Tanah ekspansif adalah tanah yang mengalami perubahan volume jika terjadi
perubahan kadar air. Perubahan volume dari tanah ekspansif akan memberikan
tekanan pada struktur di permukaan tanah, sehingga menyebabkan kerusakan pada
struktur tersebut. Sebagai negara tropis yang didominasi oleh tanah lempung,
Indonesia memiliki sejumlah wilayah dengan tanah ekspansif. Oleh karena itu perlu
ada usaha perbaikan tanah ekspansif di Indonesia. Salah satu metode untuk
memperbaiki tanah ekspansif adalah penambahan bahan tertentu ke tanah
ekspansif, atau dikenal juga dengan metode stabilisasi tanah. Pasir memiliki potensi
sebagai bahan stabilisasi tanah ekspansif, karena sifatnya yang non-plastis, tidak
ekspansif, dan mudah dipadatkan. Namun, pengaruh gradasi dan ukuran butiran
pasir yang digunakan untuk memperbaiki tanah ekspansif belum banyak diteliti.
Pada penelitian ini diteliti pengaruh gradasi pasir dan ukuran butiran pasir yang
digunakan untuk memperbaiki tanah ekspansif.
Pada penelitian ini, digunakan dua tanah ekspansif dari Sungai Cipamingkis,
Kecamatan Jonggol, Kabupaten Bogor dan Desa Kondangsari, Kecamatan Beber,
Kabupaten Cirebon. Pengujian pada tanah asli dilakukan untuk mengetahui
distribusi ukuran partikel, batas Atterberg, kepadatan maksimum dan kadar air
optimum dengan kompaksi Standard Proctor, kuat tekan bebas, pengembangan
satu dimensi, nilai metilen biru, mineralogi dengan uji X-Ray Diffraction (XRD),
dan mikrostruktur tanah dengan uji Scanning Electron Microscope (SEM).
Kemudian, kedua sampel tanah ekspansif dicampur pasir dengan berbagai gradasi
dan ukuran. Pasir yang digunakan adalah pasir kuarsa dengan empat ukuran berbeda. Untuk memperoleh variasi gradasi pasir, pasir kuarsa dicampur dengan
komposisi tertentu agar diperoleh gradasi artifisial rencana. Pengaruh penambahan
pasir pada tanah ekspansif dianalisis terhadap nilai batas Atterberg, kepadatan
kering maksimum, kadar air optimum, kuat tekan bebas, potensi pengembangan,
tekanan pengembangan, dan nilai metilen biru. Dianalisis juga pengaruh gradasi
dan ukuran butiran pasir yang digunakan untuk memperbaiki tanah ekspansif
terhadap parameter kepadatan kering maksimum, kadar air optimum, kuat tekan
bebas, potensi pengembangan, dan tekanan pengembangan. Ditentukan kadar pasir
dan gradasi pasir yang paling efektif untuk memperbaiki tanah ekspansif dari setiap
parameter tersebut.
Berdasarkan batas Atterberg, nilai metilen biru, komposisi mineral, dan potensi
pengembangannya, kedua tanah ekspansif diidentifikasi sebagai tanah ekspansif
dengan tingkat pengembangan sangat tinggi. Kemudian dari hasil pencampuran
tanah ekspansif dengan pasir, diperoleh bahwa penambahan pasir mengurangi batas
Atterberg, namun tidak signifikan. Penambahan pasir pada kedua tanah
meningkatkan kepadatan kering maksimum, menurunkan kadar air optimum, dan
memperbaiki bentuk kurva kompaksi yang tidak beraturan menjadi beraturan.
Penambahan pasir meningkatkan kuat tekan bebas tanah Cirebon hingga kadar 10%
pasir dan tanah Cipamingkis hingga kadar 20% pasir. Pada kadar pasir 20%, tanah
Cirebon mengalami penurunan kuat tekan bebas. Perbedaan kadar pasir ini
dipengaruhi oleh komposisi mineral sampel tanah Cirebon yang mengandung
mineral ekspansif lebih banyak dibandingkan tanah Cipamingkis, sehingga lebih
sensitif terhadap material stabilisator. Penambahan pasir mampu mengurangi nilai
potensi pengembangan untuk kedua tanah. Pengaruh penambahan pasir pada
tekanan pengembangan tidak dapat diselidiki karena ketidakcocokan metode
pengujian dengan sampel tanah. Penambahan pasir mampu mengurangi nilai
metilen biru kedua tanah. Dengan mengombinasikan pasir dan kapur, nilai metilen
biru turun lebih baik dibandingkan menggunakan pasir saja.
Pasir seragam dengan ukuran butiran halus (0,1-0,5 mm) lebih cocok digunakan
untuk meningkatkan kuat tekan bebas tanah ekspansif. Pasir dengan gradasi beragam (well graded) dan berukuran medium dan kasar lebih efektif untuk
meningkatkan kepadatan kering maksimum dan menurunkan kadar air optimum,
namun pengaruh gradasi pasir tidak signifikan terhadap kenaikan kepadatan kering
maksimum. Pasir seragam berukuran medium (0,5-1 mm dan 1-2 mm) lebih efektif
untuk menurunkan potensi pengembangan dan tekanan pengembangan, namun
pengaruh gradasi dan ukuran butiran pasir tidak signifikan pada penurunan potensi
pengembangan dan tekanan pengembangan. Tanah Cirebon dengan kadar mineral
ekspansif yang lebih tinggi lebih sensitif untuk diperbaiki dibandingkan tanah
Cipamingkis, sehingga hanya dapat diperbaiki sedikit dengan pasir sebelum terjadi
penurunan parameter kuat tekan bebas. Gradasi pasir yang paling efektif untuk
memperbaiki tanah ekspansif berada di rentang pasir bergradasi seragam berukuran
medium halus (0,5-1 mm) untuk memperbaiki kepadatan, kuat tekan bebas, dan
pengembangan tanah ekspansif.