21 .
Teknika http://journals.
id/index.
php/teknika Penggunaan Metode Soybean Crude Urease Calcite Precipitation (SCUCP) dalam Meningkatkan Kuat Tekan Tanah Lempung Berpasir Raudah Ahmad1A.
Hilmy Vaza Barakwan2.
IGN.
Aditya Dhiva3.
Budi Nugroho4.
Dhiana Dwi Widiawati5 Jurusan Teknik Sipil.
Politeknik Negeri Samarinda.
Indonesia DOI: https://doi.
org/10.
26623/teknika.
Info Artikel
Abstrak
___________________
____________________________________________________________
Sejarah Artikel:
Disubmit 4 November 2025 Direvisi 29 Januari 2026 Disetujui 17 Februari 2026 Kualitas tanah dasar, terutama jenis tanah lempung berpasir yang memiliki daya dukung Penelitian ini dilakukan untuk mengevaluasi efektivitas metode Soybean Crude Urease Calcite Precipitation (SCU-CP) dalam meningkatkan kekuatan tanah tersebut, dengan fokus pada pengujian kuat tekan bebas .
berdasarkan SNI 3638:2012.
Sampel tanah dikumpulkan dari wilayah Jl.
Vico Indonesia.
Muara Badak.
Kalimantan Timur.
Metode SCU-CP dilakukan dengan mencampurkan larutan urea dan kalsium klorida (CaClCC) pada konsentrasi 1 mol/L dan 1,5 mol/L, serta soybean powder dengan konsentrasi bervariasi antara 10 hingga 50 g/L.
Setelah dilakukan pencampuran dan proses curing selama 7 hari, sampel diuji di laboratorium.
Hasil pengujian menunjukkan bahwa metode SCU-CP secara signifikan meningkatkan sifat mekanik tanah.
Nilai qu tanah asli sebesar 3,47 kg/cmA meningkat hingga 5,07 kg/cmA .
enaikan 48,78%) pada campuran reagen 1 mol/L dengan soybean 50 g/L, serta 4,42 kg/cmA .
enaikan 29,24%) pada campuran reagen 1,5 mol/L dengan soybean 40 g/L.
Temuan ini mengindikasikan bahwa metode SCU-CP berpotensi sebagai alternatif stabilisasi tanah yang ramah lingkungan dan efektif.
___________________
Keywords:
Calcite precipitation.
sandy clay
standart proctor
unconfined compressive _______________________ Abstract
____________________________________________________________
One of the main causes of road infrastructure damage in Indonesia is the poor quality of subgrade soils, particularly sandy clay, which has a weak bearing capacity.
This study aims to evaluate the effectiveness of the Soybean Crude Urease Calcite Precipitation (SCU-CP) method in improving the strength of such soils, with a focus on unconfined compressive strength .
Soil samples were collected from Jl.
Vico Indonesia.
Muara Badak.
East Kalimantan.
The SCU-CP method was carried out by mixing urea and calcium chloride (CaClCC) solutions at concentrations of 1 mol/L 5 mol/L with soybean powder at varying concentrations between 10 and 50 g/L.
After mixing and a curing process of 7 days, the samples were tested in the laboratory.
The results indicated that the SCU-CP method significantly improved the mechanical properties of the soil.
The qu value of the untreated soil was 3.
47 kg/cmA, which increased to 5.
07 kg/cmA .
78% increas.
with the 1 mol/L reagent and 50 g/L soybean mixture, and to 4.
42 kg/cmA .
24% increas.
with the 1.
5 mol/L reagent and 40 g/L soybean mixture.
These findings suggest that the SCU-CP method has strong potential as an effective and environmentally friendly soil stabilization This is an open access article under the CC BY license p-ISSN 1410-4202 Alamat Korespondensi:
E-mail: raudah@polnes.
e-ISSN 2580-8478
PENDAHULUAN
Infrastruktur jalan memiliki peran krusial dalam mendukung pertumbuhan ekonomi dan pembangunan wilayah, karena berfungsi meningkatkan efisiensi mobilitas manusia maupun barang serta memperluas akses terhadap berbagai aktivitas sosial dan komersial (Ng et al.
, 2.
Namun, data Statistik Transportasi Darat BPS .
menunjukkan bahwa sekitar 31,91% jalan di Indonesia, dengan panjang sekitar 174.
298 km, mengalami kerusakan (Kusumah et al.
, 2.
Kondisi tersebut menghambat konektivitas antarwilayah dan berdampak pada keselamatan pengguna jalan, di mana sekitar 30% kecelakaan lalu lintas disebabkan oleh kondisi infrastruktur jalan yang buruk (Kusumah et al.
, 2.
Salah satu faktor utama penyebab kerusakan jalan adalah ketidakstabilan lapisan subgrade yang berfungsi sebagai penyebar beban lalu lintas.
Ketika lapisan ini gagal, kinerja perkerasan jalan secara keseluruhan menurun (Marecos et al.
, 2.
Berbagai metode telah dikembangkan untuk memperbaiki lapisan subgrade, baik secara fisik seperti pemadatan, penggantian tanah, dan pengeringan (Evstatiev, 1.
, maupun secara kimia melalui teknik stabilisasi dan injeksi (Kazemian et al.
, 2.
Salah satu pengembangan dari metode ini adalah Soybean Crude Urease Calcite Precipitation (SCU-CP), yang menggunakan enzim urease alami dari kedelai sebagai alternatif ramah lingkungan dan ekonomis dibandingkan penggunaan bakteri atau urease murni.
SCU-CP adalah metode perbaikan tanah yang memanfaatkan kedelai sebagai katalis untuk pembentukan kalsit melalui reaksi urea dan CaCl2, yang bertujuan untuk meningkatkan kekuatan tanah dengan mengikat butiran tanah.
Prinsip kerja metode ini adalah dengan menggunakan enzim urease yang berasal dari kedelai sebagai katalis untuk mempercepat pemecahan urea, sehingga mempercepat pembentukan kalsit dalam reaksi antara urea dan kalsium Kalsit yang mengendap akan memadat di dalam tanah, melekatkan partikel tanah, membatasi mobilitas partikel, dan meningkatkan karakteristik tanah (Khairunnisa et al.
, 2.
Meskipun beberapa penelitian sebelumnya melaporkan efektivitas SCU-CP dalam meningkatkan kekuatan geser dan nilai CBR tanah gambut (Augusti et al.
, 2022.
Putra et al.
, 2.
kajian mengenai penerapan metode ini pada tanah lempung berpasir masih sangat terbatas.
Padahal, jenis tanah ini banyak dijumpai pada lapisan dasar jalan di Indonesia dan memiliki karakteristik mekanik yang berbeda dengan tanah gambut atau pasir murni.
Keterbatasan studi tersebut menunjukkan adanya kesenjangan penelitian terkait optimasi konsentrasi reagen dan dosis soybean powder yang efektif dalam meningkatkan daya dukung tanah lempung berpasir melalui mekanisme presipitasi kalsit non-mikroba.
Berdasarkan hal tersebut, penelitian ini bertujuan untuk mengkaji efektivitas larutan SCU-CP dalam meningkatkan daya dukung tanah lempung berpasir melalui pengujian kuat tekan bebas (Unconfined Compressive Strength/ UCS), dengan variasi konsentrasi reagen sebesar 1 mol/L dan 1,5 mol/L serta kadar soybean powder antara 10Ae50 g/L.
Penelitian ini menghadirkan kebaruan melalui pemanfaatan Soybean Crude Urease sebagai sumber urease nabati dalam metode Calcite Precipitation untuk meningkatkan kuat tekan tanah lempung berpasir, sebagai alternatif non-bakterial yang lebih ekonomis, ramah lingkungan, dan aplikatif dibandingkan metode konvensional lainnya.
METODE
Pengujian sifat fisik dan mekanis tanah dilakukan di Laboratorium Tanah.
Jurusan Teknik Sipil.
Politeknik Negeri Samarinda.
Pengujian yang dilakukan yaitu pengujian indeks properti tanah dan pengujian indeks mekanis tanah.
Material Tanah yang digunakan dalam penelitian ini adalah tanah lempung berpasir yaitu bertekstur kasar karena kandungan pasir cukup tinggi, terasa mudah pecah saat ditekan, berwarna coklat kemerahan, mampu menahan air, namun miskin nutrisi (Eni, 2.
Berasal dari Jl.
Vico Indonesia Muara Badak.
Desa Badak Baru.
Kecamatan Muara Badak.
Kabupaten Kutai Kartanegara.
Kalimantan Timur.
Bahan kimia yang digunakan sebagai reagen terdiri dari pupuk urea CO(NH.
2 dengan kandungan nitrogen 46% .
echnical grade, merek Nitre.
dan kalsium klorida (CaClCC) dengan kandungan minimal 74% .
lakes, technical grade, merek Shandong Haihu.
Selain itu, soybean powder yang digunakan diproduksi oleh CGM, sedangkan air suling diperoleh dari Laboratorium Tanah.
Jurusan Teknik Sipil.
Politeknik Negeri Samarinda.
Pengujian Indeks Properti Tanah Pengujian indeks properti tanah lempung dalam penelitian ini meliputi pengujian kadar air (SNI 1965:2.
, berat jenis tanah (SNI 1964:2.
, analisis saringan (SNI 3423:2.
, serta batas Atterberg yang terdiri atas batas cair (SNI 1967:2.
dan batas plastis (SNI 1966:2.
Hasil pengujian indeks properti tanah dapat dilihat pada Tabel 1 dibawah ini.
Tabel 1.
Properti Tanah Lempung Berpasir Jenis Pengujian Hasil Pengujian Kadar Air
7,30%
Berat Jenis (G.
2,589 Tanah Lolos Saringan No.
200 (<0,0075 m.
63,75% Batas Cair (LL) 33,97% Batas Plastis (PL) 21,54% Indeks Plastis (PI) 12,53% Indeks Kelompok (GI) 6,12 Berdasarkan indeks properti tanah yang didapat, tanah ini dapat diklasifikasikan dengan metode AASHTO sebagai tanah kelompok A-6 .
, yaitu tanah berlempung dengan kualitas sebagai tanah dasar yang dinilai sedang hingga buruk.
Dan apabila menggunakan metode USCS, tanah ini dapat dikategorikan sebagai tanah CL, yaitu tanah lempung anorganik dengan plastisitas rendah hingga sedang.
Jenis tanah ini umumnya berupa lempung berlanau, lempung berpasir, lempung kurus .
ean cla.
, atau lempung yang mengandung kerikil.
Pengujian Pemadatan Ringan Pengujian pemadatan ringan dilakukan sesuai dengan SNI 1742:2008, untuk mengetahui nilai kadar air optimum .
cycuycyyc ) dan berat isi kering maksimum .
uycc ) dari tanah asli.
Hasil dari pengujian ini dapat dilihat pada Tabel 2 berikut.
Tabel 2.
Hasil Pengujian Pemadatan Ringan Tanah Asli ycycuycyyc (%) Sampel yuycc .
r/cm.
Tanah Lempung Berpasir (Untreate.
1,810 Hasil pengujian ini akan digunakan untuk mengetahui penambahan air dan kebutuhan campuran reagen dan soybean yang akan digunakan dalam pembuatan larutan SCU-CP.
Persiapan Larutan SCU-CP Pembuatan larutan Soybean Crude Urease Calcite Precipitation (SCU-CP) ditunjukkan pada Gambar 1.
Variasi yang digunakan pada penelitian ini yaitu, konsentrasi reagen 1 mol/L dan 1,5 mol/L serta variasi konsentrasi soybean 10Ae50 g/L, yaitu dengan melarutkan soybean, urea, dan CaClCC dalam air suling sesuai perhitungan kebutuhan berdasarkan parameter tanah asli .
max, wopt, wasli, dan Vmol.
, kemudian larutan soybean disaring dengan ayakan No.
200 sebelum dicampur dengan larutan urea dan CaClCC.
Sumber: (Khairunnisa et al.
, 2.
Gambar 1.
Prosedur Pembuatan Larutan SCU-CP dmax Wopt Wasli Vmold bmax Penambahan air Mr CaCl2 Mr CO(NH.
2 Kebutuhan CaCl2 Kebutuhan CO(NH.
2 Kebutuhan Diperoleh dari hasil pengujian pemadatan tanah asli Diperoleh dari hasil pengujian pemadatan tanah asli Diperoleh dari pengujian kadar air tanah yang ingin digunakan Diperoleh dari mengukur volume mold kuat tekan bebas dan kuat geser dmax y .
bmax y Vmold ycOycuycyyc Oe ycOycaycycoycn y ycOyc 1 ycOycaycycoycn Ca = 40,08 g/mol Cl = 35,45 g/mol y 2 = 70,90 g/mol Mr = 40,08 70,90 = 110,98 g/mol C = 12,01 g/mol O = 16,00 g/mol N = 14,01 g/mol y 2 = 28,02 g/mol H = 1,008 g/mol y 4 = 4,032 g/mol Mr = 12,01 16,00 28,02 4,032 = 60,06 g/mol Penambahan air y konsentrasi campuran y Mr CaCl2 Penambahan air y konsentrasi campuran y Mr CO(NH.
2 Penambahan air y konsentrasi campuran Selanjutnya larutan SCU-CP dicampurkan ke dalam tanah lempung berpasir yang telah dikeringkan dan lolos saringan No.
4 sesuai variasi yang ditentukan, sementara sampel kontrol disiapkan tanpa perlakuan dengan penambahan air setara.
Pembuatan Sampel dan Pengujian Kuat Tekan Bebas Pengujian kuat tekan bebas dilakukan dengan menyiapkan tanah asli dan campuran, kemudian dimasukkan ke dalam ring cetakan yang berdimensi, tinggi 6,465 cm dan diameter 3,75 cm, lalu dipadatkan sebanyak 12 lapisan dengan 52 tumbukan per lapisan menggunakan batang penumbuk uji agregat halus berbobot 350 gram dan berdiameter 2,6 cm yang dijatuhkan dari ketinggian 5 cm hingga mencapai kepadatan sesuai bmax .
, selanjutnya sampel ditimbang bersama ring, ditempatkan pada alat uji, dan dilakukan pengujian.
Pengujian kuat tekan bebas dilakukan sesuai dengan SNI 3638:2012.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Berdasarkan hasil pengujian kuat tekan bebas, penambahan bahan tambahan berupa reagen (CaCl2 dan CO(NH.
serta soybean dengan proses curing selama 7 hari terbukti mampu meningkatkan nilai qu pada sampel tanah.
Peningkatan ini menunjukkan efektivitas kombinasi bahan tersebut dalam memperbaiki kekuatan tanah.
Rincian nilai qu berdasarkan variasi campuran dan durasi curing dapat dilihat pada Tabel 4.
Tabel 5 serta Gambar 2 di bawah ini.
Tabel 3.
Hasil Pengujian Kuat Tekan Bebas Tanah Asli Nilai qu Berat isi basah.
Sampel g/c.
r/cm.
Tanah Lempung Berpasir (Untreate.
3,47 2,10 Reagen
Hasil
Soybean 10
Soybean 20
Soybean 30
Soybean 40
Soybean 50
3,99
4,25
4,60
4,77
5,07
2,10
2,09
2,09
2,08
2,10
3,78
3,93
4,38
4,48
4,42
2,10
2,08
2,08
2,09
2,09
Kuat Tekan Bebas (Umur 7 har.
6,00 Tegangan maks .
kg/cm2 7 Hari Curing Tabel 4.
Hasil Pengujian Kuat Tekan Bebas Tanah Campuran 5,00 4,00 3,47 3,47 3,99 3,78 4,25 3,93 10 g/L Soybean 20 g/L Soybean 4,60 4,38 4,77 4,48 30 g/L Soybean 40 g/L Soybean 5,07 4,42 3,00 2,00 1,00 0,00 Tanah Asli Kuat Tekan Bebas .
mol/L Reage.
50 g/L Soybean Kuat Tekan Bebas .
,5 mol/L Reage.
Gambar 2.
Grafik Hubungan Variasi Reagen (CaCl2 & CO(NH.
dan Soybean terhadap Nilai Kuat Tekan Bebas Penambahan reagen .
aik dengan konsentrasi 1 mol/L maupun 1,5 mol/L) serta soybean terbukti meningkatkan nilai qu dibandingkan dengan tanah asli yang memiliki nilai qu sebesar 3,47 kg/cmA.
Hal ini mengindikasikan bahwa campuran tersebut memberikan efek pemadatan melalui proses pengendapan kalsit di dalam tanah, yang berfungsi merekatkan partikel tanah, membatasi mobilitasnya, serta meningkatkan karakteristik mekanik tanah (Khairunnisa et al.
, 2.
Pada campuran reagen 1 mol/L dengan konsentrasi soybean 50 g/L, nilai qu mencapai puncaknya sebesar 5,07 kg/cmA, atau meningkat 48,78% dibandingkan tanah asli.
Sementara itu, pada campuran reagen 1,5 mol/L, nilai qu maksimum diperoleh pada konsentrasi soybean 40 g/L, yaitu sebesar 4,42 kg/cmA atau meningkat 29,24% dari tanah asli.
Namun, setelah konsentrasi soybean melebihi 40 g/L, nilai qu mengalami penurunan meskipun tidak signifikan.
Kondisi ini menunjukkan adanya titik optimum pada campuran reagen 1,5 mol/L (Putra et al.
, 2.
SIMPULAN
Berdasarkan hasil penelitian dan analisis terhadap pencampuran tanah lempung berpasir dengan bahan tambahan berupa reagen (CaClCC dan CO(NHCC)CC) serta soybean, yang diuji melalui pengujian kuat tekan bebas dengan proses curing selama 7 hari, diperoleh kesimpulan bahwa, penambahan reagen (CaClCC dan CO(NHCC)CC) serta soybean memberikan pengaruh positif terhadap peningkatan sifat mekanik tanah.
Nilai kuat tekan bebas .
tanah asli sebesar 3,47 kg/cmA mengalami peningkatan signifikan, dengan nilai tertinggi mencapai 5,07 kg/cmA atau meningkat 48,78% pada campuran reagen 1 mol/L dengan soybean 50 g/L.
Pada campuran reagen 1,5 mol/L, nilai qu optimum diperoleh pada konsentrasi soybean 40 g/L dengan nilai 4,42 kg/cmA atau meningkat 29,24% dibandingkan tanah asli.
Temuan ini menunjukkan adanya titik optimum pada setiap kombinasi campuran, setelah itu nilai qu cenderung menurun meskipun tidak signifikan.
Berdasarkan hasil penelitian, dapat disimpulkan bahwa metode Soybean Crude UreaseAeCalcite Precipitation (SCU-CP) merupakan pendekatan perbaikan tanah yang efektif dalam meningkatkan kuat tekan tanah lempung berpasir.
Kebaruan penelitian ini terletak pada pemanfaatan urease nabati enzim urease yang berasal dari kedelai sebagai katalis untuk mempercepat pemecahan urea, sehingga mempercepat pembentukan kalsit dalam reaksi antara urea dan kalsium klorida.
Kalsit yang mengendap akan memadat di dalam tanah, melekatkan partikel tanah, membatasi mobilitas partikel, dan meningkatkan karakteristik tanah (Khairunnisa et al.
, 2.
Temuan ini menegaskan bahwa presipitasi kalsit dapat berlangsung secara efektif pada tanah dengan karakteristik campuran fraksi halus dan kasar, yang selama ini masih terbatas kajiannya dalam metode perbaikan tanah berbasis Calcite Precipitation.
DAFTAR PUSTAKA