Pengaruh Kombinasi Kapur Dan Fly Ash Terhadap Sifat Mekanik Dan Fisis Tanah Lempung Ekspansif

Abstract

Abstract

Expansive clay soils possess high shrink-swell potential, which often leads to structural failures when used as subgrade material. This study aims to evaluate the effectiveness of a combination of lime (KP) and fly ash treatment (FA) in improving the mechanical and physical properties of expansive clay soil obtained from Quarry Cot Kayee Adang, Lhokseumawe City. The research methods included soil classification (AASHTO), physical properties tests, consolidation, compaction (standard Proctor), Atterberg limits, and direct shear tests with additive variations of 0%, 5%, 9%, and 12% lime, along with 5% fly ash. The results showed that the original soil was classified as A-7-6 (36) according to the AASHTO system, with a plasticity index (PI) of 33.80% and a maximum dry density (γdmax) of 1.28 gr/cm³. Adding 9% lime increased the γdmax to 1.32 gr/cm³, and when combined with 5% fly ash, reduced the PI to 22.06%. The direct shear test indicated an increase in cohesion from 0.571 kg/cm² to 0.748 kg/cm² and internal friction angle from 10.7° to 18.1°, resulting in an increase in shear strength (τ) from 7.439 kg/cm² to 12.365 kg/cm². Stabilization using a combination of 9% lime and 5% fly ash proved to be the most effective in enhancing compaction, shear strength, and volumetric stability. These findings recommend the use of this mixture as an efficient alternative for improving expansive clay soil in civil infrastructure construction.

Keywords:

Expansive clay; fly ash; lime; shear strength; soil stabilization

Abstrak

Tanah lempung ekspansif memiliki potensi kembang susut tinggi yang menyebabkan kerusakan pada konstruksi, terutama jika digunakan sebagai tanah dasar. Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi efektivitas kombinasi kapur (KP) dan fly ash treatment (FA) dalam memperbaiki sifat mekanik dan fisis tanah lempung ekspansif yang berasal dari Quarry Cot Kayee Adang, Kota Lhokseumawe. Metode penelitian meliputi serangkaian uji laboratorium yang mencakup: uji klasifikasi tanah (AASHTO), uji sifat fisis (kadar air alami, berat volume dan berat jenis), uji batas atterberg, uji konsolidasi,uji  pemadatan (standar Proctor), dan uji kuat geser langsung (Direct Shear Test) dengan variasi campuran 0%, 5%, 9%, dan 12% kapur serta 5% fly ash. Hasil pengujian menunjukkan bahwa tanah asli tergolong A-7-6 (36) berdasarkan sistem AASHTO, dengan nilai indeks plastisitas (PI) sebesar 33,80% dan berat volume kering maksimum (γdmak) sebesar 1,28 gr/cm³. Penambahan 9% kapur meningkatkan γdmak menjadi 1,32 gr/cm³ dan menurunkan PI menjadi 22,06% ketika dikombinasikan dengan 5% fly ash. Uji kuat geser menunjukkan peningkatan kohesi dari 0,571 kg/cm² menjadi 0,748 kg/cm² dan sudut geser dalam dari 10,7° menjadi 18,1°, yang berkontribusi terhadap peningkatan kuat geser maksimum (τ) dari 7,439 kg/cm² menjadi 12,365 kg/cm². Stabilisasi menggunakan kombinasi 9% kapur dan 5% fly ash terbukti paling efektif dalam meningkatkan kepadatan, kekuatan geser, dan stabilitas volumetrik tanah. Temuan ini merekomendasikan penggunaan bahan tersebut sebagai alternatif yang efisien untuk memperbaiki tanah lempung ekspansif dalam pekerjaan konstruksi infrastruktur.

Keywords:

Fly ash; kapur; kuat geser; stabilisasi tanah; tanah lempung ekspansif