STABILISASI DAN PERKUATAN TANAH

Presentasi berjudul: "STABILISASI DAN PERKUATAN TANAH"— Transcript presentasi:

1 STABILISASI DAN PERKUATAN TANAH
DOSEN : Dr. Ir. Firdaus Chaeruddin, M.S. NAMA : SONNY WIJAYA STAMBUK :

2 Recommended Practice For Stabilization Of Subgrade Soils and Base Materials ( Praktek Yang Direkomendasikan Untuk Stabilisasi Material Dan Tanah Dasar ) Tanah dasar merupakan bagian penting dari pekerjaan konstruksi karena tanah ini mendukung seluruh konstruksi yang berada diatasnya. Pembangunan konstruksi tidak selalu berada diatas tanah dasar yang relatif baik, ada kemungkinan berada diatas tanah yang kurang baik. Akibatnya tanah tersebut tidak dapat digunakan sebagai lapisan dasar. Stabilisasi tanah adalah alternatif yang dapat diambil untuk memperbaiki sifat-sifat tanah yang ada. Pada prinsipnya stabilisasi tanah merupakan suatu penyusunan kembali butir-butir tanah agar lebih rapat dan saling mengunci.

3 Proses stabilisasi tanah ini meliputi :
Penggantian tanah asli : mengganti tanah dengan tanah yang sesuai spesifikasi. Perbaikan gradasi butiran. Stabilisasi dengan bahan kimia : seperti semen Stabilisasi dengan pemadatan. Tujuan perbaikan tanah tersebut adalah untuk mendapatkan tanah dasar yang stabil pada semua kondisi. Metode-metode stabilisasi yaitu : Stabilisasi mekanis Stabilisasi kimia

4 1. STABILISASI MEKANIS Stabilisasi mekanis adalah tanah yang telah distabilisasikan secara mekanis dan telah memiliki daya dukung tanah tertentu terhadap deformasi oleh muatan, disebabkan adanya kait mengait dan gesekan antar butir tanah serta daya ikat butir oleh bagian tanah yang halus/tanah liat. Beberapa usaha penambahan kekuatan atau daya dukung tanah dengan stabilisasi mekanis seperti mengganti jenis tanah eksisting, mengatur gradasi tanah atau melakukan pemadatan.

5 Perbaikan Gradasi Butiran
Perbaikan dilakukan dengan menambahkan butiran tertentu sehingga dicapai gradasi butiran yang sesuai dengan spesifikasi. Sebelum penambahan, dilakukan pengambilan sampel tanah dasar untuk diteliti gradasi butirannya, bila ditemukan pada butiran tertentu kurang baik, maka dilakukan penambahan butiran. Perbaikan ini sangat penting memngingat bahwa setiap jenis gradasi memiliki fungsi yang berbeda, yang saling melengkapi satu sama lain.

6 Stabilisasi Dengan Pemadatan
Untuk mengantisipasi tanah terutama bersifat ekspansif (kembang-susut) yang mengikuti kadar airnya maka diperlukan pemadatan (compaction) karena mempengaruhi daya dukung tanah. Adapun untuk melakukan stabilisasi tanah dengan cara pemadatan diperlukan peralatan yang berfungsi untuk memadatkan tanah tersebut. Alat-alat pemadatan yang dapat digunakan memiliki jenis yang berbeda untuk keperluan tipe pemadatan yang berbeda Smooth steel roller (penggilas dengan permuakaan halus) seperti three wheel roller, tandem roller. Pneumatic tired roller (penggilas roda ban angin) Sheep foot type roller (penggilas dengan kaki kambing)

7 Penggantian Tanah Asli
Bila kondisi eksisting tanah di lapangan sangat buruk dan tidak memungkinkan untuk dilakukan stabilisasi dengan cara perbaikan gradasi tanah, pemadatan, ataupun kimiawi karena alasan ekonomis ataupun kemudahan pengerjaan, maka tanah eksisting dapat diganti dengan tanah baru yang diambil dari tempat lain sehingga daya dukungnya mampu mencapai spesifikasi yang diinginkan dengan biaya dan waktu yang relatif efisien.

8 2. STABILISASI KIMIAWI Stabilisasi tanah secara kimiawi merupakan penambahan bahan stabilisasi yang dapat mengubah sifat-sifat kurang menguntungkan dari tanah. Di dalam usaha stabilisasi tanah ini, dikenal banyak jenis stabilizing agent’s yaitu air sendiri di dalam jumlah yang tepat dan tanah lait dalam jumlah proporsional. Adapun stabilizing agent’s untuk tanah liat antara lain adalah kapur pasang, bitumen, dan lain-lain. Stabilizing agent’s yang disebutkan tadi merupakan bahan-bahan yang menghasilkan produk yang baik sesuai dengan tujuan penstabilan tanah yang bersangkutan, derajat peningkatan mutu dan mudah dikerjakan

9 Stabilisasi Tanah Dengan Bitumen
Stabilisasi dengan bitumen digunakan dengan cara mencampur tanah dengan bitumen hingga kedalaman tertentu. Stabilisasi digunakan dengan cara menyemprotkan minyak pada permukaan dan membiarkannya terserap. Merupakan cara stabilisasi dengan bitumen yang mula-mula dilakukan. Bitumen dan material berbutir akan mencegah absorpsi air ke dalam tanah. Untuk meningkatkan penetrasi dan adhesi terhadap tanah, bitumen biasa dicampur dengan tanah sebagai emulsi, cut-back, atau busa

10 Stabilisasi clay (tanah yang kohesif) akan menghasilkan tanah yang lebih waterproof
Stabilisasi sand (tanah granular), bitumen berfungsi sebagai bahan pengikat Ada 2 macam campuran: 1. Sand bitumen : jika yang distabilisasi clean cohensionless sand maka perlu ditambah fines material untuk menambah angle of internal friction. Tipe bitumen yang digunakan : cut back atau emulsion. 2. Soil bitumen : tipe bitumen yang digunakan : cut back : RC, MC, SC; Emulsion : MS dan SS

11 Material Bitumen Dan Tanah
Stabilisasi bitumen menggunakan asphalt cement, cutback asphalt, atau asphalt emulsi. Penggunaannya tergantung tipe tanah yang distabilisasi, metode konstruksi, dan kondisi cuaca. Walaupun tanah lempung distabilisasi dengan emulsi atau cutback, dengan peforma yang cukup, kegunaan utama stabilisasi dengan emulsi bitumen adalah untuk pasir karena kohesinya yang sangat rendah atau kebutuhannya terhadap tindakan waterproofing.

12 Gambar Stabilisasi Tanah Dengan Bitumen

13 Syaratnya : 1. tidak ada aturan untuk gradasi, biasanya tanah yang digunakan harus lebih dari 50% yang melewati saringan 3/16 inci dan 10-50% melewati saringan no.200 2. batas cair harus kurang dari 40% dan indeks plastisitas kurang dari 18 3. tanah dengan lebih dari 75% melewati saringan no.200 dan batas cair lebih dari 50 masih tetap dapat diberi perlakuan. Adhesi yang lemah antara bitumen dengan permukaan pasir silika akan menyebabkan stripping jika air memasuki tanah, dan menghilangkan efek stabilisasi.

14 Material Lain Air air dibutuhkan dalam pemadatan. Dapat digunakan jenis air apapun kecuali air laut, untuk menghindari resiko mengembang. Serangan bakteri serangan bakteri dapat menyebabkan penggetasan pada bitumen, kondisi ini dapat terjadi dimana terdapat sulfat di dalam air atau tanah. Namun, pengaruhnya terhadap stabilisasi tanah belum dapat dipastikan.

15 Garam atau materi organik
konsentrasi tinggi garam dan materi organik dapat mereduksi pengaruh bitumen ketika garam atau material organik melapisi partikel tanah dan menghalangi adhesi antara bitumen dan tanah. Aditif lain Aditif sebanyak kurang dari 1% yang ditambahkan ke tanah dapat meningkatkan kekuatan dan ketahanan terhadap air. Penambahan aditif ke dalam cutback dapat meningkatkan kekuatan namun juga menurunkan ketahanan terhadap air.

16 Stabilisasi Tanah Dengan Semen
Klasifikasi stabilisasi tanah dengan semen dibagi kedalam 5 tipe (kezdi,1979:108) yaitu: Soil-Cement. Tipe stabilisasi tanah-semen ini merupakan tipe yang umum, dimana pencampuran tanah dan semen biasa digunakan untuk pondasi bangunan, perlindungan tanah terhadap erosi dan pembekuan tanah. Cement Improved Granuler-Soil Mix. Stabilisasi tipe ini digunakan untuk mengurangi sifat kembang-susut dan plastisitas tanah yang tinggi sehingga dapat meningkatkan daya dukung tanah, dengan menambahkan semen sesuai yang diperlukan.

17 Cement Improved Silt-Clay Mix
Cement Improved Silt-Clay Mix. Penambahan kadar semen dilakukan secara bertahap dalam jumlah yang lebih besar dibandingkan dengan tipe 2 untuk mengurangi sifat kembang-susut tanah dan meningkatkan daya dukung tanah sesuai dengan kadar air yang ada di lapangan. plastic Soil-Cement. Tipe stabilisasi ini digunakan untuk tanah dengan kadar air yang lebih tinggi misalnya untuk aliran irigasi, parit dan bangunan pengairan lainnya. Hasil stabilitas dapat memberikan perlindungan terhadap tanah dari erosi.

18 Cement-Treated Soil Pastes And Mortars
Cement-Treated Soil Pastes And Mortars. Tipe ini digunakan untuk kondisi tanah dengan kadar yang sangat tinggi dengan cara menginjeksi campuran tanah-semen ke dalam tanah sebagai perkuatan. Pada umumnya ditambahkan beberapa bahan kimia pembantu.

19 Gambar Stabilisasi Tanah Dengan Semen

20 Jenis semen yang biasa digunakan adalah semen portland tipe 1 yang paling banyak digunakan. Masalah yang dihadapi dalam penggunaan semen tipe ini adalah pada saat digunakan pada tanah yang mengandung kadar air serta bahan organik, sulfat dan garam-garaman dalam kadar air yang tinggi. Kendala lain dari penggunaan semen ini adalah penyerapan air untuk hidrasi semen dan reaksi awal ettringgite relatif kecil yaitu 28% dari berat semen serta dapat terjadi keretakan. Stabilisasi tanah dengan semen lebih cocok untuk jenis tanah tertentu yaitu tanah kepasiran atau batu kerikil.

21 Penambahan semen, akan meningkatkan daya dukung tanah dan memperbaiki daya tahan tanah terhadap air (sweeling rendah) sehingga durabilitasnya meningkat. Kandungan semen yang tinggi, juga tidak akan berdampak baik. Karena berpengaruh terhadap kekakuan campuran (cracking).

22 Mekanisme Stabilisasi Tanah Dengan Semen
Semen portland terdiri dari kalsium-silikat dan kalsium aluminat, ketika dikombinasikan dengan air, hidrat untuk membentuk senyawa kalsium-penyemenan silicatehydrate dan kalsium-aluminate-hidrat, serta kelebihan kalsium hidroksida. Karena bahan semen, serta kalsium hidroksida terbentuk, semen portland mungkin bisa berhasil menstabilkan baik tanah granular dan halus, serta agregat dan lain-lain.

23 Pozzolanat reaksi antara kalsium hidroksida dilepaskan selama hidrasi silika dan alumina tanah dan tanah terjadi pada tanah liat halus dan merupakan aspek penting dari stabilisasi tanah tersebut. Permeabilitas cement stabilized material sangat berkurang. Hasilnya adalah bahan yang tahan kelembaban yang sangat tahan lama dan tahan tahan terhadap pencucian dalam jangka panjang.

24 Stabilisasi Tanah Dengan Kapur
Metode perbaikan tanah dengan kapur salah satu alternatif usaha perbaikan tanah yang tidak memenuhi standar sebagai lapisan tanah dasar untuk perkerasan atau pondasi bangunan. Tujuan stabilisasi tanah dengan kapur yaitu meningkatkan akses di tanah basah (reaksi penguapan akibat campuran air dan kapur dalam tanah). Kapur bereaksi dengan air tanah sehingga merubah sifat tanahnya, mengurangi kelekatan dan kelunakan tanah.

25 Sifat ekspansif yang menyusut dan berkembang karena kondisi airnya akan berkurang secara drastis karena butir kapur. Kapur yang terdiri dari ion-ion Ca, Mg dan sebagian kecil Na dapat digunakan untuk : 1. mengurangi sifat mengembang dari tanah 2. mengurangi plastisitas dari tanah 3. meningkatkan daya dukung dari tanah

26 Mekanisme dasar stabilisasi dengan kapur :
1. adanya ikatan ion Ca, Mg dan Na yang menyebabkan bertambahnya ikatan antara partikel tanah. 2. adanya proses sementasi ( antara kapur dan tanah sehingga kekuatan geser/daya dukung tanah menjadi naik ). 3. stabilisasi tanah dengan campuran kapur hanya efektif digunakan untuk tanah lempung dan tidak efektif untuk tanah pasir.

27 Material Yang Diperlukan
1. kapur spesifikasi persyaratan untuk kapur : a. Calcium oxide ( CaO ) kandungan Ca & MgO ± 92% kandungan CO2 (oven) ± 3% : CO2 (lap) ± 10% b. Calcium Hidroxide ( Ca(OH)2 ) kandungan Ca & MgO ± 95% kandungan CO2 (oven) ± 5% : CO2 (lap) ± 7%

28 2. Tanah Efektif digunakan pada tanah yang lempung yang plastisitasnya tinggi Membuat struktur tanah jadi rapuh sehingga mudah dipadatkan dengan konsekuensi nilai kepadatan maksimum menjadi turun 3. Air Air yang digunakan adalah air yang tidak mengandung asam Air laut boleh digunakan tapi tidak boleh mengalami kontak dengan lapisan aspal

29 Efek Kandungan Kapur Terhadap Kuat Tekan Bebas Dari Beberapa Jenis Tanah

30 Pengaruh Tundaan Pemadatan Terhadap Bahan Campuran Semen Dan Kapur

31 Perbandingan Kuat Geser Tanah Terhadap Lama Waktu Campuran Antara Kapur Dan Semen

32 Mekanisme Stabilisasi Kapur Pada Tanah Lempung

33 Truk Yang Disiapkan Untuk Kapur Yang Akan Dicampur Dengan Tanah

34 Proses Pemberian Kapur Ke Tanah

35 Proses Pengadukan/Pencampuran Kapur Dengan Tanah

36 Proses Pemberian Air Pada Campuran Kapur Dan Tanah

37 Proses Pemadatan Pada Campuran Kapur Dan Tanah