LAPORAN PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH MODUL 10 KONSOLIDASI
KELOMPOK 17 Aulia Rizky Tansir
(1106009816)
Firdaus
(1106067835)
Martha Destri Arsari
(1106005042)
Tanggal Praktikum
: 12 Oktober 2013
Tanggal Pengumpulan
:
Asisten Praktikum
: Sandhamurti Prabastiwi
Paraf
:
Nilai
:
LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS INDONESIA DEPOK 2013
MODUL 10 KONSOLIDASI
I. TUJUAN PERCOBAAN
Menentukan koefisien pemampatan / Compression Index (Cc)
Mencari tegangan Pre-Consolidated (Pc), untuk mengetahui kondisi tanah dalam keadaan Normally Consolidated atau Over Consolidated
Menentukan koefisien konsolidasi (Cv), yang menjelaskan tingkat kompresi primer tanah
Menentukan koefisien pemampatan kembali / Recompression Index (CR)
II. ALAT DAN BAHAN
Consolidation loading service
Consolidation cell
Ring konsolidasi
Beban (1, 2, 4, 8, 16, 32 kg)
Jangka sorong dengan ketelitian 0.01 mm
Gergaji kawat
Vaseline, kertas tissue, batu Porous
Oven
Dial dengan akurasi 0.002 mm
Stopwatch
Extruder
Timbangan dengan ketelitian 0.01 gr
Can
III. TEORI SINGKAT III.1 Teori Konsolidasi Konsolidasi adalah peristiwa penyusutan volume secara perlahan pada tanah jenuh sempurna dengan permeabilitas rendah akibat pengalran sebagian air pori. Proses tersebut berlangsung terus sampai kelebihan tekanan air pori yang disebabkan oleh kenaikan tegangan total telah benar-benar hilang. Penurunan konsolidasi adalah
perpindahan vertical permukaan tanah sehubugan dengan perubahan volume pada suatu tingkat dalam proses konsolidasi. Perkembangan konsolidasi di lapangan dapat diketahui dengan menggunakan alat piezometer yang dapat mencatat perubahan air pori terhadap waktu.
III.2 Normally dan Over Consolidated Terkonsolidasi secara normal (normally consolidated) yaitu dimana tegangan efektif yang membebani tanah pada waktu sekarang merupakan tegangan maksimum yang pernah dialami oleh tanah itu. Sedangkan terlalu terkonsolidasi (overconsolidated) yaitu dimana tegangan efektif yang membebani tanah sekarang adalah lebih kecil dari tegangan yang pernah dialami tanah sebelumnya. http://sisfo.itp.ac.id/bahanajar/bahanajar/Herman/Kuat%20geser.pd f
III.3 Pengertian dan Interpretasi Cv dan Cc Koefisien konsolidasi (Cv) adalah parameter yang menghubungkan perubahan tekanan air pori ekses terhadap waktu. Karakteristik konsolidasi dinyatakan oleh koefisien konsolidasi (Cv) yang menggambarkan kecepatan kompresi tanah terhadap waktu. http://adhimuhtadi.dosen.narotama.ac.id/files/2011/04/6_Uji-Konsolidasi.pdf
Koefisien pemampatan volume (Cc) adalah kemiringan dari bagian lurus grafik e log p’ hasil pengujian konsolidasi di laboratorium.
http://eprints.uns.ac.id/1180/1/14-55-1-PB.pdf
R a h a r d j (Rahardjo (1994) menyimpulkan bahwa korelasi antara Cc dengan eo lebih baik dari pada korelasi antara Cc dengan LL dan korelasi antara Cc dengan Wn. Sehingga untuk mendapatkan nilai Cc menggunakan :
http://sisfo.itp.ac.id/bahanajar/bahanajar/Herman/Konsolidasi.pdf
III.4 Elemen Tanah (Solid dan Void) Angka pori atau void ratio (e) didefinisikan sebagai perbandingan antara volume pori dan volume butiran padat. http://eprints.undip.ac.id/34449/7/2164_chapter_II.pdf
Hubungan antara angka pori dan tegangan efektif tergantung dari tegangan yang dialami oleh lempung tersebut. Bila tegangan efektif sekarang maksimum, yang pernah diterima oleh lempung, maka lempung tersebut dikatakan terkonsolidasi normal (normally consolidated). Sebaliknya, bila tegangan-tegangan pada suatu saat yang lalu lebih besar dari tegangan efektif sekarang, maka tanah tersebut dikatakan terkonsolidasi berlebih (over consolidated). Perbandingan nilai tegangan efektif maksimum yang lalu dengan yang sekarang disebut rasio konsolidasi
berlebih (overconsolidation ratio, OCR). Lempung yang terkonsolidasi berlebih mempunyai nilai OCR yang lebih besar daripada lempung yang terkonsolidasi normal. Biasanya konsolidasi berlebihan merupakan merupakan hasil dari faktorfaktor geologi, misalnya erosi pada lapisan di atasnya, pencairan lapisan es, dan kenaikan muka air tanah yang permanen.
IV. PROSEDUR PRAKTIKUM Persiapan praktikum: a. Membersihkan dan megolesi Vaseline di seluruh permukaan ring konsolidometer bagian dalam, kemudin mengukur dimensi D dan ho, dan menimbang massanya (Wring). b. Mengeluarkan sampel tanah dengan extruder lalu memasukkan ke dalam ring dan meratakan permukaan dengan spatula. Lalu menimbang Wwo nya. c. Memotong sebagian kecil sampel tanah kemudian dimasukkan ke dalam can yang sudah diketahui beratnya, kemudian ditimbang menggunakan timbangan digital. Setelah ditimbang, memasukkan sampel tanah dan can ke dalam oven, keesokkan harinya ditimbang kembali. Hal ini bertujuan untuk mencari besarnya nilai kadar air sebelum tanah terkonsolidasi. Jalannya praktikum: a. Menyusun modul ke dalam sel konsolidasi dengan urutan dari bawah :
Batu pourous
Kertas tissue
Sampel tanah dalam ring
Kertas tissue
Batu pourous
Silinder tembaga untuk meratakan beban
Penahan dengan 3 mur
b. Memberikan air ke permukaan silinder tembaga sampai tergenang, kemudian menyetting dial menjadi nol dengan menahan lengan beban menggunakan baut penyeimbang.
c. Memberikan pembebanan konstan (loading) sebesar 1 kg dengan interval waktu 0”, 6”, 15”, 30”, 60”, 120”, 240”, 480”, 900”, 1800”, 3600” dan 24 jam. Lalu mencatat tiap pembacaan dial. d. Mengulangi percobaan untuk pembebanan 2, 4, 8, 16, 32 kg dengan interval waktu 24 jam. Lalu mencatat tiap pembacaan dial. e. Melakukan proses unloading yaitu menurunkan beban secara bertahap dari 32, 16, 8, 4, 2 dan 1 kg. Mencatat nilai unloading sebelum beban diturunkan. f. Mengeluarkan tanah dari sel konsolidometer dan ring berikut sampel tanah kemudian ditimbang dan dimasukkan ke dalam oven untuk mendapatkan berat kering sampel (Wd) sehingga dapat ditentukan kadar airnya.
V.
PENGOLAHAN DATA a. Data Praktikum (terlampir) b. Tabel Perhitungan Properti Fisik Tanah 1
Diameter ring (d)
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Luas ring (A) Tinggi ring (Ht) Tinggi sampel (Hi) Specivic Gravity (Gs) Berat (tanah+ring) awal Berat ring Berat tanah basah (Wt) Berat tanah basah + can Berat tanah kering + can Berat can Berat air
13
Berat tanah kering (Ws')
14
Kadar air awal (Wi)
15 16 17 18
Berat tanah basah + ring Berat tanah kering + ring Berat tanah kering oven (Ws) Kadar air akhir (Wf)
19
Tinggi tanah awal (Ho)
6.32
cm
1/4 πd^2 = 31.371 cm^2 2 cm 2 cm 2.68 164.2 gr 58.5 gr (6-7) 164.2 - 58.5 = 105.7 gr 124.70 gr 93.89 gr 16.70 gr (9-10) 124.7 - 93.89 = gr 30.81 (10-12) 93.89-16.7 = gr 77.19 (berat air/Ws')*100% % (30.81/77.19)*100% = 39.914 164.51 133.39 (16-7) 133.39 - 58.5 = 74.89 (berat air/Ws)*100% (30.81/74.89)*100% = 41.140
gr gr gr
0.87
cm
%
20 21
Beda tinggi (Hv) Derajat Saturasi (Si)
(4-19)
22 23 24 25 26 27
Void ratio (eo) Pembacaan awal Pembacaan akhir Beda tinggi (∆H) Tinggi sampel akhir (Hvf) Void ratio akhir (ef)
2 - 0.87 = 1.12 (Wt-Ws/Hv*A) (105.7 - 74.89 / 1.109 * 31.371) = 0.89 (Hv/Ho) = 1.12/0.87 = 1.29 524*10^-4 2443*10^-4 (23-24) = 0.192 (20-25) = 0.9271 (Hvf/Ho) = 0.9271/0.87 = 1.066
cm %
cm cm cm cm
c. Contoh Perhitungan
T90 Contoh plot kurva t90 untuk beban 1 kg :
C v
Dari grafik didapat nilai : √t90 = 0.8 min t90 = 0.64 min Nilai t90 untuk setiap beban yaitu : Beban (kg) 1 2 4 8 16 32
t90 (menit) 0.64 0.49 0.36 0.36 0.09 0.49
Cv
Nilai Cv untuk beban 1 kg : H = 0.997 cm t90 = 0.64 menit Cv =
= 1.32
/ menit
Nilai Cv untuk setiap beban yaitu :
Beban (kg)
t90
H (cm)
Cv
1 2 4 8 16 32
0.64 0.49 0.36 0.36 0.09 0.49
0.997 0.995 0.991 0.986 0.973 0.952
1.32 1.71 2.32 2.29 8.92 1.57
Cc, Cr, Po, Ocr
Cc =
=
= 0.299
dimana e2 = e titik 16 = 1.12 P2 = 5.0522 e1 = e titik 32 = 1.03 P1 = 10.1044 Cr =
=
= 0.066
dimana e2 = e titik 1 = 1.23 P2 = 0.3157 e1 = e titik 2 = 1.22 P1 = 0.6316
Po =
xH Wt = 105.7 gr = 105.7 x 10-3 kg Hi = 2 cm A = 31.371 cm2 H = 1 m = 100 cm x 100 = 0.168 kg/cm2
Po = OCR =
=
= 23,81
Pc Nilai Pc didapat dari grafik di bawah ini :
Pc = 4 kg/cm2
Grafik Hubungan Cv dengan Pressure Grafik Cv vs P 10.00 9.00
8.92
8.00 7.00 Cv
6.00 5.00 loading
4.00 3.00 2.32
2.00 1.32
1.00 0
2.29
1.71
1
1.57
10
Pressure [kg/cm2]
100
VI. ANALISA
Analisa Percobaan Praktikum konsolidasi ini bertujuan untuk mencari nilai tegangan Pre Consolidate (Pc), koefisien konsolidasi (Cv), koefisien pemampatan/ Compression Index (Cc), dan koefisien pemampatan kembali/ Recompression Index (Cr). Sebelum memulai praktikum, praktikan memastikan terlebih dahulu apakah semua alat sudah lengkap dan dicek keadaannya agar jalannya praktikum tidak terhambat. Persiapan praktikum dimulai membersihkan dan megolesi vaseline di seluruh permukaan ring konsolidometer bagian dalam, hal ini bertujuan agar sampel tanah tidak terjadi keretakan halus dan mudah dilepaskan ketika selesai dalam proses konsolidasi. Kemudian mengukur dimensi D dan ho, dan menimbang massanya (Wring). Setelah itu mengeluarkan sampel tanah dengan extruder lalu memasukkan ke dalam ring dan meratakan permukaan dengan spatula agar proses konsolidasi lebih merata kesemua permukaan tanah. Lalu ring beserta sampel tanah tersebut kemudian ditimbang beratnya (Wwo). Karena alat konsolidasi pada praktikum ini terbatas, praktikan bergabung dengan praktikan dari kelompok lain, sehingga sampel tanah yang sudah ditimbang tadi dimasukkan ke desikator terlebih dahulu sembari menunggu praktikan kelompok lain selesai melakukan praktikum lainnya dan dapat bergabung untuk memulai uji konsolidasi ini. Sampel tanah ditempatkan di desikator agar mempertahankan kelembaban tanah yang peka terhadap pengaruh udara sehngga menjaga agar kadar air tidak meningkat, dan sesuai fungsi dari desikator yaitu mengeringkan dan mendinginkan sampel yang akan digunakan untuk uji kadar air, maka sampel diletakkan di desikator untuk sementara. Disamping itu sebongkah kecil sampel tanah diambil dan diletakkan di can yang sudah diketahui beratnya, kemudian ditimbang menggunakan timbangan digital. Setelah ditimbang, dimasukkan ke dalam oven, keesokkan harinya ditimbang kembali. Hal ini bertujuan untuk mencari besarnya nilai kadar air sebelum tanah terkonsolidasi. Praktikan melanjutkan jalannya praktikum setelah persiapan praktikum sudah selesai dan praktikan dari gabungan kelompok telah lengkap. Diawali dengan menyusun sampel yang akan diuji dengan urutan batu porous, kertas pori, sampel tanah dalam ring, kertas pori, batu porous, silinder tembaga dan penahan dengan 3 mur. Pada pelaksanaan praktikum, praktikan menggunakan tisu sebagai pengganti
kertas pori. Kertas pori yang diganti dengan kertas tisu ini diperbolehkan (SNI 6424:2008). Batu
porous yang digunakan merupakan batu pourous dengan
permukaan cukup rata dan halus. Fungsi kertas pori dan batu porous adalah untuk menjaga aliran air bisa ke atas dan ke bawah sehingga tidak langsung ke sampel tanah. Silinder tembaga berfungsi sebagai alat untuk meratakan beban yang diterima ring. Sedangkan penahan 3 mur berfungsi sebagai pengikat antara ring dan alat konsolidasi agar tidak terjadi perpindahan yang akan menggangu proses konsolidasi. Sebelum mur dikuatkan, praktikan memastikan terlebih dahulu kondisi lengan alat konsolidasi sudah tegak lurus terhadap lengan tempat meletakan beban. Setelah itu praktikan memberikan air pada sampel yang telah diurutkan hingga permukaan silinder tembaga tergenang. Kemudian melakukan pembacaan awal dial. Pembacaan awal yang didapatkan sebesar 524. Angka ini menjadi acuan sebagai titik nol pembacaan dial. Selanjutnya, beban sebesar 1 kg diletakkan pada lengan beban. Pada proses loading tersebut terjadi perputaran jarum pada dial. Dial dibaca untuk interval waktu 0”, 6”, 15”, 30”, 60”, 120”, 240”, 480”, 900”, 1800”, 3600” dan 24 jam setelah beban 1 kg diletakkan. Keesokkan harinya pembebanan 2 kg dan seterusnya secara berurutan 4 kg, 8 kg, 16 kg, dan 32 kg. Namun, saat proses loading beban dari 4 kg menjadi 8 kg pembacaan dial tidak dilakukan pada interval 24 jam, melainkan 48 jam. Hal ini dikarenakan masing-masing praktikan tidak memiliki keluangan waktu untuk mengecek atau membaca dial di laboraturium sehingga pembacaan pun mejadi telat satu hari. Beruntung, sampai penambahan beban terakhir (32 kg) hal ini tidak terulang. Kemudian setelah proses loading selama total tujuh hari telah berjalan, praktikan melakukan proses unloading dengan menurunkan beban yang ada dari 32 kg menjadi 16 kg, 8 kg, 4 kg, 2 kg, dan 1 kg dan melakukan pembacaan dial setiap penurunan beban. Karena terbatasnya waktu untuk praktikum ini, maka pembacaan dial proses unloading tidak dilakukan dalam interval 24 jam, melainkan 12 jam. Setelah proses unloading selama total tiga hari selesai, ring beserta sampel tanah dikeluarkan dari alat konsolidasi lalu menghitung beratnya dengan alat timbang digital. Kemudian ring serta sampel tanah tersebut dioven selama satu hari dan ditimbang kembali sehingga dapat ditentukan besarnya kadar air sampel tanah setelah konsolidasi. Namun dikarenakan masing-masing praktikan tidak memiliki keluangan waktu untuk mengecek atau mengeluarkan sampel tanah yang telah dioven tersebut, sehingga
sampel tanah baru dikeluarkan dari oven dan ditimbang setelah sampel tanah tersebut teroven selama dua hari.
Analisa Hasil Setelah melakukan pengolahan data, maka praktikan mendapatkan nilai koefisien pemampatan (CC), tegangan Pre Consolidate (Pc), koefisien konsolidasi (CV) dan nilai pemampatan kembali CR).
Koefisien Pemampatan (Cc) Untuk menentukan nilai Cc, digunakan rumus sebagai berikut :
dimana e2 adalah angka pori pada pembebanan 16 kg dan e1 adalah angka pori pada pembebanan 32 kg sedangkan P1 merupakan tekanan akibat pembebanan 32 kg dan P2 adalah tekanan akibat pembebanan 16 kg. Sehingg dengan menggunakan rumus di atas, koefisien pemampata dari praktikum ini didapat sebesar 0.299. e2 = e titik 16 = 1.12
P2 = 5.0522 kg/cm2
e1 = e titik 32 = 1.03
P1 = 10.1044 kg/cm2
Cc =
=
= 0.299
Tegangan Pre Consolidate (Pc) Nilai PC diperoleh dengan membuat grafik hubungan antara pressure dengan void ratio (terlampir). Cara pencarian nilai PC dengan grafik lebih lanjut akan dijelaskan dalam analisa grafik menentukan nilai PC. Besarnya nilai PC yang didapatkan adalah 4 kg/cm2. Semakin besar tekanan, semakin berkurang nilai angka pori.
Koefisien Konsolidasi (Cv) Koefisien konsolidasi menunjukkan kecepatan pengaliran air pori saat konsolidasi. Untuk menentukan nilai CV terlebih dahulu harus dicari nilai t90 dari masing-masing pembebanan dengan grafik penurunan dengan akar waktu
(terlampir). Sehingga nilai CV untuk masing-masing pembebanan dapat dihitung menggunakan rumus : ( (
)) .
Nilai CV yang diperoleh dalam percobaan untuk masing-masing pembebanan adalah sebagai berikut :
Beban (kg)
t90
H (cm)
Cv
1 2 4 8 16 32
0.64 0.49 0.36 0.36 0.09 0.49
0.997 0.995 0.991 0.986 0.973 0.952
1.32 1.71 2.32 2.29 8.92 1.57
Koefisien Pemampatan Kembali (Cr) Nilai pemampatan kembali (Cr) diperoleh dengan rumus yang sama dengan rumus yang digunakan untuk menghitung CC. Namun, e2 adalah angka pori saat pembebanan 2 kg dan e1 adalah angka pori saat pembebanan 1 kg. Nilai CR yang diperoleh dalam percobaan adalah 0,066. Cr =
=
= 0.066
dimana e2 = e titik 1 = 1.23 P2 = 0.3157 e1 = e titik 2 = 1.22 P1 = 0.6316
Tegangan Awal (P0) Besarnya nilai tegangan awal (P0) juga didapat dengan menggunakan rumus :
dimana Wt adalah berat sampel tanah basah. Hi adalah tinggi tanah awal sampel tanah. A adalah luas penampang sampel tanah. H adalah kedalaman diambilnya sampel tanah. Dari perhitungan didapat nilai Po sebesar 0.168 kg/cm2.
Nilai OCR Dengan diperolehnya nilai Po dan Pc, kita dapat mengetahui kondisi tanah normally atau over consolidated dengan membandingkan nilai Pc dengan Po atau yang sering disebut dengan OCR (Over Consolidation Ratio). Apabila hasil perbandingan Pc/P0 = Pc < P0 maka kondisi tanah tersebut adalah Under Consolidated. Dari hasil uji konsolidasi ini didapat nilai OCR =
=
= 23.81, dimana
nilai Pc > P0 maka kondisi tanah hasil praktikum ini adalah Over Consolidated. Maka dapat disimpulkan bahwa kondisi tanah di samping Departemen Teknik Sipil FTUI ialah Over Consolidated. Hal ini dapat dikatakan bahwa tanah tersebut telah terkonsolidasi, jadi pada kondisi dahulu tanah tersebut pernah terbebani dengan beban yang lebih besar dari pada kondisi yang sekarang.
Analisa Grafik
Grafik t90 T90 adalah waktu untuk mencapai konsolidasi 90%. Untuk menentukan t90 dibuat grafik hubungan antara akar selang waktu dengan besarnya penurunan yang terjadi untuk masing-masing beban. Grafik dibuat secara manual menggunakan penggaris (terlampir). Setelah ditentukan semua titiknya, membuat garis singgung di daerah penurunan awal kira-kira dari t = 6 detik hingga t = 30 detik. Kemudian mencari titik potong dengan sumbu akar waktu sebesar 1,15 kali dari absis titik potong yang pertama tadi untuk dihubungkan dengan titik awal hingga memotong kurva. Titik tersebut yang dinamakan t90. Pada tiap beban kurva yang terbentuk (dapat dilihat di lampiran) dirasa memiliki bentuk yang normal karena sampel tanah mengalami penurunan terkecuali untuk beban 8 kg. Kurva yang terbentuk tidak sempurna karena ada kesalahan data, kesalahan ini disebakan kesalahan praktikan dalam pembacaan dial saat proses loading. Namun hal ini tidak terlalu banyak mempengaruhi dalam menantukan nilai t90. Sehinggat nilai t90 tiap beban tetap dapat ditentukan. Berikut adalah nilai t90 masing-masing pembebanan :
Beban (kg) 1 2 4 8 16 32
t90 (menit) 0.64 0.49 0.36 0.36 0.09 0.49
Grafik Penentuan Pc Untuk menentukan nilai tegangan pra-konsolidasi (PC), dibuat grafik antar perbandingan antara angka pori dengan tegangan akibat beban. Garis dibuat menghubungkan setiap titik dari loading hingga unloading. Kemudian, garis lurus ditarik melalui titik tegangan 0 kg/cm2 dan 10.1044 kg/cm2. Lalu membuat garis sejajar yang menyinggung garis lengkung (garis penghubung titik-titik). Dari perpotongan garis lengkungan dengan garis sejajar dibuat garis horisontal. Selanjutnya, membuat garis yang melalui titik 16 kg dan 32 kg. Terakhir, membuat garis yang membagi sudut antara garis horisontal dan garis titik 16 kg dan 32 kg. Titik perpotongan tersebut ditarik garis lurus ke atas dan didapatkan nilai PC. Dari grafik (terlampir) diperoleh nilai tegangan pra-konsolidasi sebesar 4 kg/cm2. Dari grafik ini dapat kita simpulkan bahwa semakin besar tekanan, angka pori semakin berkurang.
Grafik Cv vs P Grafik Cv vs P ini dibuat dari nilai Cv yang diadapat dari hasil pengolahan data (terlampir) dengan P yaitu pembebanan yang dilakukan terhadap sampel tanah. Dari grafik dapat dilihat bahwa nilai koefisien konsolidasi (Cv) tanah yang paling tinggi yaitu 8.92 cm2/min adalah saat beban 32 kg. Sehingga dapat disimpulkan bahwa semakin besar beban yang diberikan maka semakin besar pula nilai koefisien konsolidasinya. Namun untuk praktikum kali ini, karena ada salah pembacaan dial saat beban 8 kg, sehingga ada kesalahan pula nilai koefisien konsolidasinya. Dimana pada beban 8 kg nilai Cv nya lebih besar disbanding saat beban 16 kg. Grafik Cv vs P 9.00
8.92
Cv
7.00 5.00 loading 3.00 2.32 2.29 1.32
1.00 0
1.71
1
1.57
10
100
Pressure [kg/cm2]
Analisa Kesalahan Kesalahan yang dilakukan praktikan selama praktikum dan pengolahan data antara lain :
Kecermatan dalam pembacaan dial, pengukuran dimensi, dan penimbangan saat praktikum sehingga mempengaruhi keakuratan data yang didapat
Ketidakkonsistenan dalam proses loading, dimana seharusnya beban ditambah per harinya, namun saat loading beban dari 4 kg menjadi 8 kg adalah lebih dari satu hari
Kurangnya ketelitian penggambaran garis untuk grafik t90 yang dilakukan secara manual sehingga mempengaruhi keakuratan nilai t90 yang didapat
Ketelatan praktikan dalam menimbang sampel tanah hasil konsolidasi yang sudah dioven
VII.
APLIKASI Maksud dari uji konsolidasi adalah memberikan beban secara bertahap kepada tanah dan mengukur perubahan volume (atau perubahan tinggi) sampel tanah terhadap waktu. Dengan demikian dapat ditentukan : a. Sifat kemampuan tanah yang dinyatakan dalam indeks kompresi (Cc) dan koefisien pemampatan volume (mv) b. Karakteristik konsolidasinya yang dinyatakan dalam koefisien konsolidasi (Cv) yang merupakan fungsi permeabilitas tanah. Secara tidak langsung nilai permeabilitas tanah (k) dapat ditentukan Aplikasi dari uji konsolidasi yang bisa digunakan di lapangan adalah untuk menentukan penurunan tanah dan juga penurunan konsolidasi. Kedua hal ini perlu diperhitungkan dalam membangun sebuah infrastruktur, karena hampir semua infrastruktur dibangun di atas tanah. Perhitungan penurunan tanah ini dilakukan agar tidak terjadi penurunan tanah yang mendadak atau penurunan yang terlalu besar, karena menyangkut keamanan dari infrastruktur yang dibangun. Hendaknya dalam pembangunan infrastruktur, penurunan tanah haruslah kecil hingga tidak dapat dirasakan oleh orang-orang yang berada di dalam atau di atas infrastruktur tersebut. Jika penurunan tanah yang terjadi sangat besar, akan muncul kemungkinan ketidakstabilan struktur, contoh aplikasi langsungnya adalah pada pembuatan atau pengerasan jalan.
VIII. KESIMPULAN Berdasarkan hasil percobaan maka didapat : 1. Nilai koefisien pemampatan / Compression Index (Cc) Nilai Cc laboraturium = 0.299 2. Nilai tegangan Pre-Consolidated (Pc) Pc (tegangan maksimum yang pernah dialami tanah pada masa lampau) = 4 kg/cm2 P0 (tegangan yang dialami tanah pada masa sekarang) = 0.168 kg/cm2 OCR = 23.81 Pc > P0 sehingga tanah hasil uji laboraturium ini keadaannya adalah Over Consolidated 3. Nilai koefisien konsolidasi (Cv) untuk tiap beban : Beban (kg)
t90
H (cm)
Cv
1 2 4 8 16 32
0.64 0.49 0.36 0.36 0.09 0.49
0.997 0.995 0.991 0.986 0.973 0.952
1.32 1.71 2.32 2.29 8.92 1.57
4. Nilai koefisien pemampatan kembali / Recompression Index (Cr) Nilai Cr laboraturium = 0.066
IX.
REFERENSI Laboratorium Mekanika Tanah. 2009. Pedoman Praktikum Mekanika Tanah. Depok : Departemen Teknik Sipil FTUI Budhu, Muni. 2007. Soil Mechanics and Foundations 2nd Edition. John Wiley & Sons, Inc. http://sisfo.itp.ac.id/bahanajar/bahanajar/Herman/Kuat%20geser.pdf http://adhimuhtadi.dosen.narotama.ac.id/files/2011/04/6_Uji-Konsolidasi.pdf http://eprints.uns.ac.id/1180/1/14-55-1-PB.pdf http://sisfo.itp.ac.id/bahanajar/bahanajar/Herman/Konsolidasi.pdf http://eprints.undip.ac.id/34449/7/2164_chapter_II.pdf http://www.scribd.com/doc/44505930/konsolidasi SNI 6424 : 2008, Cara Uji Potensi Pengembangan atau Penurunan Satu Dimensi Tanah Kohesif http://www.kamuslife.com/2012/03/desikator-fungsi-desikator.html http://www.kamusq.com/2012/09/desikator-adalah-pengertian-dan.html http://geotip.igt.ethz.ch/index.php?&gfield=knowledge&gmenuleft=blocs&gblocid= 390&PHPSESSID=rls0jtdd8j61eq64ki2jsa1pj2
X. LAMPIRAN a. Data Praktikum CONSOLIDATION TEST (Time - Compression Data) Project
:
Consolidation Test
Location
:
Fakultas Teknik UI
Sample No.
:
HB-1
Description of Soil
:
Clay
Depth of Sample (m)
:
1
Tested By
:
Kelompok 16,17,18
Date of Testing
:
12-24 October
Ring dimension
Initial Water Content Determination
Diameter
(cm)
:
6.32
Wt wet soil + can (gr)
:
124.70
Height
(cm)
:
2.00
Wt dry soil +can (gr)
:
93.89
Area
(cm )
2
:
31.371
Wt of moisture (gr)
:
30.81
Volume
(cm )
3
:
62.700
Wt of dry soil (gr)
:
77.19
Weight
(gr)
:
58.5
Water content(%)
:
39.914
Settlement Data Date
12-Oct
13-Oct
16-Oct
18-Oct
19-Oct
Load (kg)
1
2
4
8
16
32
0.3157
0.6315
1.2630
2.5261
5.0522
10.1044
kg/cm 0.00
Loading
2
20-Oct
524
631
716
866
1100
1600
0.10
590
660
770
1060
1360
2020
0.25
592
664
788
1080
1370
2060
0.50
604
666
792
1090
1380
2070
1
608
669
799
1094
1402
2100
2
610
671
808
1208
1422
2126
4
614
674
811
1218
1442
2164
8
616
676
817
1230
1466
2206
15
618
680
821
1240
1486
2248
30
620
681
826
1248
1498
2290
60
622
688
830
1260
1530
2296
end
631
716
866
1100
1600
2443
1964
1987
2096
2163
2276
Unloading
Final Water Content Determination
Calculation Initial height of soils
(Hi)
:
2.00 cm
Wt. wet + ring (gr)
:
164.51
Specific gravity
(Gs)
:
2.68
Wt. dry + ring (gr)
:
133.39
Wt ring + speciment
:
164.20 gr
Wt. ring (gr)
:
Wt of ring
:
58.5 gr
Oven dry wt of soil (gr)
:
74.89
Water content (%)
:
41.140
Final degree of sat. (%)
:
100
Wt wet soil
(Wt)
:
105.70 gr
Computed dry wt of soil
(Ws')
:
2.583436 gr
Oven dry wt of soil
(Ws)
:
74.89 gr
Computed Ht of solids
(Ho)
:
0.87 cm
Initial Ht of voids
(Hv)
:
1.12 cm
Initial degree saturation
(Si)
:
0.89 %
Initial void ratio
(eo)
:
1.29
Final Test Data Initial Dial Reading
:
524 μm
Final Dial Reading
:
2443 μm
Change in Sampel Ht
:
0.192 cm
Final Ht of voids
(Hvf)
:
0.9271 cm
Final Void Ratio
(ef)
:
1.066
FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS INDONESIA LABORATORIUM MEKANIKA TANAH Kampus UI-Depok 16424 Telp. (021) 7270029, 78849102 Fax. (021) 7270028
gr gr
58.5 gr
% %
b. Hasil Pengolahan Data di Excel Data t90 dan Grafik t90 Time (minute)
√Time
0.00
Penurunan (10-3 mm) 1 kg
% strain
2 kg
% strain
4 kg
% strain
8 kg
% strain
16 kg
% strain
32 kg
% strain
0.00
524
0.00%
631
0.00%
716
0.00%
866
0.00%
1100
0.00%
1600
0.00%
0.10
0.32
590
61.68%
660
34.12%
770
36.00%
1060
82.91%
1360
52.00%
2020
49.82%
0.25
0.50
592
63.55%
664
38.82%
788
48.00%
1080
91.45%
1370
54.00%
2060
54.57%
0.50
0.71
604
74.77%
666
41.18%
792
50.67%
1090
95.73%
1380
56.00%
2070
55.75%
1
1.00
608
78.50%
669
44.71%
799
55.33%
1094
97.44%
1402
60.40%
2100
59.31%
2
1.41
610
80.37%
671
47.06%
808
61.33%
1208
146.15%
1422
64.40%
2126
62.40%
3
2.00
614
84.11%
674
50.59%
811
63.33%
1218
150.43%
1442
68.40%
2164
66.90%
8
2.83
616
85.98%
676
52.94%
817
67.33%
1230
155.56%
1466
73.20%
2206
71.89%
15
3.87
618
87.85%
680
57.65%
821
70.00%
1240
159.83%
1486
77.20%
2248
76.87%
20
5.48
620
89.72%
681
58.82%
826
73.33%
1248
163.25%
1498
79.60%
2290
81.85%
60
7.75
622
91.59%
688
67.06%
830
76.00%
1260
168.38%
1530
86.00%
2296
82.56%
1440
37.95
631
100.00%
716
100.00%
866
100.00%
1100
100.00%
1600
100.00%
2443
100.00%
Unloading
1964
1987
2096
2163
2276
2366
CONSOLIDATION TEST (Computation Sheet for e and cv) Project
Consolidtaion Test
Location
Fakultas Teknik UI
Sample No.
:
HB-1
Description of Soil
Clay
Depth of Sample
:
1m
Tested By
Martha Destri A.
Date of Testing
:
12-24 October
Dry Wt of Soils (Ws)
:
74.89
Sample Data Sample Volume (V)
cm
3
Ht of Soils (Hi)
2.00 cm
Ht of Solid (Ho)
:
0.89
Initial Ht of voids (Hv)
1.11 cm
Initial Void Ratio (eo)
:
1.25
Pressure
Def. dial
Change
Change
Inst
Averageb
Length of
Time
Coeff. of
reading at
sample
in void
void
ht. for
drainage
for 90%
consol.
ht (∆h)
ratio
ratio
load
path, (Hc)
consol. d
(cv)
(cm) (3)
∆e=∆h/Ho
e (5)
(cm) (6)
(cm) (7)
(min) (8)
(cm2/min)
a (kg/cm2) end of load
(1)
(cm) (2)
0
0.0524
1.29
2.000
1.000
0.3167
0.0631
0.011
0.012
1.28
1.995
0.997
0.64
1.32
0.6335
0.0716
0.008
0.010
1.27
1.990
0.995
0.49
1.71
1.2670
0.0866
0.015
0.017
1.25
1.983
0.991
0.36
2.32
2.5340
0.1100
0.023
0.026
1.23
1.971
0.986
0.36
2.29
5.0681
0.1600
0.050
0.056
1.17
1.946
0.973
0.09
8.92
10.1362
0.2443
0.084
0.095
1.07
1.904
0.952
0.49
1.57
5.0681
0.2276
-0.017
-0.019
1.09
1.912
0.956
2.5340
0.2163
-0.011
-0.013
1.11
1.918
0.959
1.2670
0.2096
-0.007
-0.008
1.11
1.921
0.961
0.6335
0.1987
-0.011
-0.012
1.13
1.927
0.963
0.3167
0.1964
-0.002
-0.003
1.13
1.928
0.964
(4)
a
Final dial reading of preceding load = initial dial reading of following load
b
Average ht. for load increment = Ht. at beginning of load - ½∆H
c
H = length of longest drainage path; for floating ring consolidation = ½ average ht. for given load increment
d
gr cm
From the dial reading vs log t curves
FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS INDONESIA LABORATORIUM MEKANIKA TANAH Kampus UI-Depok 16424 Telp. (021) 7270029, 78849102 Fax. (021) 7270028
(9)
CONSOLIDATION TEST (Determination of Pra-consolidation Pressure) Project
:
Consolidation Test
Location
:
Fakultas Teknik UI
Sample No.
:
HB-1
Description of Soil
:
Clay
Depth of Sample
:
1m
Tested By
:
Martha Destri A.
Date of Testing
:
12-24 October
Result w
:
Gs
:
Sr eo
41.14 %
Cc
:
0.2990
2.68
Cr
:
0.0660
:
0.89 %
Po
:
0.17 kg/cm2
:
1.29
Pc
:
4.00 kg/cm2
Grafik Penentuan Tekanan Prakonsolidasi (Pc)
Grafik Cv vs P 10.00 9.00
8.92
8.00
Cv
7.00 6.00
5.00 loading
4.00 3.00 2.32
2.00 1.32
1.00
0
2.29
1.71
1
1.57
10
100
Pressure [kg/cm2] FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS INDONESIA LABORATORIUM MEKANIKA TANAH Kampus UI-Depok 16424 Telp. (021) 7270029, 78849102 Fax. (021) 7270028
c. Foto
Gambar c.1 Alat Konsolidasi
Gambar c.2 Dial pada Alat Konsolidasi
Gambar c.3 Menimbang sampel tanah
Gambar c.4 Mengoven sampel tanah
