STABILISASI TANAH Adalah pencampuran tanah dengan bahan tertentu, guna memperbaiki sifat-sifat teknis tanah, Atau dapat pula Stabilisasi Tanah adalah Usaha.

Presentasi berjudul: "STABILISASI TANAH Adalah pencampuran tanah dengan bahan tertentu, guna memperbaiki sifat-sifat teknis tanah, Atau dapat pula Stabilisasi Tanah adalah Usaha."— Transcript presentasi:

1 STABILISASI TANAH Adalah pencampuran tanah dengan bahan tertentu, guna memperbaiki sifat-sifat teknis tanah, Atau dapat pula Stabilisasi Tanah adalah Usaha untuk merubah atau memperbaiki sifat-sifat teknis tanah agar memenuhi syarat teknis tertentu

2

3 Proses Stabilisasi Tanah meliputi : Pencampuran tanah dengan tanah lain untuk memperoleh gradasi yang diinginkan, Atau Pencampuran tanah dengan bahan tambah buatan pabrik, sehingga sifat-sifat teknis tanah menjadi lebih baik Hal-hal yang perlu dipertimbangkan, bila tanah ditempat tidak memenuhi syarat untuk pembangunan struktur, adalah : 1.Membongkar material tanah dilokasi dan menggantikannya dengan material yang sesuai 2.Merubah atau memperbaiki sifat-sifat tanah ditempat, sehingga material tersebut memenuhi syarat Pada pembangunan perkerasan jalan, tanah-dasar dengan CBR<2%, umumnya diperlukan STABILISASI

4 Stabilisasi Dengan Menggunakan Bahan-Tambah Umumnya (paling sering): -Stabilisasi Tanah – Semen -Stabilisasi Tanah – Kapur -Stabilisasi Tanah – Aspal -Stabilisasi Tanah – Abu Terbang -Stabilisasi Tanah – Kimia Pabrik

5 Stabilisasi Dengan Menggunakan Bahan-Tambah Bahan-Tambah (Additives) adalah bahan hasil olahan pabrik yang bila ditambahkan kedalam tanah dengan perbandingan yang tepat akan memperbaiki sifat-sifat teknis tanah seperti : kekuatan, tekstur, kemudahan dikerjakan dan plastisitas Contoh-contoh bahan tambah adalah : - Kapur - Semen Portland, - Abu Terbang - Aspal - Dll Stabilisasi dengan menggunakan bahan tambah sering disebut juga stabilisasi kimiawi bertujuan untuk memperbaiki sifat-sifat teknis tanah dengan cara mencampur tanah dengan menggunakan bahan tambah dengan perbandingan tertentu

6 Jika pencampuran hanya dimaksudkan untuk merubah GRADASI dan PLASTISITAS TANAH dan KEMUDAHAN dikerjakan, maka hanya memerlukan bahan tambah sedikit. Namun, bila stabilisasi dimaksudkan untuk merubah tanah agar mempunyai kekuatan tinggi, maka diperlukan bahan tambah yang lebih banyak.

7 MODIFIKASI TANAH >< STABILISASI TANAH Istilah modifikasi digunakan untuk menggambarkan suatu proses stabilisasi yang hanya ditujukan untuk perbaikan sifat- sifat tanah, tapi tidak ditujukan untuk menambah kekuatan maupun keawetan tanah. Tujuan dilakukan modifikasi tanah dasar adalah untuk menciptakan landasan kerja bagi alat berat, dengan tanpa memperhatikan pengaruh modifikasi tanah tersebut terhadap hitungan perancangan perkerasan. Tujuan utamanya adalah mengarah untuk perbaikan sifat-sifat teknis tanah, misalnya mereduksi plastisitas tanah, mempertinggi kemudahan dikerjakan

8 Maksud dari STABILISASI TANAH adalah untuk menambah kapasitas dukung tanah dan kenaikan kekuatan yang akan diperhitungkan pada proses perancangan tebal perkerasan Stabilisasi membutuhkan metode perancangan dan pelaksanaan yang lebih teliti dibandingkan dengan modifikasi tanah PERTIMBANGAN PEMILIHAN BAHAN TAMBAH Bahan Stabilisasi dipilih menurut : - Macam tanah - Kondisi masalah dilokasi pekerjaan stabilisasi - Keekonomian penggunaannya Jadi, dalam stabilisasi dengan bahan tambah, tanah dilokasi tetap digunakan, dengan tidak dilakukan pembongkaran untuk penggantian tanah setempat.

9 Beberapa pertimbangan yang perlu dilakukan dalam memilih tipe bahan tambah yang cocok adalah : 1.Jenis tanah yang akan distabilisasi 2.Jenis struktur yang distabilisasi 3.Ketentuan kekuatan tanah yang harus dicapai 4.Tipe dari perbaikan tanah yang diinginkan 5.Dana yang tersedia 6.Kondisi Lingkungan

10 Metode Pemilihan Bahan Tambah Menurut Hicks (2002) distribui ukuran butiran dan batas-batas Atterberg digunakan sebagai dasar penilaian macam stabilisasi yang akan digunakan

11 Ingles dan Metcalf (1972) Distribusi ukuran butir tanah dapat dijadikan sebagai petunjuk untuk menentukan jenis stabilisasi yang cocok digunakan

12 Metode Indiana Department of Transportations Stabilisasi Tanah : 1). Kapur : Jika tanah mempunyai PI > 10% dan kadar lempung (0,002mm) > 10% 2). Semen : Jika tanah mempunyai PI ≤ 10% dan persen lolos saringan no.200 < 20% 3). Kapur, semen, atau kombinasi dengan abu terbang : jika tanah < 10% lolos saringan no.200 dan 10%<PI<20% Modifikasi Tanah 1). Kapur, jika tanahnya > 35% tanah lolos saringan no.200 dan PI>5% 2). Semen atau abu terbang, jika tanahnya ≤ 35% lolos saringan no.200 dan PI < 5% (semen dan abu terbang dapat dikombinasikan

13 Kadar bahan tambah yang digunakan untuk stabilisasi 1). Kapur : 3 – 9% 2). Semen : 3 – 10% 3). Abu Terbang : 10 – 25% Untuk lebih mengefektifkan maksud stabilisasi tanah, campuran tanah dengan kapur + abu terbang, tanah dengan semen + abu terbang dan tanah dengan kapur, semen dan abu terbang, INDOT(2002) menyarankan : 1). Perbandingan kapur dan abu terbang antara 1:1 sampai 1:9 2). Perbandingan semen dan abu terbang antara 1:3 sampai 1:4 3). Kombinasi kapur, semen dan au terbang, digunakan perbandingan 1:2:4

14 Faktor – Faktor yang perlu diperhatikan 1). IKLIM 2). UJI LABORATORIUM 3). KETERSEDIAAN BIAYA, ALAT, PERSONIL DAN BAHAN

15 STABILISASI TANAH - SEMEN Istilah tanah-semen (soil-cement), menunjukkan suatu campuran dari tanah alami dengan semen portland. Umumnya disarankan untuk melakukan stabilisasi tanah dasar, jika tanah dasar mempunyai CBR < 2% Stabilisasi tanah dengan semen untuk aplikasi jalan raya umumnya digunakan untuk material lapis pondasi (base) atau lapis pondasi bawah (subbase) Maksud utama pencampuran tanah-semen adalah untuk menghasilkan kenaikan kekuatan tanah asli. Untuk tercapainya maksud tersebut, maka penggunaan bahan-bahan tanah, semen, dan air yang akan digunakan dalam stabilisasi harus diperhatikan

16 TANAH Umumnya direkomendasikan untuk stabilisasi tanah-semen : - Banyaknya kadar semen adalah sekitar 5% untuk kerikil - Banyaknya kadar semen adalah sekitar 12% untuk lanau - Banyaknya kadar semen adalah sekitar 20% untuk Lempung Walaupun kadar semen sudah ditinggikan dalam tanah lempung, namun kekuatan campuran lempung –semen sangat lebih kecil dibandingkan dengan tanah berpasir atau kerikil berpasir Portland Cement Association (1979) mensyaratkan tanah yang akan distabilisasi dengan semen sebaiknya tanah-tanah berpasir dan berkerikil dengan : 10-35% lolos saringan no.200 (0,075mm) 55% atau lebih, lolos saringan no.4 37% atau lebih, lolos saringan no.10 Tidak ada material lebih besar dari 2” (50 mm)

17 TANAH MENGANDUNG BAHAN ORGANIK SNI 03-3438-1994 mensyaratkanm tanah yang digunakan untuk stabilisasi semen adalah : Tanah Laterit, tanah kepasiran dan Sirtu Pada umumnya bahan organik cenderung mereduksi kekuatan campuran tanah-semen Bahan organik dan kadar garam tinggi khususnya sulfat, dapat menghambat atau mencegah hidrasi semen dalam campuran tanah-semen. Umumnya disarankan tanah yang distabilisasi sebaiknya tidak mengandung bahan organik, atau kadar organiknya harus rendah agar hasilnya baik

18 SEMEN Umumnya terdapat 5 tipe semen : Tipe I Semen Portland biasa, digunakan untuk bangunan-bangunan pada umumnya, dimana tidak ada persyaratan khusus. Tipe II Semen tahan sulfat sedang, digunakan untuk bangunan-bangunan pada umumnya, terutama bila disyaratkan agak tanah terhadap sulfat dan panas hidrasi sedang Tipe III Semen kekuatan cepat tinggi, digunakan pada bangunan-bangunan yang menuntut persyaratan kekuatan awal yang tinggi Tipe IV Semen hidrasi panas rendah, digunakan pada bangunan yang mensyaratkan panas hidrainya rendah Tipe V Semen tahan sulfat tinggi, digunakan untuk bangunan-bangunan yang mensyaratkan sangat tahan terhadap sulfat

19 Air Pada umunya semua jenis air dapat digunakan untuk stabilisasi semen, dan air minum termasuk yang paling baik. Akan tetapi, air dengan kandungan organik tinggi dapat menyebabkan masalah, sehingga penggunaanya harus dihindari. SNI 03-3438-1994 mensyaratkan air yang digunakan untuk stabilisasi semen harus bersih, tidak mengandung asam, alkali, bahan organik, minyak, sulfat dan klorida.

20 Sifat-sifat Tipikal Campuran Tanah-Semen

21 Faktor-faktor yang Mempengaruhi Sifat-sifat Campuran Tanah-Semen 1) Macam Tanah 2) Kadar Semen 3) Pemadatan 4) Waktu Pemeraman 5) Cara Pencampuran

22

23 Pengaruh Kadar Semen

24

25

26

27

28

29

30 STABILISASI TANAH DENGAN KAPUR  Penambahan kapur dalam tanah merubah TEKSTUR Tanah  Tanah Lempung berubah menjadi berkelakuan mendekati lanau atau pasir, akibat penggumpalan partikel  Teknik pengujian dan pelaksanaan stabilisasi Tanah-kapur sama dengan Tanah semen. Perbedaannya Kapur lebih cocok untuk stabilisasi tanah lempungan, dan kurang cocok untuk tanah granular.  Kecepatan waktu ikatan atau kenaikan kekuatan berbeda antara campuran tanah-kapur dan tanah semen. Kenaikan kekuatan campuran Tanah semen lebih cepat dan terjadi pada waktu pemeraman pendek.  Stabilisasi tanah kapur memiliki waktu ikatan yang lebih lama, sehingga menguntungkan bila terjadi penundaan pekerjaan yang agak lama setelah pencampuran

31 Jenis Kapur Yang umum digunakan untuk stabilisasi adalah :  Kapur berkalsium tinggi, Magnesium Oksida (MgO)  Kapur Dolomite (kapur magnesium)  Kapur terhidrasi, kalsium hidroksida Ca(OH) 2 berbentuk serbuk halus, sering disebut Kapur Padam (hasil pemadaman kapur tohor dengan air)  Kapur Tohor (CaO) berbentuk bahan granular (kasar), hasil pembakaran batukapur pada suhu ±90 0 F

32 Hingga saat ini, kapur yang umumnya dipakai sebagai bahan stabilisasi adalah : - Kapur terhidrasi Ca(OH) 2 Kalsium Hidroksida - Kapur (CaO) Kalsium Oksida Hasil penelitian Rollings (1996) bahwa kapur berkalsium tinggi dan kapur dolomite memberikan hasil yang memuaskan dalam stabilisasi tanah.

33 Kapur bila ditambahkan dalam tanah lempung basah, tanah menjadi kering dengan segera (kapur terhidrasi)  Kapur dapat berfungsi mengeringkan tanah di area proyek yang basah  Kapur Tohor (CaO) lebih cepat mengeringkan tanah dibandingkan kapur terhidrasi (Ca(OH) 2 ) Sementasi (pengerasan) pada sistem tanah-kapur terjadi secara bertahap pada temperatur tertentu, Sehingga pelaksanaan terbaik adalah pada musim panas untuk memperoleh kekuatan ultimit yang terbaik Stabilisasi tanah-kapur sangat cocok digunakan pada daerah yang beriklim tropis.

34 Kecocokan Bahan Campuran Tanah berbutir halus Tanah berbutir halus dapat distabilisasi dengan kapur dengan baik Pada umumnya semua tanah berbutir halus menampakkan perubahan kearah perbaikan plastisitas, kemudahan dikerjakan, dan karakteristik perubahan volume jika dicampur dengan kapur. Pasir Pasir tidak akan bereaksi dengan kapur, karena pasir tidak mengandung mineral lempung. Namun tanah yang terdiri dari campuran pasir dan lempung dapat distabilisasi Air Untuk stabilisasi tanah-kapur, air bersih lebih cocok, sedang air asam (organik) sebaiknya dihindari. Air laut pernah digunakan untuk pencampuran, tetapi sebaiknya tidak dipakai jika diatasnya nanti akan diletakkan penutup aspal (karena kristalisasi garam dapat mengangkat penutup aspal)

35 Reaksi Tanah Lempung - Kapur  Penambahan kapur kedalam tanah memberikan ion-ion kalsium yang berlimpah (ion-ion Ca 2+ dan Mg 2+ )  Ion-ion Ca ini cenderung menggantikan kation-kation (Sodium Na + dan Potasium K + ) pada umumnya yang berada pada partikel lempung (pertukaran kation, Cation exchange)  Pergantian tersebut akan mereduksi indeks plastisitas partikel lempung secara signifikan, selain itu juga mereduksi kemudahan kehilangan kekuatan oleh perubahan kadar air dan mereduksi kelengketan (yang berarti kemudahan dikerjakan).

36 Banyaknya Kapur yang biasanya dipakai dalam pelaksanaan Stabilisasi Tanah dengan kapur adalah : 5 – 10% terhadap beratnya (Yoder dan Witczak, 1975)

37 Penundaan Waktu Pemadatan Pengaruh penundaan waktu pemadatan kurang penting pada stabilisasi dengan kapur. Terlihat bahwa berat volume kering (kepadatan) relatif konstan pada penundaan waktu pemadatan sampai sekitar 6 jam. Karena umumnya untuk stabilisasi tanah-kapur tidak ada masalah waktu penundaan pemadatan, maka proses pelaksanaan stabilisasi kapur di lapangan lebih fleksibel

38 Bahwa campuran tanah-kapur(5%) memberikan 4 kali lipat kenaikan kekuatan terhadap kekuatan tanah asli setelah 6 menit. Sedangkan untuk campuran semen (5%), kenaikan kekuatan agak tertunda dan kekuatannya bertambah secara signifikan setelah 1 jam (waktu ikatan awal dari semen portland)

39 TETAPI........ Jika penundaan pemadatan dalam waktu yang lama, maka akan berakibat nilai kepadatan campuran turun Penurunan kepadatan campuran ini bukan karena buruknya pemadatan tapi oleh perubahan sifat didalam campuran tanah-kapur. Jadi penundaan pemadatan campuran yang terlalu lama merugikan kualitas campuran. Namun bila dibandingkan dengan stabilisasi tanah- semen, waktu penundaan tanah-kapur beberapa kali lebih lama

40 Kembang Susut Kapur dapat memperbaiki karakteristik kembang susut dari tanah yang distabilisasi Potensi pengembangan dan tekanan pengembangan tereduksi secara signifikan oleh penambahan kapur dalam tanah. Pengurangan karakteristik pengembangan, umumnya diikuti dengan pengurangan daya tarik terhadap air

41 PEMERAMAN Nilai CBR naik secara signifikan pada kadar kapur sekitar 3-5%, Bila campuran tanah-kapur DIPERAM (didiamkan), CBR dapat naik hingga beberapa kali dari CBR tanah aslinya. Nilai kuat tekan bebas (qu) tanah-tanah berbutir halus yang dipadatkan pada kadar air optimum dan kepadatan maksimum pada umumnya berkisar antara 170 kPa sampai 2070 kPa (bergantung sifat tanahnya) Pemeraman selama 56 hari pada suhu 22,8 0 C, dapat menghasilkan kekuatan sampai lebih dari 4300 kPa. Bila waktu pemeraman diperpanjang lagi, sampai 75 hari pada suhu 48,9 0 C dari timbunan yang distabilisasi dengan 5% kapur, menghasilkan kuat tekan bebas sebesar 10900 kPa.

42

43

44 PROSEDUR SNI 03-3437-1994  Kadar Kapur yang akan digunakan dalam campuran tanah-kapur adalah 2-5%. Kadar kapur dihitung terhadap berat kering tanah  Dengan berbagai nilai presentasi kadar kapur, lakukan serangkaian uji pemadatan standar laboratorium. Tentukan nilai kadar air optimum dan berat volume kering maksimum dari masing-masing persentasi kadar kapur tersebut.  Lakukan uji tekan bebas dan uji CBR pada nilai-nilai kadar air optimum dan berat volume kering maksimum tersebut, dengan jumlah benda uji masing-masing 3 buah.  Efisiensi alat di laboratorium adalah 100%

45 APLIKASI DI LAPANGAN  Penggunaan stabilisasi tanah dengankapur sudah banyak dilakukan untuk pembangunan jalan raya, yaitu untuk digunakan sebagai lapis pondasi bawah (subbase).  Dalam perkerasan lentur (aspal), stabilisasi tanah dengan kapur dapat mengurangi tebal agregat lapis pondasi bawah (subbase) sampai sekitar 30 cm (Krebs dan Walker, 1971)  Stabilisasi tanah dengan kapur cocok digunakan untuk menangani tanah dasar (subgrade) yang sangat basah. Bila tanah dasar dicampur kapur, maka kapur akan menyerap kelebihan air dan menaikkan kekuatan tanah dasar dengan waktu relatif singkat.

46

47 Dalam pelaksanaan stabilisasi tanah-kapur dilapangan, kapur dapat disebar dengan cara membongkar kantong-kantong kapur dengan tangan atau dengan mesin ringan untuk pencampuran awal. Karena reaksi kapur lambat, maka campuran tanah- kapur dapat dibiarkan satu atau dua hari sesudah pencampuran awal, yaitu untuk mengijinkan adanya reaksi pengeringan dan pecahnya gumpalan lempung yang besar. Pada akhirnya nanti, tanah akan mudah dicampur dan akan dapat mendukung alat pemadat dengan baik

48

49 TERIMA KASIH Selesai.................