1
Praktikum1 : tan dar Penetr Penetr ati on Te T est UJI PENETRASI STANDARD (Standar )
1.1. PENDAHULUAN
Uji SPT (Standar (Standar penetration test ) pada Gambar 1 sangat berguna untuk mendapatkan sifat mekanis berdasarkan korelasi empiris yang banyak diusulkan oleh pakar-pakar geoteknik.. Disamping korelasi empiris, uji SPT juga memberikan contoh tanah terganggu yang dapat digunakan untuk indentifikasi tanah serta uji laboratorium untuk sifat indeks. Pengujian ini dilakukan dengan memukul sebuah tabung standar ke dasar lubang bor sedalam 450 mm dengan menggunakan palu seberat 63,5 kg yang jatuh bebas dengan ketinggian 760 mm. Jumlah pukulan untuk penetrasi 150 mm awal (N1) diabaikan akibat ganguan yang mungkin terjadi pada saat pengeboran. Jumlah penetrasi pada 300 mm terakhir t erakhir dicatat sebagai nilai nilai N (N-value (N-value)) yang sering dikorelasikan dengan berbagai sifat tanah, antara lain kekerasan atau kepadatan tanah, kekuatan geser tanah serta modulus elastisitas tanah (E). Hasil pengujian SPT disajikan dalam bentuk diagram seperti pada Gambar 2.
Gambar 1. Prosedur pengujian SPT
2
Gambar 2. Penyajian
hasil uji SPT (Standar ( Standar penetration test )
3
MAKSUD
1.2.
Untuk menentukan kekuatan tanah dengan menentukan nilai N yang merupakan jumlah pukulan per kaki (blow (blow per foot ). ).
PERALATAN
1.3.
a.
Stang SPT
b.
Split barrel
c.
Penumbuk ( Drive weight )
d.
Batang penghantar
e.
Kepala penumbuk
f.
Tripod
1.4.
PROSEDUR PERCOBAAN
a.
Buat lubang pada permukaan tanah yang akan diuji, gunakan bor dan bersihkan lubang tersebut. Untuk menjamin keaslian tanah yang di uji, catat kedalaman pengambilan contoh tanah.
b. c.
Pasang split barrel yang sudah bersih dengan stang. Pasang tripod dengan kedudukan yang stabil. Pada bagian atas dipasang ka trol berikut tambang penariknya.
d.
Masukkan stang yang sudah dipasang split barrel tadi ke dasar lubang.
e.
Pasang plat penutup lubang lalu pasang kepala penumbuk pada bagian atas stang dan sambung dengan batang penghantar.
f.
Tempatkan beban penumbuk pada stang penghantar dengan bantuan tambang dau katrol secara perlahan.
g.
Beri tanda pada stang yang sudah terpasang mulai dari permukaan tanah sampai 45 cm di atasnya. Pemberian tanda setiap 15 cm dimaksudkan untuk mengontrol masuknya tanah ke dalam split barrel.
h.
Jatuhkan beban secara jatuh bebas dengan tinggi jatuh 75 cm.
i.
Catat Catat jumlah jumlah pukulan pukulan yang menekan split barrel hingga masuk ke dalam tanah, pada kedalaman 15 cm pertama (N1), 15 cm kedua (N2) dan 15 cm ketiga (N3). Nilai NSPT (kekerasan tanah) merupakan penjumlahan N2 dan N3.
j.
Putar stang SPT satu kali untuk melepaskan/memotong contoh tanah pada dasar split barrel, kemudian angkat dengan bantuan tambang tambang dan katrol atau dengan dengan kunci pipa. pipa.
4
k.
Buka dengan hati-hati split barrel tersebut, diskripsikan jenis contoh tanah tersebut seperti komposisi, struktur, konsistensi wama dan kondisiriya.
l.
Bila diperlukan, masukkan contoh tanah tersebut ke dalam tabung atau plastik dan lindungi lindungi agar tidak terjadi terj adi penguapan.
m.
Beri tanda keterangan nomor boring, lokasi, tanggal pengambilan dan kedalaman contoh.
1.5.
CATATAN
a.
Berat penumbuk Berat penumbuk ((drive weight ) standar standar adalah adalah 63,5 kg. Jangan tambahkan tambahkan beban beban lain pada penumbuk pada penumbuk tersebut, tersebut, sehingga menyimpang dari standar.
b.
Pembacaan penetrasi seharusnya dilakukan setiap setengah foot (0,5 x 1 foot) atau 5,24 cm. Dalam hal ini dibulatkan untuk penyederhanaan. penyederhanaan.
c.
Pada waktu melepas melepas penumbuk penumbuk dari dari ketinggian 75 cm, tambang harus dilepas dengan bebas supaya energi tumbukan tidak berkurang. berkurang.
1.6
PERAWATAN
a.
Bersihkan split barrel setelah dipergunakan, lumasi bagian dalam/luar supaya tidak berkarat, rendam dalam oli oli bil bilaa tidak tidak dipergunakan. dipergunakan.
b.
Pada waktu menyambung stang SPT, kencangkan sambungan tersebut dengan baik untuk mencegah untuk mencegah kerusakan draad draad pada pada saat menumbuk.
c.
Bersihkan dan lumasi stang SPT, bil bilaa ada kotoran kotoran pada pada draadnya, draadnya, bersihkan bersihkan terlebih dahulu dengan sikat sikat baja, baja, simpan dalam rak.
d.
Lumasi katrol agar agar dapat dapat berputar berputar dengan dengan bebas. bebas.
5
6
Lokasi Praktikum SPT
1
2
6 5 DB.1 4
3
Keterangan : 1
= Gedung E2
2
= Gedung E1
3
= Gedung E5
4
= Gedung E3
5
= Gedung E4
6
= Gedung E6
DB. 1
= Lokasi SPT
7
1.7 HASIL PRAKTIKUM
Tanah Kohesif N Konsistensi
<4
4-6
6-15
16-25
>20
Sangat lunak
Lunak
Sedang
Kenyal
Keras
Sumber : Bowles, E. Joseph. Sifat-sifat Fisis dan Geoteknik Tanah. Jakarta. Erlangga Kedalam an 0,00-1,00 m
Nilai N-SPT N-SPT
= N2+N3 = 3+4 = 7 (Tanah sedang)
Kedalam an 1,00-2,00 m
Nilai N-SPT N-SPT
= N2+N3 = 3+5 = 8 (Tanah sedang)
Kedalam an 2,00-3,00 m
Nilai N-SPT N-SPT
= N2+N3 = 7+9 = 16 (Tanah kenyal)
Kedalam an 3,00-4,00 m
Nilai N-SPT N-SPT
= N2+N3 = 11+13 = 24 (Tanah kenyal)
1.8
PEMBAHASAN
Dari kegiatan praktikum N-SPT yang telah dilakukan di lokasi samping gedung Dekanat Teknik Unnes, dapat diambil kesimpulan bahwa jenis tanah yang ada di lokasi N-SPT adalah sebagai berikut: a.
Pada kedalaman 0,00-1,00 meter termasuk tanah sedang dan jenis tanahnya lempung kepasiran, plastis, berwarna coklat, terdapat material pasir.
8
b.
Pada kedalaman 1,00-2,00 meter termasuk tanah sedang dan jenis tanahnya lempung kepasiran, plastis, berwarna coklat tua, terdapat lebih sedikit material pasir.
c.
Pada kedalaman 2,00-3,00 meter termasuk tanah kenyal dan jenis tanahnya lempung kepasiran, plastis, berwarna coklat tua, terdapat lebih sedikit material pasir.
d.
Pada kedalaman 3,00-4,00 meter termasuk tanah kenyal dan jenis tanahnya lempung padu.
1.9
FOTO DOKUMENTASI
9
Praktikum 2 : UJI KUAT GESER LANGSUNG TANAH Cara uji kuat geser langsung tanah terkonsolidasi dan terdrainase SNI 2813:2008
2.1
TUJUAN PRAKTIKUM
Pengujian ini dimaksudkan sebagai acuan dan pegangan dalam pengujian laboratorium geser dengan cara uji langsung terkonsolidasi dengan drainase pada uji tanah dan bertujuan untuk memperoleh parameter kekuatan geser tanah terganggu atau tanah tidak terganggu yang terkonsolidasi, dan uji geser dengan diberi kesempatan berdrainase dan kecepatan gerak tetap.
2.2
PERALATAN
1.
Alat geser langsung
2.
Ring cetakan benda uji
3.
Extruder
4.
Pisau pemotong
5.
Stop watch
6.
Proving ring
7.
Dial
2.3
Untuk pembacaan horizontal
Untuk pembacaan vertikal
BENDA UJI
Benda uji yang digunakan harus memenuhi ketentuan sebagai berikut : 1. Diameter minimum benda uji dibentuk lingkaran sekitar 50 mm. 2. Diameter benda uji tidak tergantung yang dipotong dari tabung sampel, minimal 5 mm lebih kecil dari diameter tabung sampel. 3. Tebal minimum benda uji kira-kira 12,5 mm, namun tidakl kurang dari 6 kali diameter butiran maksimum. 4. Diameter benda uji berbanding 2:1.
10
2.4
BAHAN PENUNJANG
Bahan penunjang untuk pengujian diperlukan air suling atau air bersih, bebas dari limbah dan suspense lumpur.
2.5
1.
PROSEDUR PENGUJIAN
Ukur diameter dalam dan tinggi dari cincin cetak (D) sampai ketelitian 0,1 mm kemudian timbang berat cincin cetak dengan ketelitian 0,01 gram.
2.
Cetak benda dari tabung sampel, ratakan bagian atas dan bawah dengan pisau atau gergaji kawat.
3.
Timbang benda uji tersebut dengan ketelitian 0,01 gram.
4.
Keluarkan kotak geser dari bak airnya, dan pasang baut pengunci agar kotak geser bagian bawah dan atasnya menjadi satu.
5.
Masukan plat dasar pada bagian bawah dari kotak geser, dan di atas dipasang batu pori.
11
6.
Pasang plat berlubang yang beralur, dengan alur menghadap ke atas serta arah alur harus tegak lurus bidang pergeseran.
7.
Masukan kembali kotak geser dalam bak air dan setel kedudukan kotak geser dengan mengencangkan kedua buah baut penjepit.
8.
Keluarkan benda uji dari cetakan/ ring dengan alat pengeluar, kemudian masukkan ke dalam kotak geser.
9.
Pasang batu pori yang diatasnya terdapat alur landasan untuk pembebanan tepat diatas benda uji.
10. Pasang rangka pembebanan vertikal, angkat ujung lengannya agar rangka dapat diatur dalam posisi vertikal (posisi pengujian). 11. Pasang dial untuk penguku ran gerak vertikal, setel pada posisi nol. 12. Pasang dial untuk pengukuran gerak horizontal, setel kedudukan dial agar menyentuh bak air, jarum dial pada posisi nol.
12
13. Jenuhkan benda uji dengan cara mengisi bak dengan air hingga benda uji dan batu pori terendam seluruhnya.
14. Berikan beban normal pertama sesuai dengan beban yang diperlukan.
15. Putar engkol pendorong, sehingga tanah mulai menerima beban geser. Baca dial proofing ring dan dial pergeseran setiap 15 detik, sampai tercapai beban maksimum atau deformasi 10% diameter benda uji.
13
16. Berikan beban normal pada benda uji kedua sebesar dua kali beban normal pertama dengan mengurangi prosedur 2 s/d 15. 17. Untuk pengujian ketiga, beban normal yang diberikan tiga kali beban normal pertama dan urutan pengujian sama dengan di atas.
2.6
PERAWATAN
1.
Keringkan bak perendam setelah percobaan selesai.
2.
Bersihkan cincin geser terutama bidang gesernya agar tidak terjadi hambatan bial diberikan beban horizontal.
3.
Lumasi as pendorong yang menempel pada proving ring agar dapat bergerak bebas tanpa hambatan.
4.
Bila engkol pemutar sulit digerakkan/berbunyi, buka box gigi penggeraknya. Hilangkan dempul yang menutup kepala baut L dikeempat sisinya lalu buka. Periksa isi box tersebut, kencangkan baut (borg) penahan gigi dan tambahkan stempet/oli secukupnya. Putar engkol maju mundur berulang-ulang sampai lancar.
14
2.7
HASIL PRAKTIKUM UJI GESER LANGSUNG
DIAMETER CINCIN (cm) = TINGGI CINCIN (cm) =
6,435 1,95 SAMPEL 1
Waktu (detik)
P = 3 kg
P = 6 kg
P = 9 kg
Pembacaan arloji beban geser
0
0,00
0,00
0,00
15
2,00
2,10
2,20
30
3,10
3,70
4,00
45
4,30
4,60
4,90
60
5,60
5,90
6,20
75
6,80
7,10
7,20
90
8,30
8,45
8,60
105
8,20
8,60
9,20
120
9,20
9,80
135
9,15
9,80
150
10,00
165
10,20
180
10,15
195 210
BERAT SAMPEL+ CINCIN (gr) BERAT CINCIN (gr)
160,13
163,37
168,95
40,3
40,3
40,3
15
SAMPEL TANAH Waktu (detik)
P = 3 kg
P = 6 kg
GAYA GESER (v)
P = 9 kg
P = 3 kg
Pembacaan arloji beban geser
P = 6 kg
P = 9 kg
kg
0
0,00
0,00
0,00
0,000
0,000
0,000
15
2,00
2,10
2,20
3,115
3,264
3,413
30
3,10
3,70
4,00
4,744
5,622
6,059
45
4,30
4,60
4,90
6,495
6,929
7,363
60
5,60
5,90
6,20
8,370
8,800
9,229
75
6,80
7,10
7,20
10,084
10,511
10,653
90
8,30
8,45
8,60
12,211
12,423
12,635
105
8,20
8,60
9,20
12,070
12,635
13,480
120
9,20
9,80
13,480
14,322
135
9,15
9,80
13,409
14,322
150
10,00
14,603
165
10,20
14,883
180
10,15
14,813
195 210
16
SAMPEL TANAH Waktu (detik)
P = 3 kg
P = 6 kg
P = 9 kg
TEGANGAN GESER (t ) P = 3 kg
Pembacaan arloji beban geser
P = 6 kg kg/cm
P = 9 kg
2
0
0,00
0,00
0,00
0,000
0,000
0,000
15
2,00
2,10
2,20
0,096
0,100
0,105
30
3,10
3,70
4,00
0,146
0,173
0,186
45
4,30
4,60
4,90
0,200
0,213
0,226
60
5,60
5,90
6,20
0,257
0,270
0,284
75
6,80
7,10
7,20
0,310
0,323
0,327
90
8,30
8,45
8,60
0,375
0,382
0,388
105
8,20
8,60
9,20
0,371
0,388
0,414
120
9,20
9,80
0,414
0,440
135
9,15
9,80
0,412
0,440
150
10,00
0,449
165
10,20
0,457
180
10,15
0,455
195 210 MAKSIMUM 0,375
0,414
PERSAMAAN KALIBRASI ALAT (dalam satuan lbf) = a.x b.k a= 3,53 b = 0,96 faktor konversi ke kg/cm k = 0,4535924
0,457
17
UJI GESER LANGSUNG
JUDUL PEKERJAAN LOKASI PEKERJAAN NOMOR BORING JENIS SAMPEL DESKRIPSI TANAH KEDALAMAN TANGGAL PENGUJIAN DIUJI OLEH
: PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH : LAB. MEKTAN JURUSAN TEKNIK SIPIL : BH1 : TANAH ASLI : TANAH LEMPUNG ANORGANIK : -0.40 M : 27 APRIL 2014 : KELOMPOK 03 ROMBEL 01
DIA. CINCIN (cm) = NO. PENGUJIAN GAYA NORMAL P (kg) TEG. NORMAL s (kg/cm2) TEG. GESER t (kg/cm )
6,435 1 3 0,0922 0,375
2 6 0,1844 0,414
3 9 0,2766 0,457
18
1.000
0.900
0.800
) 2 m c / g0.700 k ( r e s e g0.600 n a g n a g0.500 e T
y = 0.4454x + 0.3336 R² = 0.9991
0.400
0.300
0.200
0.100
0.000
0.00
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
Tegangan normal (kg/cm2)
PERSAMAAN REGRESI y = ax + b
a=
0,445
b =
0,333
KOHESI (c)
0,333 kg/cm2
SUDUT GESER DALAM (υ)
23,99 °
19
2.8
LANGKAH PERHITUNGAN a.
Perhitungan Gaya Geser (V)
. .
Dengan, a dan b = Data dari kalibrasi alat x
= Pembacaan arloji beban geser
k
= Faktor konversi ke kg/cm 2
Contoh Perhitungan :
1.
Pembacaan arloji beban geser pada pembebanan 3 kg, di waktu 15 detik adalah 2,0 , kalibrasi alat a= 3,53; b= 0,96 dan faktor konversi 0,4535924 Jawab:
b.
Perhitungan Tegangan Geser (τ)
Dengan, 2
τ
= Tegangan geser (kg/cm )
V
= Gaya geser (kg)
A
= Luas penampang (cm2)
Contoh Perhitungan :
1.
Pada pembacaan arloji beban geser dengan pembebanan 3 kg, gaya gesernya adalah 3,115 kg, diameter cincin 6,435 cm Jawab : A
=
= 32,506 cm 2
20
kg/cm2
c.
Perhitungan Tegangan Normal (σ) σ = P/A
Dengan, σ
= Tegangan normal (kg/cm2)
P
= Gaya normal (kg)
A
= Luas penampang (cm2)
Contoh Perhitungan :
1.
Uji geser langsung dengan pembebanan gaya normal 3 kg, dan diameter cincin 6,5 cm Jawab :
506
= 0,0922 Kg/cm2
d.
Perhitungan Kohesi (c) dan Sudut Geser Dalam (υ)
Dari Tegangan geser dan tegangan normal didapat grafik persamaan dengan persamaan regresi: Diketahui: 2
2
No.
Tegangan Normal σ (Kg/cm )
Tegangan Geser τ (Kg/cm )
1
0,0922
0,375
2
0,1844
0,414
3
0,2766
0,457
21
No.
Xi (Tegangan
Yi (Tegangan
Normal)
Geser)
XiYi
2
Xi
1
0,0922
0,38
0,0346
0,0085
2
0,1844
0,41
0,0764
0,0340
3
0,2766
0,46
0,1265
0,0765
1,2471
0,2375
0,1190
Jumlah 0,5532
∑ ∑ . . ∑.∑ ∑ .∑
Persapersamaan regresi
Mencari nilai a dan b:
= 0,445
∑⁄ ∑ ⁄ (⁄)⁄ = 0,333 Jadi, Y = 0,445x +0,334
A
0,445
b
0,333
22
2.9
PEMBAHASAN
Kuat geser tanah adalah kemampuan tanah melawan tegangan geser yang terjadi pada saat terbebani. Keruntuhan geser (Shear failur) tanah terjadi bukan disebabkan karena hancurnya butir-butir tanah tersebut tetapi karena adanya gerak relatif antara butir-butir tanah tersebut. Dengan demikian kekuatan geser tanah tergantung pada gaya-gaya yang bekerja antara butirannya. Pada kekuatan geser tanah terdapat dua komponen yaitu: 1.
Bagian yang bersifat kohesif yang bergantung kepada macam tanah.
2.
Bagian yang mempunyai sifat gesekan yang sebanding dengan tegangan efektif yang bekerja pada bidang geser.
Dari hasil praktikum didapatkan hasil sebagai berikut :
Nilai Kohesi (c)
= 0,333 kg/cm2
Nilai Sudut Geser Dalam (υ)
= 23,99º
Harga kohesi tanah dan sudut geser tanah merupakan parameter yang sangat penting dalam perhitungan daya dukung tanah, perencanaan dinding penahan tanah, dsb.
2.10 FOTO DOKUMENTASI
23
Praktikum 3 : CBR (CALIFORNIA BEARING RATIO) Cara Metode Pengujian CBR Laboratorium SNI 03-1744-1989
3.1
PENDAHULUAN
Lapisan tanah yang akan dipakai sebagai lapisan sub-base atau sub-grade suatu konstruksi jalan pada umumnya memerlukan proses pemadatan agar mampu menerima beban sesuai dengan yang direncanakan. Salah satu cara untuk mengukur kekokohan (bearing) lapisan tanah adalah pengujian California Bearing Ratio (CBR). Prinsip dasar dari pengujian CBR adalah membandingkan besarnya beban (gaya) yang diperlukan untuk menekan torak dengan luas penampang 3 inch² ke dalam lapisan perkerasan sedalam 0.1 inch (2.54 mm) atau 0.2 inch (5.08 mm) dengan beban standar. Oleh karena itu, kekokohan lapisan perkerasan dinyatakan dalam “kekokohan relatif” atau persen kekokohan. Besarnya beban standar untuk penetrasi 0.1 inch adalah 3000 lbs (pound) atau sekitar 1350 kg, sedangkan besarnya beban standar untuk penetrasi 0.2 inch adalah 4500 lbs atau sekitar 2025 kg. Satu hal yang perlu diingat bahwa pengujian CBR hanya mengukur kekokohan relatif dari lapisan permukaan tanah, karena diameter penampang torak yang dipergunakan hanya sekitar 4.96 cm, sehingga daerah (volume) lapisan tanah di bawah torak yang terpengaruh tekanan (stress bulb) hanya di permukaan.
3.2
TUJUAN
Pengujian CBR bertujuan untuk menentukan kekokohan permukaan lapisan tanah yang umumnya akan dipakai sebagai sub-base (urugan) atau sub-grade (lapisan tanah dasar) konstruksi jalan.
3.3
PENGUJIAN CBR DI LABORATORIUM
Ada dua macam pengujian CBR di laboratorium, yaitu pengujian kering (unsoaked) dan pengujian basah (soaked)
24
Alat yang dipergunakan untuk pengujian CBR di laboratorium terdiri dari : 1.
Tabung silinder (mold) berdiameter 15 cm (6 inch) dengan volume 2837 cm³ (1/10 ft³) yang dilengkapi dengan alas dan tabung tambahan dibagian atas yang disebut collar .
2.
Penumbuk (rammer) berat 10 lbs (sekitar 4.5 kg).
3.
Cawan aluminium
4.
Timbangan
5.
Oven
6.
Mesin penekan (compression machine).
Prosedur pengujian kering (unsoaked) 1.
Tentukan berat-volume kering ( dry) maksimum dan kadar air optimum contoh tanah, yang diperoleh dari pengujian Standard Proctor atau Modified Proctor
2.
Timbang berat tabung (mold) CBR, tanpa alas dan collar
3.
Siapkan contoh tanah yang akan diuji kekokohannya dan keringkan didalam oven selama 24 jam.
4.
Keluarkan contoh tanah dari oven, biarkan hingga dingin, kemudian tambahkan air sampai kadar air optimum dan aduk sampai rata
5.
Masukkan tanah secukupnya ke dalam tabung silinder CBR yang telah dipasang collar, sehingga volume tanah setelah ditumbuk kira-kira tinggal 1/5 volume tabung.
6.
Tumbuk tanah di dalam tabung secara merata sebanyak 56 kali dengan memakai penumbuk (rammer) seberat 10 lbs (sekitar 4.5 kg) yang dijatuhkan dari ketinggian 45 cm (18 inch)
7.
Ulangi langkah 5 dan 6 sebanyak 5 kali sampai tanah di dalam tabung penuh dan permukaannya rata.
8.
Taruh beban standar seberat 10 lbs (berupa lempengan logam yang berlubang di tengahnya) diatas permukaan tanah didalam tabung CBR.
9.
Letakkan tabung yang berisi tanah
dan beban standar pada mesin penekan, dan atur
ketinggian agar torak penekan yang mempunyai luas penampang 3 inch² (diameter 4.96 cm) melewati lubang beban standar dan duduk tepat diatas permukaan contoh tanah. 10.
Pasang dan atur dial penurunan agar jarum penunjuk penurunan tepat pada posisi nol.
11.
Jalankan mesin penekan dengan kecepatan 0.05 inch per menit
12.
Lakukan pembacaan (pencatatan) gaya yang terjadi setiap penetrasi 0.025 inch
13.
Gambarkan grafik hubungan antara penetrasi dan gaya tekan yang terjadi, seperti contoh pada Gambar 7.5
25
14.
Hitung kekokohan tanah dengan perumusan
. 100% Atau dengan perumusan . 100% CBR0.2” = CBR0.1” =
(3.1)
(3.2)
Prosedur pengujian CBR Basah(soaked) Pengujian CBR cara basah dilakukan pada 3 buah contoh tanah (sample) yang mempunyai kepadatan yang berbeda – beda. Tabung pertama, ke dua, dan ke tiga dipadatkan masing masing 10 tumbukan, 25 tumbukan , dan 56 tumbukan untuk tiap lapisannya. Langkah-langkah pengujian adalah sebagai berikut : 1.
Tentukan berat-volume kering ( dry) maksimum dan kadar air optimum contoh tanah, yang diperoleh dari pengujian Standard Proctor atau Modified Proctor
2.
Timbang berat tabung (mold) CBR, tanpa alas dan collar
3.
Siapkan contoh tanah yang akan diuji kekokohannya dan keringkan didalam oven selama 24 jam.
4.
Keluarkan contoh tanah dari oven, biarkan hingga dingin, kemudian tambahkan air sampai kadar air optimum dan aduk sampai rata
5.
Masukkan tanah secukupnya ke dalam tabung silinder CBR yang telah dipasang collar, sehingga volume tanah setelah ditumbuk kira-kira tinggal 1/5 volume tabung.
6.
Tumbuk tanah di dalam tabung secara merata sebanyak 56 kali dengan memakai penumbuk (rammer) seberat 10 lbs (sekitar 4.5 kg) yang dijatuhkan dari ketinggian 45 cm (18 inch)
7.
Ulangi langkah 5 dan 6 sebanyak 5 kali sampai tanah di dalam tabung penuh dan permukaannya rata.
8.
Taruh beban standar seberat 10 lbs (berupa lempengan logam yang berlubang di tengahnya) diatas permukaan tanah didalam tabung CBR.
9.
Rendam tanah dan tabung CBR di dalam air selama 4 hari (96 jam)
10.
Apabila diperlukan, pengembangan tanah di dalm tabung (swelling) dapat diukur dengan memasang dial penurunan pada permukaan contoh tanah
11.
Angkat tabung-tabung yang berisi tanah dari dalam air dan tiriskan selama kurang lebih 15 menit
26
3.4
HASIL PRAKTIKUM
UJI CALIFORNIA BEARING RATIO (CBR) ASTM D1883
JUDUL PEKERJAAN LOKASI PEKERJAAN SUMBER MATERIAL TANGGAL PENGUJIAN DIUJI OLEH
: CALIFORNIA BEARING RATIO : E3-LAB. MAKANIKA TANAH JURUSAN TEKNIK SIPIL : SP 1 : 29 APRIL 2014 : KELOMPOK 3 ROMBEL 2
DATA CBR
METODE PEMADATAN
UNSOAKED 10 25 56 Pukulan Pukulan Pukulan
10 Pukulan
SOAKED 25 Pukulan
56 Pukulan
Tinggi Mold, t mold (cm)
17.5
17.5
17.5
17.5
17.5
17.5
Diamater Mold, D mold (cm)
15.22
15.22
15.22
15.52
15.5
15.59
3182.27
3182.27
3182.27
3308.96
3300.43
3338.87
3974
3974
3974
3888.5
4023
3974.5
Volume Mold (cm3) Berat Mold, W mold (gr) SEBELUM PENGUJIAN
UNSOAKED METODE PEMADATAN Berat Mold+Tanah Basah (gr) Berat isi, ɣ (gr/cm3)
SOAKED
10 Pukulan
25 Pukulan
56 Pukulan
10 Pukulan
25 Pukulan
56 Pukulan
9524.5
9498
9522.5
8180.59
8623.5
8999
1.74
1.74
1.74
1.30
1.39
1.50
27
UJI CALIFORNIA BEARING RATIO (CBR) ASTM D1883 JUDUL PEKERJAAN LOKASI PEKERJAAN SUMBER MATERIAL TANGGAL PENGUJIAN DIUJI OLEH
: CALIFORNIA BEARING RATIO : E3-LAB. MAKANIKA TANAH J URUSAN TEKNIK SIPIL : SP 1 : 6 MEI 2014 : KELOMPOK 3 ROMBEL 2
UNSOAKED-TIDAK TERENDAM Waktu
Penurunan
(menit) 0.00 0.25 0.50 0.75 1.00 1.25 1.50 1.75 2.00
(Inchi) 0.0000 0.0250 0.0500 0.0750 0.1000 0.1250 0.1500 0.1750 0.2000
2.25 2.50 2.75
0.2250 0.2500 0.2750
3.00
0.3000
10 Pukulan Pembacaan Arloji Load (diviasi) (lbs) (Psi) 0.000 0.000 0.000 0.300 10.694 17.569 0.600 21.325 35.035 1.000 35.466 58.267 1.400 49.582 81.458 1.600 56.634 93.043 1.800 63.681 104.621 1.900 67.204 110.409 2.000 70.726 116.194 2.100 74.247 121.979 2.100 2.100 2.100
74.247 74.247 74.247
121.979 121.979 121.979
25 Pukulan 56 Pukulan Pembacaan Arloji Load Pembacaan Arloji Load (diviasi) (lbs) (Psi) (diviasi) (lbs) (Psi) 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.500 17.785 29.218 0.500 17.785 29.218 1.000 35.466 58.267 1.000 35.466 58.267 1.500 53.108 87.251 1.500 53.108 87.251 1.900 67.204 110.409 2.000 70.726 116.194 2.200 77.767 127.763 2.300 81.287 133.545 2.400 84.806 139.327 2.500 88.324 145.107 2.600 91.842 150.886 2.700 95.360 156.665 2.700 95.360 156.665 2.900 102.392 168.219 2.800 98.876 162.443 3.000 105.908 173.995 2.900 3.000 3.100
102.392 105.908 109.423
168.219 173.995 179.770
3.100 3.200 3.300
109.423 112.938 116.452
179.770 185.545 191.318
28
UJI CALIFORNIA BEARING RATIO (CBR) ASTM D1883
JUDUL PEKERJAAN LOKASI PEKERJAAN
: CALIFORNIA BEARING RATIO : E3-LAB. MAKANIKA TANAH JURUSAN TEKNIK SIPIL
SUMBER MATERIAL
: SP 1
TANGGAL PENGUJIAN
: 6 MEI 2014
DIUJI OLEH
: KELOMPOK 3 ROMBEL 2
PEMERIKSAAN KADAR AIR
Langkah Pengujian
Satuan
Nomor Cawan
10 Pukulan
25 Pukulan
56 Pukulan
1
2
1
2
1
2
Cawan, W1
gr
4.87
4.92
6.96
6.99
4.88
4.88
Cawan+tanah basah, W2
gr
18.88
16.72
31.66
29.54
18.71
20.62
Cawan+tanah kering, W3
gr
15.56
14.03
25.71
24.34
15.48
16.96
Tanah basah, W4=W2-W1
gr
14.01
11.8
24.7
22.55
13.83
15.74
Tanah kering, W5=W3-W1
gr
10.69
9.11
18.75
17.35
10.6
12.08
Berat air, W6=W4-W5
gr
3.32
2.69
5.95
5.2
3.23
3.66
31.06
29.53
31.73
29.97
30.47
30.30
Kadar Air, w=(W6/W5)x100% Kadar air rata-rata waverage
30.29
30.85
30.38
gr
5550.5
5524
5548.5
Berat volume basah, ɣb
gr/cm3
1.74
1.74
1.74
Berat volume kering, ɣdry
gr/cm3
1.34
1.33
1.34
Berat tanah basah
29
UJI CALIFORNIA BEARING RATIO (CBR) ASTM D1883
JUDUL PEKERJAAN
: CALIFORNIA BEARING RATIO : E3-LAB. MAKANIKA TANAH JURUSAN TEKNIK SIPIL : SP 1 : 6 MEI 2014 : KELOMPOK 3 ROMBEL 2
LOKASI PEKERJAAN SUMBER MATERIAL TANGGAL PENGUJIAN DIUJI OLEH
GRAFIK UNSOAKED-10 PUKULAN
Grafik CBR 10 Pukulan 200 190 180 170 160 150 140 130 ) i s 120 P ( 110 n a100 n a 90 k e 80 T 70 60 50 40 30 20 10 0 0.0
0.1
0.2
0.3
Penetrasi (Inchi)
Penurunan (inchi) 0.1000
Pembacaan beban (Psi) 81.4581
CBR (%) 8.1458
0.2000
116.1945
7.7463
30
UJI CALIFORNIA BEARING RATIO (CBR) ASTM D1883
JUDUL PEKERJAAN
: CALIFORNIA BEARING RATIO : E3-LAB. MAKANIKA TANAH JURUSAN TEKNIK SIPIL : SP 1 : 6 MEI 2014 : KELOMPOK 3 ROMBEL 2
LOKASI PEKERJAAN SUMBER MATERIAL TANGGAL PENGUJIAN DIUJI OLEH
GRAFIK UNSOAKED-25 PUKULAN
Grafik CBR 25 Pukulan 200 190 180 170 160 150 140 130 ) i s 120 P ( 110 n a100 n a 90 k e 80 T 70 60 50 40 30 20 10 0 0.0
0.1
0.2
0.3
Penetrasi (Inchi)
Penurunan (inchi) 0.1000
Pembacaan beban (Psi) 110.4085
CBR (%) 11.0409
0.2000
156.6649
10.4443
31
UJI CALIFORNIA BEARING RATIO (CBR) ASTM D1883
JUDUL PEKERJAAN
: CALIFORNIA BEARING RATIO : E3-LAB. MAKANIKA TANAH JURUSAN TEKNIK SIPIL : SP 1 : 6 MEI 2014 : KELOMPOK 3 ROMBEL 2
LOKASI PEKERJAAN SUMBER MATERIAL TANGGAL PENGUJIAN DIUJI OLEH
GRAFIK UNSOAKED-56 PUKULAN
Grafik CBR 56 Pukulan 200 190 180 170 160 150 140 130 ) i s 120 P ( 110 n a100 n a 90 k e 80 T 70 60 50 40 30 20 10 0 0.0
0.1
0.2
0.3
Penetrasi (Inchi)
Penurunan (inchi) 0.1000
Pembacaan beban (Psi) 116.1945
CBR (%) 11.6194
0.2000
168.2192
11.2146
32
3.5
LANGKAH PERHITUNGAN
Berat isi γ
= (berat mold-tanah basah)/Volume mold = (9524.5-3974) /3182.27 = 1.74 gr/cm3
Berat Volume Basah Rumus mencari berat volume basah: =
W/V
γb
=
Berat volume basah (gr/cm3)
W
=
Berat tanah basah (gr)
Vmold
=
Volume mold (cm3)
γb Dengan:
Sampel 10 ketukan : Diketahui:
W
=
5550.5 gr
Vmold
=
3182.27 cm 3
γb
=
W/ Vmold
γb
=
5550.5 / 31882.27
=
1.74 gr/cm3
Berat air Rumus mencari berat air : Ww
=
berat tanah basah – berat tanah kering
=
14.01-10.69
=
3.32 gr
Kadar Air Rumus mencari kadar air: =
(Ww / Ws) x 100%
ω
=
Kadar air (%)
Ww
=
Berat air (gr)
Ws
=
Berat tanah kering (gr)
ω Dengan:
33
Sample 1 : Diketahui : Ww
=
3.32 gr
Ws
=
10,69 gr
ω
=
(Ww / Ws) x 100%
=
(2.32 / 10,69) x 100%
=
31.05 %
Kadar air rata-rata
= (ω sampel 1 + ω sampel 2)/2 = (31.05 + 29.53)/2 = 30.29 %
Berat Volume Kering γd
= γb /(1+ω/100)
Dengan : γd
= Berat volume kering
γb
= Berat Volume Basah
ω
= Kadar air
Sampel 10 ketukan Diketahui: γb
= 1.74 gr
ωrata-rata = 30.29 gr γd
= γb /(1+ω/100) = 1.74 / ( 1 + 30.29 /100) = 1.34 gr/cm3
Perhitungan Tekanan :
Dengan : P = Tekanan (lbs) X = Bacaan dial Contoh untuk jumlah pukulan 10 x, penetrasi 0,025 inchi Bacaan dial = 0.3
. .
34
Mengkonversikan satuan tekanan lbs ke psi :
. . . .
Nilai CBR Untuk penetrasi 0,1 inchi, jumlah pukulan 10 x P = 10.694 lbs P = 17.569 Psi
. . . .
Untuk penetrasi 0,2 inchi, jumlah pukulan 10 x P = 70.726 lbs P = 116.194 Psi
. . . . 3.6
PEMBAHASAN
Dari praktikum California Bearing Ratio (CBR) yang telah dilaksanakan didapatkan hasil sebagai berikut: Berat isi, ɣ
= 2.68 gr/cm3
Berat volume basah
= 1.74 gr/cm3
Berat volume kering
= 1.34 gr/cm3
Tekanan (lbs)
= 3.114
Tekanan (Psi)
= 5.116
Tanah basah
= 14.01 gr
Tanah kering
= 10.69 gr
Berat air
= 3.32 gr
Kadar air
= 30.28
35
CBR 10 Pukulan 0.1 Inchi
= 8.1458 %
0.2 Inchi
= 7.7463 %
CBR 25 Pukulan 0.1 Inchi
= 11.0409 %
0.2 Inchi
= 10.4443 %
CBR 56 Pukulan 0.1 Inchi
= 11.6194 %
0.2 Inchi
= 11.2146 %
3.7
DOKUMENTASI
36
37
Praktikum 4 : Konsolidasi Cara uji konsolidasi tanah satu dimensi SNI 2812:2011
4.1
PENDAHULUAN
Bila suatu lapisan tanah mengalami tambahan beban di atasnya maka air pori akan mengalir dari lapisan tersebut dan volumenya akan menjadi lebih kecil. Peristiwa inilah yang disebut dengan konsolidasi. Pada umumnya konsolidasi ini akan berlangsung dalam satu jurusan vertikal saja karena lapisan yang mendapat beban tambahan tersebut tidak dapat bergerak dalam jurusan horizontal (ditahan oleh tanah sekelilingnya). Dalam keadaan seperti ini pengaliran air juga akan berjalan terutama dalam jurusan vertikal saja. Ini disebut dengan konsolidasi satu jurusan (one dimensional consolidation) dan perhitungan konsolidasi hampir selalu didasarkan pada teori ini. Pada waktu konsolidasi berlangsung, gedung atau bangunan di atas lapisan tersebut akan menurun. Dalam bidang teknik sipil ada dua hal yang perlu diketahui mengenai penurunan tersebut, yaitu: Besarnya penurunan yang akan terjadi. Kecepatan penurunan. Bila tanahnya berjenis lempung, maka penurunan akan agak besar, sedangkan kalau tanah terdiri dari pasir, penurunannya akan kecil. Karena itu lempung dikatakan mempunyai High Compressibility dan pasir mempunyai Low Compresibility. Penurunan pada lempung biasanya memakan waktu yang lama, karena daya rembesan air sangat lemah. Sebaliknya penurunan pada pasir berjalan sangat cepat sehingga pada waktu pembangunan di atas pasir sudah selesai, maka penurunan juga dianggap selesai. Karena itu biasanya orang hanya memperhitungkan penurunan lapisan pada tanah lempung. Ada dua istilah yang dipakai untuk menggambarkan suatu sifat yang penting dari lapisan lempung endapan ( sedimentary clays). Lapisan semacam ini setelah pengendapannya akan mengalami konsolidasi dan penurunan akibat tekanan dari lapisan-lapisan yang kemudian mengendap di atasnya. Endapan yang terjadi pada lapisan lempung ini lama-kelamaan mungkin menjadi hilang lagi oleh karena sebab-sebab biologi, misalnya erosi oleh air atau es. Ini berarti lapisan-lapisan bawah pada suatu saat dalam sejarah geologinya pernah mengalami konsolidasi
38
akibat tekanan yang lebih tinggi dari pada tekanan yang berlaku di atasnya pada masa sekarang ini. Lapisan semacam ini disebut Over Consolidated. Sedangkan lapisan yang belum pernah mengalami tekanan yang lebih tinggi di atasnya daripada tekanan yang berlaku pada masa sekarang disebut Normally Consolidated. Kecepatan penurunan pada konsolidasi tergantung kepada beberapa faktor, yaitu : Daya rembesan air tanah ( permeability), inilah yang menentukan kecepatan air yang mengalir dari tanah. Compressibility tanah, inilah yang menentukan banyaknya air yang mengalir. Sifat tanah lempung setelah pemadatan akan bergantung pada cara atau usaha pemadatan, macam tanah dan kadar airya (penelitian seed dan chan, 1959). Kadar air tanah yang dipadatkan didasarkan pada posisi kadar air sisi kering optimum (dry side of optimum), dekat dengan optimum, dan sisi basah optimum (wet side of optimum). Kering optimum didevinisikan sebagai kadar air yang kurang dari kadar air optimumnya, sedangkan basah optimum didevinisikan sebagai kadar air yang berarti kurang lebih mendekati optimumnya. Pada keadaan kering optimum tanah terflokulasi sedangkan pada keadaan basah optimum susunan tanah lebih terdispersi beraturan. Permeabilitas akan lebih tinggi bila tanah dipadatkan pada kering optimum dibandingkan tanah dipadatkan pada keadaan basah optimum. Kompresibilitas atau sifat mudah mampat lempung yang dipadatkan adalah fungsi dari tingkat tekanan yang dibebankan pada tanahnya.
4.2
TUJUAN
Tujuan percobaan adalah untuk mengetahui kecepatan konsolidasi dan besamya penurunan tanah apabila tanah mendapatkan beban, keadaan tanah di samping tertahan dan diberi beban drainase arab vertikal.
4.3
TEORI DASAR
Dengan demikian, peristiwa konsolidasi dapat didefinisikan sebagai proses mengalimya air keluar dari ruang pori tanah dengan kemampuan lolos air (permeabilitas) rendah, yang menyebabkan terjadinya perubahan volume, sebagai akibat adanya tegangan vertikal tambahan, yang disebabkan oleh beban luar.
39
Kecepatan perubahan volume pada proses konsolidasi selain tergantung pada besaran tegangan vertikal tambahan, juga sangat ditentukan oleh kemampuan lolos air (permeabilitas tanah.
4.4
PERALATAN
a.
4.5
Konsolidometer yang terdiri dari:
Tempat tanah.
Batu pori atas dan bawah.
Arloji pengukur perubahan tebal tanah.
b.
Perlengkapan pembebanan.
c.
Alat potong dan alat bubut tanah ( Extruder ).
d.
Perlengkapan untuk pemeriksaan kadar air dan perlengkapan umum lainnya.
e.
Stopwatch.
f.
Tabung air dan air suling.
PROSEDUR PERCOBAAN
a.
Dengan menggunakan extruder dorong contoh tanah undisturbed keluar dari tabung contoh tanah masuk kecincin cetak.
b.
Kemudian potong rata, tanah bagian atas dan bawah cincin.
c.
Kemudian keluarkan contoh tanah tersebut dari cincin cetak dengan hati-hati dan hindarkan dari gangguan yang dapat menyebabkan terjadinya perubahan kepadatan tanah (berat isi kering).
d.
Tempatkan benda uji tersebut dalam konsolidometer. Bagian atas dan bawah benda uji diletakkan batu berpori dengan terlebih dahulu melapisinya dengan kain. Tempatkan sel konsolidasi yang telah berisi benda uji pada tempatnya pada rangkaian pembebanan.
e.
Isilah sel konsolidometer dengan air suling pada waktu antara 1 sampai 4 menit untuk penjenuhan. Jagalah agar selama percobaan benda uji selalu terendam air dengan muka air sama tinggi dengan permukaan atas benda uji.
f.
Aturlah dengan sekrup pengatur penahan lengan beban sehingga lengan terangkat ke atas, tetapi bagian atas jangan sampai mati untuk memberikan kesempatan seandainya tanah itu masih mengembang.
g.
Atur alat penekan beban diatas benda uji dan aturlah arloji pengukur penurunan.
40
h.
Pasang beban sehingga tekanan pada benda uji sebesar 0,1 kg/cm2·
i.
Turunkan sekrup pengatur lengan beban sehingga beban mulai bekerja.
j.
Jalankan stopwatch dan baca arloji pengukur penurunan pada waktu-waktu (angka yang dapat ditarik akarnya) sbb: 0 menit; 0,25 menit; 1 menit; 2,25 menit; 4 menit; 6,25 menit; 9 menit; 12,25 menit; 16 menit; 25 menit; 36 menit; 49 menit; 64 menit; 81 menit dan 100 menit, terakhir 24 jam.
k.
Setelah pembacaan 24 jam tambahkan beban sehingga tekanan pada tanah menjadi 0,2 kg/cm. Amati penurunan arloji pengukur pada waktu-waktu di atas. Biarkan beban ini bekerja selama 24 jam.
l.
Lanjutkan setiap kali penambahan beban sehingga tekanan pada tanah berturut-turut 2
menjadi 0,4 ; 0,8 kg/cm selang waktu 24 jam. m.
Untuk pengembangan kurangi bebannya lakukan juga pembacaan arlojinya. Pada percobaan kami beban yang ditinggalkan hanya 6640 gram dengan tekanan pada tanah menjadi 0,1 kg/cm
n.
2
Untuk menghindarkan penggoncangan, maka pada setiap penambahan beban putarlah sekrup penahan lengan sampai menyentuh lengan yang dapat dilihat pada bergeraknya arloji ukur.
Tujuan: tes ini dilakukan untuk menentukan besarnya dan tingkat volume penurunan yang lateral terbatas tanah spesimen mengalami ketika mengalami tekanan. vertikal yang berbedaDari diukur data, konsolidasi kurva ( pressure-void hubungan rasio ) dapat digambarkan.Data ini berguna dalam menentukan kompresi indeks, indeks yang recompression dan preconsolidation tekanan ( atau
