PENGGUNAAN TANAH PUTIH TONGGO (FLORES) DENGAN ABU SEKAM PADI UNTUK STABILISASI TANAH DASAR BERLEMPUNG PADA RUAS JALAN NANGARORO AEGELA Veronika Miana Radja 1 1 Program Studi Teknik Sipil Universitas Flores Jl Sam Ratulangi 6 Ende Flores Email:veronika_mira@yahoo.com ABSTRAK Ruas jalan Nangaroro-Aegela Flores sering mengalami kerusakan, hal tersebut disebabkan lapisan tanah dasarnya berupa lempung dengan plastisitas tinggi. Oleh karena itu perlu dilakukan perbaikan tanah dasar dengan cara mencampur tanah putih dari daerah Tonggo Flores dan abu sekam padi. Kadar campuran tanah putih dan abu sekam padi masing-masing Ws+5%Ws, Ws+10%Ws dan Ws+15%Ws. Sedangkan kadar campuran gabungan antara tanah putih dan abu sekam padi adalah Ws+5%Ws+5%Ws, Ws+10%Ws+5%Ws, Ws+15%Ws+5%Ws, Ws+5%Ws+10%Ws, Ws+10%Ws+10%Ws dan Ws+15%Ws+10%Ws (Ws=berat butiran tanah lempung). Hasil dari analisa tersebut menunjukkan bahwa dengan penambahan tanah putih daerah Tonggo dari pencampuran 5% sampai 15% terlihat bahwa nilai indeks plastisitasnya menurun dari 37.2% sampai 28.24% dan nilai CBR meningkat dari 24.72% sampai 33.23%. Demikian pula dengan penambahan abu sekam padi dari 5% sampai 15% terlihat bahwa nilai indeks plastisitasnya menurun dari 37.2% sampai 21.68% dan nilai CBR meningkat dari 24.72% sampai 28.77%. Selanjutnya pada campuran gabungan tanah putih dari daerah Tonggo dengan abu sekam padi diperoleh bahwa nilai indeks plastisitasnya berkurang dari 37.2% sampai 20.21% dan nilai CBR meningkat dari 24.72% sampai 32.23%. Dari hasil tersebut, dapat disimpulkan bahwa dengan penambahan tanah putih dari daerah Tonggo maupun penambahan abu sekam padi berpengaruh pada perubahan sifat fisik tanah lempung. Dimana dengan bertambahnya jumlah kadar tanah putih maupun abu sekam padi, nilai indeks plastisitas menurun 13.52% dan nilai CBR-nya meningkat 3.97%. Demikian pula dengan penggabungan antara tanah putih dan abu sekam padi, terlihat bahwa nilai indeks plastisitas menurun 16.99% dan nilai CBR-nya meningkat 8.43%. Perubahan nilai indeks plastisitas dan nilai CBR hasil penggabungan antara tanah putih dari daerah Tonggo dengan abu sekam padi terlihat lebih besar dari pada pencampuran dengan masing-masingnya. Kata kunci: stabilisasi, abu sekam padi, tanah putih, tanah lempung, plastisitas 1. PENDAHULUAN Tanah adalah bagian yang sangat penting dalam konstruksi teknik sipil baik gedung, jalan, dan bangunan air. Kondisi tanah harus benar benar mempunyai daya dukung dan kepadatan yang cukup untuk menahan beban bangunan yang berada diatasnya dan gaya gaya yang akan menimbulkan pergeseran sehingga dapat menghindari kerusakan bangunan. Tanah dengan daya dukung yang rendah akan sangat berpengaruh terhadap konstruksi teknik sipil seperti terjadi retak retak permukaan, penurunan, bergelombang, dan longsoran. Jalan merupakan prasarana transportasi yang paling banyak digunakan oleh masyarakat untuk melakukan mobilitas keseharian sehingga volume kendaraan yang melewati suatu ruas jalan mempengaruhi kapasitas dan kemampuan dukungnya. Dalam kaitannya dengan konstruksi jalan tidak semua jenis tanah baik untuk dijadikan dasar tempat berdirinya konstruksi jalan raya.. Masalah kerusakan pada badan jalan yang dibangun pada tanah dasar (sub grade) tanah lempung terlihat juga pada ruas jalan nasional Nangaroro Aegela (KM. 53+ 000 dan KM 54+000) di Kabupaten Nagekeo. Sifat tanah lempung menjadi salah satu faktor penyebab kerusakan jalan, dimana terjadi retak retak dan bergelombang pada permukaan jalan tersebut Stabilisasi tanah adalah pencampuran tanah asli yang kurang baik dengan bahan stabilisasi tertentu agar sifat dan kondisi fisik, teknis dari tanah tersebut dapat berubah lebih baik. Bahan yang digunakan dapat berupa pasir, tanah putih (lime stone),batu, kayu, kapur alam, abu batu bara, aspal, semen portland, membran dan bahan khusus lainnya. Tanah putih ( lime stone ) yang ada di ruas jalan Nangaroro Maunori Desa Tonggo Kecamatan Nangaroro tersebut secara visual memang butirannya agak kasar dan non kohesif. Badan jalan disekitar lokasi material tersebut cukup padat dan aman dilewati oleh kendaraan umum walaupun dimusim hujan. Pengalaman pada ruas jalan tersebut SEMINAR NASIONAL-1 BMPTTSSI - KoNTekS 5 G-1
masyarakat pernah memakai tanah putih untuk timbun pada badan jalan tanjakan yang berlempung. Menurut penelitian Hermanus (2010), penambahan tanah putih Tonggo pada tanah lempung ternyata dapat mengurangi tingkat plastisitas tanah dan menaikan nilai daya dukung tanah. Bahan lain yang dapat dipakai pada proses stabilisasi adalah abu sekam padi. Penggunaan abu sekam padi sebagai bahan stabilisasi pada tanah lempung dimungkinkan karena material ini banyak mengandung unsur silikat (SiO 2 ) dan aluminat (Al 2 O 3 ), sehingga dikategorikan sebagai pozzolan. Dari uraian tentang kondisi tanah yang telah diuraikan pada latar belakang diatas maka perlu untuk memecahkan beberapa permasalahan antara lain dengan : 1. Mengetahui sifat tanah Aegela 2. Mengetahui sifat tanah putih dari daerah Tonggo 3. Mengetahui besarnya perubahan tanah Aegela setelah distabilisasi dengan tanah putih dan abu sekam padi dengan berbagai komposisi. 4. Mengetahui apakah tanah putih Tonggo dan abu sekam padi dapat digunakan sebagai bahan stabilisasi campuran dengan tanah lempung Aegela 2. LANDASAN TEORI Lempung didefinisikan sebagai golongan partikel yang berukuran kurang dari 0.002 mm (Das, 1988). Ditinjau dari segi mineral (bukan ukurannya), yang disebut tanah lempung dan mineral lempung adalah tanah yang mempunyai partikel-partikel mineral tertentu yang menghasilkan sifat-sifat plastis pada tanah bila dicampur dengan air. Apabila suatu tanah yang terdapat dilapangan bersifat sangat lepas atau sangat mudah tertekan, atau apabila ia mempunyai indeks konsistensi yang tidak sesuai, permeabilitas yang terlalu tinggi, atau sifat lain yang tidak diinginkan sehingga tidak sesuai untuk suatu proyek pembangunan, maka tanah tersebut harus distabilkan (Bowles, 1986 3. METODOLOGI PENELITIAN Jenis data yang digunakan pada penelitian ini diperoleh langsung dari hasil penelitian dilapangan dan pengujian laboratorium. Sampel tanah diambil langsung dilapangan dalam kondisi terganggu (disturbed soil) dan tak terganggu (undisturbed soil) pada dua titik pada lokasi pengambilan, hal ini dilakukan agar sampel tanah yang diambil merupakan sampel yang benar mewakili kondisi tanah di lokasi. Sebagai bahan pencampuran digunakan tanah putih yang diambil dari Desa Tonggo Kecamatan Nangaroro Kabupaten Nagekeo dan abu sekam padi.. 4. ANALISA DAN PEMBAHASAN Obyek penelitian berupa tanah yang diambil dari ruas jalan Nangaroro Aegela (KM. 53.000-54.000) Kecamatan Nangaroro Kabupaten Nagekeo Flores dengan hasil seperti pada Tabel 4.1. Tabel 4.1. Hasil pengujian sifat fisik tanah lempung di laboratorium Jenis pengujian Hasil pengujian Satuan Konsisitensi LL (Batas cair) 67.5 % PL (Batas plastis) 30.296 % PI (Indeks plastisitas) 37.2 % Gravimetri dan volumetri Gs (Berat spesifik) 2.405 w (kadar air) 31.423 % γt (Berat volume tanah total) 1.623 Kg/cm 3 γd (Berat volume tanah kering) 1.021 Kg/cm 3 e (angka pori) 1.110 Sr (derajat kejenuhan) 66.034 % Daya dukung tanah CBR 24.72 % Gradasi tanah Kerikil 0.55 % Pasir 15.908 % Lanau 43.145 % G-2 SEMINAR NASIONAL-1 BMPTTSSI - KoNTekS 5
Lemung 40.398 % USCS SC AASHTO A-7-6 Secara visual dapat dilihat bahwa tanah putih yang berasal dari Desa Tonggo Kecamatan Nangaroro, Kabupaten Nagekeo berwarna putih, pada saat tanah dalam keadaan basah tanah tersebut tidak lengket/liat, sedangkan pada kondisi kering tanah tersebut mudah lepas seperti berpasir (non kohesif). Hasil pengujian sifat fisik tanah disajikan pada Tabel 4.2. Tabel 4.2. Hasil pengujian sifat fisik dan mekanis tanah putih Tonggo di laboratorium Jenis pengujian Hasil pengujian Satuan Gravimetri dan volumetri Gs (Berat spesifik) 1.918 w (kadar air) 7.112 % Gradasi butiran Kerikil 15.500 Pasir 18.850 % Lanau 63.850 % Lempung 1.800 USCS SW AASHTO A-1 Daya dukung tanah CBR 10.13 Kg//cm 2 Hasil pengujian batas cair dan batas plastis untuk mengetahui tingkat plastisitas tanah setelah dicampur tanah putih dan abu sekam padi seperti terlihat pada grafik Gambar 1. Gambar 1. Grafik hubungan antara komposisi campuran dengan indeks plastisitas tanah Pengaruh penambahan tanah putih dan abu sekam padi terhadap perubahan nilai berat volume kering maksimum dan nilai CBR tanah yang dijabarkan pada grafik Gambar 2 dan 3. Gambar 2. Grafik Hubungan antara komposisi campuran dan berat volume kering maksimum SEMINAR NASIONAL-1 BMPTTSSI - KoNTekS 5 G-3
Gambar 3. Hubungan antara komposisi campuran dan nilai CBR Grafik hubungan antara nilai berat volume kering kondisi maksimum dengan indeks plastisitas tanah seperti terlihat pada grafik Gambar 4. Gambar 4. Grafik hubungan antara berat volume kering maksimum (γdmaks) dengan indeks plastisitas (IP) tanah Grafik hubungan antara nilai CBR dengan indeks plastisitas tanah seperti terlihat pada grafik Gambar 5. Gambar 5. Grafik hubungan antara nilai CBR dengan indeks plastisitas (IP) tanah Grafik hubungan antara nilai berat volume kering kondisi maksimum dengan nilai CBR. seperti terlihat pada grafik Gambar 6. Gambar 6. Grafik hubungan antara berat volume kering maksimum (γ dmaks ) dengan nilai CBR G-4 SEMINAR NASIONAL-1 BMPTTSSI - KoNTekS 5
5. KESIMPULAN 1. Tanah dasar pada ruas jalan Nagaroro Aegela (km 53+000 sampai 54+000 km) Kecamatan Nangaroro Kabupaten Nagekeo menurut sistem klasifikasi AASHTO bahwa 40.398% tanah lolos saringan No 200 dan sifat fraksi yang lolos ayakan No 40 dengan batas cair (LL) 67.5% dan indeks plastisitas PI sebesar 37.2% digolongkan kelompok A-7-6 dimana PI>LL-30 (37.2>37.5), sedangkan menurut sistem klasifikasi USCS termasuk dalam kelompok SC (pasir berlanau, campuran pasir lempung) dimana nilai IP>7 40. 2. Tanah putih pada ruas Jalan Nagaroro Maunori, Desa Tongo Kecamatan Nangaroro Kabupaten Nagekeo menurut sistem Klasifikasi AASHTO termasuk dalam kelompok A-1 fragmen batuan, kerikil dan pasir yang tingkatan umumnya sebagai tanah dasar sangat baik dengan nilai indeks plastisitas (PI) 6, sedangkan menurut USCS tanah putih adalah pasir karena lebih dari 50% fraksi kasarnya lolos saringan no. 4, termasuk klasifikasi SW yaitu pasir kerikilan bergradasi baik tanpa atau dengan sedikit bahan halus dan koefisien gradasi Cc=(D 30 2 )/(D 10 xd 60 )=1. 3. Kondisi tanah lempung Aegela setelah dicampur dengan tanah putih dari daerah Tonggo dengan abu sekam padi antara lain ; - Penambahan tanah putih sampai 15% pada tanah lempung menyebabkan perubahan penurunan nilai indeks plastisitas kondisi tanah asli sebesar 8.96%, pada campuran dengan abu sekam padi sampai 15% indeks plastisitas menurun sebesar 13.52%, pada campuran gabungan tanah putih sampai 15% dengan abu sekam padi 5% indeks plastisitas menurun sebesar 11.42% dan pada campuran gabungan tanah putih sampai 15% dengan abu sekam padi 10% indeks plastisitas menurun sebesar 16.93%. Hal ini menunjukan bahwa makin besar penambahan tanah putih maupun abu sekam padi sangat berpengaruh pada perubahan nilai indeks plastisitasnya. - Penambahan tanah putih sampai 15% pada tanah lempung menyebabkan perubahan nilai CBR kondisi tanah asli menurun sebesar 0.32%, pada campuran dengan abu sekam padi sampai 15% nilai CBR naik sebesar 3.97%, pada campuran gabungan tanah putih sampai 15% dengan abu sekam padi 5% nilai CBR naik sebesar 4.37% dan pada campuran gabungan tanah putih sampai 15% dengan abu sekam padi 10% nilai CBR naik sebesar 8.43%. Hal ini menunjukan bahwa makin besar penambahan tanah putih maupun abu sekam padi sangat berpengaruh pada perubahan nilai CBR. 4. Campuran tanah putih dari daerah Tonggo dan abu sekam padi menunjukan perbaikan yang cukup baik karena ada peningkatan nilai CBR dan menurunkan nilai plastisitas. Dengan demikian penggunaan tanah putih dan abu sekam padi dapat digunakan sebagai bahan stabilisasi tanah lempung Aegela atau sejenis. DAFTAR PUSTAKA Bowles Joseph E, (1984), Sifat-Sifat Fisis dan Geoteknis Tanah (Mekanika Tanah), Erlangga, Jakarta Das Braja M, (1985), Mekanika Tanah (Prinsip-Prinsip Rekayasa Geoteknis), Erlangga, Jakarta Fredlund D.G,Rahardjo H, (1976), Soil Mechanics for Unsaturated Soils, John Wiley & Sons, New York Hardiyatmo C.H, (1994), Mekanika Tanah, Gramedia Pustaka Utama, Jakarta Muntaha, M, (2006), Studi Perubahan Parameter Tanah Lanau Kelempungan Akibat Proses Pengeringan dan Pembasahan, Jurnal Teknologi dan Rekayasa Sipil ITS, Surabaya Smith M.J, (1922), Mekanika Tanah, Erlangga, Jakarta SEMINAR NASIONAL-1 BMPTTSSI - KoNTekS 5 G-5
G-6 SEMINAR NASIONAL-1 BMPTTSSI - KoNTekS 5