Pendahuluan
Tanah gambut dikenal memiliki karakteristik yang kurang menguntungkan untuk konstruksi, seperti kompresibilitas tinggi, kekuatan rendah, dan kandungan air yang sangat tinggi. Oleh karena itu, stabilisasi tanah gambut menjadi krusial untuk memastikan keamanan dan keberlanjutan proyek konstruksi. Penelitian ini bertujuan untuk membandingkan efektivitas dua bahan tambahan umum, yaitu kapur dan semen, dalam meningkatkan kekuatan geser tanah gambut di Perlis, Malaysia.
Metode Penelitian
Penelitian ini menggunakan sampel tanah gambut yang diambil dari lahan padi di Jejawi, Perlis. Sampel diuji dalam kondisi terganggu. Kapur dan semen dicampurkan ke dalam tanah gambut dengan proporsi 10% dan 20% dari berat kering tanah. Uji geser langsung (Direct Shear Box Test) dilakukan untuk menentukan kekuatan geser tanah yang telah distabilisasi.
Prosedur pengujian meliputi:
- Pengeringan sampel tanah pada suhu 105°C - 110°C selama 24 jam.
- Pengayakan sampel kering melalui saringan 1.18mm.
- Pengujian geser langsung sesuai standar BS 1377:1990 (Bagian 7) dengan ukuran sampel 60mm x 60mm x 25mm.
- Pemberian tekanan normal sebesar 136.2 kN/m2, 272.5 kN/m2, dan 408.8 kN/m2.
Hasil dan Diskusi
1. Sifat Tanah Gambut Asli
Tanah gambut Perlis memiliki kadar air yang sangat tinggi, yaitu 327.14%. Kadar air tinggi ini berkontribusi pada rendahnya daya dukung dan berat jenis tanah gambut.
2. Pengujian Geser Langsung
Hasil pengujian geser langsung menunjukkan bahwa penambahan kapur dan semen meningkatkan kekuatan geser tanah gambut. Peningkatan kekuatan geser ini dapat dilihat dari kurva tegangan geser vs. perpindahan pada berbagai tekanan normal.
- Sudut geser dalam (ɸ) tanah gambut asli adalah 40.78°. Nilai ini relatif tinggi dibandingkan dengan tanah organik lainnya karena kandungan partikel pasir yang bersudut.
- Kohesi (c) tanah gambut asli adalah 27.72 kN/m2.
3. Pengaruh Kapur dan Semen
Penambahan kapur dan semen memberikan dampak yang berbeda pada kekuatan geser tanah gambut. Penambahan kapur sebesar 20% menghasilkan kekuatan geser tertinggi dengan kohesi mencapai 50.09 kN/m², meningkat 14.07% dibandingkan tanah asli. Kapur meningkatkan ikatan antar partikel tanah, mengubah tekstur tanah, dan efektif dalam jangka pendek. Di sisi lain, penambahan semen juga meningkatkan kekuatan geser, tetapi tidak seefektif kapur, dengan peningkatan sebesar 13.5% dibandingkan tanah asli untuk penambahan semen 20%. Reaksi semen membutuhkan waktu lebih lama untuk mencapai kekuatan optimal dan dipengaruhi oleh faktor-faktor seperti suhu, jumlah kalsium, pH, dan kandungan silika. Data pengujian menunjukkan bahwa tanah asli memiliki tekanan normal 136 kN/m² dan tegangan geser puncak 134 kN/m², sedangkan tanah yang ditambahkan kapur 20% menunjukkan tegangan geser puncak 140 kN/m² dan kohesi 50.09 kN/m².
4. Mekanisme Stabilisasi
- Kapur: Bereaksi dengan tanah dalam jangka pendek melalui pertukaran ion, flokulasi, agregasi, karbonasi, dan reaksi pozzolanik.
- Semen: Bereaksi secara bertahap dengan air dalam tanah, menghasilkan hidrat kalsium silikat dan kalsium hidroksida.
5. Studi Kasus dan Angka Penting
- Penambahan kapur 20% meningkatkan kohesi tanah gambut hingga 50.09 kN/m2.
- Peningkatan kekuatan geser dengan kapur lebih tinggi (14.07%) dibandingkan dengan semen (13.5%).
Kesimpulan
Penelitian ini menyimpulkan bahwa penambahan kapur dan semen dapat meningkatkan karakteristik kekuatan tanah gambut. Kapur terbukti lebih efektif dalam meningkatkan kekuatan geser tanah gambut dibandingkan dengan semen. Hasil ini menunjukkan bahwa kapur dan semen adalah bahan stabilisasi yang baik untuk tanah gambut, terutama karena kemampuannya mengurangi kadar air dan meningkatkan kekuatan geser.
Sumber: Nadhirah Mohd Zambri, Zuhayr Md. Ghazaly. A Comparison between Lime and Cement for Treating Peat Soil in Term of Stabilization. E3S Web of Conferences 34, 01034 (2018).