Perpustakaan Digital ITB

Tanah ekspansif merupakan tanah bermasalah yang mengalami perubahan volume akibat perubahan kadar air sehingga dapat memengaruhi kestabilan daya dukung konstruksi, khususnya pada lapisan tanah dasar perkerasan. Penggunaan biopolimer, termasuk kitosan, menjadi salah satu alternatif material stabilisasi yang berpotensi memberikan perbaikan sifat teknis tanah dengan pendekatan yang lebih berkelanjutan. Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi pengaruh nano-kitosan terhadap karakteristik tanah ekspansif, membandingkan penggunaan nano-kitosan dalam bentuk bubuk dan larutan, mengkaji pengaruh Sodium Tripolyphosphate (STPP) sebagai agen crosslinking, serta mengevaluasi pengaruh waktu pemeraman terhadap karakteristik tanah setelah stabilisasi. Penelitian dilakukan melalui pengujian laboratorium menggunakan tanah ekspansif terganggu yang diambil dari proyek Tol Jakarta Cikampek Selatan II STA 29+000, Sukabungah. Parameter yang dianalisis meliputi indeks plastisitas, swelling potential, swelling pressure, karakteristik pemadatan, dan California Bearing Ratio (CBR). Tahap awal dilakukan screening kadar nano-kitosan sebesar 0,05 1,0% berdasarkan perubahan indeks plastisitas, kemudian pengujian lanjutan dilakukan menggunakan nanokitosan dalam bentuk dry chitosan dan wet chitosan. Pada sistem wet chitosan, STPP ditambahkan sebesar 10% dan 20% terhadap kadar nano-kitosan. Pengujian dilakukan pada waktu pemeraman 0, 1, 7, 14, dan 28 hari. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pengaruh nano-kitosan paling jelas terlihat pada plastisitas dan karakteristik swelling. Tanah asli memiliki Plasticity Index (PI) sebesar 74,37%. Pada tahap screening, wet chitosan dengan kadar nano-kitosan 0,1% menghasilkan PI sebesar 68,05%, atau mengalami penurunan sebesar 8,50% dibandingkan tanah asli, dan digunakan sebagai kadar yang representatif untuk pengujian lanjutan. Pada pemeraman hari pertama, swelling potential tanah asli sebesar 19,37% menurun menjadi 11,78% pada dry chitosan dan 11,69% pada wet chitosan, masing-masing menunjukkan penurunan sebesar 39,19% dan 39,65%. ii Swelling pressure juga menurun dari 415,20 kPa menjadi 329,49 kPa pada dry chitosan dan 303,63 kPa pada wet chitosan, masing-masing sebesar 20,64% dan 26,88%. Hasil tersebut menunjukkan bahwa bentuk aplikasi nano-kitosan tidak memberikan perbedaan yang besar terhadap swelling potential, sementara aplikasi dalam bentuk larutan menghasilkan penurunan swelling pressure yang sedikit lebih besar. Penambahan STPP memberikan perubahan terhadap karakteristik swelling dan CBR, tetapi peningkatan kadar STPP tidak menunjukkan hubungan yang linear terhadap kinerja tanah. Pada pemeraman hari pertama, wet chitosan STPP 20% menghasilkan swelling potential sebesar 11,20%, lebih rendah dibandingkan wet chitosan sebesar 11,69%, sedangkan STPP 10% justru meningkatkan swelling potential menjadi 14,01%. Swelling pressure pada STPP 20% juga menurun menjadi 257,21 kPa atau sebesar 15,29%, dibandingkan dengan wet chitosan sebesar 303,63 kPa. Pada pengujian CBR, pengaruh nano-kitosan dan STPP lebih terlihat pada kondisi unsoaked, sedangkan pada kondisi soaked respons CBR selama pemeraman cenderung berfluktuasi dan belum menunjukkan pola peningkatan yang konsisten. Waktu pemeraman juga memengaruhi respons swelling, yang telah terlihat sejak hari pertama dan pada beberapa sistem berlangsung cukup besar hingga hari ke-7. Karakterisasi SEM menunjukkan terbentuknya agregasi partikel yang lebih besar setelah perlakuan wet chitosan STPP, sedangkan pola XRD relatif serupa antara tanah asli dan tanah perlakuan sehingga tidak menunjukkan perubahan mineralogi yang besar. Secara keseluruhan, hasil penelitian menunjukkan bahwa nano-kitosan memberikan pengaruh yang lebih konsisten terhadap plastisitas dan swelling, sementara respons CBR lebih dipengaruhi oleh kondisi kadar air dan waktu pemeraman. Hasil ini memberikan pemahaman mengenai respons tanah ekspansif terhadap penggunaan nano-kitosan STPP dan dapat menjadi pertimbangan dalam pengembangan stabilisasi lebih lanjut, khususnya terkait optimasi kadar STPP, kondisi kadar air, dan waktu pemeraman. Efektivitas nano-kitosan dan STPP juga dengan demikian perlu dinilai dengan mempertimbangkan jenis parameter yang diuji, bentuk aplikasi, waktu pemeraman, dan terutama kondisi kadar air saat pengujian, bukan hanya berdasarkan peningkatan daya dukung.