Electronic Theses and Dissertation

Tanah lempung ekspansif merupakan jenis tanah yang mengalami perubahan volume signifikan akibat variasi kadar air, sehingga berpotensi menyebabkan masalah geoteknik seperti keretakan, penurunan pondasi, dan kerusakan infrastruktur. Untuk meningkatkan stabilitas tanah tersebut, diperlukan metode perbaikan yang efektif dan ramah lingkungan. Penelitian ini menggunakan Xanthan Gum (XG), biopolimer hasil fermentasi bakteri Xanthomonas Campestris, sebagai bahan alternatif pengganti semen atau kapur yang lebih ekologis. Tujuan penelitian ini adalah mengevaluasi pengaruh penambahan Xanthan Gum terhadap karakteristik pemadatan dan parameter kuat geser tanah lempung ekspansif. Sampel tanah terganggu (disturbed) diambil dari Gampong Rukoh, Kecamatan Syiah Kuala, Kota Banda Aceh. Variasi campuran XG yang digunakan adalah 0%, 1%, 2%, dan 4% terhadap berat kering tanah. Rangkaian pengujian laboratorium mencakup karakterisasi sifat fisis, uji pemadatan standar (Standard Proctor), dan uji geser langsung (Direct Shear Test) yang dilakukan setelah sampel melalui waktu pemeraman (curing) selama 24 jam. Hasil penelitian menunjukkan bahwa penambahan biopolimer secara konsisten memodifikasi perilaku tanah. Pada uji pemadatan, nilai kadar air optimum meningkat, sementara berat isi kering maksimum mengalami penurunan. Pada parameter geser, nilai sudut geser dalam mengalami tren penurunan yang signifikan dari 18,765° (0%) menjadi 12,372° (4%) akibat efek pelumasan dari matriks gel biopolimer. Sebaliknya, nilai kohesi mengalami peningkatan substansial dari 0,155 kg/cm² (0%) menjadi 0,212 kg/cm² (4%). Analisis regresi menunjukkan korelasi yang sangat kuat (R² = 0,974) pada peningkatan kohesi, membuktikan efektivitas Xanthan Gum sebagai bahan pengikat yang memperkuat daya rekat antarpartikel. Disimpulkan bahwa penambahan Xanthan Gum lebih berperan sebagai bahan pemodifikasi perilaku tanah untuk meningkatkan kohesi, sehingga penggunaannya perlu ditinjau kembali pada konstruksi yang memerlukan nilai sudut geser dalam yang tinggi.

Expansive clay is a type of soil that experiences significant volume changes due to variations in moisture content, potentially causing geotechnical problems such as cracking, foundation settlement, and infrastructure damage. To improve the stability of such soil, an effective and environmentally friendly improvement method is required. This study utilizes Xanthan Gum (XG), a biopolymer produced by the fermentation of Xanthomonas campestris bacteria, as a more ecological alternative to cement or lime. The objective of this research is to evaluate the effect of adding Xanthan Gum on the compaction characteristics and shear strength parameters of expansive clay. Disturbed soil samples were collected from Gampong Rukoh, Syiah Kuala District, Banda Aceh City. The XG mixture variations used were 0%, 1%, 2%, and 4% by dry weight of the soil. The series of laboratory tests included physical property characterization, the Standard Proctor test, and the Direct Shear Test, which were conducted after the samples underwent a 24-hour curing period. The results indicated that the addition of the biopolymer consistently modified the soil's behavior. In the compaction test, the optimum moisture content increased, while the maximum dry density decreased. Regarding the shear strength parameters, the angle of internal friction showed a significant decreasing trend from 18.765° (0%) to 12.372° (4%) due to the lubrication effect of the biopolymer gel matrix. Conversely, the cohesion value experienced a substantial increase from 0.155 kg/cm² (0%) to 0.212 kg/cm² (4%). Regression analysis demonstrated a very strong correlation (R² = 0.974) for the increase in cohesion, proving the effectiveness of Xanthan Gum as a binder that strengthens interparticle adhesion. It is concluded that the addition of Xanthan Gum acts more as a soil behavior modifier to enhance cohesion, and therefore, its application needs to be carefully reconsidered for constructions requiring a high angle of internal friction.