TUGAS STABILISASI DAN PERKUATAN TANAH

STABILISASI DAN
PERKUATAN TANAH
DOSEN : Dr. Ir. Firdaus Chaeruddin, M.S.
NAMA : SONNY WIJAYA
STAMBUK : 1334013

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.




1.

2.
3.

4.



1.
2.

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

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.

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.


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
1. Smooth steel roller (penggilas dengan permuakaan
halus) seperti three wheel roller, tandem roller.
2. Pneumatic tired roller (penggilas roda ban angin)
3. Sheep foot type roller (penggilas dengan kaki
kambing)

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.

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


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








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

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.

Gambar Stabilisasi Tanah
Dengan Bitumen





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.

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.



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.


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.






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.



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.

Gambar Stabilisasi Tanah
Dengan Semen



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.

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).


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-aluminatehidrat, 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.



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.

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.


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




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.

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%

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


Efek Kandungan Kapur Terhadap
Kuat Tekan Bebas Dari Beberapa
Jenis Tanah

Pengaruh Tundaan Pemadatan
Terhadap Bahan Campuran
Semen Dan Kapur

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

Mekanisme Stabilisasi Kapur
Pada Tanah Lempung

Truk Yang Disiapkan Untuk Kapur
Yang Akan Dicampur Dengan
Tanah

Proses Pemberian Kapur Ke
Tanah

Proses Pengadukan/Pencampuran
Kapur Dengan Tanah

Proses Pemberian Air Pada
Campuran Kapur Dan Tanah

Proses Pemadatan Pada
Campuran Kapur Dan Tanah