PENGARUH MASA PERAM PADA TANAH GAMBUT BERSERAT YANG DISTABILISASI DENGAN CAMPURAN ABU SEKAM PADI (RICE HUSK ASH)+KAPUR (LIME)

PENGARUH MASA PERAM PADA TANAH GAMBUT BERSERAT

YANG DISTABILISASI DENGAN CAMPURAN ABU SEKAM PADI

(RICE HUSK ASH)+KAPUR (LIME)

Faisal Estu Yulianto

Jurusan Teknik Sipil-Universitas Madura - Pamekasan

E mail : femi_281208@yahoo.com

Abstrak : Tanah gambut merupakan tanah sangat lunak dengan kadar organic yang tinggi

(≥ 75%). Hal ini menyebakan perilaku tanah gambut tidak baik untuk konstriksi sipil

disebabkan tanah gambut mempunyai daya dukung yang rendah dan pemampatan yang

besar. Berbagai metode pernbaikan tanah seperti pembebanan awal, kolom pasir dan gelar

kayui telah diterapkan untuk memeperbaiki sifat sifatnya. Tetapi metode tersebut tidak

ramah lingkungan karena membutuhkan material pengganti yang besar. Oleh sebab itu

metode stabilisasi dengan kapur dikembangkan. Pada makalah ini dibahas pengaruh masa

peram terhadap tanah gambut yang distabilisasi dengan campuran abu sekam padi dan

kapur. Campuran yang digunakan adalah 70% abu sekam padi dan 30% kapur dan

prosentase stabilizer yang dicampurkan adalah 10%. Hasil stabilisasi menunjukkan

peningkatan kearah yang kebih baik terhadap sifat fisik tanah gambut yang distabilisasi

dibandingkan kondisi awal. Nilai

γ, pH dan Gs meningkat dengan bertambahnya masa

peram dan nilai w, e dan Oc turun seiring lamanya masa peram.

Keyword : Tanah gambut, stabilisasi, Abu sekam padi, kapur.

Abstract : Peat soil is known as a very soft soil with high organic content (≥ 75%). It has

unfavorable behaviour, that is, low bearing capacity and very high compressibility. Many

kind of soil improvement methods, such as: preloading with surcharge, sand column, and

corduroy have been adopted to improve its behaviour. Those methods, however, are not

environmentally friendly bacause they need a lot of irreversible materials. Because of that

stabilization method using lime had been developed to improve the behaviour of peat

soil. This paper will present the effectiveness of using rice husk ash (RHA) as a pozolon

to enhance the lime for stabilizer material of peat soil. Besides, the effect of curing period

to the behavior of stabilized peat soil is also presented. The mixture for stabilizer

material is 30% lime and 70% RHA; the percentage of stabilizer chosen for peat soil

stabilization is 10%. The stabilized peat soil shows a good improvement on its physical

and engineering behavior. The values of wet unit weight and specific gravity increase

with the increase of curing period; the water content and void ratio decrease with the

increase of curing period.

No.

Parameter

Result ( % )

1

CaCO

3

71.37

2

CaSO

4

2H

2

0

18.76

3

(NH)

2

SO

4

1.33

4

(NH

4

)

2

CO

3

0

5

NH

3

bebas

0

6

H

2

O

18.10

PENDAHULUAN

Tanah gambut merupakan tanah yang terbentuk dari proses dekomposisi berbagai

jenis tumbuhan seperti rumput, mangrove, paku pakuan, dan lain sebagainya (Van De

Meene, 1984). Tanah gambut Indonesia termasuk dalam tanah gambut tropis disebabkan

pembentukannya dipengaruhi oleh iklim tropis. Menurut Wijaya, dkk (1992) tanah

gambut di Indonesia mempunyai luas sekitar 15.96 juta hektar yang sebagian besar

tersebar di Sumatera, Kalimantan dan Papua.

Tanah gambut dikenal sebagai tanah sangat lunak dengan kandungan organic

yang tinggi (≥ 75%). Tanah gambut mempunyai sifat yang tidak menguntungkan, yaitu

daya dukung yang rendah dan pemampatan yang sangat besar dan lama. Beberapa metode

perbaikan tanah seperti pembebanan awal (preloading with surcharge), kolom pasir

(Sand Column) and gelar kayu (corduroy) telah dilakukan dengan tujuan untuk

meningkatkan sifat fisik dan teknik tanah gambut. Metode perbaikan tanah tersebut

ternyata tidak ramah lingkungan disebabkan metode tersebut membutuhkan material yang

tidak dapat tergantikan dalam waktu singkat (irrevesible materials). Oleh sebab itu

metode stabilisasi dengan menggunakan kapur telah dikembangkan untuk meningkatkan

sifat fisik tanah gambut; tetapi metode ini tidak memberikan hasil yang baik dikarenakan

tanah gambut tidak mempunyai kandungan silica. Berdasar hal tersebut, telah dilakukan

penenlitian penggunaan campuran abu sekam padi (Rice Husk Ash) dan kapur (Lime)

sebagai bahan stabilisasi baru yang lebih ramah lingkungan.

Permasalahan yang akan dibahas dalam makalah ini merupakan hasil penelitian

laboratorium yaitu pengaruh penambahan bahan stabilizer (sekam+kapur) terhadap sifat

fisik tanah gambut dan pengaruh masa peram terhadap sifat fisik gambut yang

distabilisasi.

MATERIAL STABILISER

Kapur yang digunakan dalam penelitian ini adalah kapur sisa produksi PT. Petro

Kimia Gresik dan abu sekam yang digunakan adalah sisa pembakaran dari produksi batu

bata di daerah Mojosari kab. Mojekerto. Pengujian kandungan kimia dari abu sekam padi

dan kapur dilakukan di laboratoriun kimia ITS Surabaya.

Hasil pengujian laboratorium dari Biro lingkungan PT. Petrokimia menunjukkan

bahwa kandungan kimia terbesar adalah calsium carbonat (CaCO

3

) sebesar 71.37 %

seperti pada Tabel 1.Sedangkan kandungan kimia terbesar dari abu sekam padi adalah

Silica Dioksida (SiO

2

) sebesar 77% seperti pada Tabel 2.

Tabel 1. Kandungan Kimia Kapur

Tabe 2. Komposisi Kimia Abu Sekam Padi

No

Parameter Uji

Hasil (%)

Metode

1

SiO2

77,0

Spektroskopi

2

P2O5

2,4

Spektroskopi

3

Fe2O3

5,69

Spektroskopi

4

CaO

9,94

Spektroskopi

5

K2O

2,61

Spektroskopi

(Sumber : Noor Endah, dkk. 2009)

Dari pengujian sifat fisik dan teknik yang dilakukan oleh Noor endah, dkk.

(2009) terhadap beberapa campuran abu sekam padi dan kapur diketahui bahwa

campuran 70% abu sekam padi + 30% kapur merupakan campuran yang memberikan

hasil optimal untuk digunakan sebagai bahan stabilizer untuk tanah gambut. Menurut

Igles & Metcalf (1992), Calcium Carbonate sebetulnya kurang efektif untuk bahan

stabilisasi tetapi sangat bagus untuk bahan pengisi. Keadaan ini menjadi sangat tepat

untuk tanah gambut yang memiliki angka pori sangat besar.

SIFAT FISIK TANAH GAMBUT

Tanah gambut yang diteliti diambil dari desa Bereng Bengkel Palangkaraya

Propinsi Kalimantan Tengah. Contoh tanah gambut dibagi dua jenis yaitu tanah gambut

terganggu dan tanah gambut tidak terganggu. Penelitian yang dilakukan sebagaian besar

di laboratorium meliputi keasaman (pH), kadar air (w), kadar organic (Oc), kadar serat

(Fc), kadar abur (Ac), beart spesifik (Gs), angka pori (e) dan uji rembesan (k); sedangkan

pengujian yang dilakukan dilapangan meliputi berat volume (

γ

) dan pH lapangan.

Hasil pengujian laboratorium dan lapangan ditunjukkan pada Tabel 3. Dari hasil

tersebut nilai parameter tanah gambut yang diteliti berada pada rentang nilai hasil

penelitian sebelumnya dari peneliti yang lain (Hanrahan 1954, Lea 1959, MacFarlane and

Radforth 1965, MacFarlane 1969, Mochtar, NE. et al. 1991, 1998, 1999, 2000, and

Pasmar 2000). Nilai rembesan tanah gambut adalah 6.38 x 10

-3

cm/min; yang berarti nilai

tersebut masing dalam rentang nilai 10

-3

– 10

-6

cm/min (Colley, 1950 dan Miyakawa,

1960).

Berdasarkan dari data yang diberikan pada Tabel 3., diketahui bahwa :

•

Kadar organic = 97% > 75%

•

Kadar serat = 52.1% > 33% dan < 67%

•

Kadar Abu = 3% < 5%

•

Keasaman (pH) = 3.1 < 4.5

Sehingga tanah gambut yang diteliti tersebut diklasifikasikan sebagai “Tanah gambut

berserat (hemic) dengan kadar abu rendah dan keasaman yang tinggi” (Berdasarkan

ASTM D4427-84, 1985).

Tabel 3. Sifat Fisik Kondisi Awal Tanah Gambut Yang Diteliti.

Parameters

Peat Studied

Peat Studied by

Other Researchers

Specific Gravity

-

1.49

1.4-1.7

Void Ratio

-

9.7

6.89-11.09

Wet Unit Weight

t/m

3

1.044

0.9-1.25

pH

-

3.1

3-7

Water Content

%

649.78

450-1500

Organic Content

%

97.0

62.5 - 98

Ash Content

%

3.0

2 – 37.5

Fiber Content

%

52.1

39.5-61.3

Permeability Coef.

cm/min

6.38 x 10

-3

10

-3

– 10

-6

.

(Dari berbagai sumber)

PEMBAHASAN

Dalam penelitian ini prosentase stabilizer yang ditambahkan ke dalam tanah

gambut berserat adalah 10% (Noor Endah, 2010) dengan masa peram 1, 10, 20 dan 30

hari. Sampel tanah gambut berserat yang telah distabilisasi dan diperam sesuai dengan

masa peram kemudian dilakukan pengujian sifat fisiknya (berat spesifik, berat volume,

keasaman, kadar air dan kadar organic) dengan tujuan untuk mengetahui perubahan yang

terjadi.

Gambar 1. menunjukkan pengaruh masa peram terhadap nilai Gs dari tanah

gambut berserat yang distabilisasi. Secara umum masa peram sangat berpengaruh besar

terhadap perubahan nilai Gs tanah gambut yang distabilisasi. Dapat dilihat dalam Gambar

1. bahwa pada usia peram 1 hari samapi dengan 20 hari perubahan yang terjadi sangat

besar tetapi ketika masa peram memasuki usia 30 hari perubahan nilai Gs cenderung

konstan. Dari nilai awal sebesar 1.49 berubah menjadi 2.16 pada usia peram 30 hari; Hal

ini disebabkan tanah gambut tersebut telah terkontaminasi oleh kandungan mineral

sehingga nilai Gs nya diatas 2.0 hal ini sesuai dengan pernyataan MacFarlane (1959).

Berat volume (γ) tanah gambut yang distabilisasi juga meningkat seiring dengan

lamanya masa peram (Gambar 2). Dari Gambar 2. terlihat bahwa nilai γ terus meningkat

seiring lamanya masa peram dan cenderung membentuk garis linear. Hal ini berarti

bahwa campuran abu sekam padi+kapur mampu menyerap air yang terkandung pada

tanah gambut dan menjadi gel calsium carbonat (CaSiO

3

) yang membungkus serat tanah

gambut atupun menutupi pori pori tanah gambut sehingga nilai

γ

terus meningkat

meskipun nilai kadar air semakin menurun dengan semakin lamanya masa peram seperti

yang ditunjukkan pada Gambar 3. Nilai kadar air berubah sangat besar dari nilai awal

649.78% menjadi 270.26% pada usia peram 30 hari. Perubahan nilai kadar air terbesar

terjadi pada masa peram 1 dan 10 hari dimana perubahnnya mencapai 100% yaitu dari

649.78% menjadi 372.51% pada usia peram 1 hari dan 305.88% pada masa peram 10

hari, ini menunjukkan bahwa campuran abu sekam padi + kapur mampu menyerap air

yang terkandung dengan sangat baik dan berubah menjadi gel calsium carbonat.

1.400 1.600 1.800 2.000 2.200 1 10 20 30

Curing Period (days)

S p e c if ic G ra v it y 1.100 1.105 1.110 1.115 1.120 1.125 1 10 20 30

Curing Period (days)

U n it W e ig h t (g r/ c m 3 )

Gambar 1. Pengaruh masa peram terhadap berat spesifik (Gs)

Gambar 2. Pengaruh masa peram terhadap berat volume (γ)

Perubahan cukup besar juga terjadi pada besarnya angka pori pada tanah gambut

berserat yang distabilisasi dengan campuran abu sekam padi + kapur (Gambar 4.)

perubahan angka pori sudah terjadi ketika masa peram 1 hari dimana nilai angka pori

awal sebesar 9.7 menjadi 5.9; Tetapi nilai angka pori pada usia peram 20 dan 30 hari

mengalami fluktuasi nilai angka pori yaitu pada usia peram 20 hari nilai angka pori

menjadi 6.27 meskipun turun kembali pada usia peram 30 hari sebesar 6.18. Fluktuasi

nilai ini kemungkinan disebabkan tidak meratanya proses pencamuran stabilizer kedalam

tanah gambut dikarenakan semakin banyak penambahan stabilizer proses pencampuran

juga semakin sulit.

250.000 300.000 350.000 400.000

1 10 20 30

Curing Period (days)

W a te r C o n te n t 5.000 5.200 5.400 5.600 5.800 6.000 6.200 6.400 1 10 20 30

Curing Period (days)

V o id r a ti o

Gambar 3. Pengaruh masa peram terhadap kadar air (w)

Gambar 4. Pengaruh masa peram terhadap angka pori (e)

Nilai keasaman tanah gambut yang distabilisasi mengalami perubahan kearah

normal (pH = 7) seperti yang ditunjukkan pada Gambar 5. Berubahnya nilai pH terjadi

disebabkan stabilizer yang digunakan mempunyai nilai pH = 8. Dengan berubahnya nilai

pH kearah normal menyebabkan tanah gambut yang sudah distabilisasi bersifat lebih baik

terhadap konstruksi beton dan baja dibandingkan nilai pH kondisi awal sebesar 3.1 yang

dapat merusak konstruksi beton maupun Baja (MacFarlane, 1959).

5.000 5.500 6.000 6.500 7.000 1 10 20 30

Curing Period (days)

A c id it y 50.000 55.000 60.000 65.000 70.000 1 10 20 30

Curing Period (days)

O rg a n ic C o n te n t

Gambar 5. Pengaruh masa peram terhadap keasaman (pH)

Gambar 6. menunjukkan perubahan kadar organik tanah gambut berserat yang

diastabilisasi. Pada gambar tersebut terlihat bahwa kandungan organik pada tanah gambut

yang distabilisasi berubah drastis sampai usia peram 20 hari yaitu dari nilai kandungan

organik awal sebesar 97% berubah menjadi 54.59% atu mengalami penurunan sekitar

50% dari kondisi awal. Tetapi pada usia peram 30 hari perubahan yang terjadi cenderung

konstan, ini menandakan bahwa reaksi yang terjadi antara stabiliser dengan tanah gambut

sudah mulai konstan.

KESIMPULAN

Dari data penelitian dan analisa yang diberikan diatas dapat disimpulkan

beberapa hal, yaitu :

1.

Tanah gambut yang diteliti merupakan tanah gambut berserat hemic dengan

keasaman yang tinggi.

2.

Penggunaan 10% stabiliser (70% abu sekam padi + 30% kapur) dapat meningkatkan

sifat fisik tanah gambut.

3.

Keasaman dan kadar organik tanah gambut berubah sangat besar.

4.

Masa peram sangat berpengaruh terahdap sifat sifat fisik tanah gambut.

DAFTAR ACUAN

ASTM Annual Book (1985). ”Standard Classification of Peat Samples by

Laboratory Testing (D4427-84)”. ASTM, Section 4, Volume 04.08 Soil

and Rock, pp 883-884.

Hanrahan, E.T. (1954). ”An Investigation of Some Physical Properties of Peat”.

Geotechnique, Vol.4, No 3.

Landva, A.O., E.O. Korpijaakko, P.E. Pheeney, and P.M. Jarret, editor (1982).

”Geotechnical Classification of Peats and Organic Soils”. Testing of

Peats and Organic Soils, ASTM, STP 820.

Lea & Brwaner (1959) in, MacFarlane, I.C. (1959). ”Muskeg Engineering

Handbook”. National Research Council of Canada, University of Toronto

Press, Toronto, Canada.

MacFarlane, I.C. (1959). ”Muskeg Engineering Handbook”. National Research

Council of Canada, University of Toronto Press, Toronto, Canada.

Mochtar, Noor E. dan Mochtar, Indrasurya B. (1991). ”Studi Tentang Sifat Phisik

dan Sifat Teknis Tanah Gambut Banjarmasin dan Palangkaraya Serta

Alternatif Cara Penanganannya untuk Konstruksi Jalan”. Dipublikasi

sebagai hasil penelitian BBI dengan dana dari DIKTI Jakarta.

Mochtar, NE. et al. (1998), “Koefesien Tekanan Tanah ke Samping At Rest (Ko)

Tanah Gambut Berserat serta Pengaruh Overconsolidation Ratio (OCR)

Terhadap Harga Ko”, Jurnal Teknik Sipil, ITB, Vol. 5 N0. 4.

Mochtar, NE. et al. (1999), “Aplikasi Model Gibson & Lo untuk Tanah Gambut

Berserat di Indonesia”, Jurnal Teknik Sipil, ITB, Vol. 6 N0. 1.

Mochtar, NE. et al. (2000), “Pengaruh Rasio Penambahan Beban Terhadap

Perilaku Pemampatan Tanah Gambut Berserat Asal Riau dan Usulan

Metode Hardin untuk Prakiraan Pemampatannya”, Majalah IPTEK,

Jurnal Pengetahuan Alam dan Teknologi, Vol. II, No. 2.

Mochtar, NE, (2002). “Tinjauan Teknis Tanah Gambut Dan Prospek

Pengembangan Lahan Gambut Yang Berkelanjutan.” Pidato Pengukuhan

Guru Besar ITS Surabaya.

Mochtar, NE. et al. (2009), “Pemakaian Campuran Bahan Pozolan dan Kapur

Sebagai Bahan Stabilisasi Tanah Gambut”, Laporan Penelitian Guru

Besar.

Pasmar, Dasyri (2000), “Penyempurnaan Faktor Koreksi dari Parameter

Pemanfaatan pada Model Gibson & Lo (1961), dan Stinnette (1998) untuk

memprakirakan Pemampatan Tanah Gambut Berserat di lampung”, Thesis

Van De Meene (1984), ”Geological Aspects of Peat Formation in The

Indonesian-Malyasin Lowlands”, Bulletin Geological Research and Development

Centre, 9, 20-31.

Wijaya, Adhi et.al. (1992), in Yulianto, F.E dan Mochtar NE. (2009),

“Penggunaan Campuran Kapur (Lime) dan Abu Sekam Padi (Rice Husk

Ash) Sebagai Bahan Stabilisasi Tanah Gambut Untuk Konstruksi Jalan”.

Dipublikasi sebagai Thesis program S2 Geoteknik Jurusan Teknik