A. Tujuan
Pengujian ini dimaksudkan untuk mengetahui hubungan antara kadar air dan kepadatan tanah. Pengujian ini disebut juga Proctor Test dan dapat dilakukan dengan cara Standar ataupun Modified.
B. Teori Dasar
Beberapa istilah penting dalam percobaan pemadatan di laboratorium yaitu :
1. Pemadatan (compaction) yaitu proses merapatkan butiran tanah secara mekanis, yang menyebabkan keluarnya udara dari ruan pori, sehingga meningkatkan kepadatan tanah.
2. Kadar air optimum (optimum moisture content) yaitu kadar air dari suatu contoh tanah, yang jika dipadatkan dengan energy pemadatan tertentu akan menghasilkan nilai kepadatan maksimum ( ).
3. Kepadatan kering maksimum (maximum dry density) yaitu kepadatan kering yang dipadatkan, jika suatu contoh tanah dengan kadar air optimum dipadatkan dengan energi tertentu. 4. Pemadatan relatif (relative compaction) yaitu persentase
perbandingan antara yang dicapai di lapangan terhadap
5. Garis kejenuhan (saturation/zero air void line-ZAV) yaitu garis yang menunjukkan hubungan antara dan kadar air (w) untuk tanah dalam keadaan jenuh.
Energi yang di gunakan dihitung dari :
= ℎ ℎ ℎ ! Percobaan pemadatan standar masih banyak dipakai untuk pembuatan jalan, bendungan tanah. Tetapi untuk pembuatan landasan pesawat dan jalan raya, kepadatan yang dicapai dengan pengujian standar belum cukup, sehingga harus digunakan Modified Proctor.
Tabel 2. Perbedaan antara Standar Proctor dan Modified Proctor Diameter Tabung Volume tabung (cm3) Berat rammer Tinggi jatuh Jumlah tumbukan perlapis Jumlah lapis Standar Proctor 101,6 mm (4 in) 943,3 cm3 (1/30 ft3) 2.475 kg (5.5 lbs) 304,8 mm (12 in) 25 3 Modified Proctor 101,6 mm (4 in) 943,3 cm3 (1/30 ft3) 4.50 kg (10 lbs) 457,2 mm (18 in) 25 5 152,4 mm (6 in) 2.124 cm3 (3/40 ft3) 56
(Sumber : Pengujian Tanah di Laboratorium, Gogot Setyo Budi)
C. Alat Yang Digunakan
1. Standar Proctor mould 2. Modified Proctor Mould 3. Standar Proctor Rammer 4. Modified Proctor Rammer 5. Alat pengeluar contoh
6. Square pan 7. Cawan / container 8. Graduated cylinder 9. Scoop 10. Trowel 11. Pisau pemotong 12. Rubber mallet 13. Steel wire brush
Alat penunjang
1. Alat pengujian kadar air 2. Saringan no. 40
D. Prosedur Pengujian
1. Siapkan sampel tanah yang sudah dijemur lalu hancurkan dengan menggunakan palu karet lalu saring dengan menggunakan saringan no. 4.
2. Tentukan kadar air tanah tersebut dengan menggunakan speedy. 3. Pisahkan 5 buah sampel tanah masing-masing seberat 2 kg
kemudian masukkan ke dalam kantong plastik. 4. Diamkan selama 24 jam / 1 hari.
5. Ambil salah satu sampel tadi kemudian semprotkan dengan air sedikit demi sedikit sambil diaduk-aduk dengan tangan sampai merata. Penambahan air dilakukan sampai didapat campuran tanah bila dikepalkan dengan tangan lalu dibuka, tidak hancur dan
tidak lengket. Setelah didapat campuran tanah seperti ini, catat jumlah air yang ditambahkan tadi.
6. Hitung penambahan air yang diperlukan untuk membuat sampel tanah dengan kadar air yang berbeda. Lakukan penambahan air sesuai dengan perhitungan lalu simpan sampel tanah tersebut selama 24 jam agar dipadatkan kadar air yang benar-benar merata.
7. Timbang mould standard dalam keadaan bersih dan kosong dengan ketelitian 1 gr, kemudian olesi dengan oli agar benda uji tersebut tidak melekat pada mould.
8. Pasang collar lalu kencangkan dan tempatkan pada tumpuan yang kokoh.
9. Ambil salah satu sampel tanah dari dalam kantong plastik yang telah dipersiapkan tadi kemudian isikan ke dalam mould kurang lebih sampai setengah tinggi. Tumbuk dengan palu pemadatan standard 5.516 sebanyak 25 kali secara merata sehingga setelah memadat, tanah tersebut mengisi kurang lebih 1/3 tinggi mould. 10. Lakukan hal yang sama untuk lapisan kedua dan ketiga sehingga
lapisan kedua dan ketiga dan terakhir mengisi sebagian collar. 11. Lepaskan collar dan ratakan kelebihan tanah pada mould dengan
menggunakan pisau pemotong (straight edge).
12. Isilah rongga-rongga yang terbentuk dengan tanah bekas potongan sehingga didapatkan permukaan yang rata.
13. Timbang mould dan tanah yang berada di dalamnya dengan Ketelitian 1 gram.
14. Keluarkan sampel tanah dari mould dengan menggunakan extruder mould dan ambil dua buah sampel di bagian intinya untuk diperiksa kadar airnya.
15. Lakukan hal yang sama untuk kadar air yang lain sehingga didapat 5 data pemadatan.
Cara Modified Proctor
1. Untuk cara Modified Proctor, bisa juga menggunakan mould berdiameter 4” atau 6” dan palu pemadatan.
2. Jumlah lapisan per mould adalah 5 lapis.
3. Jumlah tumbukan perlapis untuk mould diameter 4” adalah 25 kali tumbukan dan untuk mould 6” adalah 56 kali tumbukan.
E. Pengolahan Data
1. Rumus mencari kadar air (ω) " = ##$
% 100% Dimana :
W5 = Berat air (gram) W5 = W3 – W4
W7 = Berat tanah kering (gram) W7 = W4 – W6
W3 = Berat tanah basah + container W4 = Berat tanah kering + container
W6 = Berat container
2. Rumus mencari kadar air akhir :
Kadar air akhir = kadar air awal + ((kadar air awal + penambahan air) / berat tanah basah) x 100
3. Rumus mencari berat volume basah : )*+ = ,#)*+
-./
Dimana :
Wwet = Berat tanah basah (gram) Wwet = W2 – W1
V = Volume mould (cm3)
W1 = Berat mould (gram)
W2 = Berat tanah basah + mould (gram) 4. Rumus mencari berat kering (Wdry) :
#
=
012345 68997: 5. Rumus mencari berat isi kering
:=
0;<=>?@AB;
6. Rumus mencari berat isi basah :
)*+=
CD45 (E F CD) Dimana :
Gs = Berat jenis ω = Kadar air (%)
F. Tabel Perhitungan & Grafik
Proyek : Pengujian Tanah
Jenis Pengujian : Pengujian Pemadatan Standar Proctor
Lokasi Pengujian : Laboratorium Mekanika Tanah Jurusan Teknik Sipil Tanggal Pengujian : 19 Maret 2013
Metode Pengujian : ASTM D-698, ASTM D-1568
gram % ml %
Berat Isi Basah (Wet density)
-gram gram gram cm3 gr/cm3
Kadar Air (Water Content)
- 1A 1B 2A 2B 3A 3B 4A 4B 5A 5B gram 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 gram 37.1 37.2 36.3 36.25 35.4 35.5 35.21 35.3 34.45 34.5 gram 12.9 12.8 13.7 13.75 14.6 14.5 14.79 14.7 15.55 15.5 gram 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 gram 37.1 37.2 36.3 36.25 35.4 35.5 35.21 35.3 34.54 34.56 % 34.77 34.41 37.74 37.93 41.24 40.85 42.01 41.64 45.02 44.85 %
Berat Isi Kering ( Dry Density)
gram % gram cm3 gr/cm3 gr/cm3 Berat jenis (Gs) =2.75
Persamaan garis regresi (dari grafik)
y = -0.0020 x2 + 0.167 -2.263 y' = -0.0040 x + 0.167
0 = -0.0040 x + 0.167
x = 41.75 % y= 1.22 gr/cm3
Jadi, kadar air optimum dicapai pada saat 41.75% dan berat isi kering 1.22 gr/cm3
gw = Gs/((1+w).Gs) 1.409 1.348 1.292 1.279 1.230
Berat isi kering
1.128 1.187 1.233 1.228 1.203
Volume Mould 928.9 928.9 928.9 928.9 928.9
Berat kering
1047.628 1102.759 1145.033 1140.850 1117.743
Kadar air rata-rata 34.59 37.84 41.04 41.82 44.93
Berat tanah basah, Wwet 1410 1520 1615 1618 1620
44.93 Kadar air
Kadar air rata-rata 34.59 37.84 41.04 41.82
No. Container
Berat tanah basah + Container Berat tanah kering + Container Berat air
Berat container Berat tanah kering Berat Volume Basah gwet=Wwet/Vmould
1.518 1.636 1.739 1.742 1.744
Volume Mould 928.9 928.9 928.9 928.9 928.9
Berat tanah basah, Wwet 1410 1520 1615 1618 1620
Berat tanah basah + Mould 3210 3320 3415 3418 3420
Penambahan air 50 100 150 200 250
5
Berat Mould 1800 1800 1800 1800 1800
No. Mould 1 2 3 4
LABORATORIUM MEKANIKA TANAH PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL
POLITEKNIK NEGERI FAKFAK
JLN. MARSEKAL ADI SUCIPTO TOREA FAKFAK
Kadar air mula-mula 24.50 24.50 24.50 24.50 24.50
TABEL 12. PEMADATAN (KOMPAKSI)
Berat tanah 2000 2000 2000 2000 2000
Kadar air akhir 28.23 30.73 33.23 35.73 38.23
x + + = 100 1 W Wwet Wdry mould dry V W dry = γ
G. Gambar Alat
Gambar 18. Alat pengujian pemadatan (compaction test) 1.10 1.15 1.20 1.25 1.30 1.35 1.40 1.45 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 B e ra t Is i K e ri n g ( g r/ c m ³) Kadar Air (%)