PRESENTASI PERTA
PERBAIKAN TANAH
KELOMPOK 2
DIANA DESTRI S
(22-2012-126)
KARTIKA SEINARI M (22-2012-079)
HADIRANTI
(22-2011-098)
RANGGA ANHAR
(22-2011-138)
Perbaikan Tanah
Perbaikan tanah adalah usaha untuk meningkatkan
stabilitas dan kapasitas daya dukung tanah. Menurut
bowles (1984) apabila
tanah yang terdapat
dilapangan bersifat sangat lepas atau sangat mudah
tertekan, atau apabila mempunyai indeks konsistensi
yang tidak sesuai, permeabilitas yang terlalu tinggi,
atau sifat lain yang tidak diinginkan sehingga tidak
sesuai untuk suatu proyek pembangunan, maka tanah
tersebut harus di stabilisasikan.
TEKNIK PERBAIKAN TANAH
Tujuan secara umum
•
•
•
•
•
•
•
Menaikkan Daya dukung & Kuat Geser
Menaikkan Modulus
Mengurangi Kompressibilitas
Mengontrol stabilitas volume (shringking & swelling)
Mengurangi kerentanan terhadap liquifaksi
Memperbaiki kualitas material untuk bahan konstruksi
Memperkecil pengaruh lingkungan
KRITERIA PEMILIHAN METODE
•
•
•
•
•
•
•
Jenis & Tingkat Perbaikan yang diinginkan
Jenis & struktur tanah, serta kondisi aliran air tanah
Biaya
Ketersediaan peralatan & material
Waktu konstruksi
Kemungkinan kerusakan struktur disekitarnya
Ketahanan material yang digunakan
PERBAIKAN TANAH DENGAN CARA KIMIA
Prinsip dasar
Mengubah komposisi fisik dan kimiawi tanah dengan
menambahkan admixture sehingga terjadi peningkatan
kepadatan dan kohesi serta modulus kekakuan tanah terhadap
pembebanan
Jenis Perbaikan yang dilakukan
Penambahan Admixture (di permukaan dan pada kedalaman
tertentu
Penggunaan Grouting
Metode Thermal (Heating & Freezing)
Prinsip Kerja
• Penggunaan Admixtrure
Dilakukan pada tanah permukaan (misalnya timbunan jalan
raya, oprit jembatan, lantai gudang, open storage, perkuatan
lereng, mengurangi erosi dll.
Deep mixing dilakukan dengan membuat kolom kolom dalam
tanah yang diisi dengan admixture
• Perbaikan dengan Grouting
Grouting adalah menyintikkan suatu bahan kimia pada suatu
lokasi dalam tanah yang merupakan perlemahan. Umumnya
grouting digunakan pada daerah terbatas (pada sebaian dari
struktur) untuk memperkuat (lihat gambar)
• Metode Thermal
Groung freezing merupakan metode yang cocok untuk semua
jenis tanah namun jarang digunakan karena mahal
1. Perbaikan 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
• Kapur bereaksi dengan air tanah sehingga merubah
sifat tanahnya,mengurangi kelekatan dan kelunakan
tanah.
• 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 plastis dari tanah
3. Meningkatkan daya dukung dari tanah
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. Stabilitas tanah dengan campuran kapur hanya efektif digunakan untuk
tanah lempung dan tidak efektif untuk tanah pasir
Proses
MATERIAL YANG DIPERLUKAN
1. Kapur
•Spesifikasi
persyaratan untuk kapur :
1. Calcium oxide (CaO)
Kandungan Ca&MgO ≥ 92%
CO2 (oven) 3% ; CO2 (lap) 10%
2. Calcium Hidroxide (Ca(OH)2)
Kandungan Ca&MgO ≥ 95%
CO2 (oven) 5% ; CO2 (lap) %
2.Tanah
• Efektif digunakan pada tanah lempung yang
plastisitasnya tingi
• Membuat struktur tanah jadi rapuh sehingga
mudah dipadatkan dengan konsekuensi nilai
kepadatan makasimum 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
Kriteria
Lime Modification
Tujuan : meningkatkan akses di tanah basah ( reaksi
penguapan akibat campuran air dan kapur dalam
tanah)
Persyaratan : 1. batas plastis meningkat
2. kuat geser bertambah
3. plastisitas berkurang
4. persentase lolos saringan 3/16
bertambah
Kriteria
Lime Stabilization
Tujuan : meningkatkan material lapisan tanah
dasar untuk meningkatkan material lapisan
pondasi
Persyaratan : 1. daya dukung tanah bertambah
2. pengembangan berkurang
3. plastisitas berkurang
4. kuat geser bertambah
Tipe tanah
Untuk modifikasi
Untuk stabilisasi
Batu pecah halus
2-4%
Tidak disarankan
Kerikil lempung bergradasi
baik
Pasir
1-3%
3%
Tidak disarankan
Tidak disarankan
Lempung berpasir
Tidak disarankan
5%
Lempung berlanau
1-3%
2-4%
Lempung padat
1-3%
3-8%
Lempung sangat padat
1-3%
3-8%
Tidak disarankan
Tidak disarankan
Tanah organik
KESIMPULAN
• Penambahan kapur pada tanah yang tidak
memiliki stabilitas mekanik akan meningkatkan
kekuatannya, daya dukungnya dan ketahanan
terhadap air
• Mengubah secara tepat plastiitas suatu tanah
dan meyebabkan tanah tersebut menjadi kering
• Efektif digunakan pada konstruksi yang
mengalami penundaan dan cocok digunakan
untuk tanah lempung
PERBAIKAN TANAH DENGAN
CAMPURAN SEMEN
Semen
Perbaikan Tanah Menggunakan Semen
• Stabilisasi tanah dengan semen diartikan sebagai
pencampuran antara tanah yang telah dihancurkan,
semen dan air, yang kemudian dipadatkan sehingga
menghasilkan suatu material baru disebut Tanah –
Semen dimana kekuatan, karakteristik deformasi,
daya tahan terhadap air, cuaca dan sebagainya dapat
disesuikan dengan kebutuhan untuk perkerasan jalan,
pondasi bagunan dan jalan, aliran sungai dan lainlain.
Proses Kimia pada pencampuran Tanah
dengan Semen
Absorbsi air dan reaksi pertukaran ion
• Bila Semen Portland ditambahkan pada tanah, ion
kalsium Ca++ dilepaskan melalui proses hidrolisa dan
pertukaran ion berlanjut pada permukaan partikelpartikel lempung.
• Butiran lempung dalam kandungan tanah berbentuk
halus dan bermuatan negatif.
• Ion positif seperti ion hidrogen (H+), ion sodium
(Na+), ion kalsium (K+), serta air yang berpolarisasi
• Dari reaksi-reaksi kimia tersebut di atas, maka reaksi
utama yang berkaitan dengan kekuatan ialah hidrasi
dari A-lit (3CaO. SiO2) dan B-lit (2CaO.SiO2),
sehingga membentuk kalsium silikat dan kalsium
aluminat yang mengakibatkan kekuatan tanah
meningkat.
Perbaikan Tanah Dengan Fly Ash
Definisi
Fly Ash adalah salah satu residu yang
dihasilkan dalam pembakaran, biasanya dari
hasil pembakaran batu bara. Fly Ash biasanya di
tangkap oleh filter partikel sebelum gas dibuang
melalui cerobong asap.
Fly Ash
Stabilisasi Dengan Fly Ash
Mencampurkan secara langsung antara Fly-Ash dan
tanah yang telah dihancurkan, kemudian
menambahkannya dengan air dan kemudian
dipadatkan. Dari hasil campuran tanah – Fly Ash - air
ini, dapat menghasilkan tanah yang memiliki sifat atau
karakteristik teknis yang lebih baik dibandingkan
sebelumnya . Jika abu terbang dicampur dengan bahan
tanah, akan terjadi proses lekatan sementasi antara lain
akibat pengaruh pozzolan atau akibat sifat pengerasan
alami abu terbang karena kondisi pemadatan dan air
yang ada.
Stabilisasi tanah dengan penambahan fly ash
biasanya digunakan untuk tanah lunak,
subgrade tanah kelempungan dibawah jalan
yang mengalami beban pengulangan (repeated
loading).
Menurut ASTM C618 fly ash dibagi menjadi
dua kelas yaitu :
1. Fly Ash kelas F
merupakan fly ash yang diproduksi dari
pembakaran batubara anthracite atau
bituminous, mempunyai sifat pozzolanic dan
untuk mendapatkan sifat cementitious harus
diberi penambahan quick lime, hydrated lime,
atau semen. Fly ash kelas F ini kadar kapurnya
rendah (CaO < 10%).
2. Fly Ash kelas C
diproduksi dari pembakaran batubara lignite
atau sub-bituminous selain mempunyai sifat
pozolanic juga mempunyai sifat self-cementing
(kemampuan untuk mengeras dan menambah
strength apabila bereaksi dengan air) dan sifat
ini timbul tanpa penambahan kapur. Biasanya
mengandung kapur (CaO) > 20%.
Komposisi Fly Ash
•
•
•
•
silika (SiO2)
alumina (Al2O3)
ferooksida (Fe2O3)
kalsium oksida (CaO
•
•
•
•
•
unsur tambahan lain yaitu :
magnesium oksida (MgO)
titanium oksida (TiO2)
alkalin (Na2O dan K2O)
sulfur trioksida (SO3)
pospor oksida (P2O5) dan carbon.
Manfaat
1. Mengurangi kebutuhan air
2. Memperbaiki kohesi
3. Mengurangi shringkage dan permeabilitas
tanah
4. Menambah kekuatan beton bermutu tinggi
5. Mencegah polusi udara
PERBAIKAN TANAH DENGAN ABU
SEKAM PADI
Definisi
Bagian dari bulir padi-padian berupa lembaran yang
kering, bersisik, dan tidak dapat dimakan oleh manusia.
Sekam dapat dijumpai pada hampir semua anggota
rumput-rumputan, meskipun pada beberapa budidaya
ditemukan pula variasi bulir tanpa sekam (misalnya
jagung dan gandum).
Stabilisasi
Pada pembakaran padi menjadi abu akan terjadi
kehilangan zat organik, dan menghasilkan
sisa silika yang banyak.
Pengaruh panas terhadap silika dalam sekam
dapat menghasilkan perubahan struktural
yang berpengaruh terhadap dua hal, yaitu
tingkat aktivitas pozzolan dan kehalusan
butirnya.
KOMPOSISI
SiO2, K2O, Fe2O3, CaO
MgO, Cl, P2O5, Na2O3, SO3
Manfaat
Selama proses pembakaran sekam padi
menjadi abu, zat-zat organik akan hilang dan
meninggalkan sisa yang kaya akan silika. Selain
itu, perlakuan panas pada silika dalam sekam
padi menghasilkan perubahan struktural yang
berpengaruh pada dua hal yaitu tingkat aktivitas
pozzolan dan kehalusan butir abunya.
Silika merupakan unsur pokok abu sekam
padi (Rice Husk Ash /RHA) yang
menguntungkan, karena pada kondisi yang
sesuai dapat bereaksi dengan kapur bebas
membentuk gel yang bersifat sebagai bahan ikat.
TERIMA KASIH
ATAS PERHATIANNYA
BYE..BYE
KELOMPOK 2
DIANA DESTRI S
(22-2012-126)
KARTIKA SEINARI M (22-2012-079)
HADIRANTI
(22-2011-098)
RANGGA ANHAR
(22-2011-138)
Perbaikan Tanah
Perbaikan tanah adalah usaha untuk meningkatkan
stabilitas dan kapasitas daya dukung tanah. Menurut
bowles (1984) apabila
tanah yang terdapat
dilapangan bersifat sangat lepas atau sangat mudah
tertekan, atau apabila mempunyai indeks konsistensi
yang tidak sesuai, permeabilitas yang terlalu tinggi,
atau sifat lain yang tidak diinginkan sehingga tidak
sesuai untuk suatu proyek pembangunan, maka tanah
tersebut harus di stabilisasikan.
TEKNIK PERBAIKAN TANAH
Tujuan secara umum
•
•
•
•
•
•
•
Menaikkan Daya dukung & Kuat Geser
Menaikkan Modulus
Mengurangi Kompressibilitas
Mengontrol stabilitas volume (shringking & swelling)
Mengurangi kerentanan terhadap liquifaksi
Memperbaiki kualitas material untuk bahan konstruksi
Memperkecil pengaruh lingkungan
KRITERIA PEMILIHAN METODE
•
•
•
•
•
•
•
Jenis & Tingkat Perbaikan yang diinginkan
Jenis & struktur tanah, serta kondisi aliran air tanah
Biaya
Ketersediaan peralatan & material
Waktu konstruksi
Kemungkinan kerusakan struktur disekitarnya
Ketahanan material yang digunakan
PERBAIKAN TANAH DENGAN CARA KIMIA
Prinsip dasar
Mengubah komposisi fisik dan kimiawi tanah dengan
menambahkan admixture sehingga terjadi peningkatan
kepadatan dan kohesi serta modulus kekakuan tanah terhadap
pembebanan
Jenis Perbaikan yang dilakukan
Penambahan Admixture (di permukaan dan pada kedalaman
tertentu
Penggunaan Grouting
Metode Thermal (Heating & Freezing)
Prinsip Kerja
• Penggunaan Admixtrure
Dilakukan pada tanah permukaan (misalnya timbunan jalan
raya, oprit jembatan, lantai gudang, open storage, perkuatan
lereng, mengurangi erosi dll.
Deep mixing dilakukan dengan membuat kolom kolom dalam
tanah yang diisi dengan admixture
• Perbaikan dengan Grouting
Grouting adalah menyintikkan suatu bahan kimia pada suatu
lokasi dalam tanah yang merupakan perlemahan. Umumnya
grouting digunakan pada daerah terbatas (pada sebaian dari
struktur) untuk memperkuat (lihat gambar)
• Metode Thermal
Groung freezing merupakan metode yang cocok untuk semua
jenis tanah namun jarang digunakan karena mahal
1. Perbaikan 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
• Kapur bereaksi dengan air tanah sehingga merubah
sifat tanahnya,mengurangi kelekatan dan kelunakan
tanah.
• 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 plastis dari tanah
3. Meningkatkan daya dukung dari tanah
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. Stabilitas tanah dengan campuran kapur hanya efektif digunakan untuk
tanah lempung dan tidak efektif untuk tanah pasir
Proses
MATERIAL YANG DIPERLUKAN
1. Kapur
•Spesifikasi
persyaratan untuk kapur :
1. Calcium oxide (CaO)
Kandungan Ca&MgO ≥ 92%
CO2 (oven) 3% ; CO2 (lap) 10%
2. Calcium Hidroxide (Ca(OH)2)
Kandungan Ca&MgO ≥ 95%
CO2 (oven) 5% ; CO2 (lap) %
2.Tanah
• Efektif digunakan pada tanah lempung yang
plastisitasnya tingi
• Membuat struktur tanah jadi rapuh sehingga
mudah dipadatkan dengan konsekuensi nilai
kepadatan makasimum 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
Kriteria
Lime Modification
Tujuan : meningkatkan akses di tanah basah ( reaksi
penguapan akibat campuran air dan kapur dalam
tanah)
Persyaratan : 1. batas plastis meningkat
2. kuat geser bertambah
3. plastisitas berkurang
4. persentase lolos saringan 3/16
bertambah
Kriteria
Lime Stabilization
Tujuan : meningkatkan material lapisan tanah
dasar untuk meningkatkan material lapisan
pondasi
Persyaratan : 1. daya dukung tanah bertambah
2. pengembangan berkurang
3. plastisitas berkurang
4. kuat geser bertambah
Tipe tanah
Untuk modifikasi
Untuk stabilisasi
Batu pecah halus
2-4%
Tidak disarankan
Kerikil lempung bergradasi
baik
Pasir
1-3%
3%
Tidak disarankan
Tidak disarankan
Lempung berpasir
Tidak disarankan
5%
Lempung berlanau
1-3%
2-4%
Lempung padat
1-3%
3-8%
Lempung sangat padat
1-3%
3-8%
Tidak disarankan
Tidak disarankan
Tanah organik
KESIMPULAN
• Penambahan kapur pada tanah yang tidak
memiliki stabilitas mekanik akan meningkatkan
kekuatannya, daya dukungnya dan ketahanan
terhadap air
• Mengubah secara tepat plastiitas suatu tanah
dan meyebabkan tanah tersebut menjadi kering
• Efektif digunakan pada konstruksi yang
mengalami penundaan dan cocok digunakan
untuk tanah lempung
PERBAIKAN TANAH DENGAN
CAMPURAN SEMEN
Semen
Perbaikan Tanah Menggunakan Semen
• Stabilisasi tanah dengan semen diartikan sebagai
pencampuran antara tanah yang telah dihancurkan,
semen dan air, yang kemudian dipadatkan sehingga
menghasilkan suatu material baru disebut Tanah –
Semen dimana kekuatan, karakteristik deformasi,
daya tahan terhadap air, cuaca dan sebagainya dapat
disesuikan dengan kebutuhan untuk perkerasan jalan,
pondasi bagunan dan jalan, aliran sungai dan lainlain.
Proses Kimia pada pencampuran Tanah
dengan Semen
Absorbsi air dan reaksi pertukaran ion
• Bila Semen Portland ditambahkan pada tanah, ion
kalsium Ca++ dilepaskan melalui proses hidrolisa dan
pertukaran ion berlanjut pada permukaan partikelpartikel lempung.
• Butiran lempung dalam kandungan tanah berbentuk
halus dan bermuatan negatif.
• Ion positif seperti ion hidrogen (H+), ion sodium
(Na+), ion kalsium (K+), serta air yang berpolarisasi
• Dari reaksi-reaksi kimia tersebut di atas, maka reaksi
utama yang berkaitan dengan kekuatan ialah hidrasi
dari A-lit (3CaO. SiO2) dan B-lit (2CaO.SiO2),
sehingga membentuk kalsium silikat dan kalsium
aluminat yang mengakibatkan kekuatan tanah
meningkat.
Perbaikan Tanah Dengan Fly Ash
Definisi
Fly Ash adalah salah satu residu yang
dihasilkan dalam pembakaran, biasanya dari
hasil pembakaran batu bara. Fly Ash biasanya di
tangkap oleh filter partikel sebelum gas dibuang
melalui cerobong asap.
Fly Ash
Stabilisasi Dengan Fly Ash
Mencampurkan secara langsung antara Fly-Ash dan
tanah yang telah dihancurkan, kemudian
menambahkannya dengan air dan kemudian
dipadatkan. Dari hasil campuran tanah – Fly Ash - air
ini, dapat menghasilkan tanah yang memiliki sifat atau
karakteristik teknis yang lebih baik dibandingkan
sebelumnya . Jika abu terbang dicampur dengan bahan
tanah, akan terjadi proses lekatan sementasi antara lain
akibat pengaruh pozzolan atau akibat sifat pengerasan
alami abu terbang karena kondisi pemadatan dan air
yang ada.
Stabilisasi tanah dengan penambahan fly ash
biasanya digunakan untuk tanah lunak,
subgrade tanah kelempungan dibawah jalan
yang mengalami beban pengulangan (repeated
loading).
Menurut ASTM C618 fly ash dibagi menjadi
dua kelas yaitu :
1. Fly Ash kelas F
merupakan fly ash yang diproduksi dari
pembakaran batubara anthracite atau
bituminous, mempunyai sifat pozzolanic dan
untuk mendapatkan sifat cementitious harus
diberi penambahan quick lime, hydrated lime,
atau semen. Fly ash kelas F ini kadar kapurnya
rendah (CaO < 10%).
2. Fly Ash kelas C
diproduksi dari pembakaran batubara lignite
atau sub-bituminous selain mempunyai sifat
pozolanic juga mempunyai sifat self-cementing
(kemampuan untuk mengeras dan menambah
strength apabila bereaksi dengan air) dan sifat
ini timbul tanpa penambahan kapur. Biasanya
mengandung kapur (CaO) > 20%.
Komposisi Fly Ash
•
•
•
•
silika (SiO2)
alumina (Al2O3)
ferooksida (Fe2O3)
kalsium oksida (CaO
•
•
•
•
•
unsur tambahan lain yaitu :
magnesium oksida (MgO)
titanium oksida (TiO2)
alkalin (Na2O dan K2O)
sulfur trioksida (SO3)
pospor oksida (P2O5) dan carbon.
Manfaat
1. Mengurangi kebutuhan air
2. Memperbaiki kohesi
3. Mengurangi shringkage dan permeabilitas
tanah
4. Menambah kekuatan beton bermutu tinggi
5. Mencegah polusi udara
PERBAIKAN TANAH DENGAN ABU
SEKAM PADI
Definisi
Bagian dari bulir padi-padian berupa lembaran yang
kering, bersisik, dan tidak dapat dimakan oleh manusia.
Sekam dapat dijumpai pada hampir semua anggota
rumput-rumputan, meskipun pada beberapa budidaya
ditemukan pula variasi bulir tanpa sekam (misalnya
jagung dan gandum).
Stabilisasi
Pada pembakaran padi menjadi abu akan terjadi
kehilangan zat organik, dan menghasilkan
sisa silika yang banyak.
Pengaruh panas terhadap silika dalam sekam
dapat menghasilkan perubahan struktural
yang berpengaruh terhadap dua hal, yaitu
tingkat aktivitas pozzolan dan kehalusan
butirnya.
KOMPOSISI
SiO2, K2O, Fe2O3, CaO
MgO, Cl, P2O5, Na2O3, SO3
Manfaat
Selama proses pembakaran sekam padi
menjadi abu, zat-zat organik akan hilang dan
meninggalkan sisa yang kaya akan silika. Selain
itu, perlakuan panas pada silika dalam sekam
padi menghasilkan perubahan struktural yang
berpengaruh pada dua hal yaitu tingkat aktivitas
pozzolan dan kehalusan butir abunya.
Silika merupakan unsur pokok abu sekam
padi (Rice Husk Ash /RHA) yang
menguntungkan, karena pada kondisi yang
sesuai dapat bereaksi dengan kapur bebas
membentuk gel yang bersifat sebagai bahan ikat.
TERIMA KASIH
ATAS PERHATIANNYA
BYE..BYE