MATOS Nopi 2009
-
Upload
ronni-catur-sudaryanto -
Category
Documents
-
view
301 -
download
6
Transcript of MATOS Nopi 2009
PT. Watukali Capita CiptamaJl. Affandi No. 82, Gejayan, Yogyakarta
Telepon. 0274549300www.watu.co.id
1. MEKANIKpemadatan, vibrasi, dan drainase (vertikal drain)
2. FISIKAElektrosmosis, pencampuran gradasi
3. FISIKA – KIMIAWIsoil cement, polymer, chloride, lignin-selulosa, bitumen
PROFIL PRODUKMATOS® adalah bahan aditif yang berfungsi untuk memadatkan (solidifikasi) dan menstabilkan (stabilizer) tanah secara fisik -kimia. MATOS® I berupa material serbuk halus terdiri dari komposisi logam dan mineral anorganik. MATOS® II (on-going research) material cementious acid-base (PC – alkaline-base)
Keunggulan MATOS® MATOS® I Meningkatkan parameter daya dukung tanah (pengganti
LPA dan LPB, sekaligus stabilisasi tanah dasar badan jalan) - CBR hingga 285% (maksimum yang tercapai)
Jalan menjadi tidak lembek/becek saat musim hujan dan tidak berdebu di musim kering
Jalan dapat dilalui pada hari ke 4 (curring time 4 – 21 hari), tergantung tanah dan cuaca
Profil produk
Keunggulan MATOS® MATOS® I Sesudah curring time (21 hari), semakin sering terendam
air semakin baik, tanah yang distabilisasi akan menjadi lebih keras
Tidak brittle, karena mampu memanfaatkan kadar air di udara secara optimum (dikembangkan di Indonesia), bahan SS lainnya umumnya dikembangkan di daerah sub tropis
Profil produk
Lapisan permukaan tanah yang mengandung air
Partikel tanah
Larutan Matos dengan kosentrasi tinggi
Terjadi penguraian
Pencampuran Matos mengakibatkan semen mengikat
kuat pada permukaan tanah
Pencampuran Matos dengan semen membentuk kristal-kristal yang akan
menempati rongga-rongga kosong
Matos Melarutkan Asam Humus
Kristal-kristal tumbuh membentuk sarang lebah tiga dimensi yang akan
mengisi rongga-rongga tanah
1. Menentukan sweeling / shrinking tanah yang diijinkan• Jenis formasi clay (Atterberg Test dan Linier
Shrinking)• Distribusi ukuran partikel• Kapasitas ion exchange pada clay
2. Menentukan gradasi tanah (minimal clay 10 dan pasir 10
% dari volume tanah)
3. Menentukan jumlah Matos® I
4. Mententukan jumlah persentase semen
5. Menetukan cara pelaksanaan pekerjaan
1. Aplikasi Bidang Transportasi Pembuatan jalan tanah, penganti LPA dan LPB, sebagai
bahan konstruksi Lapis Pondasi Atas (LPA- base course) dan Lapis Pondasi Bawah (LPB – subbase course) pada konstruksi jalan.
Base Course landasan pacu pesawat terbang dan lahan parkir.
Base jalan rel kereta Pembuatan jalan tambang dan perkebunan Pembuatan Helipad Pembuatan paving untuk pejalan kaki/ trotoar dan
kendaraan bermotor.
Aplikasi MATOS® I
2. Aplikasi untuk Pondasi Tanah
Menstabilkan areal pondasi tanah yang labil. Untuk menstabilkan tanah di bawah lantai kerja pada
pekerjaan struktur bangunan. Perbaikan tanah ekspansif dan gambut Perbaikan tanah dengan metode shallow/deep mixing
dengan soil stabilizer Substitusi metode vertikal drain pada pemampatan tanah. Perkuatan tebing atau lereng untuk mencegah kelongsoran Dapat dikombinasikan dengan bahan lain seperti limbah
abu pembakaran batu bara dan kapur (lime)
Aplikasi MATOS®
3. Aplikasi bidang Keairan Hidro
Pembentukan inti tubuh bendung (pengganti clay) Bahan pembentuk tanggul Bahan pelapis saluran (kecepatan kritik 0,35 m/det) Pelapis kedap air pada embung atau situ (k = 10-7
cm/det) Perbaikan lapisan dasar sungai, danau dan rawa. Menstabilkan lereng sekaligus menyeimbangkan
pertumbuhan tanaman merambat dan rumput (cover crop).
Aplikasi MATOS®
4. Aplikasi Bidang Teknik Lingkungan
Mencegah polusi partikulat/debu dengan memperbaiki lapisan permukaan tanah yang berdebu
Pembuatan bak penampung air/ reservoir, IPAL Pembentukan lapisan tanah kedap air pada tempat
penampungan sampah. Pengolahan lumpur hasil pengolahan limbah Matriks pengikat bahan berbahaya dan beracun
(B3)
Keuntungan dalam pembuatan jalan menggunakan SOIL STABILIZER dari segi Proses konstruksi dan kualitas LPA + LPB
jalan yang dihasilkan
KONSTRUKSI MATOS SS KONSTRUKSI KONVENSIONAL
HOTMIX t = 3 cm
MATOS t = 20 cm CBR 165%; Non plastis
HOTMIX t = 5 cm
LPA t = 20 cm CBR ≥ 50 %, IP ≤ 4%
LPB t = 30 cm CBR ≥ 20%, IP ≤ 10% *
Tanah Dasar
Tanah Dasar
Tampak Potongan Melintang Konstruksi Jalan Metode SOIL STABILIZER dan Konvensional *) SNI-1732-1989F Tentang Desain Perkerasan Lentur
KONSTRUKSI JALAN
Tebal Lapis Perkerasan dengan Metode CBR
332211e
o
OOe
.Da.Da.Dah
.n.U.n
:denganCBR
n 0.7.log1P20h
III
III
D1
D2
D3
Po = tekanan gandar tunggal standar (ton)
he = tebal ekivalen batu pecah, a = 1 (cm)
no = lalu lintas ekivalen yang diperhitungkan
n = lalu lintas yang direncanakan
U = umur rencana (tahun)
δ = faktor keadaan drainase
η = faktor curah hujan
a1 + a2 + a3 = nilai ekivalen tebal lapis perkerasan tehadap batu pecah
D1 + D2 + D3 = tebal sesungguhnya lapisan-lapisan perkerasan (cm)
Contoh Perhitungan Tebal Lapis Perkerasan untuk Bahan Konvensional dengan Metode CBR
Po = 8 ton – 2000 LHR
Umur Rencana 20 tahun
δ Faktor drainage (Jakarta) = 2,5
η Curah hujan = 9
CBR = 6%
a1 (beton aspal ) = 1
a2 (sirtu) = 1 ; a3 = a2 = 1
D1 diambil = 5 cm
D2 diambil = 20 cm
he didapatkan 52,51 cm, ambil 55
cm
D3 = 55 – 5 – 20 = 30 cm
I
II
III
5 cm
20 cm
30 cm
332211e
o
OOe
.Da.Da.Dah
.n.U.n
:denganCBR
n 0.7.log1P20h
Contoh Perhitungan Tebal Lapis Perkerasan untuk Tanah dimodifikasi MATOS® dengan Metode CBR
Tanah dasar tetap Lapisan Base dan Sub-base
diganti dengan Tanah yang dimodifikasi dengan MATOS®
dengan CBR 100% Dengan persamaan CBR
didapatkan tebal lapisan ekivalen 12,85 cm, diambil 23 cm, yaitu :
Lapisan aus (beton aspal) = 3 cm Lapisan Base = 20 cm
• Analisa bahan termodifikasi.Hubungan CBR dengan modulus
elastisitas dan kuat tekan.Et .
ε = 0,008 (Yeuffroy) banyak dipakaiε = 0,006 (Acun dan Fox) jarang dipakai
E (kg/cm2)= 110 CBR (Heukelom)
E (kg/cm2)= 100 CBR (Darmon)
σt = ε. E = 0,008. 100 CBR
σt = 0,8 CBR
Tanah asli CBR 6%
σt = 0,48 kg/cm2
Tanah MATOS® CBR 100% σt = 80 kg/cm2
Pengembangan Konstruksi Jalan dengan Matos®
• Nilai Modulus Elastisitas Tanah Matos® berada antara tanah asli dan Beton
• Percobaan lapangan dapat dilakukan untuk pengujian tanah dengan Matos®
• SNI khusus soil stabilizer belum tersedia di Indonesia, paling dekat adalah SNI cement modified.
• Untuk lapisan aus (aspal beton) dapat ditambahkan additif yang mampu menurunkan gerusan lebih dari 50% (Hamburg Test).
SYARAT AGREGAT LAPISAN PONDASI ATAS & BAWAH
JENIS PENGUJIAN NILAI SYARAT LPA
NILAI SYARAT LPB
CBR minimum (%) 80 35
Batas Cair (LL) maksimum (%) 25 25
Indeks Plastisitas (PI) maksimum (%)
Non Plastis 6
Ekivalen Pasir (Sand Eq.) minimum (%)
35 25
Material lolos saringan 0,075 mm, maksimum (%)
7 12
*) Asphalt Institute, 1999
NO PARAMETER BATU BETON MATOS® I
1
2
3
4
BEBAN GANDAR
SPESIFIKASI JALAN
WAKTU TUNGGU PEMANFAATAN JALAN
BIAYA
KONSTRUKSI
(per m2)
8 Ton
Kelas A
3 - 4 Bulan
Rp. 196.000
8 Ton
K-350
21 hari
Rp. 351.000
8 Ton
Tebal 20 cm
4 – 14 hari
Rp. 76.000
PERBANDINGAN MATOS® I
KOMPOSISI MATOS® MATOS® dalam praktek penggunaannya selalu dipadukan dengan unsur tanah,
semen dan air. Sebelum keempat unsur tersebut terikat menjadi senyawa, maka perlu
diketahui prinsip dasar langkah-langkah penggunaan MATOS® dengan uraiannya
sebagai berikut:
1. Membuat campuran tanah + semen, kemudian dihamparkan secara merata. dengan
komposisi sbb:
1m³ tanah : Semen (2 - 8% dari volume tanah)
2. Membuat larutan MATOS®, dengan cara Campurkan tepung MATOS® kedalam air
aduk hingg rata dengan komposisi sbb:
1,2 kg MATOS® + Air *
3. Selanjutnya menyiramkan larutan matos pada hamparan tanah-semen, setelah itu
dapat dilakukan pemadan Tire Roller .
* Pada kadar air Optimum
Komposisi :.
* Semen yang dipakai tergantung jenis tanah** Air yang digunakan untuk larutan MATOS® sesuai dengan kadar air optimum
KOMPOSISI MATOS®
Pelaksanaan di lapangan
Penggalian & penggemburan tanah
Pencampuran tanah dengan semen
Penyemprotan larutan MATOS
Pemadatan awal
Pemadatan akhir
Pekerjaan selesai
Pelaksanaan
Pelaksanaan dilapangan
Perataan tanah
Pencampuran larutan MATOS+tanah+semen , kemudian
diaduk dengan menggunakan Backhoe atau Rotary Mixer
Penghamparan Material
Pekerjaan Selesai
Cara Kering Cara Basah
Motor Garder
Pengerukan jalan
Penghamparan Semen
Mobil Tangki
Penyiraman larutan Matos
CARA KERING
Pelaksanaan
Pengadukan tanah & semen
Motor Garder
Pemadatan
Stom Wales
Kondisi Awal Jalan
Kondisi Setelah Proses
Tahapan Metode Pelaksanaan 1. Pembersihan Lahan (scrapping top soil )2. Pengupasan badan jalan 22 cm (110% dari
desain 20 cm)3. Perbaikan gradasi dengan alat rotary mixer
(pertanian) Pencampuran tanah dengan pasir atau clay Pengecilan gradasi butiran tanah
4. Pencampuran tanah dengan semen (Rotary Mixer)
5. Penyiraman larutan Matos dalam air ( 1/3 bagian pertama dari 200 liter per kg Matos)
Tahapan Metode Pelaksanaan
(lanjutan I) 6. Pembentukan “crown” jalan dengan scrapper(kemiringan dari as jalan 2%)7. Penyiraman larutan Matos dalam air ( 1/3 bagian kedua dari 200 liter per kg Matos)8. Pembentukan “crown” jalan dengan scrapper(kemiringan dari as jalan 2%)9. Penghalusan dan pemadatan permukaan jalan.Sebenarnya yang dibutuhkan adalah penghalusan
permukaan jalan sehingga cukup dengan alat Tired Roller.
Tahapan Metode Pelaksanaan(lanjutan I)
Tetapi Tire Roller jarang ada di pekerjaan jalan non-hotmix. Untuk itu dapat dipakai compactor baik dengan vibro atau tanpa vibro untuk proses pemadatan.10.Penyiraman larutan Matos dalam air ( 1/3 bagian ketiga dari 200 liter per kg Matos)11.Pemeliharaan jalan hingga hari ke tiga, dengan cara membasahi permukaan jalan dengan air jika suhu udara di atas 32C atau terjadi retak-retak12.Hari ke-4 jalan dapat digunakan untuk kendaraan ringan
Cara Kering Menggunakan Caterpillar RM 300 - RM 500
Tanah + Semen + Larutan Matos, di aduk dengan Back Hoe
PenhamparanHasil akhir
CARA BASAH
Pelaksanaan
Penggalian dan pengangkutan tanah sebagai bahan jalan
Back Hoe
Kondisi Awal
ANALISA TANAH
Unconfined Compressive Strength (UCS) TestSOIL MECHANICS LABORATORY - DIPLOMA PROGRAM OF CIVIL ENGINEERING DEPT. GADJAH MADA UNIVERSITY
20
15
5
0 5 6
10
2 3 41
2524,68 kg/cm²
Str
ess
(kgf
/cm
²) Soil + MATOS® + 2.33% PC
Strain ( %)
Soil + 2.33% PC
Soil4,38 kg/cm²
7, 51 kg/cm²
SOIL ANALYSIS
Unconfined Compressive Strength (UCS) TestSOIL MECHANICS LABORATORY - DIPLOMA PROGRAM OF CIVIL ENGINEERING DEPT.GADJAH MADA UNIVERSITY
UCS Tanah Asli UCS Soil + 2.33% PC UCS Soil + MATOS® + 2.33% PC
SOIL ANALYSIS
NILAI CBR (%) – VARIASI PC
HARI
CBR
(%)
MATOS STABILIZER ECOBOND
Campuran 1 kg : 1M3 tanah 20 hingga 40 kg permeter kubik tanah
Nilai kuat tekan benda uji pada umur 1 hari
sebesar 24,68 kg/cm² atau sebesar 2,468 Mpa
Nilai kuat tekan benda uji pada umur 11 hari sebesar 3
Mpa (dengan campura 40 kg : 1M3 tanah)
Gambar. 1 Grafik uji kuat tekan bebas (UCS) MATOS STABILIZER
Gambar. 1 Grafik uji kuat tekan bebas (UCS) MATOS STABILIZER
Gambar. 1 Grafik uji kuat tekan bebas (UCS) ECOBONDGambar. 1 Grafik uji kuat tekan bebas (UCS) ECOBOND
Perbandingan Matos Stabilizer dengan Stabilizer lain
Dilihat dari hasil uji CBR diatas, didapat nilai CBR terendah
sebelum dilakukan perawatan dengan CBR sebesar 11,2%
dan nilai CBR tertinggi setelah dilakukan perawatan sebesar
53,0%. Bila dikolerasikan ke nilai daya dukung tanahnya
adalah sebagai berikut:
•Nilai CBR sebelum perawatan = 11,2% setara dengan 6,2
kg/cm² atau 0,62 Mpa.
•Nilai CBR sesudah perawatan = 53,3% setara dengan 9,1
kg/cm² atau 0,91 Mpa.
Stabilizer Umur Benda Uji Mpa
Ecobond 11 hari 3 Mpa
Probase 1 hari 0,91 Mpa
Matos 1 hari 2,468Mpa
Perbandingan Nilai Kuat Tekan Bebas
LAMPIRAN UJICOBA MATOS®ILOKASI TLJ- 116, TALANG JIMAR
Data Jalan :- Lebar jalan 6 m, perkerasan ujicoba 4 m- Komposisi Matos 1,2 kg untuk setiap m3 tanah- Jumlah semen yang ditambahkan 128 kg atau 8
% dari berat kering tanah ( 1600 kg/ m3) untuk setiap m3 tanah
- Sumber tanah berasal dari lokasi setempat- Kendala curring time belum tercapai jalan
sudah dilewati lalu lintas ( 2 jam jalan sudah terbebani)
LOKASI TLJ-116, TALANG JIMARSEBELUM PERBAIKAN 15-April-2009
LOKASI TLJ 116, TALANG JIMARSAAT PELAKSANAAN 15-April-2009
LOKASI TLJ 116, TALANG JIMARSAAT PELAKSANAAN 15-April-2009
LOKASI TLJ 116, TALANG JIMARSAAT PELAKSANAAN 16-April-2009
LOKASI TLJ-116, TALANG JIMARSESUDAH PERBAIKAN 16-April-2009
USULAN KONSTRUKSI JALAN• Pembuatan saluran drainase di sisi jalan, dan bahan
galian drainase dimanfaatkan sebagai bahan dasar
jalan dengan mempergunakan MATOS®I . Kekurangan
material jalan diambil dari “querry” terdekat.
• Desain jalan dan saluran drainase free of charge
• Pelaksanaan dilakukan pada badan jalan langsung
dengan cara basah dengan alat berat backhoe dan
scrapper, atau rotary mixer pertanian.
USULAN KONSTRUKSI JALAN• Rotary Mixer merk Caterpillar Tipe RM -300 atau RM-
500 belum tersedia. Keuntungan lain penggunaan RM-
300/500 dapat digunakan mendaurulang aspal jalan
dan menjadi LPA dengan menambahkan MATOS®I
• Pembuatan blok-blok dengan MATOS®I atau
MATOS®II secara eks-situ, mengingat kondisi medan
dan tingginya aktifitas pemakaian jalan produksi di
field Prabumulih
PTP. MITRA OGAN, BATU RAJA
KONDISI AWAL
Tanah setempat sangat labil
Permukaan jalan terlihat rusak dan becek
Kerusakan disebabkan beban kendaraan & air
TAHAPAN PEKERJAANA. PEMBERSIHAN & PENGUPASAN TOP
SOIL
Permukaan tanah dibersihkan dan distripping dengan menggunakan Motor
Grader, kedalaman pengupasan ± 30 cm.
Membentuk ulang drainase jalan yang terdapat disebelah kiri dan kanan
jalan, agar air dapat mengalir dengan lancar.
Selanjutnya tanah hasil pengupasan dapat digunakan untuk pembuatan
Lapis Perkerasan Matos® (badan jalan) dan pembentuk bahu jalan.
B. PENGHAMPARAN MATERIAL
Jika tanah hasil pengupasan,volumenya tidak mencukupi untuk
pembuatan badan jalan, dapat menggunakan tanah querry, pada
pelaksanaan ini tanah yang digunakan untuk pembuatan badan jalan
menggunakan tanah Puru.
Melakukan pendistribusian Semen.
Tanah Puru tersebut di tempatkan pada ruas badan jalan yang akan
dibentuk.
TAHAPAN PEKERJAANA. PEMBERSIHAN & PENGUPASAN TOP
SOIL
Permukaan tanah dibersihkan dan distripping dengan menggunakan Motor
Grader, kedalaman pengupasan ± 30 cm.
Membentuk ulang drainase jalan yang terdapat disebelah kiri dan kanan
jalan, agar air dapat mengalir dengan lancar.
Selanjutnya tanah hasil pengupasan dapat digunakan untuk pembuatan
Lapis Perkerasan Matos® (badan jalan) dan pembentuk bahu jalan.
C. PENCAMPURAN MATERIAL
Tanah Puru dibagi menjadi beberapa tumpukan, jarak antar
tumpukan ± 5 m.
Semen dihamparkan pada tiap tumpukan, dengan perbandingan 1
m³ tanah : 2,5 Sack Semen.
Selanjutnya melakukan pengadukan Semen dan Tanah dengan
mengunakan Motor Grader. Pengadukan dilakukan semerata
mungkin.
Campuran Tanah Semen dihamparkan di sepanjang badan jalan.
D. PENYIRAMAN MATOS
Membuat larutan Matos®, dengan perbandingan 1 kg Matos® : 20 liter Air, aduk hingga rata.
Penyiraman larutan Matos® dilakukan menjadi 4 tahapan, tiap tahapan jumlah larutan yang disiram pada campuran Tanah Semen sebanyak ¼ dari jumlah larutan Matos, selanjutnya melakukan pengadukan campuran Tanah, Semen, dan Matos® dengan menggunakan Motor Grader.
E. PEMADATAN
Setelah penyiraman dan pengadukan selesai dilaksanakan, segera melakukan pemadatan. Pada pelaksanaan ini pemadatan juga menggunakan Motor Grader. Pemadatan dilakukan sebanyak 1 kali lintasan, tujuannya hanya untuk pemerataan badan jalan, sedangkan untuk kepadatan selanjutnya dapat terbentuk dengan sendirinya akibat proses kimia yang terjadi pada Matos®
PERBANDINGAN HASIL
a. Sebelum Stabilisasi
b. Sesudah Stabilisasi
Finishing compaction pada percobaan ini menggunakan roda grader, idealnya menggunakan Tire Roller untuk mendapatkan permukaan yang halus. Nilai CBR 133 % pada umur 1 hari
TERIMA KASIH