PENGARUH PENAMBAHAN SPENT CATALYST TERHADAP DAYA DUKUNG TANAH LEMPUNG EKSPANSIF YANG DISTABILISASI DENGAN FLY ASH

The Effect of Spent Catalyst Addition to the Bearing Capacity of the Expansive Clay Soil Stabilized by Fly Ash

Abstract

Tanah lempung ekspansif memiliki potensi untuk mengembang dan menyusut yang tinggi akibat perubahan kadar air. Jika tidak dilakukan perbaikan terhadap jenis tanah ini maka akan menyebabkan terjadinya penggelembungan (heave) dan retak-retak (cracking) pada perkerasan jalan raya, serta pecah-pecah (buckling) pada lantai dasar (slab). Oleh karena itu harus dilakukan perbaikan terhadap sifat kembang susut tanah lempung ekspansif tersebut untuk meningkatkan kekuatan daya dukungnya. Salah satunya adalah dengan stabilisasi menggunakan bahan tambahan seperti fly ash dan spent catalyst. Fly ash merupakan salah satu residu yang dihasilkan dalam pembakaran batu bara dan terdiri dari partikel halus yang mengikat dengan gas buang. Spent catalyst adalah limbah dari penyulingan minyak tanah yang terdiri dari oksidasi silica, alumunia, ferro dan lain-lain. Oleh karena itu, maka dilakukan penelitian tentang pengaruh penambahan  spent catalyst  terhadap daya dukung tanah lempung ekspansif yang distabilisasi dengan fly ash.

Penelitian ini dilakukan terhadap tanah lempung ekspansif yang distabilisasi fly ash (15%) dan ditambahkan spent catalyst (2%, 4%, 6%, 8%, 10%) yang diperam selama 7 hari. Selanjutnya dilakukan pengujian sifat-sifat kimia, fisik, dan mekanis. Pengujian sifat mekanis dilakukan dengan alat uji kuat tekan bebas (UCS), untuk mengetahui daya dukung tanah.

Berdasarkan hasil pengujian kimia, diketahui bahwa tanah lempung ekspansif mengandung unsur-unsur kimia silika, magnesium, kalium dan aluminium yang merupakan unsur kimia pembentuk mineral lempung sebagai pembentuk sifat-sifat plastis dari tanah. Adapun kandungan unsur kimia fly ash dan spent catalyst yang dominan adalah silika dioksida (SiO₂) dan aluminium trioksida (Al₂O₃). Hal ini menunjukkan bahwa fly ash dan spent catalyst dapat dikategorikan sebagai bahan pozzolan kelas F (ASTM C618-92a) dan dapat dimanfaatkan sebagai bahan stabilisasi tanah lempung ekspansif. Penambahan 15% fly ash dan spent catalyst (0%, 2%, 4%, 6%, 8%, 10%) memberikan dampak terhadap perubahan sifat-sifat fisik dan mekanis tanah lempung ekspansif. Perubahan ini disebabkan karena reaksi pozolan antara silika dioksida (SiO₂) dan aluminium trioksida (Al₂O₃) sebagai unsur-unsur dominan dari fly ash dan spent catalyst yang mengisi lembaran silika (silica sheet) dan gibbsite di dalam partikel lempung, membentuk mineral yang stabil dan air sulit untuk masuk diantara lapisan tersebut. Penambahan spent catalyst mengakibatkan terjadinya penurunan prosentase kadar butiran lempung, sehingga terjadi perubahan klasifikasi tanah dari CH menjadi MH. Nilai specific gravity (Gs), dan plastisitas tanah juga mengalami penurunan yang mengindikasikan terjadinya perbaikan kualitas tanah. Hal ini dapat dilihat juga dari peningkatan  kepadatan dan kuat tekan tanah. Penambahan spent catalyst mengakibatkan peningkatan daya dukung tanah ekspansif yang distabilisasi dengan fly ash (15%) dari 2.99 kg/cm² menjadi 3.07 – 3.74 kg/cm².