BAB II TINJ AU PUSTAKA
2.8 Stabilisasi Tanah Kapur
Penggunaan metode stabilisasi tanah dasar bertujuan untuk menurunkan nilai indeks plastisitas (PI) dan potensi mengembang (swelling potential) yaitu dengan berkurangnya prosentase butiran halus atau kadar lempungnya. Stabilisasi dengan menggunakan penstabil bahan kapur dapat menghasilkan pertukaran ion lemah sodium oleh ion kalsium yang berada pada permukaan tanah lempung, sehingga prosentase partikel halus cenderung akan menjadi partikel yang lebih kasar. Metode ini adalah melakuakan pencampuran tanah dengan kapur di lapangan menggunakan peralatan disc harrow atau small ripper .
Kapur adalah kalsium oksida (CaO) yang dibuat dari batuan karbonat yang dipanaskan pada suhu sangat tinggi. Kapur tersebut umumnya berasal dari batu kapur
(limestone) atau dolomite. Penambahan kapur dalam tanah merubah tekstur tanah.
Tanah lempung berubah menjadi berkelakuan mendekati lanau atau pasir, akibat penggumpalan partikel. Pencampuran tanah dengan kapur memperlihatkan pengurangan secara signifikan partikel berukuran lempung (<0,002 mm) dibandingkan dengan lempung aslinya.
Untuk aplikasi jalan raya, stabilisasi tanah-kapur banyak digunakan untuk bangunan lapis pondasi bawah (subbase) atau perbaikan tanah-dasar (subgrade). Banyaknya bahan kapur yang digunakan untuk stabilisasi tanah ekspansif bekisar antar 3-8% dari berat kering tanah yang distabilisasi.
Kenaikan kuat geser dapat dengan mudah diperoleh dalam campuran tanah-kapur yang diperam. Telah diteliti bahwa jika campuran tanah-tanah-kapur yang berkualitas tinggi digunakan dalam pembangunan perkerasan lentur (aspal), maka kekuatannya akan dapat mencegah terjadinya keruntuhan geser. Karena itu, kegagalan geser umumnya tidak pernah terjadi selama masa layanan jalan raya.
2.8.1 Reaksi Tanah Kapur
Menurut Rollings dan Rollings,1996 pada umumnya penambahan kapur dalam tanah bebutir halus, oleh adanya air akan menyebabkan reaksi-reaksi sebagai berikut :
1. Ketika tanah dicampur kapur dan ditambah air, dalam tanah-tanah berbutir halus timbul petukaran kation dengan cepat dan reaksi penggumpalan-penggumpalan. Partikel-partikel lempung menggumpal
secara bersama-sama, sehigga terbentuklah partikel-partikel tanah dengan ukuran yang lebih besar. Pertukaran kation dan flokulasi menyebabkan perbaikan dengan cepat pada plastisitas tanah, kemudahan dikerjakan, kekuatan, dan sifat-sifat tegangan deformasinya.
2. Reaksi pozzolanik tanah-kapur terjadi dalam bentuk variasi bahan perantara sementasi. Hasil reaksinya adalah menambah kekuatan campuran yang telah dipadatkan dan keawetannya. Reaksi pozzolanik merupkan reaksi yang bergantung pada waktu dan temperatur. Kekuatan ultimit campuran berkembang secara bertahap, dan dalam beberapa hal dapat berlangsung sampai beberapa tahun. Temperatur yang tinggi lebih mempercepat reaksi.
2.8.2 Tujuan Stabilisasi Tanah – Kapur
Umumnya ada 2 tujuan utama penggunaan kapur untuk stabilisasi tanah, yaitu :
1. Kapur untuk memodifikasi sifat-sifat tanah, yaitu untuk mengurangi plastisitas, menambah mudah dikerjakan, menambah diameter butiran dan lain-lain. Di sini, kriteria untuk stabilisasi campuran secara mekanik diterapkan.
2. Kapur ditujukan untuk stabilisasi tanah secara permanen. Untuk hal ini, kriteria didasarkan pada kapasitas dukung, keawetan dan sebagainya.
2.8.3 Kriter ia Perancangan Campuran
Bergantung pada tujuan stabilisasi tanah – kapur, kriteria yang akan dipakai perlu mempertimbangkan beberapa faktor, seperti faktor lingkungan, pertimbangan beban roda, dan umur rancangan.
Kriteria perancangan campuran tanah-kapur untuk keperluan proyek-proyek jalan raya dapat diklasifikasikan menjadi 2 kategori utama, yaitu (Transportation Research Board, 1987) :
1. Kategori pertama, yaitu yang terkait dengan situasi di mana tujuan utama stabilisasi adalah mengurangi indeks plastisitas, memperbaiki kemudahan dikerjakan, menaikkan kekuatan dengan cepat dan mereduksi potensi pengembangan. Kriteria perancangan campuran untuk kategori ini meliputi persyaratan :
a. Tidak terjadi lagi pengurangan indeks plastisitas (PI) dengan ditambahnya kadar kapur.
b. Reduksi indeks plastisitas yang masih diterima untuk maksud stabilisasi khusus.
c. Reduksi potensi pengembangan yang masih diterima.
d. Kenaikan CBR dan R–value yang cukup untuk antisipasi penggunaan. 2. Kategori kedua, kriteria yang terkait ddengan perbaikan kekuatan hasil
dari reaksi pozzolanik antara tanah-kapur. Jadi, kriteria perancangan campuran umumnya menspesifikasikan bahwa campuran yang telah diperam/dirawat telah memenuhi persyaratan minimum kekuatan dan kadar kapur racangan adalah persen kapur yang menghasilkan kekuatan minimum yang terjadi pada waktu pemeraman tertentu. Kebanyakan
kriteria kekuatan minimum dispesifikasikan terhadap kuat tekannya. Persyaratan kuat tekan, umumya lebih tinggi untuk material pondasi bawah (subbase), karena kondisi tegangan dan keawetan berbeda untuk kedalaman yang berbeda dalam struktur perkerasan jalan.
2.8.4 Pemadatan
Cara pemadatan campuran tanah-lempung sama dengan yang dilakukan untuk pekerjaan tanah biasa. Penambahan kapur dalam tanah cenderung mengurangi berat volume kering maksimuum dan menambah kadar air optimum pada energi pemadatan tertentu. Perubahan berat volume kering maksimum dan kadar air optimum ini dapat memberikan masalah dalam penentuan persen kepadatan yang harus dicapai kontraktor di lapangan. Bagi pemilik pekerjaan, derajat kepadatan yang lebih tinggi dari kepadatan kadar kapur yang ditentukan lebih menguntungkan. Disebabkan oleh reaksi pozzolanik kapur yang lambat, penundaan waktu antara pencampuran dan pemadatan beberapa hari tidak menjadi masalah. Selama waktu penundaan tersebut, sebaiknya campuran tetap diusahakan dalam kondisi lembab.
2.8.5 Kontr ol Kualitas (Quality Control)
Kontrol kualitas hasil pekerjaan stabilisasi tanah-kapur sangat penting dilakukan guna meyakinkan bahwa hasil final dari stabilisasi kapur sesuai dengan yang diinginkan.
Faktor sangat penting dalam pekerjaan kontrol kualitas stabilisasi tanah-kapur adalah :
a. Penggarukan dan penghancuran b. Kadar kapur
c. Keseragaman penyebaran kapur d. Kepadatan
e. Perawatan
2.8.6 Stabilisasi Kapur Untuk Pemeliharaan J alan
Untuk maksud pemeliharaan jalan, stabilisasi kapur dilakukan dengan cara melubangi tanah lebih dahulu, lalu diisi kapur. Melalui lubang ini, kapur diresapkan ke tanah dasar basah dan plastis yang lemah kapasitas dukungnya. Lubang dibuat degan bantuan alat bor. Diameter lubang 20–22,5 cm dan kedalamannya sekitar 60–75 cm. Jarak lubang dari pusat ke pusat 1–1,5 m. Tahap-tahap pelaksanaan pekerjaan adalah sebagai berikut:
1. Buatlah lubang menembus perkerasan dengan alat bor. 2. Masukkan kapur dalam lubang bor.
3. Isikan air ke dalam lubang bor. 4. Urug lubang tersebut dengan tanah. 5. Tanah di area lubang dipadatkan.
Dengan cara tersebut diharapkan kapur di dalam lubang akan bermigrasi lewat tanah–dasar (subgrade), sehingga menstabilkan tanah dan menghentikan kerusakan perkerasan.
Bila tanah dalam kondisi retak-retak, maka akan memudahkan menyebarnya kapur yang bercampur dengan air. Namun, bila jalan telah ada sebelumya, retak–retak pada tanah mungkin sulit dijumpai.
Penelitian guna meyakinkan kapur di dalam lubang bor dapat bermigrasi dan menyebar ke tanah di sekitarnya perlu dilakukan. Hal ni, karena penyebaran kapur ke tanah di sekitar lubang membutuhkan aliran air. Jika tanah yang distabilisasi berada di bawah perkerasan, karena di bagian ini aliran air mungkin tidak akan terjadi, keberhasilan stabilisasi dengan cara ini menjadi meragukan.