BAB II KONSEP DASAR STABILISASI
II.1 Pengertian Stabilisasi Penggunaan bahan penstabilisasi untuk konstruksi jalan telah dilakukan sejak zaman Romawi. Stabilisasi dapat dilakukan di tempat pada posisi asli, juga dapat dilakukan di pabrik lalu diangkut ke tempat yang dimaksud dan dipadatkan. Secara umum, prosedur stabilisasi yang akan digunakan dibahas terlebih dahulu berdasarkan efektivitas, segi ekonomi, dan kemudahan dalam implementasinya [18].
Gambar 2.1 Lapisan Perkerasan Lentur [19].
Yang dimaksud stabilisasi adalah suatu proses yang dilakukan sedemikian rupa yang akan meningkatkan load bearing capacity dan stabilitas dari material. Walaupun stabilisasi perkerasan sudah dikenal sejak lama , ada berbagai faktor yang menyebabkan perlunya peninjauan peninjauan konsep konsep yang ada. Faktor tersebut antara lain : adanya kendaraan kendaraan dengan muatan berlebih , munculnya
konsep pendekatan rasional dalam perhitungan tebal perkerasan,perkembangan jenis bahan pengikat (binder), karakterisasi material yang semakin baik serta keberadaan peralatan khusus untuk pembuatan stabilisasi. Di samping itu isu mengenai conserve resources dan lingkungan , membuat perkembangan dibidang ini jauh lebih cepat dari yang diramalkan [22].
Gambar 2.2 Grafik Penurunan Kondisi Perkerasan [44].
Tanah yang akan dijadikan sebagai lapisan tanah dasar untuk konstruksi jalan raya harus memenuhi syarat – syarat teknis tertentu, tanah yang terdapat di lapangan bersifat sangat lepas atau bersifat sangat mudah tertekan, dan mempunyai indeks konsistensi yang tidak sesuai, atau mempunyai tanah yang akan dijadikan sebagai lapisan tanah dasar untuk konstruksi jalan raya permeabilitas yang terlalu tinggi, maka tanah tersebut harus distabilisasi. Stabilisasi pada subgrade biasanya dimaksudkan untuk menambah kekuatan pada subgrade, sebagai working flatform untuk peralatan konstruksi,merubah kualitas dari material subgrade menjadi lower subbase quality , mengurangi problem
konstruksi yang berhubungan dengan variabilitas kekuatan subgrade serta menjadikan lapisan kedap air. Banyak faktor penyebab terjadinya kerusakan jalan dengan berbagai tingkatan, diantaranya keterbatasan dana yang ada untuk pemeliharaan jalan ditambah dengan seringnya terjadi kerusakan pada jalan yang telah direhabilitasi, beban kendaraan yang berlebih (overloading), mutu pelaksanaan pekerjaan yang tidak sesuai, drainase yang kurang/ tidak berfungsi, perencanaan yang tidak tepat, keterlambatan pengeluaran anggaran, serta prioritas penanganan yang kurang tepat [22]. Untuk pemeliharaan, peningkatan, dan pembangunan jalan diperlukan agregat dan aspal dengan volume besar.
Secara umum, prosedur stabilisasi yang akan digunakan dibahas terlebih dahulu
berdasarkan
efektivitas,
segi
ekonomi,
dan
kemudahan
dalam
implementasinya [18]. Stabilisasi dapat dilakukan di tempat pada posisi asli tanah atau sebagai timbunan, juga dapat dilakukan di pabrik lalu diangkut ke tempat yang dimaksud dan dipadatkan.
Stabilisasi berkembang dengan sangat cepat dikarenakan beberapa alasan [20] : 1. Peningkatan volume lalulintas. 2. Peningkatan jumlah kendaraan berat. 3. Perbaikan teknik perancangan perkerasan. 4. Perbaikan pabrik dan peralatan stabilisasi.
5. Peningkatan jumlah bahan pengikat yang efekif. 6. Biaya rehabilitasi jalan yang lebih murah. 7. Peningkatan keuntungan sosial dan lingkungan berkaitan dengan daur ulang dan efisiensi konstruksi. 8. Adanya pengakuan kecepatan dan berkurangnya hambatan lalu lintas selama proyek konstruksi. 9. Perbaikan pengertian industri pada proses stabilisasi.
Gambar 2.3 Pelaksanaan Stabilisasi pada Tahun 80an [36].
Pelaksanaan stabilisasi jalan dengan semen pada masa lampau, masih menggunakan metode konvensional, yakni membariskan kantong semen 40 kg di permukaan jalan dan meratakannya menggunakan penggaruk sampai serata mungkin. Saat ini, alat penyebar modren dapat mengangkut semen antara 12 – 26
ton, menyebarkan langsung pada permukaan jalan dan dapat mencatat jumlah semen yang telah digunakan secara elektronik.
II.2 Latar Belakang Stabilisasi Pada struktur perkerasan yang telah mengalami kegagalan, perbaikan yang umum dilakukan adalah memperbaiki bagian – bagian yang rusak dan meningkatkan daya dukung perkerasan tersebut dengan jalan memberikan lapis tambah baru (overlay) atau membongkar lapisan beraspal lama yang diikuti dengan perbaikan dan penambahan lapis pondasi serta memberikan lapis beraspal baru sebagai lapis penutupnya, yang memerlukan material baru yang kualitasnya harus lebih baik dari yang lama. Peningkatan daya dukung dengan mempertebal lapisan perkerasan akan kurang efektif bila memiliki batasan vertikal (trotoar), yang mana harus diikuti dengan perbaikan trotoar juga, dan dapat memicu konflik dengan masyarakat karena penambahan elevasi permukaan jalan yang menerus, sehingga lebih tnggi dari lantai rumah mereka. Stabilisasi dilakukan dengan tujuan untuk memperbaiki sifat bahan yang digunakan dan atau untuk meningkatkan daya dukung konstruksi jalan.
Menurut Neni [12], terdapat beberapa alasan konvensional yang melatarbelakangi stabilisasi : 1. Kondisi tanah dasar yang jelek. Stabilisasi tanah dasar adalah untuk meningkatkan mutunya, sehingga tebal perkerasan dapat dikurangi. 2. Bahan lapis pondasi yang terbatas.
Tingginya plastisitas bahan yang sering dijumpai pada bahan lapis pondasi marjinal memerlukan semen atau kapur untuk dapat menurunkannya. 3. Pengendalian debu. Beberapa negara telah mengembangkannya, sementara di Indonesia belum begitu popular. 4. Pengendalian kadar air. Terdapat beberapa bahan kimia yang dapat menahan air di dalam tanah, sehingga pada musim kemarau tanah mudah untuk dipadatkan, demikian sebaliknya. 5. Mendapatkan bahan lapis pondasi yang lebih unggul. Penggunaan lapis pondasi yang unggul, missal lapis pondasi distabilisasi semen (cement treated base) dan lapis pondasi beton aspal, seringkali diperlukan baik pada perkerasan beton aspal maupun perkerasan beton semen. Lapis pondasi tersbut dapat menyumbangkan kekakuan yang berarti terhadap perkerasan, sehingga perkerasan lebih tahan terhadap keruntuhan lelah.
Ada juga alasan lain : makin meningkatnya beban lalu – lintas, meningkatnya kecanggihan alat untuk stabilisasi, makin meningkatnya kesadaran terhadap kerusakan lingkungan.
Gambar 2.4 Diagram Hirarki peminimalisan limbah [44]
Stabilisasi tanah merupakan upaya untuk merubah sifat – sifat tanah yang bertujuan untuk menigkatkan nilai teknisnya [16], seperti : 1. Meningkatkan atau menurunkan kekuatan tanah, atau mengurangi sensitivitas
kekuatan
terhadap
perubahan
lingkungan,
khususnya
perubahan kelembapan. 2. Meningkatkan atau menurunkan permeabilitas tanah. 3. Mengurangi kompressibilitas. 4. Mengurangi dampak pengaruh dari pembekuan.
Stabilisasi pada lapisan subbase dan base biasanya bertujuan meningkatkan kualitas material base yang kurang baik, mengurangi tebal lapisan perkerasan, menambah kekuatan material base, mencegah retak refreksi serta mengurangi sensitifitas lapisan terhadap air. Stabilisasi pada base akan memberikan hasil yang
bermakna untuk keadaan lalu lintas sedang sampai berat yang berada diatas subgrade yang berkekuatan rendah,untuk daerah daerah yang selalu tergenang air.
Tabel 2.1. Kategori kerusakan perkerasan & penyebabnya (AUSTROADS)
II.3 Manfaat Stabilisasi Untuk pemeliharaan atau peningkatan atau pembangunan jalan [43]: 1. Diperlukan agregat dengan volume besar yang ketersediaannya semakin terbatas dan penambangannya merusak lingkungan. 2. Perlu aspal dengan volume yang cukup besar yang harganya saat ini semakin mahal.
Kepedulian lingkungan Konstruksi jalan konvensional sangat bergantung pada quarry, yang merupakan sumber daya alam yang tidak dapat diperbaharui, proses stabilisasi telah berkembang umumnya di daerah yang sulit mendapatkan material. Kepedulian pada masa lampau sangat sedikit akan sumber daya alam, terutama karena langsung siap pakai. Merupakan tanggung – jawab para insinyur dan perancang untuk pemeliharaan sumber daya alam meliputi semua bentuk konstruksi, khususnya konstruksi jalan untuk generasi mendatang.
Menurut Warren [27], terdapat tiga keuntungan penggunaan teknik stabilisasi insitu dalam upaya rehabilitasi perkerasan, yaitu : 1. Penghematan biaya secara langsung. Dibanding dengan rekonstruksi, proses stabilisasi biasanya dapat menghemat biaya sekitar 30 % bahkan dapat lebih besar dari 50 %.
2. Keuntungan sosial. Stabilisasi insitu biasanya lebih cepat dibanding alternatif lain dikarenakan tidak adanya penggalian dan pemindahan material yang sedikit dari dan ke lokasi pekerjaan. Dan juga dengan mendaur ulang material di tempat, resiko penundaan pekerjaan karena cuaca buruk dapat diperkecil.
3. Keuntungan lingkungan.
Dapat menghemat beberapa hal, yakni : a. Penggalian material lama. b. Pemindahan material yang tidak terpakai. c. Pembuangan material bongkaran yang masih memiliki nilai. d. Kemungkinan penggunaan timbunan. e. Penggunaan material baru, yang merupakan sumber daya alam yang terbatas. f. Pengangkutan material pengganti ke tepi lokasi. g. Tenaga dan emisi gas dari keseluruhan pekerjaaan.
Manfaat utama dari stabilisasi adalah [20] : 1. Penggunaan kembali material perkerasan yang ada, yang mana mengurangi landfill dan penggunaan sumber daya alam yang terus berkurang. 2. Memperkuat perkerasan yang telah ada. 3.Meningkatkan
permeabilitas
perkerasan,
mengurangi
penyebab
utama
kerusakan perkerasan – tempat masuk air. 4. Mengurangi waktu pembangunan dn penutupan area secara drastic. 5. Mengurangi biaya konstruksi karena penggunaan material baru, pengangkutan material dan penggunaan energi yang lebih sedikit. 6. Perbaikan tanah dasar dalam hal peningkatan kekuatan untuk waktu yang lama. 7. Perbaikan karakteristik lelah dari jalan yang tidak diaspal.
Tabel 2.2. Estimasi Biaya Rehabilitasi Perkerasan [27].
Tabel 2.3. Panduan memilih bahan pengikat untuk stabilisasi (Austroads, 1998)
Stabilisasi perkerasan tradisional memiliki khas dengan penggunaan semen dalam jumlah yang besar yang berkembang menjadi lapis pondasi yang distabilisasi semen. Sehubungan dengan kekakuan yang tinggi dari lapisan, pengurangan retak melintang sepanjang perkerasan [21].
Semen atau campuran semen dengan bahan pozolanik lainnya sangat efektip digunakan untuk menstabilisasi bahan yang memiliki nilai indeks plastis (IP) lebih kecil dari 10. Untuk bahan yang lebih bersifat plastis, proses stabilisasi akan sangat efektip bila digunakan kapur atau campuran kapur dengan bahan pozolanik lainnya. Material yang distabilisasi menggunakan semen atau kapur akan akan bersifat semi kaku atau bahkan cenderung getas, semakin tinggi perentase pemakaian semen atau kapur, semakin getas bahan yang dihasilkan, sehingga bahan yang distabilisasi memiliki daya tahan terhadap retak yang tidak begitu baik.
Tabel 2.4. Pemilihan Metode Stabilisasi (Metode SSIS)
Tabel 2.5. Penggunaan Beberapa Jenis Bahan Stabilisasi (Austroads, 1998).
II. 4 Ringkasan Yang dimaksud dengan stabilisasi adalah upaya - upaya yang dilakukan untuk meningkatkan load bearing capacity dan stabilitas dari material. Untuk pemeliharaan, peningkatan dan pembangunan jalan diperlukan agregat dalam jumlah besar, sementara sumber daya alam terbatas, sehingga diperlukan metode yang ramah lingkungan dan hemat energi dengan memanfaatkan material yang ada.
