2.5.1.1. Stabilisasi Tanah Dengan Kapur
Stabilisasi tanah dengan kapur telah banyak digunakan pada proyek-proyek jalan di banyak Negara. Stabilisasi dengan kapur dan pozzolan cocok digunakan untuk tanah
kohesif berbutir halus, seperti pada tanah lempung. Sementara stabilisasi dengan semen cocok untuk tanah yang tidak kohesif tanah berpasir atau kerikil yang mengandung
sedikit tanah berbutir halus Soedarmo dan Purnomo, 1997. Kapur dapat diklasifikasikan dalam beberapa jenis yaitu :
a. Kapur tohor CaO : hasil pembakaran batu alam yang komposisinya sebagian besar
berupa kalsium karbonat, b.
Kapur padam CaOH
2
: hasil pemadaman kapur tohor dengan air dan membentuk hidrat,
c. Kapur udara : kapur padam yang apabila diaduk dengan air setelah beberapa waktu
dapat mengeras di udara karena pengikatan karbon dioksida, d.
Kapur hidrolis : kapur padam yang apabila diaduk dengan air setelah beberapa waktu dapat mengeras baik di dalam air atau di udara.
Kapur yang umum digunakan untuk bahan stabilisasi adalah : Kapur kembang CaO dan Kapur padam : CaOH
2
. Kapur hidrasi digunakan di laboratorium dan komponen CaOH
2
merupakan penentu reaksi dengan material tanah dasar. Sedangkan di lapangan, digunakan kapur
mentah CaO untuk stabilisasi tanah dasar. Nilai konversi sangat penting untuk jumlah tingkat penghamparan karena adanya perbedaan dari sumber pabrik pengolahan kapur.
Secara ringkas, kapur hidrasi CaOH
2
tidak murni dan variasi penggunaan kapur di lapangan sangat beragam. Keuntungan dan kekurangan menggunakan CaOH
2
dan CaO dapat dilihat pada table 2.7.
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Tabel 2.6. Persyaratan Sifat-sifat Kapur untuk Stabilisasi Tanah
Unsur Calsium Hidroksida
Calsium Oksida
Komposisi CaOH
2
CaO
Bentuk Serbuk Tepung
Granular Kepadatan Curah tm
3
0,45 – 0,56 0,9 – 1,3
Ekuivalensi dengan CaOH
2
1,00 1,32
Magnesium dan Kalsium Oksida 95
92 Kalsium Dioksida
5 - 7 3 - 10
Sumber : AustStab Technical Note, lime stabilization practice, 2008
Tahapan proses kimia pada stabilisasi tanah menggunakan kapur adalah sebagai berikut : a.
Absorbsi air, reaksi eksotermis dan reaksi ekspansif Pada temperature di bawah 350
o
C, komponen kalsium oksida dari kapur mentah bereaksi dengan air untuk menghasilkan kalsium hidroksida seperti halnya pembebasan
panas. Persamaan di bawah ini menunjukkan bahwa 56 unit berat dari kalsium oksida murni akan berhidrasi dengan 18 unit berat air. Dan sebaliknya, akan diperlukan 320 liter
air untuk menghidrasi satu ton CaO. Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut : CaO + H
2
O CaOH
2
+ heat
Calsium Oxide Calsium hydroxide
Quicklime Hydrated lime
Heat of hydration
∼
272 kcalkg CaO
b. Reaksi pertukaran ion
Butiran lempung dalam kaqndungan tanah berbentuk halus dan bermuatan negative. Ion positif seperti ion hydrogen H
+
, ion sodium Na
+
, ion kalsium K
+
, serta air yang berpolarisasi, semuanya melekat pada permukaan butiran tanah.
Jika kapur ditambahkan pada tanah dengan kondisi seperti di atas, maka pertukaran ion segera terjadi, dan ion sodium yang berasal dari larutan kapur diserap
oleh permukaan butiran tanah. Jadi, permukaan butiran tanah tadi kehilangan kekuatan tolaknya repulsion force, dan terjadilah kohesi pada butiran itu sehingga berakibat
kenaikan kekuatan konsistensi tanah tersebut.
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Tabel 2.7. Perbandingan antara CaOH
2
dengan CaO
Jenis Kapur Keuntungan
Kekurangan
CaOH
2
Tidak memerlukan banyak air Lebih peka untuk berdebu
CaO 1.
Lebih hemat penggunaanya sekitar 30 daripada kapur jenis lain
2. Kepadatan curah lebih besar
3. Lebih cepat kering di lahan yang basah
1. Memerlukan
banyak air
daripada penggunaan
kapur CaOH
2
2. Mengeluarkan uap air saat
proses slaking
Sumber : AustStab Technical Note, lime stabilization practice, 2008
c. Reaksi pozolan
Reaksi antara silica SiO
2
dan alumina Al
2
O
3
halus yang terkandung dalam tanah lempung dengan kandungan mineral reaktif, sehingga dapat bereaksi dengan kapur
dan air. Hasil reaksi adalah terbentuknya kalsium silikat hidrat seperti : tobermorit, kalsium aluminat hidrat
4
CaO. Al
2
O
3
.
12
H
2
O dan gehlenit hidrat
4
CaO. Al
2
O
3.
SiO
2
.
6
H
2
O yang tidak larut dalam air. Pembentukan senyawa-senyawa ini berlangsung lambat dan
menyebabkan tanah menjadi lebih keras, lebih padat dan lebih stabil. Ringkasan summary kelebihan umum dari stabilisasi tanah dengan menggunakan kapur lime
stabilization dapat dilihat pada table 2.8.
Tabel 2.8. Kelebihan Stabilisasi dengan Kapur Ditinjau dari Tiap-tiap Properties
Properties Kelebihan
Plasticity Indeks plastisitas akan berkurang, ini diakibatkan karena pengurangan liquid limit
dan peningkatan plastis limit. Moisture
density relationship
Hasil dari reaksi antara kapur dengan tanah adalah perubahan yang substansial pada berat isi. Perubahan berat isi mencerminkan keadaan tanah yang baru dan ini adalah
bukti bahwa terjadi perubahan fisik pada tanah selama masa perawatan. Swell
potensial Potensial pengembangan tanah dan pengembangan tekanan akan berkurang selama
masa perawatan. Drying
Kapur sangat membantu pengeringan tanah yang basah. Kondisi ini memungkinkan untuk segera melakukan pemadatan.
Strenght properties
USCS dan CBR tanah yang distabilisasi dengan kapur akan mengalami peningkatan yang sangat besar. Kondisi ini akan semakin meningkat apabila kemudian
dikombinasikan dengan semen setelah perawatan kapur. Water
resistance Tanah yang distabilisasi dengan kapur akan menghasilkan lapisan yang kedap air dan
menhalangi penetrasi dari kadar air tanah. Sehingga lapisan perkerasan tidak dipengaruhi oleh cuaca.
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Kondisi yang akan terjadi dari stabilisasi menggunakan kapur antara lain : −
Meningkatkan kekakuan tanah dasar untuk pembangunan jalan baru atau merehabilitasi jalan yang telah ada,
− Mengurangi PI dari perkerasan semula dan material tanah dasar,
− Meningkatkan stabilitas volume untuk lapisan paling atas dari material yang dipilih,
− Memodifikasi lapisan subbase untuk meningkatkan kekakuan perkerasan.
2.5.1.2. Stabilisasi Tanah Dengan Abu Sekam Padi Rice Husk Ash
Kategori