6 Uji laboratorium tanah dan jaminan mutu .1 Uji laboratorium
6.2 Jaminan mutu uji laboratorium
Kemampuan mengatur kualitas contoh sangat bergantung pada program jaminan mutu yang harus diikuti oleh staf lapangan dan laboratorium. Perubahan sifat-sifat material tanah yang signifikan dapat diakibatkan karena penyimpanan yang tidak memadai, transportasi dan penanganan contoh hasil uji yang tidak baik, yang kemudian akan berpengaruh pada desain.
6.2.1 Penyimpanan
Contoh tanah tidak terganggu harus diangkut dan disimpan dengan baik, sehingga struktur dan kadar airnya terjaga dan sedapat mungkin mendekati kondisi alami (ASTM D 4220 dan D 5079). Benda uji yang disimpan dalam wadah khusus tidak boleh ditempatkan dalam pengaruh langsung sinar matahari, meskipun untuk sementara waktu. Contoh tanah tidak terganggu harus disimpan dalam posisi di atas dengan puncak pada bagian atas.
Hal-hal yang harus dipertimbangkan dalam penyimpanan adalah sebagai berikut.
a) Penyimpanan contoh tanah jangka panjang harus dalam keadaan temperatur yang terkontrol. Persyaratan kontrol temperatur dapat bervariasi dari sebagian pembekuan sampai beku (ambient) dan temperatur di atasnya, bergantung pada keadaan lapisan tanah asli. Kelembapan relatif tanah dengan penyimpanan secara normal harus dijaga pada 90 % atau lebih tinggi.
b) Contoh tanah sebaiknya tidak disimpan dalam tabung contoh untuk jangka panjang, sebab tabung contoh dapat mengalami korosi. Selain itu adanya adhesi tanah menyebabkan tabung dapat berinteraksi dan mengalami proses ekstrusi, sehingga tanah mengalami keruntuhan internal. Pada umumnya keruntuhan ini tidak dapat dilihat dengan mata biasa, tetapi dengan melalui grafik radio sinar x (ASTM D 4452). Jika contoh ini diuji sebagai benda uji tidak terganggu, hasilnya akan keliru.
c) Penyimpanan contoh untuk jangka panjang, walaupun dalam keadaan baik, tetap dapat menyebabkan perubahan karakteristik contoh. Contoh tanah yang disimpan lebih dari 15 hari akan mengalami perubahan besar dalam karakteristik kekuatan. Contoh tanah yang disimpan dalam jangka waktu lama, akan menyebabkan kualitas benda uji menurun, dan sering kali hasil ujinya tidak dapat dipercaya (tidak handal). Relaksasi tegangan, perubahan temperatur dan bukaan yang telah berlangsung lama akibat pengaruh lingkungan dapat berdampak serius pada karakteristik contoh.
6.2.2 Penanganan contoh
Penanganan contoh tanah tidak terganggu yang tidak hati-hati, dapat menimbulkan gangguan besar dengan risiko yang serius pada desain dan konstruksi. Contoh harus selalu ditangani oleh personil yang berpengalaman dengan cara yang telah ditentukan, sehingga selama persiapan contoh akan terjaga integritas strukturalnya dan kondisi kadar airnya. Gergaji dan pisau yang digunakan untuk memotong tanah harus bersih dan tajam.
Waktu persiapan harus dijaga seminimum mungkin, terutama jika pemeliharaan kadar air menjadi faktor penting/serius. Selama persiapan benda uji tidak boleh terbuka atau terpengaruh langsung sinar matahari atau hujan. Jika contoh dijatuhkan pada waktu masuk atau keluar dari kontainer, dapat dipastikan contoh akan terganggu. Contoh tersebut tidak boleh digunakan untuk uji khusus (misal modulus elastis, triaksial), yang memerlukan benda uji tidak terganggu.
6.2.3 Pemilihan benda uji
Pemilihan benda uji yang representatif untuk pengujian adalah salah satu aspek terpenting dari pengambilan contoh dan prosedur uji. Benda uji yang dipilih sebaiknya merupakan lapisan tanah yang mewakili untuk pengujian. Kenyataannya jarang sekali dapat ditemukan deposit atau lapisan tanah homogen yang sama.
Hal-hal yang perlu dilakukan oleh teknisi laboratorium senior, tenaga ahli geologi dan atau tenaga ahli geoteknik adalah studi log bor, pemahaman keadaan geologi setempat, dan pengujian visual contoh sebelum pemilihan benda uji dilakukan.
Contoh harus dipilih berdasarkan warna, penampilan fisik, dan bentuk strukturnya. Benda uji sebaiknya dipilih yang dapat menggambarkan semua jenis tanah setempat/insitu yang ada di lokasi, pada waktu keadaan baik atau buruk. Contoh dengan diskontinuitas dan intrusi dapat menyebabkan potensi runtuh/kolaps awal dalam laboratorium, walaupun tidak terjadi di lapangan. Kolaps/runtuhnya tanah itu harus dicatat tetapi tidak merupakan representasi deposit lapisan tanah secara keseluruhan.
Selama ini tidak ada rangkaian aturan tunggal yang dapat digunakan untuk pemilihan semua benda uji. Ilmu pengetahuan dan pengalaman dengan kondisi geologi yang ada, material dan persyaratan proyek harus dapat diterapkan oleh tenaga ahli geoteknik, tenaga ahli geologi, dan teknisi laboratorium senior dalam pemilihan benda uji yang cocok.
Acuan yang harus dipertimbangkan dalam penanganan contoh, persiapan, dan prosedur uji laboratorium yang memadai adalah sebagai berikut.
a) Lindungi contoh terhadap perubahan kadar air dan gangguan struktural.
b) Pada waktu mengeluarkan contoh, contoh harus didukung dengan baik, dan hati-hati. c) Hindari penyimpanan contoh tanah jangka panjang dalam tabung Shelby.
d) Beri nomor dan identifikasi contoh dengan baik. e) Simpan contoh dalam keadaan terkontrol dengan baik.
f) Periksa secara visual dan identifikasi contoh tanah setelah dikeluarkan dari tabung terhadap pengaruh gesekan dengan permukaan tabung.
g) Gunakan penetrometer saku atau baling mini untuk menghasilkan kuat geser tanah. h) Pilih dengan hati-hati benda uji yang tepat untuk pengujian.
i) Jumlah contoh harus cukup untuk pemilihan.
j) Periksa catatan hasil pengeboran untuk pemilihan benda uji yang memadai.
k) Kenali gangguan akibat pengambilan contoh, adanya pemotongan, lumpur bor atau material asing lainnya, dan hindari selama pemilihan benda uji.
l) Jangan bergantung sepenuhnya pada identifikasi visual tanah untuk klasifikasi.
m) Lakukan selalu uji kadar organik bila mengklasifikasi tanah gambut atau tanah organik. Klasifikasi visual tanah organik kemungkinan mengalami kesalahan.
n) Keringkan tanah dalam oven dengan temperatur (1100 ± 50C), jangan terlalu tinggi ataupun terlalu rendah.
o) Ganti alat yang sudah kurang berfungsi, misalnya saringan yang sudah tua terutama saringan halus (< No.40) yang perlu sering diperiksa dan diganti, mold kompaksi atau palu yang rusak (kesalahan dalam volume mold kompaksi dikalikan dengan 30 bila dikonversikan ke satuan volume) harus diperiksa dan diganti jika diperlukan.
p) Kinerja batas-batas Atterberg memerlukan tinggi jatuh alat batas cair yang ditentukan dengan hati-hati dan penggulungan benda uji batas plastis yang tepat.
q) Jangan menggunakan air keran dalam pengujian jika telah ditentukan dengan air suling. r) Lakukan perawatan (curing) dan stabilisasi benda uji dengan sebaik mungkin.
s) Jangan mengasumsi bahwa semua contoh yang diterima adalah jenuh.
t) Penjenuhan harus dilakukan dengan menggunakan tekanan balik bertahap yang memadai. u) Gunakan cincin-O terpasang, membran dan lain-lain yang cocok dalam uji triaksial atau
kelulusan air.
v) Potong dengan rata ujung dan tepi contoh tidak terganggu.
w) Lakukan identifikasi cermin sesar dan rongga/celah alami dengan hati-hati, dan buat laporannya.
x) Jangan melakukan kesalahan identifikasi keruntuhan akibat cermin sesar seperti keruntuhan geser.
y) Jangan menggunakan hasil uji tekanan tidak terkekang (kurva tegangan-regangan) untuk menentukan modulus elastis.
z) Beban tambahan untuk uji konsolidasi hanya dilakukan setelah penyelesaian masing-masing tahap konsolidasi primer.
å) Gunakan kecepatan pembebanan yang tepat untuk uji kekuatan.
ä) Jangan mengestimasi kurva e-log p dari uji konsolidasi yang dipercepat dan tidak lengkap. ö) Hindari benda uji tanah yang rusak, terganggu oleh pengambilan contoh atau penanganan,
untuk uji tanah tidak terganggu.
aa) Beri label dengan benar pada benda uji di laboratorium.
bb) Jangan mengambil jalan pintas dengan menggunakan alat yang tidak standar atau prosedur uji yang tidak standar.
cc) Lakukan kalibrasi secara berkala semua alat uji atau prosedur uji yang tidak standar.
dd) Lakukan uji pada sejumlah benda uji dengan cukup, untuk mendapatkan hasil uji yang representatif dari tanah yang berbeda.
6.2.4 Kalibrasi alat
Semua alat uji laboratorium harus diperiksa secara berkala untuk verifikasi sehingga memenuhi toleransi yang ditentukan oleh prosedur uji SNI dan ASTM. Saringan, oven, mold kompaksi, sel triaksial dan kelulusan air harus diperiksa secara berkala untuk memastikan bahwa telah memenuhi toleransi ukuran bukaan, temperatur dan volumetrik.
Alat uji tekanan atau tarikan yang mencakup cincin proving dan transduser harus diperiksa per bagian dan dikalibrasi minimal satu kali setahun dengan menggunakan alat yang telah diakreditasi oleh instansi berwenang. Timbangan khususnya jenis elektronik harus diperiksa minimal satu kali setiap hari untuk memastikan bahwa alat tersebut telah ditempatkan dan ditentukan dengan memadai. Alat elektronik dan perangkat lunak juga harus diperiksa secara berkala (misal per bagian) untuk memastikan semuanya berjalan dengan baik.
6.2.5 Kesalahan dalam pengambilan contoh uji
Pengambilan contoh dan pengujian tanah adalah langkah dasar dan paling penting dalam analisis untuk keperluan desain dan konstruksi semua jenis bangunan. Kesalahan akibat langkah-langkah tersebut yang tidak terdeteksi akan mempengaruhi desain dan konstruksi, sehingga menghasilkan bangunan dengan biaya tinggi atau mungkin tidak aman.
7 Uji laboratorium batuan dan jaminan mutu