LAPORAN PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH BAB 6 CALIFORNIA BEARING RATIO
Kelompok 5
Afdol Pramata
(1106667822) (1106667822)
Muhammad Ridwan
(1006674313) (1006674313)
Erlangga Rizki Fauzi
(1006754296) (1006754296)
Rosemaria Maya
(1006674401) (1006674401)
Pra Gogo Hutagol
(1006674345) (1006674345)
Ferry Wijaya
(1006674156 )
Tanggal Praktikum
: 4 Maret 2012
Assisten Praktikum
: Ahmad Rifqi
Tanggal Disetujui
:
Nilai
:
Paraf Assisten
:
LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TENIK UNIVERSITAS INDONESIA DEPOK 2012
I.
Tujuan Percobaan
Mendapatkan Mendapatkan nilai CBR pada kepadatan dan kadar air tertentu. II.
Alat dan Bahan Percobaan
Mould
Sendok pengaduk tanah
Wadah untuk mencapur tanah dengan air
Botol penyemprot air
Pisau baja ( straight edge) edge)
Timbangan
Oven
III.
Compaction Hammer
Aluminium can
Stopwatch
Beban logam berbentuk lingkaran (± 10 lbs)
Bak air
Piringan berlubang dengan dial pengukur swell swell
Mesin uji CBR
Dasar Teori
Nilai CBR adalah perbandingan perbandingan antara kekuatan kekuatan sampel sampel tanah (dengan (dengan kepadatan kepadatan tertentu dan kadar air tertentu) terhadap kekuatan batu pecah bergradasi rapat sebagai standar material dengan nilai CBR = 100. Untuk mencari nilai CBR digunakan rumus :
CBR =
test unit load (psi) standart unit load (psi)
× 100% 100%
Dengan Standart Unit Load pada Load pada harga-harga harga-harga penetrasi penetrasi : Penetrasi
Standard Unit Load
0.1”
1000 psi
0.2”
1500 psi
0.3”
1900 psi
0.4”
2300 psi
0.5”
2600 psi
Beban (load (load ) didapat dari hasil pembacaan dial penetrasi yang kemudian dikorelasikan dengan grafik Calibration Prooving Ring.
= () =
Dimana :
=
() )
A
= luas piston
P
= M . LRC
M
= dial reading
LRC
= faktor kalibrasi
Berdasakan cara mendapatkan contoh tanahnya, CBR dibedakan menjadi : 1. CBR Lapangan (CBR (CBR inplace atau field atau field Inplace) Inplace) Digunakan untuk memperoleh nilai CBR asli di Lapangan sesuai dengan kondisi tanah pada saat itu. Umum digunakan untuk perencanaan tebal perkerasan yang lapisan tanah dasarnya tidak akan dipadatkan lagi. Pemeriksaan ini dilakukan dalam kondisi kadar air tanah tinggi (musim penghujan), atau atau dalam kondisi kondisi terbuuk yang mungkin mungkin terjadi.
2. CBR lapangan rendaman (undisturbed (undisturbed soaked CBR) CBR) Digunakan untuk mendapatkan besarnya nilai CBR asli di Lapangan pada keadaan jenuh air dan tanah mengalami pengembangan ( swell ) yang maksimum. Hal ini sering digunakan untuk menentukan daya dukung tanah di daerah yang lapisan tanah dasarnya tidak akan dipadatkan lagi, terletak pada daerah yang badan jalannya sering terendam air pada musim penghujan dan kering pada musim kemarau.
3. CBR Laboratorium Tanah dasar (Subgrade (Subgrade)) pada konstuksi jalan baru dapat berupa tanah asli, tanah timbunan atau tanah galian yang telah dipadatkan sampai menncapai kepadatan 95% kepadatan maksimum. Dengan demikian daya dukung tanah dasar tersebut merupakan nilai kemampuan lapisan tanah memikul beban setelah tanah tersebut dipadatkan. CBR ini disebut CBR laboratoium , karena disiapkan di Laboratorium. CBR Laboratorium dibedakan atas 2 macam, yaitu CBR Laboratorium rendaman dan BR Laboratorium tanpa rendaman.
Komponen CBR
Nilai CBR sangat bergantung kepada proses pemadatan. pemadatan. Faktor – Faktor – faktor yang mempengaruhi kepadatan tanah adalah : 1. Karekteristik material tanah dasar 2. Kadar air material tanah dasar 3. Jenis alat pemadat yang digunakan 4. Massa (berat) alat pemadat yang tergantung pada lebar roda dan pelat dasarnya 5. Ketebalan lapisan material yang dipadatkan 6. Jumlah lintasan alat pemadat yang diperlukan
IV.
Prosedur Percobaan 1. Persiapan Percobaan
1. Menyiapkan 1 plastik tanah lolos saringan no 4 ASTM 5 kg 2. Masing-masing Masing-masing kantong direncanakan kadar air yang diinginkan. Kadar air yang digunkan -2% dari kadar air optimum, kadar air optimum, dan +2% dari kadar air optimum. 2. Pada saat percobaan
1. Memadatkan sampel tanah seperti pada percobaan compaction. 2. Penetrasi sampel pada keadaan unsoaked
a.
Mold dan tanah ditimbang, kemudian diletakkan pada mesin CBR dan diberikan ring di atas permukaan sampel tanah. Piston diletakkan di tengah-tengah beban ring sehingga menyentuh permukaan tanah.
b. Coading dan Coading dan dial diperiksa dial diperiksa dan siet nol. c.
Penetrasi dilakukan dengan penurunan konstan 0,05”/menit 0,05”/menit
d. Catat pembacaan dial pada penetrasi sebagai berikut L 0,025”, 0,05”, 0,075”, 0,1”, 0,125”, 0,15”, 0,175”, dan 0,2”. 3. Penetrasi sampel pada keadaan soaked keadaan soaked a.
Setelah percobaan pada penetrasi unsoaked , contoh tanah tadi direndam
± 96 jam untuk mengetahui kondisi swelling kondisi swelling . b. Pencatatan swelling Pencatatan swelling dilakukan dilakukan pada jam pertama dan jam kedua sejak mulai dimasukkan dimasukkan di dalam bak air. Selanjutnya dicatat pada jam ke 24, 48, 72, dan 96 jam. c.
Setelah ± 96 jam, mould dan tanah diangkat, kemudian dilakukan
penetrasi seperti pada percobaan unsoaked namun permukaan yang digunakan yang sebaliknya. d. Setelah selesai, sampel tanah dikeluarkan dan kemudian diambil
sebagian di lapisan atas, sebagian di lapisan tengah, dan s ebagian lagi pada lapisan bawah untuk dihitung kadar airnya.
V.
Pengolahan Data 1. Persiapan percobaan sampel
Wx (%)
W0 (%)
I
40,8
33,98
4,826
245,6584565
II
42,8
37,03
4,79
201,6952492
III
44,8
33,85
4,348
355,701158
w
(Kg)
V add (mL)
2. Data & grafik penetrasi tanah dan tegangan mould
kadar air yang diinginkan (%)
kadar air percobaan (%)
kadar air soaked (%)
I
40,8
39,28
42,8
II
42,8
40,232
42,34
III
44,8
43,198
44,39
1. Unsoaked Penetrasi
Dial reading
Stress (psi)
I
II
III
I
II
III
0
0
0
0
0
0
0
0,025
5
2,5
2
39,13333333
19,56667
15,65333
0,05
7,5
5
2,5
58,7
39,13333
19,56667
0,075
11
7
3
86,09333333
54,78667
23,48
0,1
13,5
9,5
4
105,66
74,35333
31,30667
0,125
16,5
11
5
129,14
86,09333
39,13333
0,15
19
12,5
6
148,7066667
97,83333
46,96
0,175
21
14
8
164,36
109,5733
62,61333
0,2
22
15,5
8,5
172,1866667
121,3133
66,52667
2. Soaked Penetrasi
Dial reading
Stress (psi)
I
II
III
I
II
III
0
0
0
0
0
0
0
0,025
2
3
2
15,65333333
23,48
15,65333
0,05
3
4
3
23,48
31,30667
23,48
0,075
3,5
7
4
27,39333333
54,78667
31,30667
0,1
4,5
9
5
35,22
70,44
39,13333
0,125
5
10
5,5
39,13333333
78,26667
43,04667
0,15
5,5
10,5
6
43,04666667
82,18
46,96
0,175
6
11,5
6,5
46,96
90,00667
50,87333
0,2
7
12
6,5
54,78666667
93,92
50,87333
Grafik Tegangan Terhadap Penetrasi Mould I 200 ) i s p ( e 150 c m e t 100 s i s e T n 50 o i t a r t 0 e n e 0 P
unsoaked soaked
0 ,05
0 ,1
0 ,1 5
Penetration (in)
0 ,2
0 ,25
Grafik Tegangan Terhadap Penetrasi Mould II 140 ) i s 120 p ( e 100 c m 80 e t s i s 60 e T 40 n o 20 i t a 0 r t e n 0 e P
unsoaked soaked
0 ,05
0,1
0 ,15
0 ,2
0 ,25
Penetration (in)
Grafik Tegangan Terhadap Penetrasi Mould III 70 ) i s p 60 ( e 50 c m e 40 t s i s 30 e T 20 n o i 10 t a r t 0 e n e 0 P
unsoaked soaked
0 ,0 5
0 ,1
0 ,15
0 ,2
0 ,25
Penetration (in)
Penetrasi 0.1” Unsoaked mould Unsoaked mould I
: CBR =
Unsoaked mould Unsoaked mould II
: CBR =
Unsoaked mould Unsoaked mould III
: CBR =
Soaked mould Soaked mould I
: CBR =
Soaked mould Soaked mould II
: CBR =
Soaked mould Soaked mould III
: CBR =
105,66 1000 74,35 1000 31,31 1000 35,22 1000 70,44 1000 39,13 1000
× 100% 100% = 10,56% × 100% 100% = 7,435% × 100% 100% = 3,131% × 100% 100% = 3,522% × 100% 100% = 7,044% × 100% 100% = 3,913%
Penetrsai 0.2” Unsoaked mould Unsoaked mould I
: CBR =
Unsoaked mould Unsoaked mould II
: CBR =
172,19 1500 121,31 1500
× 100% 100% = 11,48% × 100% 100% = 8,09%
Unsoaked mould Unsoaked mould III
: CBR =
Soaked mould Soaked mould I
: CBR =
Soaked mould Soaked mould II
: CBR =
Soaked mould Soaked mould I
: CBR =
66,53 1500 54,79 1500 93,92
× 100% 100% = 3,653% × 100% 100% = 6,261%
1500 50,87 1500
× 100% 100% = 4,435%
× 100% 100% = 3,391%
3. Swelling t (hour)
dial reading
I
II
swell (%)
III
I
II
III
0,5
12
3
0,5
0,263896
0,065045
0,011031
1
15
3
1
0,32987
0,065045
0,022062
2
21
3,5
2
0,461818
0,075886
0,044124
24
29
7
2
0,637749
0,151771
0,044124
48
30,5
8
2
0,670736
0,173453
0,044124
72
30,5
9
2
0,670736
0,195134
0,044124
96
32
9
3
0,703723
0,195134
0,066186
Grafik waktu terhadap nilai swell 0,8 0,7 ) % ( l l e w s i a l i n
0,6 0,5 0,4
40,80%
0,3
42,80%
0,2
44,80%
0,1 0 0
20
40
60
80
1 00
120
waktu ( jam )
VI.
Analisis a. Analisis Percobaan
Pada percobaan ini diharapkan praktikan dapat mencari nilai CBR pada kepadatan dan kadar air tertentu. Pada saat sebelum memulai percobaan, praktikan harus menyiapkan tanah dengan kadar air -2% dari kadar air optimum, kadar air optimum, dan +2% dari kadar air optimum. Kemudian saat percobaan dimulai, praktikan memadatkan memadatkan sampel tanah seperti pada percobaan compaction. compaction. Kemudian Kemudian melakukan melakukan penetrasi penetrasi sampel pada keadaan keadaan unsoaked dengan cara mold dan tanah ditimbang, kemudian diletakkan pada mesin CBR dan
diberikan ring di atas permukaan sampel tanah. Piston diletakkan di tengah-tengah beban ring sehingga menyentuh permukaan tanah. Kemudian Coading dan Coading dan dial diperiksa dial diperiksa dan diset nol. Setelah itu penetrasi dilakukan dengan penurunan penurunan konstan 0,05”/menit dan catat pembacaan pembacaan dial pada penetrasi penetrasi sebagai sebagai berikut L 0,025”, 0,025”, 0,05”, 0,075”, 0,075”, 0,1”, 0,125”, 0,15”, 0,175”, dan 0,2”. Untuk penetrasi sampel pada keadaan soaked . Pertama-tama tanah setelah percobaan pada penetrasi unsoaked
direndam ± 96 jam untuk mengetahui kondisi swelling .
Pencatatan swelling Pencatatan swelling dilakukan dilakukan pada jam pertama dan jam kedua sejak mulai dimasukkan di dalam bak air. Selanjutnya dicatat pada jam ke 24, 48, 72, dan 96 jam. Setelah ± 96 jam, mould
dan tanah diangkat, kemudian dilakukan penetrasi seperti pada percobaan
unsoaked
namun permukaan yang digunakan yang sebaliknya. Setelah selesai,
sampel tanah dikeluarkan dan kemudian diambil sebagian di lapisan atas, sebagian di lapisan tengah, dan sebagian lagi pada lapisan bawah untuk dihitung kadar airnya.
b. Analisis Hasil
Saat sebelum memulai percobaan tanah yang ada diatur hingga mencapai kadar air tertentu dengan menggunakan rumus :
V = Dimana :
W − W0 1 + W0
×
Wx = kadar air yang diinginkan W0 = kadar air mula-mula w = berat tanah
Kemudian untuk mencari tegangan setelah menguji tanah dengan mesin uji CBR digunakan rumus :
= Dimana :
=
A = luas piston = 3 inch2 M = dial reading LRC = faktor kalibrasi = 23,48
Untuk mencari nilai CBR digunakan rumus :
() )
CBR =
test unit load (psi) standart unit load (psi)
× 100% 100%
Dengan standart unit load Penetrasi
Standard Unit Load
0.1”
1000 psi
0.2”
1500 psi
0.3”
1900 psi
0.4”
2300 psi
0.5”
2600 psi
Untuk menghitung nilai dari swelling dari swelling sampel tanah digunakan rumus :
Swel Swelll =
c.
dial 96jam 96jam × 2,54 2,54 × 0,00 0,001 1 tinggi mould
× 100% 100%
Analisis Kesalahan
Kesalahan yang mungkin mungkin terjadi dalam praktikum kali ini antara lain : -
Kesalahan Sistematik Kesalahan ini disebabkan karena alat yang digunakan untuk praktikum seperti dial yang dial yang digunakan terlalu sensitif sehingga mempengaruhi mempengaruhi hasil praktikum.
-
Kesalahan Praktikan Kesalahan ini terjadi murni dari kesalahan praktikan antara lain seperti dalam membaca dial reading alat yang digunakan tidak dalam posisi yang seharusnya sehingga mengganggu pembacaan. Selanjutnya kesalahan paralaks juga dapat terjadi pada saat penentuan diameter, diameter, ketinggian ataupun pembacaan pembacaan dial reading karena reading karena posisi mata tidak tegak lurus dengan penggaris.
-
Kesalahan bahan Kesalahan ini dapat terjadi karena sampel tanah yang digunakan masih mengandung kerikil-kerikil sehingga hasil dari uji CBR i ni kurang maksimal.
d. Analisis Geotek
Tanah dasar adalah permukaan tanah asli, permukaan galian, atau permukaan timbunan yang merupakan dasar untuk peletakan bagian bagian perkerasan yang lainnya. Kekuatan dan keawetan dari konstruksi perkerasan jalan sangat tergantung dari sifat dan daya dukung tanah dasar. Sehingga tanah dasar ini menentukan tebal tipisnya lapisan tanah di atasnya. Untuk menentukan kekuatan tanah dasar biasanya dipakai cara CBR
(CALIFORNIA BEARING RATIO). Sistem klasifikasi yang umum dipakai pada jalan raya adalah UNIFIED dan AASHO system, sedang untuk lapangan terbang digunakan FAA system. Nilai CBR juga penting dalam pembuatan pondasi. Meningkatkan Meningkatkan Nilai CBR Pada Lapisan Pondasi (Subbase Course dan Base Course) dan Lapisan Pondasi Bawah (Subbase Course). Lapisan pondasi (subbase course dan base course) adalah lapisan yang terletak dibawah lapisan permukaan. Karena terletak dibawah permukaan perkerasan, maka lapisan pondasi menerima pembebanan pembebanan yang berat dan paling menderita akibat muatan. Oleh karena itu, material didalam lapisan pondasi harus berkualitas sangat tinggi dan konstruksi harus dilakukan dengan cermat. Untuk meningkatkan nilai CBR pada lapisan subbase course dan base course dapat menggunakan material yang lebih baik. Harga CBR dari lapisan pondasi sangat bergantung dari jenis material yang dipakai. Pemilihan matreial yang digunakan haruslah benar-benar sesuai dengan rencana akan jalan itu sendiri. Jika CBR dari material yang ada ternyata rendah, maka material tersebut haruslah diganti dengan material yang mempunyai mempunyai nilai CBR lebih l ebih tinggi. VII.
-
Kesimpulan
Nilai CBR pada sampel tanah tanah didapatkan didapatkan : Penetrsai 0.2”
Penetrasi 0.1” Unsoaked mould Unsoaked mould I (39,39%)
=10,56%
Unsoaked mould Unsoaked mould I (39,39%))
=11,48%
Unsoaked mould Unsoaked mould II (40,23%)
=7,44%
Unsoaked mould Unsoaked mould II (40,23%)
= 8,09%
Unsoaked mould Unsoaked mould III (43,2%)
= 3,13%
Unsoaked mould Unsoaked mould III (43,12%)
= 4,44%
Soaked mould Soaked mould I (39,39%)
= 3,52%
Soaked mould Soaked mould I (39,39%)
= 3,65%
Soaked mould Soaked mould II (40,23%)
= 7,04%
Soaked mould Soaked mould II (40,23%)
= 6,26%
Soaked mould Soaked mould III(43,12%)
= 3,91%
Soaked mould Soaked mould I (43,12%)
= 3,39%
-
Nilai CBR dapat digunakan untuk pembuatan pondasi ataupun dalam konstruksi perkerasan perkerasan jalan.
VIII.
Daftar Pustaka
Irawan,Dadi.” CBR (California Bearing Ratio).” http://karpetilmusipil.blogspot.com/2010/01/cbr-
california-bearing-ratio.html.. 9 Maret 2012. california-bearing-ratio.html .” Meningkatkan Nilai CBR Pada Lapisan Pondasi (Subbase Course dan Base Course) dan Budi, Arief .”
Lapisan Pondasi Bawah (Subbase Course). ” http://civilgalerie.blogspot.com/ http://civilgalerie.blogspot.com/.. 10 Maret 2012. Buku Pedoman Praktikum Mekanika Tanah Tanah FT UI
IX.
Lampiran
