1
PENGUJIAN KUAT TEKAN BEBAS (UNCONFINED COMPRESSION TEST) PADA STABILITAS TANAH LEMPUNG DENGAN CAMPURAN SEMEN DAN
ABU SEKAM PADI
Nita Fadilla1, Roesyanto2
1
Departemen Teknik Sipil, Universitas Sumatera Utara, Jl. Perpustakaan No. 1 Kampus USU Medan
Email : nita.fadilla@gmail.com
2
Staff Pengajar Departemen Teknik Sipil, Universitas Sumatera Utara, Jl. Perpustakaan
No. 1 Kampus USU Medan
ABSTRAK
Perbaikan tanah sudah umum dilakukan dalam pekerjaan konstruksi dengan tujuan untuk meningkatkan daya dukung tanah agar dapat memikul beban konstruksi yang akan berdiri diatasnya.Metode yang sering digunakan yaitu stabilisasi tanah dengan penambahan bahan stabilisator. Pada penelitian ini stabilisasi tanah lempung dilakukan dengan penambahan semen Portland dan abu sekam padi.Penelitian ini dimulai dengan melakukan pengambilan sampel tanah lempung dan pengujian di laboratorium guna mengetahui nilai index properties tanah asli dan engineering properties menggunakan uji Kuat Tekan Bebas ( Unconfined Compression Test). Sampel tanah terdiri dari 13 (tiga belas) variasi campuran semen dan abu sekam padi. Dengan kadar semen sebanyak 2 % dan variasi kadar abu sekam padi dari 3%-15%. Dari penelitian ini diperoleh bahwa sampel tanah memiliki kadar air 19,90 %, berat jenis 2,65, batas cair 44,23 dan indeks plastisitas 29,85. Berdasarkan klasifikasi USCS, sampel tanah tersebut termasuk dalam jenis CL (Clay – Low Plasticity) sedangkan berdasarkan klasifikasi AASHTO, sampel tanah tersebut termasuk dalam jenis A-7-6, yaitu lempung dengan penilaian sedang sampai buruk. Dari uji Kuat Tekan Bebas pada sampel tanah asli diperoleh nilai kuat tekan tanah sebesar 2,88 kg/cm². Setelah tanah distabilisasi dengan berbagai variasi abu sekam padi diperoleh kesimpulan bahwa material abu sekam padi hanya efektif berfungsi pada variasi campuran 2% PC + 3% ASP dan 2% PC + 4% ASP yaitu dengan nilai kuat tekan bebas sebesar 3,82 kg/cm² dan 3,64 kg/cm². Hasil penelitian ini menunjukkan penggunaan abu sekam padi tidak begitu dianjurkan.
Kata kunci : perbaikan tanah, semen, abu sekam padi, stabilisasi tanah, kuat tekan bebas
UNCONFINED COMPRESSION TEST OF CLAY SOIL STABILITY IN MIXED WITH CEMENT AND RICE HUSK ASH
Abstract: The reinforcement of soil is generally used in a construction to increase the
bearing capacity, so it can hold the construction load. The method that frequently used is soil stabilization by the addition of stabilizer. In this research, the stabilization of clay is done by adding Portland cement and rice husk ash. The research is started by doing a soil sampling of clay and labolatory testing in order to determine the value of the index
2
properties of undisturbed soil and engineering properties by using Unconfined Compression test. The samples are consists of 13 variation of cement and rice husk ash. With 2% of cement and variation of rice husk ash level from 3%-15%. From this research, the sample which has 19.9% of water content, specific gravity 2.65, liquid limit 44.23% and placticity index 29.85%. Based on the USCS classification, the samples are includes in (Clay-Low placticity) and based on AASHTO classification, this sample include in A-7-6 type, which is clay with moderate to poor ratings. From unconfined compression test to the undisturbed soil, the value of compressive strength is 2.88 kg/cm². After the soil stabilized with the different variations of rice husk ash concluded that rice husk ash only effectively functioning in a mixture of 2% PC+ 3% RHA and 2% PC + 4% RHA, with the value of compressive strength is 3.82 kg/cm² and 3.64 kg/cm². The test result show that testing by using rice husk ash is not so advisable.
1. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang
Seluruh bangunan sipil berkaitan erat dengan tanah, karena tanah dapat digunakan sebagai bahan bangunan dan sebagai tempat bangunan dapat berdiri. Seperti diketahui, dalam setiap pelaksanaan pembangunan, penyelidikan terhadap tanah adalah langkah awal yang harus dilakukan, guna mengetahui apakah tanah di lokasi pembangunan telah memenuhi persyaratan perencanaan yaitu stabilitas, deformasi dan kepadatan.
Jenis tanah yang perlu diperhatikan adalah tanah lempung,Terdapat beberapa masalah yang harus dihadapi oleh seorang insinyur sipil di lapangan, dimana sering dihadapkan pada kenyataan bahwa lokasi memiliki karakteristik tanah yang kurang baik, sehingga untuk menambah kekuatan dan memperbaiki daya dukungnya perlu dilakukan upaya stabilisasi pada tanah di lokasi tesebut.
Pada tanah lunak terdapat dua masalah pokok. Pertama, masalah daya dukung tanah yang rendah. Kedua, masalah penurunan yang besar. Sifat tanah lunak yang lain, yang juga kurang menguntungkan adalah mempunyai kadar air yang tinggi. Untuk mengatasi hal tersebut diperlukan upaya perbaikan tanah melalui usaha stabilisasi tanah. Dalam pengujian ini metoda stabilisasi yang digunakan adalah stabilisisasi secara kimiawi yaitu pencampuran antara semen dan abu sekam padi.
1.2 Tujuan Penulisan
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui nilai index properties dari tanah asli dan untuk mencari kadar optimum abu sekam padi untuk campuran (abu sekam padi dan semen) dalam proses stabilisasi tanah lempung sehingga diperoleh kuat tekan maksimum.
2. TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Tanah Lempung
Mineral lempung merupakan pelapukan akibat reaksi kimia yang menghasilkan susunan kelompok partikel berukuran koloid dengan diameter butiran lebih kecil dari 0,002 mm. Holtz & Kovacs (1981) m e n e r a n g k a n satuan struktur dasar dari mineral lempung terdiri dari Silica Tetrahedra dan Alumina Oktahedra.Terkait
3
dengan berbagai mineral yang ada pada tanah lempung, penambahan air pada tanah lempung akan mengakibatkan terjadinya interaksi antara air dan mineral pada tanah lempung.
Interaksi antara molekul-molekul air dengan partikel lempung dapat melalui tiga proses yaitu :
1. Kutub positif molekul dipolar air akan saling menarik dengan muatan negatif permukaan partikel lempung.
2. Molekul air diikat oleh partikel lempung melalui ikatan Hidrogen (Hidrogen air ditarik oksigen atau hidroksil lain yang ada pada permukaan partikel lempung).
3. Penarikan molekul air oleh muatan negatif permukaan empung secara berantai melalui kation yang mengapung dalam larutan air.
Sebagaimana terlihat pada Gambar 1.
Gambar 1. Interaksi Molekul Air dengan Partikel Lempung (Das, 1994) 2.2 Semen dan Abu Sekam Padi
Semen banyak digunakan untuk stabilisasi tanah di berbagai Negara. Adanya air, kalsium silikat, aluminat pada semen akan membentuk senyawa hidrat yang akan menghasilkan susunan/ ikatan yang kuat dan keras yang menyelimuti dan mengikat material yang dicampur.
Abu sekam padi merupakan bahan hasil sampingan produk pertanian, sekam yang dibakar mempunyai sifat pozzolan yang mengandung unsur silikat yang tinggi. Secara visual abu sekam padi yang digunakan dalam penelitian ini adalah berwarna abu-abu (grey colour-ash). Penggunaan abu sekam padi sebagai bahan stabilisasi pada tanah lempung dimungkinkan karena material ini banyak mengandung unsur silikat (SiO2) dan aluminat (Al2O3), sehingga dikategorikan sebagai pozzolan. Komposisi kimia dari abu sekam padi dapat dilihat pada Tabel 1
Tabel 1. Komposisi Kimia Abu Sekam Padi (Houston, 1972)
Komponen % Berat SiO2 K2O Na2O CaO MgO Fe2O3 P2O5 SO3 Cl 86,90 – 97,30 0,58 – 2,50 0,00 – 1,75 0,20 – 1,50 0,12 – 1,96 0,00 – 0,54 0,20 – 2,84 0,10 – 1,13 0,00 – 0,42
4 2.3 Stabilisasi Tanah
Stabilisasi tanah adalah usaha untuk memperbaiki daya dukung (mutu) tanah yang tidak baik dan meningkatkan daya dukung (mutu) tanah yang sudah tergolong baik. Tujuan dari stabilisasi tanah adalah untuk meningkatkan kemampuan daya dukung tanah dalam menahan beban serta untuk meningkatkan kestabilan tanah.
Usaha stabilisasi tanah dapat dilakukan dengan pemadatan, mencampur dengan tanah lain, serta menambahkan bahan pencampur kimiawi. Stabilisator yang sering digunakan yakni semen, kapur, abu sekam padi, abu cangkak sawit, abu ampas tebu, fly
ash, bitumen dan bahan-bahan lainnya.
Kelebihan stabilisasi dengan menggunakan bahan tambahan (admixtures) adalah sebagai berikut :
a. Meningkatkan kekuatan tanah. b. Mengurangi deformasi.
c. Menjaga stabilitas volume. d. Mengurangi permeabilitas. e. Meningkatkan durabilitas. 2.4 Uji Kuat Tekan Bebas
Pada material tanah, parameter yang perlu ditinjau adalah kekuatan geser tanahnya. Pengetahuan mengenai kekuatan geser diperlukan untuk menyelesaikan masalah-masalah yang berkaitan dengan stabilisasi tanah.
Salah satu pengujian yang digunakan untuk mengetahui parameter kuat geser tanah adalah uji kuat tekan bebas.Yang dimaksud dengan kekuatan tekan bebas adalah besarnya beban aksial persatuan luas pada saat benda uji mengalami keruntuhan atau pada saat regangan aksial mencapai 20 %. Percobaan kuat tekan bebas di laboratorium dilakukan pada sampel tanah dalam keadaan asli maupun buatan (remoulded).
Tekanan aksial yang terjadi pada tanah dapat ditulis dalam persamaan berikut :
(2.1)
dengan :
P = beban yang bekerja A = luas penampang tanah
Sedangkan untuk kuat geser tanahnya dapat dituliskan dalam persamaan berikut :
(2.2)
dengan :
= kekuatan geser undrained (undrained shear strength)
qu = unconfined compressive strength.
2.5 Penelitian yang pernah dilakukan
1. Basha et al (2005) meneliti pengaruh campuran semen dan sekam padi terhadap pemadatan, kekuatan dan difraksi sinar-X dari tanah residu. Mereka mendapatkan bahwa semen dan abu sekam padi mengurangi plastisitas tanah, mengurangi kepadatan kering maksimum dan meningkatkan kadar air optimum. Mereka
5
menemukan bahwa kandungan semen dan abu sekam padi yang optimal adalah semen 6-8% dan 10-15% abu sekam padi.
2. Alhassan dan Mustapha (2007) meneliti tentang pengaruh dari campuran semen dan abu sekam padi terhadap tanah laterit dikumpulkan dari daerah Maikunkele (Minna, Nigeria). Tanah tersebut yang diklasifikasikan sebagai A-7-6 pada klasifikasi AASHTO, distabilkan dengan campuran semen dan abu sekam padi sebesar 2-8% dari berat kering tanah. Dari hasil pengujian CBR (Califiornia Bearing Ratio) dan tekan satu sumbu (Unconfined Compression Test) diperoleh bahwa kandungan optimal abu sekam padi untuk campuran (abu sekam padi dan semen) adalah sebesar 4-6 %.
Dari studi daftar pustaka di atas, peneliti memilih variasi campuran abu sekam padi dan semen sebagai berikut 2%(PC)+3%(AS) , 2%(PC)+4%(AS), 2%(PC)+5%(AS), 2%(PC)+6%(AS) , 2%(PC)+7%(AS), 2%(PC)+8%(AS), 2%(PC)+9%(AS) , 2%(PC)+10%(AS), 2%(PC)+11%(AS), 2%(PC)+12%(AS) , 2%(PC)+13%(AS), 2%(PC)+14%(AS), 2%(PC)+15%(AS). Pengujian daya dukung tanah dilakukan dengan uji kuat tekan bebas (Unconfined Compression Test).
Selain tinjauan pustaka di atas,pelaksanaan pengujian kuat tekan bebas tanah lempung dengan bahan stabilisasi yang berbeda dan variasi campuran yang berbeda juga dilakukan secara bersinergi dengan tujuan untuk mencari bahan stabilisator mana yang menghasilkan kekuatan geser yang lebih baik dan unggul. Pengujian tersebut dilakukan dengan menggunakan bahan stabilisator berupa campuran semen - abu ampas tebu (Rezki, 2014), serta campuran semen - abu cangkang sawit (Sinaga, 2014).
3. METODOLOGI PENELITIAN
Penelitian ini dilakukan pada sampel tanah yang tidak diberikan bahan stabilisasi dan pada tanah yang distabilisasi dengan bahan kimiawi berupa penambahan semen dan abu sekam padi dengan berbagai variasi yang telah ditentukan. Skema program penelitian dapat dilihat pada Diagram Alir Penelitian pada Gambar 2.
6
Gambar 2. Diagram Alir Penelitian
4. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Hasil Uji Sifat Fisik Tanah Asli
Pada penelitian ini pemeriksaan sifat fisik pada tanah asli dapat dilihat pada Tabel 2 berikut :
Tabel 2. Data Uji Sifat Fisik Tanah
No Pengujian Hasil
1 Kadar Air ( Water Content ) 19,90%
2 Berat Jenis ( Specific Gravity ) 2,65 3 Batas Cair ( Liquid Limit ), LL 44,23% 4 Batas Plastis ( Plastic Limit ), PL 14,38% 5 Indeks Plastisitas ( Plasticity Index ), PI 29,85%
6 Persen lolos saringan no 200 62,00%
Dari data hasil uji sifat fisik diperoleh klasifikasi tanah berdasarkan ASSHTO termasuk ke dalam jenis tanah A-7-6, sedangkan menurut USCS tanah termasuk dalam kelompok CL yaitu lempung anorganik dengan plastisitas rendah sampai sedang.
7
4.2 Pengujian Sifat Fisik Tanah dengan Bahan Stabilisator
Hasil pengujian sifat fisik tanah lempung yang telah distabilisasi dengan dengan campuran semen dan abu sekam padi ditunjukkan pada Tabel 3.
Tabel 3.Data Hasil Uji Atterberg Limit
Sampel Batas - Batas Atterberg
LL PL IP Tanah Asli 44,23 14,38 29,85 2% (PC) + 3% (ASP) , 7 hari 43,54 15,97 27,58 2% (PC) + 4% (ASP) , 7 hari 43,35 16,87 26,49 2% (PC) + 5% (ASP) , 7 hari 39,34 18,86 20,48 2% (PC) + 6% (ASP) , 7 hari 34,99 18,90 16,09 2% (PC) + 7% (ASP) , 7 hari 34,38 20,13 14,25 2% (PC) + 8% (ASP) , 7 hari 33,54 20,81 12,73 2% (PC) + 9% (ASP) , 7 hari 33,04 20,98 12,07 2% (PC) + 10% (ASP) , 7 hari 32,82 21,58 11,24 2% (PC) + 11% (ASP) , 7 hari 32,49 21,71 10,78 2% (PC) + 12% (ASP) , 7 hari 31,92 22,50 9,42 2% (PC) + 13% (ASP) , 7 hari 31,39 22,84 8,54 2% (PC) + 14% (ASP) , 7 hari 31,21 23,64 7,57 2% (PC) + 15% (ASP) , 7 hari 31,14 24,74 6,40
Hubungan antara nilai batas cair (LL) dengan variasi campuran ditunjukkan pada Gambar 3.
Gambar 3. Grafik Hubungan antara Nilai Batas Cair (LL) dengan Variasi Campuran PC dan ASP dengan Waktu Pemeraman selama 7 hari.
Pada Gambar 4. menunjukkan bahwa penambahan bahan stabilisasi semen dan abu sekam padi memperlihatkan penurunan nilai batas cair. Kecenderungan penurunan ini disebabkan tanah mengalami proses sementasi oleh semen dan abu sekam padi sehingga
8
butiran-butiran tanah menjadi lebih besar dan mengakibatkan gaya tarik-menarik antar partikel menjadi turun.
Gambar 4. Grafik Hubungan antara Nilai Batas Plastis (PL) dengan Variasi Campuran PC dan ASP dengan Waktu Pemeraman selama 7 hari.
Hubungan antara nilai batas plastis (PL) dengan variasi campuran ditunjukkan pada Gambar 3 yang memperlihatkan terjadinya peningkatan nilai batas plastis akibat penambahan bahan stabilisasi, Hal ini menunjukkan terjadinya pertukaran ion-ion K+ dan Na+ oleh ion-ion Ca++ dan Mg++ yang terkandung dalam abu sekam padi. penambahan bahan stabilisasi.
Hubungan antara nilai indeks plastisitas (IP) dengan variasi campuran dapat dilihat pada Gambar 5.
Gambar 5. Grafik Hubungan Antara Nilai IP dengan Variasi Campuran PC dan ASP dengan Waktu Pemeraman selama 7 hari.
0 5 10 15 20 25 30 PL VARIASI CAMPURAN
9
Pada Gambar 5 memperlihatkan bahwa dengan penambahan bahan stabilisasi maka nilai indeks plastisitas akan menurun. Hal ini terjadi seiring dengan meningkatnya batas plastis.
Penurunan nilai PI tersebut dapat mengurangi potensi pengembangan dan penyusutan dari tanah yang bersangkutan. Hal ini disebabkan terutama oleh proses hidrasi dari semen yang ditambahkan ke tanah. Proses ini memperkuat ikatan antara partikel-partikel tanah, sehingga terbentuk butiran yang lebih keras dan stabil. Terisinya pori-pori tanah memperkecil terjadinya rembesan pada campuran tanah-semen tersebut yang berdampak pada berkurangnya potensi kembang susut.
Ditambah dengan bahan stabilisasi berupa abu sekam padi. Silika dan alumina dari abu sekam padi bercampur dengan air membentuk pasta yang mengikat partikel lempung dan menutupi pori-pori tanah. Rongga-rongga pori yang dikelilingi bahan sementasi yang lebih sulit ditembus air akan membuat campuran tanah-abu sekam padi lebih tahan terhadap penyerapan air sehingga menurunkan sifat plastisitasnya.
4.3 Pengujian Pemadatan Tanah (Compaction)
Hasil yang diperoleh pada penelitian berupa kurva yang menunjukkan hubungan antara kadar air optimum dan berat isi kering maksimum. Hasil uji pemadatan tanah tertera dalam Tabel 4 dan kurva kepadatan tanah ditunjukkan pada Gambar 6.
Tabel 4. Data Uji Pemadatan Tanah
No Hasil Pengujian Nilai
1 Kadar Air Optimum 20,41 %
2 Berat isi kering maksimum 1,24gr/cm3
10
4.4 Pengujian Pemadatan Tanah (Compaction) dengan Bahan Stabilisator
Hasil pengujian pemadatan tanah lempung yang telah distabilisasi dengan campuran semen dan abu sekam padi yang diperoleh adalah nilai kepadatan maksimum (γd maks) dengan kadar air optimum (Wopt) sebagaimana ditunjukkan pada Tabel 5.
Tabel 5. Data Hasil Uji Pemadatan Tanah dengan Bahan Stabilisator Sampel γd maks (gr/cm³) Wopt (%)
2% (PC) + 3% (ASP) , 7 hari 1,41 18,12 2% (PC) + 4% (ASP) , 7 hari 1,38 20,39 2% (PC) + 5% (ASP) , 7 hari 1,30 20,84 2% (PC) + 6% (ASP) , 7 hari 1,29 22,63 2% (PC) + 7% (ASP) , 7 hari 1,22 23,10 2% (PC) + 8% (ASP) , 7 hari 1,22 23,78 2% (PC) + 9% (ASP) , 7 hari 1,22 25,60 2% (PC) + 10% (ASP) , 7 hari 1,19 27,32 2% (PC) + 11% (ASP) , 7 hari 1,18 27,41 2% (PC) + 12% (ASP) , 7 hari 1,17 28,23 2% (PC) + 13% (ASP) , 7 hari 1,15 29,70 2% (PC) + 14% (ASP) , 7 hari 1,14 29,74 2% (PC) + 15% (ASP) , 7 hari 1,12 29,84
Dari hasil uji pemadatan tanah yang dilakukan pada tanah asli diperoleh nilai berat isi kering tanah sebesar 1,24 gr/cm³. Pada penambahan 2% semen dan 3% - 6% abu sekam padi terjadi kenaikan nilai berat isi kering dan penurunan kadar air optimum dibandingkan tanah asli. Hal ini disebabkan semen dan abu sekam padi mengisi rongga pori tanah, yang pada kondisi tanah asli, rongga pori tersebut terisi oleh air dan udara. Akibat adanya semen dan abu sekam padi dalam rongga pori tanah persentase air yang dikandung tanah menjadi berkurang. Peningkatan jumlah partikel padat pada tanah berdampak pada peningkatan berat volume keringnya dibandingkan pada kondisi tanah asli.
Tetapi pada penambahan 2% semen dan 7%-15% abu sekam padi terlihat bahwa nilai berat isi kering tanah cenderung mengalami penurunan. Hal ini dikarenakan semakin banyak abu sekam padi, maka pengikatan air oleh abu sekam padi semakin besar, sehingga mengakibatkan terjadinya pembesaran rongga-rongga dalam campuran tanah dan berdampak pada penurunan kepadatan tanah.
Berikut pada Gambar 7 disajikan grafik hubungan antara nilai kepadatan maksmimum (γd maks) dengan variasi campuran.
11
Gambar 7. Grafik Hubungan antara Berat Isi Kering Maksimum ( γd maks ) Tanah dengan Variasi Campuran dengan Waktu Peram selama 7 hari.
Pada Gambar 8 disajikan grafik hubungan antara nilai kepadatan maksimum (γd maks) dengan variasi campuran.
Gambar 8. Grafik Hubungan antara Kadar Air Optimum Tanah ( Wopt ) dan Variasi Campuran dengan Waktu Peram selama 7 hari.
Semakin banyak kadar abu sekam padi yang ditambahkan, terjadi peningkatan kadar air optimum. Hal ini dikarenakan semakin banyak air yang masuk meresap melalui pori-pori tanah, maka akan semakin besar pengikatan abu sekam padi terhadap air, sehingga campuran tanah menjadi jenuh dan menurunkan kepadatan tanahnya.
12
4.5 Pengujian Kuat Tekan Bebas ( Unconfined Compression Test)
Hasil dari pengujian ini adalah nilai kuat tekan bebas tanah (qu) pada tanah asli, tanah remoulded (buatan) dan pada tiap variasi tanah yang telah dicampur dengan stabilisator semen dan abu sekam padi dengan waktu pemeraman selama 7 hari.
Hasil dari uji kuat tekan bebas yang diperoleh adalah nilai qu dan nilai kekuatan geser yaitu (cu) pada setiap variasi campuran yang dapat dilihat pada Tabel 6.
Tabel 6. Data Hasil Uji Kuat Tekan Bebas Sampel (kg/cm²) Cu (kg/cm²) Tanah Asli 2,88 1,44 Tanah Remoulded 0,69 0,35 2% (PC) + 3% (ASP) , 7 hari 3,82 1,91 2% (PC) + 4% (ASP) , 7 hari 3,64 1,82 2% (PC) + 5% (ASP) , 7 hari 2,80 1,40 2% (PC) + 6% (ASP) , 7 hari 2,48 1,24 2% (PC) + 7% (ASP) , 7 hari 1,66 0,83 2% (PC) + 8% (ASP) , 7 hari 1,40 0,70 2% (PC) + 9% (ASP) , 7 hari 1,22 0,61 2% (PC) + 10% (ASP) , 7 hari 1,09 0,54 2% (PC) + 11% (ASP) , 7 hari 1,00 0,50 2% (PC) + 12% (ASP) , 7 hari 0,95 0,48 2% (PC) + 13% (ASP) , 7 hari 0,81 0,41 2% (PC) + 14% (ASP) , 7 hari 0,69 0,34 2% (PC) + 15% (ASP) , 7 hari 0,53 0,26
Pada Gambar 9. ditunjukkan perbandingan nilai kuat tekan tanah (qu) antara tanah asli dengan tanah remoulded.
Gambar 9. Grafik Hubungan antara Nilai Kuat Tekan Tanah (qu) dengan Regangan
13
Nilai kuat tekan tanah pada tanah asli adalah sebesar 2,88 kg/cm², sedangkan pada tanah remoulded diperoleh sebesar 0,69 kg/cm². Terjadi penurunan yang cukup besar seperti terlihat pada Gambar 8. Penurunan ini diakibatkan oleh perlakuan berupa kerusakan struktur tanah yang diterima oleh tanah buatan (remoulded). Sifat berkurangnya kekuatan tanah akibat adanya kerusakan struktural tanah tersebut disebut kesensitifan (sensitivity). Nilai sensitifitas inilah yang akan menentukan klasifikasi tanah menurut senstifitasnya.
Pada Gambar 10 ditunjukkan nilai kuat tekan tanah (qu) yang diperoleh pada setiap variasi campuran.
Gambar 10. Grafik Hubungan antara Nilai Kuat Tekan Tanah (qu) dengan Variasi Campuran dengan Waktu Pemeraman selama 7 hari.
Pada pengujian kuat tekan tanah pada tanah asli diperoleh nilai kuat tekan tanah (qu) sebesar 2,88 kg/cm². Pada penambahan 2% PC + 3% ASP terjadi peningkatan nilai qu menjadi 3.82 kg/cm² dan ini merupakan nilai qu tertinggi. Kemudian pada penambahan 2 % PC + 4% ASP nilai qu menjadi 3,64 kg/cm² yang mana artinya terjadi sedikit penurunan yang disebabkan semakin bertambahnya kadar abu sekam padi dalam campuran. Tetapi nilai qu pada variasi ini masih lebih tinggi dari nilai qu tanah asli. Berarti abu sekam padi hanya efektif pada kadar 3% dan 4% saja. Kenaikan nilai qu disebabkan senyawa kimia yang terkandung dalam abu sekam padi berhasil melakukan ikatan dengan partikel tanah,. Pada penambahan 3% dan 4% , bahan stabilisator abu sekam padi memberikan kontribusi yang cukup terhadap proses sementasi antara campuran abu sekam padi dan CaOH yang terdapat pada tanah.
Pada penambahan 2 % PC + 5% ASP juga terus mengalami penurunan menjadi 2,80 kg/cm², penurunan yang terjadi cukup signifikan pada variasi campuran ini bahkan nilai
qu nya lebih rendah dari qu tanah asli. Dan akan semakin menurun seiring dengan bertambahnya kadar abu sekam padi dari 6% - 15 %. Dengan demikian semakin banyak penambahan semen dan abu sekam padi dengan waktu pemeraman yang panjang justru semakin memperkecil nilai qu tanah. Hal ini dikarenakan penambahan kadar abu sekam padi pada tanah memperkecil lekatan antara butiran tanah dan air, sehingga tanah menjadi mudah pecah ketika diberi tekanan vertikal.
14 5. KESIMPULAN
1. Dari uji Kuat Tekan Bebas (Unconfined Compression Test) yang dilakukan pada tanah asli diperoleh nilai kuat tekan tanah (qu) sebesar 2,88 kg /cm² , sedangkan pada tanah remoulded diperoleh nilai kuat tekan tanah (qu) sebesar 0,69 kg/cm². Proses stabilisasi yang dilakukan pada berbagai variasi abu sekam padi diperoleh kesimpulan bahwa material abu sekam padi hanya efektif berfungsi pada variasi campuran 2% PC + 3% ASP dan 2% PC + 4% ASP untuk memperbaiki sifat-sifat tanah dan meningkatkan daya dukung tanah yang distabilisasi, yaitu dengan nilai kuat tekan tanah sebesar 3,82 kg/cm² dan 3,64 kg/cm². Semakin banyak kadar abu sekam padi yang digunakan, daya dukung akan terus mengalami penurunan.
2. Dari segi kekuatannya, abu sekam padi memiliki karakteristik yang sama dengan abu cangkang sawit (Sinaga, 2014), dimana semakin banyak kadar abu yang ditambahkan justru akan menurunkan daya dukungnya. Hanya abu ampas tebu yang berkekuatan lebih baik (Rezki, 2014).
3. Dari penelitian Rezki (2014), penggunaan abu ampas tebu sebagai bahan stabilisasi menghasilkan penurunan nilai LL, PL, IP dan Wopt dan peningkatan kuat geser tanah lempung.
4. Proses stabilisasi dengan semen dan abu sekam padi ini belum pernah diaplikasikan di lapangan terutama untuk proyek jalan raya.
5. Ada kesulitan dalam proses pengerjaan jika ingin diterapkan di lapangan, yaitu ketersediaan bahan abu sekam padi akan menemui kesulitan karena petani akan mengambil bagian-bagian dari padi untuk dimanfaatkan sebagai pupuk.
6. Dari segi kekuatan yang dihasilkan bahan tambah abu sekam padi dalam pengujian ini tidak terlalu memberikan keuntungan yang besar untuk penerapan di lapangan.
6. Saran
1. Melihat hasil penelitian ini, perlu adanya variasi penambahan semen guna mengimbangi variasi kadar abu sekam padi yang ditambahkan.
2. Hasil penelitian menunjukkan penggunaan abu sekam padi sebagai bahan stabilisator tidak begitu dianjurkan.
3. Bagi peneliti yang ingin melakukan penelitian lanjutan dapat menggunakan variasi lama pemeraman yang berbeda sehingga dapat dilihat perbandingan nilai antar variasi.
15 Daftar Pustaka
Adha, I., 2011. Pemanfaatan Abu Sekam Padi sebagai Pengganti Semen pada Metoda
Stabilisasi Tanah dan Semen, Jurnal Rekayasa, Vol.15, No.1.
Alhasan, M. dan Mustapha, A.,2007. Effect of Rice Husk Ash on Cement Stabilized
Laterite. Leonardo Electronic Journal of Practices and Technologies, Issue 11, p.
47-58.
Ariyani, N., 2007. Perbaikan Tanah Lempung dari Grobogan Purwodadi dengan
Campuran Semen dan Abu Sekam Padi, Jurusan Teknik Sipil,Fakultas
Teknik,UKRIM Yogyakarta.
Basha, E., 2005. Stabilization Of Residual Soil with Rice Husk Ash and Cement, Construction and Building Materials, Vol. 19, pp. 448-453.
Bowles, J. E., 1993. Sifat-Sifat Fisis dan Geoteknis Tanah (Mekanika Tanah). Jakarta :Erlangga.
Brooks, R., 2009. Soil Stabilization with Fly Ash and Rice Husk Ash, International Journal of Research and Reviews in Applied Sciences 1, pp. 209-217.
Das, B. M., 1994. Mekanika Tanah (Prinsip-prinsip Rekayas Geoteknis) Jilid I.Jakarta : Erlangga.
Das, B. M., 1994. Mekanika Tanah (Prinsip-prinsip Rekayas Geoteknis) Jilid II. Jakarta : Erlangga
Hara, et-all, 1986. Utilization of Agrowastes for Buildinng Materials, International Research and Development Cooperation Division, AIST, MITI, Japan.
Hardiyatmo, H. C., 1992. Mekanika Tanah Jilid 1 & 2. Jakarta : PT Gramedia Pustaka Utama.
Holtz, R. D. dan Kovacs, W.D. 1981. An Introduction to Geotechnical Engineering. Prentice-Hall, Englewood Cliffs, New Jersey.
Houston,D.F, 1972. Rice Chemistry and Technology. American Association of Cereal Chemist.Inc, Minnesota.
Mitchell, J. K., 1963. Fundamentals of Soil Behaviour. Wiley, New York.
Modul Praktikum Laboratorium Mekanika Tanah, Departemen Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.
Rezki, A., 2013. Kajian Kuat Tekan Bebas pada Tanah Lempung yang distabilisasi
dengan Abu Ampas Tebu dan Semen, Tugas Akhir, Bidang Studi Geoteknik,
Departemen Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.
Silaban, F.A., 2012. Kajian Efektifitas Semen dan Fly Ash dalam Stabilisasi Tanah
Lempung dengan Uji Triaksial CU dan Aplikasinya pada Stabilisasi Lereng,Tugas Akhir, Bidang Studi Geoteknik, Departemen Teknik Sipil, Fakultas
Teknik, Universitas Sumatera Utara.
Sinaga, H.P., 2013. Pengujian Kuat Tekan Bebas (Unconfined Compression Test) pada
Stabilitas Tanah Lempung dengan Campuran Semen dan Abu Cangkang Sawit,
Tugas Akhir, Bidang Studi Geoteknik, Departemen Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.
Widjajakusuma J, Hendo., 2011. Peningkatan Kekuatan Tanah dengan Campuran
Semen dan Abu Sekam Padi,Prosiding, Konferensi Nasional Teknik Sipil 5
(KoNTeks 5).
Yuniarti, R., 2008. Perbandingan Nilai Daya Dukung Dasar Badan Jalan yang
distabilisasi dengan Semen dan Abu Sekam Padi, Jurusan Teknik Sipil,Fakultas
