  yang  nantinya  akan  timbul apabila  bangunan  atau  jalan  terletak  diatas tanah lempung ekspansif.
Penanganan  yang  dimaksud  berupa stabilisasi tanah, yang mana tujuannya adalah untuk  memperbaiki  sifat-sifat  tanah  ( soil properties )  yang    memiliki  daya  dukung kurang baik dalam memikul beban bangunan, seperti mengubah sifat teknis tanah itu sendiri, antara  lain  sifat  kompresibilitas,    kapasitas dukung,  kemudahannya  untuk  dikerjakan, permeabilitas,    sensitifitasnya  terhadap  kadar air  yang  berubah,  serta  potensi  pengembang- annya.
Penelitian  mengenai  perbaikan  tanah dengan  material  tambah  sudah  banyak dilakukan  oleh  peneliti  terdahulu.  Material yang digunakan pun bermacam-macam. Mulai dari yang sintetis hingga material alami berupa
limbah  hasil  olahan.  Pada  penelitian  ini, stabilisasi yang ingin dilakukan adalah metode perbaikan  tanah  menggunakan  serat  alami batang pisang.
Menurut  data  yang  dikeluarkan  oleh Food  and  Agriculture  Organization  (FAO), terhitung tahun 2019 Indonesia adalah negara produsen pisang terbesar ke-3 di dunia setelah India  dan  China;  dengan  total  produksi mencapai  7,28  juta  ton  pertahunnya.  Dengan jumlah  produksi  yang  begitu  besar,  jelas kemungkinan besar banyak batang pisang sisa panen  yang  tidak  termanfaatkan  dan  menjadi limbah.
N  F  Bawadi  et  al.  (2020)    pada penelitiannya meneliti beberapa variasi jumlah campuran serat batang pisang, yaitu 0%, 0,3%, 0,5% dan 1%. Sampel-sampel tersebut diuji di laboratorium untuk melihat perubahan perilakunya dan menyelidiki mekanisme yang mempengaruhi kekuatan tanah olahan dengan menggunakan  limbah  alam  yang  bersumber dari  serat  pisang.  Hasil  yang  diperoleh menunjukkan  adanya  peningkatan  nilai  CBR dan  kekuatan  geser  tanah  lempung  setelah aplikasi  serat  pisang  dengan  persentase pencampuran  optimum  0,5%.  Serta  korelasi yang baik antara nilai CBR dengan persentase pencampuran kandungan serat pisang sehingga  aditif  serat  pisang  pada  tanah lempung  dapat  digunakan  sebagai  alternatif bahan  penguat  alami  dalam  meningkatkan kekuatan tanah. Ramesh Babu (2019) dalam penelitiannya  juga  menyelidiki  beberapa variasi jumlah serat pisang yang ditambahkan ke dalam sampel black cotton soil , yaitu 0%, 0,3%,  0,6%,  0,9%,  dan  1%.  Ramesh  Babu melakukan serangkaian uji laboratorim terhadap  sampel  tersebut,  hasilnya  diperoleh kesimpulan bahwa dengan memasukkan 0,3%
serat pisang, terlihat bahwa kadar air optimum dan nilai CBR meningkat.
Selain itu, Wajid Ali Butt  et al. (2016) menggunakan  rambut  manusia    sebagai penguat tanah, menyatakan bahwa penggunaan rambut manusia memiliki keuntungan.  Pertama,  untuk  menghindari masalah  lingkungan  yang  disebabkan  oleh pembuangan  limbah  rambut  manusia  di lapangan terbuka dan kedua, untuk membantu pembangunan  berkelanjutan  dari  berbagai infrastruktur di tanah marjinal yang diperkuat dengan rambut manusia.
Stabilisasi tanah sangat bergantung pada lama  waktu  pemeraman,  hal  ini  disebabkan karena  didalam  proses  perbaikan  sifat-sifat tanah terjadi proses kimia dimana membutuhkan  waktu  untuk  zat  kimia  yang terkandung  dalam  material  tambah  untuk bereaksi.  Masa  pemeraman  sampel  tanah merupakan proses pencampuran tanah dan air didiamkan  dalam  jangka  waktu  tertentu  agar distribusi  air  di  dalam  tanah  lebih  merata. Penelitian  ini  dilakukan  dengan  tujuan  untuk menyelidiki pengaruh variasi masa pemeraman  pada  tanah  yang  distabilisasi dengan serat batang pisang, ditinjau dari nilai kuat  geser  tanah  dan  CBR-nya.  Penelitian tentang  perbaikan  tanah  lempung  ini  dibatasi oleh beberapa hal, yaitu sebagai berikut.
a. Sampel tanah yang digunakan diperoleh dari Desa Hambalang
b. Jenis  tanah  yang  digunakan  adalah lempung ekspansif.
c. Bahan  tambah  yang  digunakan  adalah serat batang pisang.
d. Variasi masa pemeraman sampel adalah 7 hari, 14 hari, dan 28 hari.
e. Pengujian  tanah  dalam  keadaan  kering atau tidak direndam ( unsoaked ).
f. Seluruh  pengujian  dilakukan  dengan pedoman Standar Nasional Indonesia.
Komposisi serat batang pisang yang dicampurkan  terdiri  dari  2  konsentrasi,  yaitu sebanyak  0,5%  dan  0,75%  dari  jumlah  tanah asli.  Masa  pemeraman  juga  divariasikan, sebanyak  3  variasi  masa  pemeraman,  yakni pemeraman  7  hari,  pemeraman  14  hari,  dan pemeraman 28 hari. Pemeraman dilakukan di wadah  kedap  udara  dan  disimpan  dalam ruangan  yang  terlindung  dari  matahari langsung.  Pengujian  yang  dilakukan  meliputi uji  sifat  fisis  (uji  kadar  air,  berat  jenis,  dan Atterberg’s limits )  dan  uji  sifat  mekanis  (uji geser  langsung,  pemadatan,  dan  CBR  tanpa perendaman)

## METODOLOGI PENELITIAN Sampel Tanah
Sampel  tanah  yang  digunakan  dalam penelitian  merupakan  tanah  lempung  yang diambil  dari  Desa  Hambalang,  Sentul,  Jawa Barat.  Sebelum  melakukan  pencampuran, tanah asli terlebih dahulu diperiksa karakteristiknya. Berikut ini adalah karakteristik tanah asli berdasarkan pengujian sifat fisis.

## Tabel 1. Sifat Fisis Tanah Asli
Parameter Nilai Kadar Air (%)  34,686 Berat Spesifik 2,685 Batas Cair (%)  60,843 Batas Plastis (%)  39,773 Indeks Plastisitas  (%) 21,07 Batas Susut (%)  27,043

## Serat Batang Pisang
Dalam  penelitian  terdahulunya,  N  F Bawadi dkk (2020) menyajikan hasil uji X-ray Fluorescense  yang  mereka  lakukan  untuk mengetahui  mineral  penyusun  yang  terdapat dalam  batang  pisang,  yang  ditampilkan  pada gambar di bawah ini.
Tulisannya menyebutkan bahwa kehadiran  kalsium  dalam  serat  pisang  dapat mempengaruhi  gesekan  internal  tanah  secara linier  dengan  berat  jenis  tanah  yang meningkatkan kekuatan geser tanah yang juga membantu dalam menstabilkan struktur tanah dengan  menyerap  natrium  dari  tanah  dan menghindari  kerusakan  struktur  tanah.  Selain itu,  ketika  kalium  klorida  diterapkan  atau dicampur  ke  tanah,  dapat  menyebabkan
peningkatan  kekuatan  geser  dan  batas Atterberg.

## Rangkaian Pengujian
Pengujian tanah dilakukan untuk mengetahui sifat-sifat geoteknik tanah seperti analisis gradasi butiran, plastisitas,
kompresibilitas dan kuat geser tanah. Pengujian  tanah  terdiri  dari  dua  jenis,  yaitu pengujian sifat fisis tanah dan pengujian sifat mekanis  tanah.  Uji  sifat  fisis  meliputi pemeriksaan kadar air, berat spesifik, analisis gradasi  butiran,  dan  batas-batas  Atterberg (batas  cair,  batas  plastis,  dan  batas  susut). Sedangkan uji sifat mekanis meliputi pemeriksaan  geser  langsung,  pemadatan,  dan CBR tanpa rendaman di laboratorium.
Gambar 1. Kandungan Mineral dalam Serat Pisang
Sumber: N F Bawadi dkk, 2020
Gambar 2. Diagram Alir Penelitian

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Penelitian  ini  dilakukan  dengan  tujuan untuk  menyelidiki  pengaruh  variasi  masa pemeraman  pada  tanah  yang  distabilisasi dengan serat batang pisang, ditinjau dari nilai kuat geser tanah dan CBR-nya. Sampel terdiri dari  2  variasi  kadar  (0,5%  dan  0,75%)  dan  3 variasi waktu pemeraman ( 7 hari, 14 hari, dan 28  hari).  Pada  grafik  dapat  dilihat  bahwa
penurunan  kadar  air  pada  sampel  tanah berbanding  lurus  dengan  konsentrasi  serat batang pisang yang ditambahkan. Penambahan serat  batang  pisang  pada  sampel  tanah lempung  menyebabkan  penurunan  nilai  batas cair  dan  indeks  plastisitas.  Meski  demikian penurunan  tidak  berbanding  lurus  dengan kadar serat batang pisang yang ditambahkan.
Gambar 3. Grafik Perbandingan Kadar Air
Gambar 4. Grafik Perbandingan Indeks Plastisitas
Gambar 5. Grafik Perbandingan Kohesi
Melalui  pengujian,  didapatkan  nilai kohesi  berbanding  lurus  linear  dengan pertambahan  serat  pisang,  namun  tidak berbanding  lurus  dengan  durasi  pemeraman sampel.  Sedang  sudut  geser  dalam  linear dengan    nilai  kohesi,  persentase  serat  pisang yang  ditambahkan  meningkatkan  sudut  geser dalam,  namun  durasi  pemeraman  yang memperoleh nilai sudut geser dalam maksimum  adalah  pemeraman  14  hari.  Pada
pemeraman  28  hari,  sudut  geser  dalam mengalami  penurunan.  Berat  isi  kering maksimum  mengalami  penurunan  dengan bertambahnya  persentase  serat  batang  pisang yang  dicampurkan  ke  dalam  sampel  tanah. Namun berat isi kering maksimum mengalami kenaikan  optimum  pada  sampel  tanah  yang diperam  selama  14  hari  dengan  kadar  serat batang  pisang  sebanyak  0,75%,  yaitu  sebesar 1,344 kg/cm3.
Gambar 6. Grafik Perbandingan Sudut Geser Dalam
Gambar 7. Grafik Perbandingan Berat Isi Kering
Gambar 8. Grafik Perbandingan Nilai CBR
Nilai  CBR  tertinggi  didapatkan  pada sampel campuran tanah yang diperam selama 14  hari  dengan  kadar  serat  batang  pisang sebanyak  0,75%,  yaitu  sebesar    2,525%.  J. Maity  et  al.  (2014),    pada  penelitian  mereka mendapatkan hasil pengujian yang menyatakan  nilai  berat  isi  kering  maksimum menurun  dengan  bertambahnya  persentase serat  dan  panjang  serat  pada  tanah  liat  untuk semua jenis serat yang digunakan. Penurunan berat  jenis  kering  dengan  bertambahnya kandungan  serat  disebabkan  oleh  bobot  serat yang  kurang  spesifik  dibandingkan  dengan padatan tanah. Namun nilai kadar air optimum tanah  liat  meningkat  dengan  meningkatnya persentase  semua  jenis  serat  yang  digunakan dalam penelitian ini dalam rentang yang diuji. Hal ini disebabkan karena serat alam memiliki daya serap air yang lebih besar dibandingkan dengan  tanah  di  sekitarnya.    Sedangkan penelitian  Parvesh  Kumar  and  Fayaz  Ahmad Mir (2019) menyatakan nilai CBR meningkat seiring  dengan  peningkatan  kandungan  serat pada  sampel  dengan  campuran  serat  2%, namun  terjadi  penurunan  setelahnya.  Alasan yang mungkin  dari pengurangan  CBR adalah karena  kontak  yang  lebih  sedikit  antara  serat dan  padatan  tanah  ketika  kandungan  serat meningkat melebihi optimal.
Apabila  mengacu  pada  penelitian  di atas,  hasil  yang  didapatkan  pada  penelitian yang  dilakukan  dengan  serat  batang  pisang yang telah dilakukan, juga mengalami hal yang sama. Terjadi penurunan nilai berat isi kering maksimum juga nilai CBR meningkat sampai ke titik tertentu lalu mengalami penurunan.

## SIMPULAN DAN SARAN
Penambahan serat batang pisang sebagai  bahan  stabilisasi  mampu  mengurangi kadar  air  pada  tanah  lempung.  Serta menurunkan  batas  cair  yang  kemudian berakibat  pada  menurunnya  nilai  indeks plastisitas.  Terjadi  peningkatan  nilai  CBR hingga  pada  pemeraman  14  hari,  kemudian nilai CBR kembali menurun pada pemeraman
28 hari.  Sama halnya dengan nilai CBR, nilai kohesi  dan  sudut  geser  dalam  mengalami peningkatan  hingga  pemeraman  14  hari, kemudian  mengalami  penurunan  pada  durasi peraman  28  hari.  Dari    hasil  pengujian  yang dijabarkan, serat batang pisang dapat digunakan  menjadi  bahan  tambah  stabilisasi tanah lempung.

## SARAN
Berdasarkan  penelitian  yang  telah dilakukan,  terdapat  beberapa  hal  yang  dinilai membutuhkan  peningkatan  untuk  penelitian selanjutnya  agar  dapat  diperoleh  hasil penelitian yang lebih sempurna. Berikut saran yang  dapat  diberikan  berdasarkan  penelitian yang telah dilakukan:
1. Perlu  dilakukan  penelitian  lebih  lanjut mengenai  variasi  yang  tanpa  pemeraman agar  dapat  dibandingkan  antara  sampel campuran yang diperam dengan yang tidak diperam.
2. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut pada pengujian  CBR,  yaitu  dengan  melakukan proses perendaman untuk melihat pengaruh air pada sampel tanah yang diuji.

## DAFTAR PUSTAKA
Bawadi, N F et al. 2020 . Influence of Banana Fiber  on  Shear  Strength  of  Clay  Soil. IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering 864. Thailand.
Devi,  Kiran  et  al.  2020. Soil  Improvement Using  Waste  Materials:  A  Review. Journal  of  Building  Material  Science. India.
Babu,  V  Ramesh.  2019. Soil Stabilization  By Using  Banana  Fibre. International Journal  of  Scientific  Research  and Review. India.
Heidari, Abdul Rasoul et al. 2020. Effect of the
Curing  Time  and  Combination  of Corncob  (Zea  Mays  L.)  Ash  With
Swelling Clay on Mechanical
Properties  of  Soil  in  Forest  Road . Journal of Sustainable Forestry. Kodicherla, Shiva Prashanth Kumar., Nandyala, Darga Kumar. 2019. Influence  Of Randomly  Mixed  Coir Fibres  And Fly  Ash  On Stabilization Of Clayey Subgrade . International Journal Of Geo-Engineering. India.
Kumar,  Parvesh.,  Mir,  Fayaz  Ahmad.  2019.
Use  of  Jute  Fiber  in  Improving Geotechnical Properties of Soil . Geotechnics for Transportation Infrastructure. India. Prisca,  Laurentia  Natasha.  2019. Kajian Stabilisasi Tanah Lempung Menggunakan  Garam  dan  Limbah Karbit dengan Pengujian CBR Laboratorium . Universitas Gunadarma. Jakarta.
Fitriani  et  al.  2018. Kandungan  Sellulosa, Hemisellulosa  Dan  Lignin  Pakan Komplit Berbasis Tongkol Jagung Yang
Disubstitusi Azolla Pinnata Pada Level Yang  Berbeda .  Jurnal  Galung  Tropika. Parepare. Aribudiman, Nyoman., Widyatmika, I Nyoman Hasta. 2017. Analisis Pengaruh Pemeraman Tanah Lempung Yang  dicampur  dengan  Aspal  Emulsi. Universitas  Udayana,  Kampus  Bukit
Jimbaran. Bali.
B,  Navami  Chandran  et  al.  2017 .  Strength Characteristics  of  Cohesive  Soil  using Ricehusk  Ash,  Banana  Fiber  and Bamboo Fiber. International Journal of
Engineering  Research  &  Technology (IJERT). India.
Gupta, Himanshu et al. 2017. A Review Of Soil Stabilization  Using  Polypropylene  And Wheat Husk Fiber. International Journal of  Innovative  Research  in  Advanced Engineering (IJIRAE). India. Maity,  J  et  al.  2017. Improvement  of Characteristics  of  Clayey  Soil  Mixed with  Randomly  Distributed  Natural
Fibers .  Journal  of  The  Institution  of Engineers (India): Series A. India. Roy, Surendra., Bhalla, Sanjeev Kumar. 2017.
Role of Geotechnical Properties of Soil on Civil Engineering Structures. Resources and Environment. India.
Sodhi,  Navdeep  Singh  et  al.  2017. Soil
Strengthening  Using  Waste  Materials. International  Research  Journal  of Engineering  and  Technology  (IRJET).
India. Shukla,  S  K.  2017. Fundamentals  of  Fibre- Reinforced Soil Engineering . Developments in Geotechnical Engineering. India.
Canakci,  Hanifi  et  al.  2016. Stabilization  of
Clay  with  Using  Waste  Beverage  Can. Procedia  Engineering  161  (2016)  595- 599. USA.
P, Prajisha J., R, Ajitha A. 2016. Strength and Durability  Study  on  Banana  Fibre Reinforced  Lime  Stabilized  Kuttanad Soil .  International  Advanced  Research Journal  in  Science,  Engineering  and Technology. India.
Pandiangan  Bravo  et  al.  2016. Pengaruh Variasi  Waktu  Pemeraman  Terhadap Daya  Dukung  Tanah  Lempung  dan Lanau yang Distabilisasi Menggunakan Semen  pada  Kondisi  Tanpa  Rendaman (Unsoaked ). JRSDD. Lampung.
Singh, Amit Kumar et al. 2016 . Improvement in  CBR  of  Expansive  Soil  with  Jute Fiber  Reinforcement. International Research  Journal  of  Engineering  and
Technology (IRJET). India.
Tiwari,  Satyam.,  Tiwari,  Nisheet.  2016. Soil Stabilization Using Waste Fiber Materials. International  Journal  Of Innovative  Technology  And  Research.
India.
Bahri,  Syamsul.  2015. Pembuatan  Pulp  dari Batang Pisang . Jurnal Teknologi Kimia Unimal 4. Lhokseumawe.
Butt, Wajid Ali et al. 2015. Strength Behavior of  Clayey  Soil  Reinforced  with  Human
Hair  as  a  Natural  Fibre .  Geotechnical and Geological Engineering. India. Mostafa, Marwan., Uddin, Nasim. 2015. Effect of  Banana  Fibers  on  the  Compressive and  Flexural  Strength  of  Compressed Earth Blocks. buildings. Birmingham.