## DAMPAK LINGKUNGAN PENGGUNAAN BIOPOLIMER SEBAGAI PERKUATAN TANAH DASAR RAMAH
LINGKUNGAN (Studi Kasus Jalan Karanggede – Juwangi)
Bagus Guritno 1,*) , Dewi Amalia 2)
1) Jurusan Teknik Sipil Universitas Pertamina Jl. Teuku Nyak Arief, RT 7/RW 8 Simprug kec. Kebayoran Lama, Jakarta 12220
2) Magister Terapan Rekayasa Infrastruktur, Pascasarjana, Politeknik Negeri Bandung Jln. Gegerkalong Hilir, Ds. Ciwaruga, Bandung 40559
*) Correspondent Author: bagus.g@universitaspertamina.ac.id

## Abstract
According to Indonesian Geological Agency Karanggede – Juwangi Road, Boyolali Regency stands on expansive clay soil. This expansive clay causes road damage, like crocodile  skin  cracks,  longitudinal  cracks,  and  potholes.  One  of  the  alternative improvements used is to provide environmentally friendly reinforcement in the form of biopolymers. In addition to providing soil stability, the application of biopolymers can  also  increase  soil  strength.  The  biopolymers  used  in  this  study  were  XG (Xantahan Gum), GG (Guar Gum), and CHI (Chitosan). XG biopolymer is known to provide  an  increase  in  strength  of  up  to  900%,  but  the  content  of  TDS  (Total Dissolved  Solids)  exceeds  the  safe  limit  of  water  quality  standards  for  sanitation. Meanwhile, the GG and CHI biopolymers still provide a strength increase of 200% to 400% while maintaining the environmental carrying capacity (groundwater).
Keywords: biopolymer, environment, clay, expansive, TDS (Total Dissolved Solids)

## PENDAHULUAN
Rata  dan  mulusnya  jalan  merupakaan dambaan  setiap  pengemudi  kendaraan karena  jalan  tersebut  membuat  biaya pemeliharaan kendaraan menjadi besar. Kerusakan konstruksi jalan pada umumnya  dapat disebabkan  oleh kerusakan  konstruksi  di  bawahnya (Yahya,  2015).  Kerusakan  konstruksi jalan juga terjadi pada Jalan Karanggede  –  Juwangi  Kabupaten Boyolali.  Ruas  Jalan  Karanggede  – Juwangi Kabupaten Boyolali berdiri di atas tanah lunak dan ekspansif menurut peta sebaran tanah lempung bermasalah  (Tulus,  2019).  Gambar  1 memberikan  informasi  mengenai  ruas
Jalan  Karanggede  –  Juwangi  yang mengalami  kerusakan  berupa  retak memanjang,  retak  kulit  buaya,  hingga lubang.  Jalan  tersebut  baru  mengalami perbaikan  pada  12  desember  2021. Jalan  kembali  mengalami  kerusakan setelah  kurang  dari  satu  bulan  (2 Januari  2022  (tanggal  pengambilan gambar)).  Hal  ini  dapat  menjadi indikasi  bahwa  infrastruktur  tersebut berdiri  di  atas  tanah  ekspansif  dengan tingkat keaktifan tinggi.
Efek dari tanah ekspansif tersebut akan berdampak pada kemampuan  jalan  menerima  beban, sehingga  ketika  pada  musim  hujan tanah di daerah tersebut akan
mengalami  penurunan  daya  dukung tanah (Raditya, Zaika dan Rachmansyah,  2016).  Tanah  kembang susut  ( swelling  soil )  merupakan  tanah
yang sensitif terhadap perubahan kadar air. Swelling  soil rentan  terhadap keretakan  ( crack )  (Amalia,  Guritno and Firuliadhim, 2021).
Gambar 1. Kerusakan jalan pada Jalan Karanggede – Juwangi
Salah  satu  cara  yang  dapat
dilakukan  untuk  mengatasi  perilaku tanah ekspansif yang kurang menguntungkan tersebut adalah menggunakan  stabilisasi.  Salah  satu bahan stabilisasi yang dapat digunakan untuk stabilisasi tanah adalah biopolimer. Biopolimer adalah material  polimer  yang  berasal  dari alam.  Polimer  adalah  adalah  material yang  dibentuk  oleh  satuan  struktur berupa monomer yang berulang.
Polimer  dapat  dibentuk  secara  alami maupun buatan. Polimer buatan dibuat dari  sintetis  dan  semisintesis,  adapula polimer  yang  tersedia  di  alam  atau alami  (Mawarani,  2019).  Biopolimer adalah  bahan  kimia  alami  yang  dapat digunakan untuk keperluan
geotechnical engineering
berkelanjutan (Bocheńska, dkk, 2022). Pengujian kekuatan dengan biopolimer  sudah  banyak  dilakukan (Chen,  dkk,  2020),  dari  pengujian tersebut dapat diketahui bahwa pemberian biopolimer dapat
meningkatkan  kekuatan  mekanis  tanah hingga  lebih  dari  100%.  Penambahan kekuatan  mekanis  dipengaruhi  jenis tanah, kadar air, kandungan biopolimer,  dan  metode  pencampuran (Chang,  dkk,  2015).  Hanya  saja, pengujian biopolimer terhadap dampak lingkungan  yang  ditimbulkan  belum banyak dilakukan. Sebagaimana diketahui  bahwa  pencemaran  air  tanah dipengeruhi oleh faktor fisik alami dan faktor  fisik  non  alami  (Yorhanita, 2001).  Penambahan  biopolimer  dapat
diketagorikan  sebagai  pencemaran  air secara  fisik  non  alami.  Adapun  secara alami mutu air tanah sangat dipengaruhi  oleh  komposisi  kimia dalam  air  tanah  (Darwis,  2018).  Dari sini  terlihat  bahwa  perlu  adanya penelitian mengenai kualitas lingkungan dalam penggunaan biopolimer  sebagai  perkuatan  ramah lingkungan (studi kasus jalan karanggede – juwangi). Pada  pengujian  (Guritno.  dkk,
2021)  diketahui  bahwa  penggunaan biopolimer dapat meningkatkan kekuatan  mekanis.  Biopolimer  XG diketahui dapat meningkatkan
kekuatan  mekanis  tanah  paling  tinggi ketimbang  CHI  dan  GG,  sedangkan
CHI memberikan peningkatan kekuatan  mekanis  paling  rendah. Gambar  2  menjelaskan  tentang  kuat tekan  rata-rata  tanah  sebelum  dan setelah diberikan biopolimer.
Pemberian  biopolimer  XG  dengan kandungan  3%  dapat  memberikan kekuatan  tekan  pada  tanah  tertinggi dari  campuran  lainnya.  Sedangkan untuk  CHI  dan  GG  peningkatan  kuat tekan tanah tertinggi sama-sama terdapat pada 4% penambahan biopolimer (Guritno. dkk, 2021). Gambar 2. Rekapitulasi kuat tekan tanah Sumber : (Guritno, dkk, 2021) METODE PENELITIAN Penelitian ini secara umum
membahasan  pengaruh  kualitas  air pada  Ruas  Jalan  Karanggede  – Juwangi  terhadap  pencampuran  tiga macam  biopolimer,  yakni Chitosan (CHI), Guar Gum (GG), dan Xantahan Gum (XG). Ketiga biopolimer tersebut kemudian  dicampurkan  kedalam  air yang  diambil  pada  daerah  Karanggede
dan  Juwangi  dengan  konsentrasi  yang sama. Pengujian yang dilakukan meliputi kekeruhan, warna, TDS ( Total Dissolved Soild ), pH, suhu, kandungan garam,  rasa  dan  bau.  Pengujian kekeruhan  dilakukan  dengan  alat spektometer yang menggunakan prinsip  kerja  hukum  lambert,  yakni jika suatu sumber
cahaya monokromatik melewati medium Tanp a
Biopo limer CHI 1% CHI 2% CHI 3% CHI 4% GG 1% GG 2% GG 3% GG 4% XG 1% XG 2% XG 3% XG 4%
Avarage 17.18 25.7 31.62 35.01 49.6 27.26 41.29 38.1 72.29 32.26 84.08 156.8 135 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 A xi al Ste ss ( k Pa)
transparan,  maka  intensitas  cahaya yang diteruskan akan berkurang seiring dengan bertambahnya
ketelaban medium  yang  mengabsorbsi  (Suarsa, 2015).  Alat  Salinitas  meter  digunakan untuk  melakukan  pengujian  TDS,  pH,
suhu, dan kandungan garam.
Sedangkan pengujian sisanya menggunakan  metode  organoleptik,
yakni  penilaian  menggunakan  alat indera manusia yang meliputi spesifikasi  mutu  kenampakan,  bau, rasa,  dan  konsistensi/tekstur.  Seluruh pengujian  mengacu  pada  Peraturan
Menteri  kesehatan  no.  32  Tahun  2017 tentang hygiene sanitasi.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Melalui Tabel 1 dapat diketahui bahwa air  pada  lokasi  penelitian  memenuhi batas  aman  permenkes  No.  32  Tahun 2017  tentang  baku  mutu  air  untuk sanitasi. Secara visual seluruh air tidak bewarna  (bening),  tidak  berasa,  dan tidak  berbau.  Setelah  dianalisis  lebih lanjut  diketahui  juga  nilai  kekeruhan, TDS,  pH,  suhu,  dan  kandungan garamnya  masih  dalam  batas  aman penggunaan air untuk sanitasi.
Tabel 1. Pengujian air tanpa campuran biopolimer Parameter Tanpa Biopolimer 1 Tanpa Biopolimer 2 Batas Aman permenkes no. 32 tahun 2017 Kekeruhan 1.34 1.33 <25 Warna Bening Bening Bening TDS 736.0 730.5 <1000 pH 7.14 7.15 6.5 - 8.5 Suhu 24.65 24.65 15 - 35 Kandungan Garam 0.07 0.07 <0.5 Rasa Tidak Berasa Tidak Berasa Tidak Berasa Bau Tidak Berbau Tidak Berbau Tidak Berbau Tabel  2  menjelasakan  tentang  kualitas air setelah diberikan campuran biopolimer.  Penggunaan  biopolimer XG meskipun
memberikan peningkatan  kekuatan  tanah  paling tinggi  namun  ketika  diuji  dengan standar permenkes No. 32 Tahun 2017
diketahui  tidak  aman,  yakni  pada  nilai
TDSnya yang melebihi 1000.
Sedangkan  biopolimer  CHI  dan  GG tidak  memberikan  dampak  penurunan kesehatan  lingkungan  khususnya  air. Melalui  Gambar  3  diketahui  secara visual  pemberian  biopolimer  XG  akan memberikan  visual  yang  paling  keruh ketimbang dua biopolimer lainnya.
Tabel 2. Pengujian air dengan campuran biopolimer
Parameter CHI GG XG Batas Aman permenkes no. 32 tahun 2017 Kekeruhan 11.65 1.46 5.81 <25 Warna Bening Bening Bening Bening
TDS 997.5 798.5 1789.5 <1000 pH 7.77 7.54 7.4 6.5 - 8.5 Suhu 25.1 29.1 26.55 15 - 35 Kandungan Garam 0.1 0.07 0.18 <0.5 Rasa Tidak Berasa Tidak Berasa Tidak Berasa Tidak Berasa Bau Tidak Berbau Tidak Berbau Tidak Berbau Tidak Berbau
Gambar 3. Kiri ke kanan (air tanpa biopolimer,
campuran CHI, campuran GG, campuran XG)

## SIMPULAN
Melalui  penelitian  ini  diketahui  bahwa penggunaan  biopolimer  XG  walaupun memberikan peningkatan kekuatan tanah  terbesar  yakni  sebesar  900%, namun memberikan dampak lingkungan yang paling buruk (TDS>1000).  Sedangkan  penggunaan biopolimer CHI dan GG tidak memberikan  dampak  buruk  pada lingkungan  sesuai  Permenkes  No.  32 Tahun 2017 dengan peningkatan
kekuatan sebesar 200% untuk CHI dan 400%  untuk  GG.  Biopolimer  CHI  dan
GG  sangat  dianjurkan  untuk  bahan stabilisasi tanah, karena selain memberikan peningkatan kekuatan mekanis  juga  aman  untuk  lingkungan. Untuk  melengkapi  pengujian  perlu ditambah pengujian air secara biologis, seperti pengujian bakteri.

## DAFTAR PUSTAKA
Amalia, D., Guritno, B. and Firuliadhim,  G.,  2021, Pengaruh Biopolimer Pada Stabilitas Lereng  Swelling  soil .  Borneo Engineering, 307-316
Bocheńska,  M.  dkk.,  2022, Effect  of Chitosan Solution on  Low-
Cohesive Soil’s Shear Modulus G Determined  through  Resonant
Column  and  Torsional  Shearing Tests . Applied  Sciences,  12  (11),
p. 5332
Chang,  I.  dkk.,  2015, Effects  of Xanthan gum biopolymer on soil strengthening. Construction  and Building  Materials,  74,  pp.  65–
72
Chen,  C.  et  al.,  2020, Exploring environmentally
friendly biopolymer  material  effect  on soil  tensile  and  compressive
behavior . International Journal of Environmental Research and
Public Health, 17 (23), pp. 1–13 Darwis,  2018, Pengelolaan Air  Tanah . 1st  edn.  Edited  by  A.  Kodir.
Yogyakarta: Pustaka AQ Guritno, B. et al., 2021, Biopolymer as Environmentally Friendly Reinforcement to Overcome Cracked Soil Problems on Expansive  Soil:  A  Case  Study  at Karanggede-Juwangi Road . Proceedings of the 2 nd
International  Seminar  of  Science and  Apllied  Technology  2021.
264-270
Mawarani, L.J., 2019, Development Of Natural Starch-Based Biopolymers  With  Addition  Of Beeswax As Environment- Friendly Plastics Peraturan Menteri Kesehatan Republik Indonesia Nomor 32 Tahun 2017 Raditya, A.G., Zaika, Y. and Rachmansyah, A., 2016, Perubahan Perilaku Tanah
Ekspansif Akibat Stabilisasi
Menggunakan  Metode  Deep  Soil Mixing  Pola  Panels  Dengan Kapur  8%  (Stabilization  of Expansive  Soil  by  using  Deep Soil  Mixing  of  8%  Lime  with Panels Configuration)
Tulus  Pramudyo,  2019, Atlas  Sebaran Batulempung  Bermasalah .  1st edn.  Edited  by  S.  Andiani.
Bandung: Badan Geodologi Pusat  Air  Tanah  Dan  Geologi
Tata Lingkungan
Wayan  Suarsa,  I.,  2015, Spektroskopi .
Universitas Udayana Yahya,  R.G.,  2015, Kerusakan  Jalan Raya Akibat Tanah Mengembang . Jurnal Teknik Sipil, 11 (1), pp. 63–74
Yorhanita,  F.,  2001, Zonasi  Potensi Pencemaran  Air  Tanah  Pada Teras  Sungai  Code  Yogyakarta (Zoning the Potential Groundwaler  Pollution  at  Code River Terrace, Yogyakarta). Yogyakarta