PROGRAM DAN METODOLOGI KAJIAN
4.3 Menentukur Peralatan Makmal
Penentukuran adalah proses penyemakan ukuran peralatan bagi
mengenalpasti ketepatan serta kejituan dengan membandingkan dengan ukuran piawai. Sebelum sesuatu peralatan boleh digunakan untuk ujikaji, peralatan tersebut perlu ditentukur terlebih dahulu supaya dapat memberikan keputusan yang berkualiti dan boleh dipercayai. Di antara peralatan yang ditentukur adalah peralatan
hidrometer, GDS, botol piknometer bagi ujian graviti tentu dan tolok dail. Peralatan tersebut ditentukur dengan sebaik mungkin dan perlu di tentukur semula pada sela masa yang ditentukan.
4.3.1 Peralatan Hidrometer
Peralatan hidrometer ditentukur bersama dengan silinder yang digunakan semasa ujian. Ini kerana luas keratan rentas, A, silinder adalah termasuk dalam pengiraan dalam penentukuran. Silinder yang digunakan adalah selari pada sisinya, jadi luas keratan adalah sama untuk keseluruhan silinder.
Bagi menentukan luas keratan A, panjang silinder, L, di antara senggatan 100 dan 1000 ml diukur dalam unit milimeter. Oleh itu isipadu di antara dua senggatan itu adalah 900 ml. Luas keratan, A, diperolehi dengan persamaan di bawah.
2 mm 1000 x L 900 A= (4.1)
Bagi hidrometer, jarak di antara senggatan bawah dengan leher bebuli diukur dalam milimeter dan ditandakan dengan N seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 4.8.
Jarak di antara senggatan utama d1, d2, dan seterusnya diukur dalam milimeter. Jarak
H bagi setiap senggatan dikira dengan melalui (N+d1), (N+d2) dan seterusnya. Bagi
senggatan bawah, H=N. Jarak di antara leher ke bahagian bawah bebuli diukur dalam milimeter dan ditandakan sebagai h.
Isipadu bebuli hidrometer, Vh ditentukan dengan memasukkan hidrometer ke
dalam silinder yang mengandungi 800 ml air. Kenaikan paras air merupakan isi padu bebuli hidrometer dan isi padu batang hidrometer boleh diabaikan seperti yang dicadangkan oleh Head (1992).
Kedalaman berkesan HR (mm), bagi setiap senggatan utama dikira
berdasarkan persamaan ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ − + = L 900 V h 2 1 H H h R (4.2) di mana
H = panjang dari leher bebuli ke senggatan Rh (dalam mm)
h = panjang bebuli
Vh = isi padu bebuli hidrometer (dalam mL)
L = panjang di antara sengatan 100 mL dan 1000mL silinder
Graf HR melawan Rh diplotkan dan satu garis lurus diperoleh. Persamaan
garis lurus tersebut boleh ditunjukkan dalam bentuk
HR = j1-j2Rh (4.3)
di mana
j1 = pintasan pada paksi HR
j2 = kecerunan garis
Persamaan 4.3 digunakan di dalam pengiraan bagi mendapatkan diameter zarah, D (μm) dan peratus yang lebih kecil dari D yang boleh dikira daripada bacaan
hidrometer Rh dan masa t. Penentukuran peralatan hidrometer bagi ujikaji makmal
ditunjukkan dalam Mohd Fairus (2003).
4.3.2 Sistem Digital Geoteknik (GDS)
Tiga pengawal tekanan digital dan Tekanan Digital Antara muka (DPI) yang digunakan dalam kajian ini telah ditentukur oleh syarikat pembekal peralatan
tersebut iaitu GDS Instruments Sdn. Bhd., Selangor. Penentukuran peralatan GDS adalah sangat penting bagi memastikan kejituan tekanan di dalam pengawal digital. Selain itu ia juga penting bagi memastikan tekanan yang diberikan oleh komputer merupakan bacaan sebenar tekanan yang dikenakan ke atas sampel tanah.
Dalam proses penentukuran GDS, dua bahagian dilakukan iaitu pengawal utama dan penentukuran komputer. Pengawal utama dipilih dari salah satu pengawal tekanan digital. Pengawal tekanan digital yang lain dijadikan sebagai ‘slave’.
Pengawal utama ini ditentukur mengikut piawaian makmal. Tekanan yang ditetapkan dimasukkan melalui komputer. Komputer mengambil 100 bacaan bagi setiap
peningkatan dan pengurangan tekanan piawai dan bacaan purata diambil. Bagi penentukuran komputer, salur keluar tekanan bagi setiap pengawal ‘slave’ disambungkan bersama dengan pengawal ‘slave’ yang lain dan juga pengawal tekanan digital dengan menggunakan penyambung tee. Komputer dan semua pengawal tekanan digital disambungkan dengan kabel antara muka. Komputer mengawal pengawal utama, mengenakan dan mengambil bacaan tekanan dari semua pengawal utama dan ‘slave’. Bagi setiap penambahan dan peningkatan tekanan, 100 bacaan diambil dan purata bacaan digunakan. Seterusnya komputer menggunakan data penentukuran piawai utama bagi membuat hubungan penentukuran setiap pengawal ‘slave’ dan utama.
Penentukuran pengawal tekanan digital dilakukan setiap tahun bagi
memastikan kebolehpercayaan keputusan. Penentukuran tekanan bagi tiga pengawal tekanan digital dan DPI yang digunakan dalam kajian ini diterangkan seperti yang dinyatakan dalam Mohd Fairus (2003). Namun begitu penentukuran berkala juga dijalankan di makmal. Antaranya ialah penyemakan tekanan bagi setiap pengawal dengan menyambungkan satu pengawal tekanan utama yang dipilh secara rawak dengan pengawal tekanan yang lain. Tekanan disetkan pada pengawal tekanan utama dan tekanan yang terhasil pada pengawal tekanan lain diperhatikan dan dipastikan beza tekanan adalah kecil. Di samping itu setiap kali sebelum memulakan ujikaji, geseran gegendang bellofram GDS disemak seperti yang diterangkan dalam 4.4.4.1. Biasanya nilai geseran adalah kecil iaitu di antara 3-4 kPa. Jika nilai geseran
melebihi 5 kPa, maka gegendang GDS perlu ditukar.
4.3.3 Botol Piknometer
Penentukuran isipadu botol piknometer dibuat bagi memastikan isipadu botol tersebut adalah hampir bersamaan 50 ml seperti yang digunakan dalam ujikaji. Setiap botol piknometer dikeringkan sehingga kepada suatu berat yang tetap, disejukkan dan ditimbang sehingga 0.001 g. Botol tersebut kemudiannya diisikan dengan air suling ternyah udara yang diperoleh daripada didihan air selama 30 minit. Botol ditutup dan diletakkan di dalam tangki air yang bersuhu 25°C. Air ditambah jika berlaku pengurangan sehinggalah tiada perubahan isipadu. Kemudian, botol tersebut dikeluarkan, dikeringkan dan ditimbang.
Ketumpatan setiap botol ditentukan menggunakan persamaan berikut, Head (1982): 99704 . 0 m m V 4 1 d − = (4.4) di mana Vd = isipadu botol (ml)
m1 = jisim botol bersama penutup
0.99704 g/ml adalah ketumpatan air pada suhu 25°C
4.3.4 Tolok Dail
Tolok dail perlu ditentukur setiap tahun bagi memastikan ketepatan dan kejituan bacaan tolok. Blok tolok piawai yang berdimensa 10 mm panjang dan 40mm lebar dan mempunyai ketebalan 1-15 mm diletakkan di bawah andas tolok dail selepas bacaan tolok dail ditetapkan sifar. Bacaan tolok dail bagi setiap blok tersebut diambil dan dicatatkan. Graf anjakan sebenar (ketebalan blok) dengan bacaan tolok dail diplotkan. Satu persamaan diperoleh daripada pelotan tersebut dan persamaan ini digunakan bagi mendapatkan anjakan sebenar yang berlaku seperti yang ditunjukkan dalam Mohd Fairus (2003). Disamping itu, pergerakan bebas pelocok disemak sebelum ujikaji pengukuhan dimulakan.