PROSEDUR PENGUJIAN PEMADATAN TANAH Cara pemberian enersi pada proses pemadatan di lapangan sangat bermacam – macam, macam, tergantung dari derajat kepadatan yang di inginkan dan jenis tanah yang ada. Enersi mekanis dapat di berikan dalam bentuk pukulan, gilasan, atau “pijatan” (kneading) atau kombinasi dari berbagai cara yang telah di sebutkan diatas. Uji laboratorium sebaiknya di sesuaikan dengan cara yang nanti akan di terapkan di lapangan, tetapi pada umumnya di Indonesia di gunakan cara uji kompaksi dengan enersi mekanis dalam bentuk pukulan palu yang di jatuhkan dari suatu ketinggian tertentu. Beberapa uji kompaksi yang telah di lakukan di laboratorium untuk menentukan parameter tanah kompaksi, antara lain adalah sebagai berikut : 1. Cara Standar Proctor (Sandard Proctor Compaction Test) 1.1 Alat untuk Pengujian Proctor Standar a. Standar Proctor (ASTM D-693, 1998), dengan diameter 10 cm ( 4 inchi) dan volume 946 cm 3 (1/30 ft3) yang dilengkapi dengan alas dan tabung tamahan di bagian atas yang disebut collar (gambar 1a dan 1b) b. Energi diberikan dengan cara menjatuhkan penumbuk (rammer) dengan berat 5.5 lbs (gambar 2a) dan tinggi tinggi jatuh 12 in (30 cm) c. Cawan aluminium d. Timbangan e. Oven 1.2 Prosedur Pegujian Standar Proctor a.
Siapkan beberapa cawan aluminum kosong dan bersih, timbang dan catat berat masing-masing.
b.
Timbang berat tabung Proctor (mold), tanpa alas dan co//ar (gambar 1.1b)
c.
Siapkan contoh tanah yang akan ditentukan kepadatannya (beratnya sekitar 3-a kg) dan keringkan di dalam oven selama 24 jam
d.
Keluarkan contoh tanah dari oven, biarkan hingga dingin,
e.
Tambahkan air sekitar 3% dari berat tanah kering dan aduk sampai rata
f.
Masukkan tanah secukupnya ke dalam tabung silinder yang telah dipasang collar (gambar 1d), sehingga volume tanah setelah ditumbuk kira-kira tinggal 1/3 volume tabung (gambar 2a)
g.
Tumbuk tanah di dalam tabung secara merata sebanyak 25 kali
h.
Tambahkan tanah ke dalam tabung silinder, sehingga volume tanah setelah ditumbuk sebanyak 25 kali menjadi sekitar 2/3 volume tabung (gambar 2b)
i.
Tambahkan tanah ke dalam tabung sampai penuh (mendekati tinggi col/ar) dan tumbuk sebanyak 25 kali. Pastikan bahwa permukaan tanah di dalam tabung setelah ditumbuk lebih tinggi dari tinggi rabung (mold, tanpa col/ar). Kondisi setelah lapisan ketiga terlihat seperti pada gambar 2c.
j. k.
Lepas collar dengan hati-hati agar tanah dalam collar tidak terpotong Ratakan tanah di permukaan tabung sedatar mungkin, lepas bagian alas tabung, dan timbang (mold dan tanah)
l.
Keluarkan tanah dari dalam tabung (mold)
m.
Ambil contoh tanah di bagian atas, tengah, dan bawah tabung,
n.
masukkan ke dalam cawan yang telah ditentukan beratnya, untuk menentukan kadar airnya
o.
Timbang cawan dan contoh tanah, masukkan ke dalam oven pada temperatur 105. + 5o C selama 24 jam
p.
Pecahkan tanah yang menggumpal setelah dikeluarkan dari tabung Proctor
q.
Tambahkan air (sekitar 3o/o) ke dalam contoh tanah yang dikeluarkan dari tabung (langkah 't1) dan aduk hingga rara, komurlian ulangi langkah 5 sampai 14
r.
Ulangi proses langkah 15 beberapa kali
s.
Penambahan air dihentikan bila berat tabung dan tanah setelah ditumbuk lebih kecil dari berat tanah dan tabung pada percobaan sebelumnya.
t.
Gambarkan grafik hubungan antara kadar air (w) dan berat-volume kering (ˠdry) tanah, seperti terlihat pada gambar 4. Berat volume kering dapat ditentukan dari perumusan :
ˠ =
ˠ +
Keterangan :
ˠwer = berat volume tanah kondisi basah ( berat tanah dibagi volumenya) Wc
= Kadar air
Gambar 1. Peralatan Proctor (Yeol et al. 2000)
Gambar 2. Langkah Proses Pemadatan ( digambar ulang ata s seizing Prof. Yeol, yeol et al. 2000)
2. Cara “Modified Proctore” 2.1 Alat untuk Pengujian “Modified Proctore” a. Modified Proctor (ASTM D-1557, 1998), pada umumnya tidak selalu menggunakan menggunakan tabung dengan diameter 15 cm ( 6 inchi) b. Energi diberikan dengan cara menjatuhkan penumbuk (rammer) dengan berat 4.5 kg (10 lbs) (gambar 2a) dan tinggi jatuh 18 inch (45 cm) c. Cawan aluminium d. Timbangan e. Oven 2.2 Prosedur Pegujian “Modified Proctore” Secara umum, pengujian pemadatan dengan Modified Proctor sama dengan pengujian Standard Proctor. Perbedaannya hanya terletak pada energi yang digunakan dan jumlah lapisan, seperti ditunjukkan pada Tabel 1. Langkah pemadatan pada Modified Proctor diperlihatkan pada gambar 3, mulai dari 3a sampai dengan 3f.
Gambar 3. Prosedur Pengujian Modified Proctor
Tabel 1. Perbedaan antara Standar Proctor dan Modif ied Proctor
Zero Air Void (ZAY) adalah kondisi/keadaan tanah yang sangat padat sehingga kadar udara di dalam pori tanah (void) adalah nol (zero)'. Dengan kata lain, tanah pada kondisi kadar air tertentu (w c.) dipadatkan sehingga volume udara didalam pori tanah menjadi nol dan tanah menjadi jenuh. Berat-volume kering tanah dalam keadaan ZAV dapat dihitung dengan perumusan:
ˠ =
ˠ +
=
Keterangan :
ˠk = Berat volume tanah kondisi basah ˠw = berat volume tanah kondisi basah Wc = Kondisi kadar air tertentu Gs = Spesific gravity ( Gs = 2,64)
ˠ + /
Gambar 4. Hubungan antara Kadar air (Wc) dan Berat Volume kering ˠ
3. “Harvard Miniature Compaction Test” Pada pengujian ini, tanah di kompaksi di dalam cetakan yang lebih kecil dari cetakan standar, kapasitas cetakan pada uji ini adalah 1/454 cu.ft (62,4 ml), dimana diameter cetakan 3,334 cm, dan tinggi efektifnya 7,153 cm. Cara memadatkannya adalah dengan cara “meremas / memijat” tanah di dalam cetakan, alat yang digunakan untuk meremas berbentuk seperti plat datar dengan diameter 0,5 inci yang bergerak teratur sampai suatu harga yang telah di tetapkan terlebih dahulu, gerakan ini diatur dengan menggunakan pegas, jumlah lapisan, jumlah pijatan yang akan diberikan per lapis dan besar gaya pijat berubah – ubah besarnya tergantung dari jenis tanah dan derajat kepadatan yang diisyaratkan. 4. “Abbot Compaction Test” 4.1 Alat untuk Pengujian “Abbot Compaction Test” a. Silinder logam berdiameter 5,2 cm dan tinggi efektif 40 cm. b. Enersi diberikan dengan cara menumbuk contoh tanah uji dengan palu yang dimasukkan di dalam silinder logam, berat palu 2,5 kg berbentuk bulat dengan diameter 5 cm dan tinggi jatuh 35 cm. c. Skala pengukur dalam millimeter di bagian atas batang pemegang palu. 4.2 Prosedur Pengujian “Abbot Compaction Test” a. Satukan alat silinder logam dan tinggi efektif dengan alas menggunakan baut.
b. Tanah di keringkan di udara dan dihancurkan, kemudian disaring dengan saringan 4,75 milimeter. Kadar air tanah dicari dengan memanaskan tanah dalam oven. c. Siapkan enam atau lebih contoh uji dengan berat kurang lebih 200 gram. d. Siapkan air sebagai penambah pada contoh uji. e. Campurkan air dan contoh uji sesuai kadar yang telah di tentukan. f.
Masukkan campuran air dan contoh uji dalam silinder lalu ditumbuk sebanyak jumlah yang telah di tentukan hingga kompak / padat.
g. Tinggi tanah diukur dengan perantara pembacaan skala pada batang pemegang palu, lalu volume tanah dihitung. h. Berat tanah yang telah diketahui tadi, kemudian dibagi dengan volumenya, yang akan menghasilkan berat isi tanah basah dengan rumus :
ˠ =
ˠ +
Keterangan :
ˠk = Berat volume tanah kondisi basah ˠb = berat volume tanah kondisi kering W i.
= Kadar air
Membuat kurva kompaksi untuk menentukan besar kepadatan kering maksimum dan besar kadar air optimumnya.
j.
Penentuan jumlah tumbukan yang diberikan dilakukan dengan uji kalibrasi yaitu dengan mengkalibrasikannya dengan hasil uji tanah standar proctor atau uji kompaksi lapangan pada contoh uji yang sama.
Gambar 5. Prosedur Pengujian Modified Proctor
5. “Jodhpur Mini Compactor Test” 5.1 Alat untuk Pengujian “Jodhpur Mini Compactor Test” Alat kompaksi tipe ini memiliki ukuran lebih kecil disbanding alat uji Standar Proctor . a. Silinder logam bagian dalam berdiameter 79,8 mm (luas penampang 30 cm2) dan tinggi efektif 60 cm, kapasitas 0,3 liter. b. Alat penumbuk memiliki berat 2,5 kg, dengan diameter 40 mm, dijatuhkan bebas dari ketinggian 25 cm. c. Enersi kompaksi yang diberikan sebesar 6,25 kg. cm/cm 3, didasarkan pada kalibrasi hasil uji terhadap uji standar proctor .
5.2 Prosedur Pengujian “Jodhpur Mini Compactor Test” a. Pasang alat dan letakkan diatas alas keras dan padat seperti lantai beton. b. Siapkan contoh tanah uji c. Campur contoh tanah uji yang telah disiapkan dengan kadar air yang berbeda d. Kompasi atau padatkan contoh ui yang telah di campurkan dengan air diatas dalam dua lapisan yang sama.
Gambar 6. Alat Uji Kompaksi “Jodhpur”
Pengujian – pengujian tersebut diatas dilakukan melalui salah satu cara atau kombinasi antara lain meliputi : pukulan atau dinamik dengan memakai palu, pijatan / temasan (“kneading”), penekanan statis secara perlahan dan terus menerus, dan terakhir yaitu dengan digetarkan dengan alat penggetar.
DAFTAR PUSTAKA Budi Gogot Setyo. 2011 . Pengujian Tanah di Laboratorium. Graha Ilmu. Yogyakarta
