Buku 2 : RKPM (Rencana Kegiatan Pembelajaran Mingguan) Modul Pembelajaran Pertemuan ke 2

(1)

Buku

2 :

RKPM

(Rencana

Kegiatan

Pembelajaran

Mingguan)

Modul

Pembelajaran

Pertemuan

ke

‐

2

PRAKTIKUM

MEKANIKA

TANAH

Sem

IV

/

2 sks

Praktek

/

Kode

PDTS2229

Oleh

1. Devi

Oktaviana

Latif,

S.T.,

M.Eng.

2. Ir.

Supriyono,

M.T.

Didanai

dengan

Dana

BOPTN

P3

‐

UGM

Tahun

Anggaran

2012

(2)

1

Rencana

Kegiatan

Pembelajaran

Mingguan

(RKPM)

Pert emua n ke Tujuan Ajar/ Keluaran/ Indikator Topik (pokok, subpokok bahasan, alokasi waktu) Media Ajar Metode Evaluasi dan Penilaiani Metode Ajar

(STAR) MahasiswaAktivitas

Aktivitas Dosen/ Nama Pengajar Sumber Ajar Teks P resen tasi Gamba r Audio/Vi de o Soal tugas Web 2

Dapat melakukan dan menjelaskan kegiatan pengujian: Sifat & Karakteristik Tanah, Penurunan Tanah, Pemadatan & CBR dan Kuat Geser Tanah

Pengujian di Laboratorium & di Lapangan: (1) Sifat & Karakteristik Tanah a. Berat Jenis Lanjutan b. Hidrometer c. Atterberg Limit Lanjutan (2) Penurunan a. Konsolidasi 1 kg/cm2 (3) Pemadatan & CBR a. Pemadatan (4) Kuat Geser Tanah

a. Geser Langsung b. Tekan Bebas √ √ ‐ √ √ √ Pretest Skoring 0‐100 (PAN) Mahasiswa berkelompok dan berdiskusi 1) Unduh bahan ajar sebelum kuliah, (2) Baca bahan ajar sebelum kuliah, (3) Menjawab pretest (4) Melihat video Praktikum Memandu diskusi dan menjelaskan prosedur praktikum Pengajar: 1. Devi Oktaviana 2. Supriyono http://elisa.ug m.ac.id/comm unity/show/pr aktikum‐ mekanika‐ tanah/#!/secti on/15875/135 5889415

(3)

II. BERAT JENIS TANAH

(ASTM D 854-02)

I. MAKSUD :

Maksud percobaan adalah untuk menentukan berat jenis suatu contoh tanah dengan piknometer. Berat jenis adalah perbandingan antara berat butir tanah dan berat air suling dengan volume yang sama pada suhu tertentu.

II. ALAT :

1. Piknometer dengan kapasitas minimum 100 ml atau botol ukur dengan kapasitas minimum 50 ml.

2. Neraca dengan ketelitian 0,01 gram. 3. Desikator

4. Oven yang dilengkapi dengan pengatur suhu untuk memanasi sampai (110 ± 5 ) o C.

5. Termometer ukuran 0o – 50o C dengan ketelitian pembacaan 1oC. 6. Air destilasi (dalam “wash bottle”)

7. Alat Vacuum atau tungku listrik (Cookplate).

8. Cawan porselen (mortar) dengan pestel (penumbuk berkepala karet) untuk menghancurkan gumpalan tanah menjadi butir-butir tanpa merusak butirnya sendiri.

Alat Uji Berat Jenis Air

III. BENDA UJI :

Contoh tanah seberat 30 – 40 gram yang akan digunakan untuk pemeriksaan secara duplo ( 2 percobaan secara terpisah ).

(4)

Prosedur Uji Berat Jenis Tanah

Laboratorium Mekanika Tanah Teknik Sipil SV UGM II-2

IV. PELAKSANAAN :

1. Piknometer dibersihkan luar dalam dan dikeringkan, kemudian ditimbang (= w1). 2. Contoh tanah dihancurkan dalam cawan porselen dengan menggunakan pestel, kemudian keringkan dalam oven. Ambil tanah kering dari oven, dinginkan dalam desikator. Setelah dingin masukkan dalam piknometer sebanyak ± 10 gram.

Piknometer dengan tutupnya berisi tanah ditimbang (= w2)

3. Isikan air ± 10 cc kedalam piknometer,sehingga tanah terendam seluruhnya dan biarkan 2 – 10 jam.

4. Tambahkan air destilasi sampai kira-kira setengah / dua pertiga penuh. Udara yang terperangkap diantara butir-butir harus dikeluarkan/ dihilangkan dengan cara

a. Piknometer bersama air dan tanah dimasukkan dalam bejana tertutup yang dapat divacuum dengan pompa-vacuum (tidak melebihi 100 mmHg), sehingga gelembung-gelembung udara keluardan air menjadi jernih.

b. Piknometer direbus dengan hati-hati sekitar 10 menit dengan sekali-sekali piknometer dimiringkan untuk membantu keluarnya udara. Kemudian didinginkan.

5. Piknometer bersama air dan tanah dimasukkan dalam bejana tertutup yang dapat di vacuum dengan pompa, vacuum tidak melibihi 100 mmHg, sehingga gelembung udara keluar dan air menjadi jernih.

6. Piknometer direbus dengan hati-hati sekitar 10 menit dengan sekali-kali piknometer dimiringkan untuk membantu udara keluar. Kemudian didinginkan. 7. Piknometer ditambah air destilasi sampai penuh dan ditutup. Bagian luar

piknometer dikeringkan dengan air kering. Setelah itu piknomter berisi tanah dan air ditimbang (= w3). Air dalam piknometer diukur suhunya dengan termometer (oC)

8. Piknometer dikosongkan dan dibersihkan, kemudian diisi penuh dengan air destilasi bebas udara, ditutup dan bagian luar dikeringkan. Piknometer penuh air ditimbang (= w4).

(5)

Timbang berat tanah + piknometer Masukkan sampel tanah ke dalam piknometer

Tanah yang telah dioven selama 24 jam dikeluarkan

Sampel tanah dihaluskan didalam Cawan porselen dengan pastel

Timbang piknometer kosong

Piknometer yang berisikan Tanah diberi air destilasi sebanyak 10 cc

(6)

Piknometer yang berisikan tanah+air tadi lalu direbus dengan tutupnya dilepas agar udaranya keluar

Bersihkan piknometer, isi dengan air sampai penuh , kemudian timbang Tambah air sampai penuh, kemudian

(7)

1. Berat jenis butir-butir tanah pada suhu t oC adalah : 2. Berat jenis tanah pada temperatur 27,5 oC adalah :

(

)

C 5 , 27 pada air jenis berat C pada air jenis berat ) C ( 27 G ° ° ° = °C G t t

(

)

(

)

(

)

(

)

(

2 1

)

(

3 4

)

1 2 2 3 1 4 1 2 w s w w w w w w G atau w w w w w w w w sama yang volume dengan air berat butir berat G − − − − = − − − − = = =

Berat jenis pada masing-masing temperatur dapat dilihat pada daftar.

CATATAN :

1. Piknometer 50 ml digunakan untuk butir tanah yang lewat saringan no. 4. Untuk butir yang lebih besar digunakan piknometer 100 ml. Jika tanah berupa campuran butir kasar dan butir halus, maka harus dipisahkan dengan saringan no. 4. Kemudian masing-masing dikerjakan sendiri, harga berat jenis tanah diambil dari rata-rata keduanya.

2. Sebagai pengganti air destilasi sering digunakan kerosene yang sifat membasahkan butir-butir lebih baik.

3. Contoh tanah basah dapat juga digunakan dan langsung dimasukkan piknometer, asal diketahui kadar airnya.

4. Secara praktis, pengaruh temperatur tidak terlalu besar dan pengaruh yang besar terhadap kesalahan hasilnya adalah bersihnya udara yang terperangkap antara butir-butir dan udarayang larut dalam air, sehingga pembersihan udara in harus sebaik-baiknya.

5. Pekerjaan penentuan berat jenis suatu tanah harus dilakukan secara duplo, yaitu dilakukan 2 kali secara terpisah. Jika selisih hasil kedua percobaan banyak berbeda harus diulang.

(8)

DAFTAR BERAT JENIS AIR

Temperatur (toC) Berat jenis Temperatur (toC) Berat jenis 20 21 22 23 24 25 26 27 27,5 28 29 0,9982 0,9980 0,9978 0,9976 0,9973 0,9971 0,9968 0,9965 0,9964 0,9963 0,9960 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 0,9957 0,9954 0,9951 0,9947 0,9944 0,9941 0,9937 0,9934 0,9930 0,9926 0,9922

(9)

II. UJI BERAT JENIS TANAH

Sketsa Alat

Gambar 2. Piknometer, mortar dan pestel

Hasil Pengamatan

1 Piknometer No

2 Berat Piknometer kosong w1 gram

3 Berat Piknometer + tanah kering w2 gram

4 Berat Piknometer + tanah + air w3 gram

5 Berat Piknometer + air w4 gram

6 Temperatur to C 7 A = w2 - w1 8 B = w3 – w4 9 C = A - B

10 Berat jenis, G1 = A/C 11 Berat jenis rata-rata , G1 12 Gair pada to C

13 G untuk 27,5oC = G = (Gair pada toC)/( Gair pada 27,5o C)

Hari/Tanggal Praktikum : No. Kelompok : Nama Praktikan : No. Mahasiswa :

1. 1. 2. 2. 3. 3. 4. 4. 5. 5. Asisten/Laboran Mahasiswa ………. ………

(10)

LEMBAR ASISTEN II. UJI BERAT JENIS TANAH

Sketsa Alat

Gambar 2. Piknometer, mortar dan pestel

1 Piknometer No

2 Berat Piknometer kosong w1 gram

3 Berat Piknometer + tanah kering w2 gram

4 Berat Piknometer + tanah + air w3 gram

5 Berat Piknometer + air w4 gram

6 Temperatur to C 7 A = w2 - w1 8 B = w3 – w4 9 C = A - B

10 Berat jenis, G1 = A/C 11 Berat jenis rata-rata , G1 12 Gair pada to C

13 G untuk 27,5oC = G = (Gair pada toC)/( Gair pada 27,5o C)

Hari/Tanggal Praktikum : No. Kelompok : Nama Praktikan : No. Mahasiswa :

1. 1. 2. 2. 3. 3. 4. 4. 5. 5. Asisten/Laboran Mahasiswa ………. ………

(11)

V. BATAS SUSUT DAN FAKTOR-FAKTOR SUSUT TANAH

(ASTM D 427-98)

I. MAKSUD :

Maksud percobaan ini meliputi pemeriksaan-pemeriksaan untuk menentukan data dari tanah subgrade, yang meliputi : batas susut, angka susut, susut volumetrik dan susut linear.

II. ALAT :

1. Cawan porselen. 2. Spatel.

3. Cawan susut dari porselen atau monel, berbentuk bulat dengan alas datar, berdiameter ± 4,44 cm dan tinggi ± 1,27 cm.

4. Pisau perata (straight edge)

5. Alat pengukur volume tanah yang terdiri atas mangkok gelas, pelat gelas dengan 3 paku, dan air raksa.

6. Gelas ukuran 25 cc.

7. Timbangan dengan ketelitian 0,10 gram.

(12)

Prosedur Uji Batas Susut Tanah

Laboratorium Mekanika Tanah Teknik Sipil SV UGM V-2

Siapkan ± 30 gram contoh tanah yang telah dibersihkan dari butir-butir tertahan saringan no. 40 (0,425 mm). Jika contoh tanah dari lapangan mengandung butir-butir yang lebih besar dari 0,425 mm, keringkan tanah di udara. Kemudian remukkan pada mortar porselen dengan menggunakan pestel dengan kepala terbungkus karet, sehingga butir-butir terpisah, tanpa merusak butir-butir-butir-butir. Kemudian saring dengan saringan no. 40, maka bagian yang lewat saringan digunakan sebagai benda uji.

1. Taruh contoh tanah pada cawan porselen dan aduk secara baik sampai betul-betul merata dengan air destilasi secukupnya, sehingga mengisi semua pori tanah dan jangan sampai ada udara terperangkap didalamnya.

Banyaknya air sedemikian sehingga bila benda uji berupa tanah plastis air lebih 10 peren dari batas cair, sedang bila benda uji berupa tanah kurang plastis buatlah sehingga konsistensi tanah sedikit diatas batas cair.

2. Tentukan berat dan volume cawan susut.

Bersihkan cawan, kemudian timbang dan catat beratnya. Untuk menentukan volume cawan, taruhlah cawan dalam mangkok porselen, isi dengan air raksa sampai penuh. Tekan dengan pelat gelas rata diatas permukaan cawan, jaga jangan ada udara terperangkap. Bersihkan air raksa yang melekat di luar cawan. Pindahkan air raksa pada mangkok lain dan tentukan beratnya, volume cawan sama dengan berat air raksa dibagi berat jenisnya.

3. Isilah cawan dengan tanah basah yang telah disiapkan.

Olesi tipis bagian dalam cawan dengan vaselin atau pelumas pekat. Isilah cawan dengan tanah sekitar sepertiga volumenya dan taruhlah ditengahnya. Pukul-pukulkan dengan hati-hati cawan pada bidang datar kokoh yang dilapisi oleh beberapa lapis kertas isap atau lembaran karet, sehingga tanah akan mengalir mengisi sudut-sudut cawan.

(13)

Tambahkan lagi tanah sejumlah seperti tadi dan pukul-pukulkan lagi sehingga tanah memadat dan semua udara bergerak ke permukaan. Tambahkan lagi tanah dan terus pukul-pukulkan, sehingga terisi penuh sampai tepi atas.

4. Tentukan berat basah dan berat kering tanah.

Setelah cawan terisi tanah segera timbang dan catat berat cawan berisi tanah basah. Biarkan tanah mengering di udara sampai warnanya berubah dari tua menjadi muda.

Kemudian keringkan dalam oven dengan temperatur 105o – 110o C. Dinginkan dalam desikator, setelah dingin segera timbang dan catat beratnya.

5. Tentukan volume tanah kering dengan cara keluarkan dari cawan, kemudian dicelup dalam air raksa dalam mangkok gelas. Mula-mula tempatkan mangkok gelas dalam cawan porselen, isilah mangkok dengan air raksa sampai melimpah, kemudian tekan dengan pelat gelas berpaku tiga buah di atas mangkok. Hapuslah air raksa yang melekat di luar mangkok, dan tempatkan mangkok pada cawan porselen kosong.

Tekanlah dengan hati-hati tanah kering ke dalam air raksa dengan gelas berpaku diatas mangkok. Pindahkan air raksa yang tumpah dalam suatu mangkok dan tentukan berat air raksa ini. Volume tanah kering sama dengan berat air raksa dibagi dengan berat jenisnya.

V. PROSEDUR PELAKSANAAN

Masukan sampel lolos saringan ke dalam cawan+ air destilasi lalu

(14)

Cawan susut diisi tanah yang telah ditambah air destilasi

Timbang cawan + tanah

Masukkan kedalam oven selama 24 jam

Setelah dipanaskan dalam oven, keluarkan benda uji dan masukkan kedalam desikator

Timbang benda uji untuk mengetahui berat kering

Air raksa yang tumpah, ditimbang Benda uji diberi air raksa dan di

(15)

VI. HITUNGAN :

1. Batas susut (shrinkage limit)

a. Batas susut dari suatu tanah adalah kadar air maksimum, dimana pengurangan kadar air selanjutnya tidak menyebabkan berkurangnya volume tanah.

b. Apabila berat jenis tanah G diketahui, maka batas susut tanah dapat dihitung sebagai berikut : persen) (dalam 100 ) G 1 W V ( SL X O O − = dimana :

SL = batas susut tanah,

Wo = berat benda uji setelah kering, Vo = volume benda uji setelah kering, G = berat jenis tanah.

c. Apabila berat jenis tanah tidak diketahui, maka batas susut (SL), dihitung dari data yang diperoleh dari percobaan, sebagai berikut :

persen) (dalam 100 ) W V ( SL X O O − = ω dimana :

ω = kadar air tanah yang disikan pada cawan = ) 100(dalampersen) W V ( SL W X O O − =

W = berat benda uji basah,

Wo = berat benda uji setelah kering,

V = volume benda uji basah = volume benda kering Vo = volume benda uji setelah kering,

2. Angka susut (shrinkage ratio)

a. Angka susut suatu tanah adalah angka perbandingan antara “persentase perubahan volume tanah terhadap volume kering” dengan “perubahan kadar

(16)

air yang terjadi pada tanah (dalam persen)” dan berlaku pada keadaan di atas batas susut tanah.

Atau dengan rumus :

%) dalam juga W dan % lam d V V ∆ ( W V ∆V SR O O ∆ ∆ = a

b. Besarnya SR dapat dihitung :

O O

V W SR=

3. Susut volumetrik (volumetric shrinkage)

a. Susut volumetrik suatu tanah adalah “persentase pengurangan volume tanah terhadap volume kering tanah” apabila tanah pada suatu kadar air (dalam persen) tertentu berkurang menjadi pada batas susut tanah.

Dengan rumus : X100 V V V1 VS O O − =

b. Besarnya VS dapat dihitung sebagai berikut : VS = (ω1 – SL) SR

dimana :

ω1 = kadar air tanah pada keadaan tertentu

SL = batas susut tanah SR = angka susut 4. Susut linear (linear shrinkage)

a. Susut linear suatu tanah adalah “persentase pengurangan ukuran satu dimensi (panjang) tanah terhadap ukuran semula” apabila kadar air tanah berkurang menjadi pada batas susut tanah.

b. Besarnya susut linear (Ls) dapat diitung dengan rumus :

) 100 VS 100 -(1 100 LS 3 + =

(17)

5. Berat jenis tanah

Dari data hasil pemeriksaan, yaitu angka susut dan susut volumetrik, berat jenis tanah dapat dihitung sebagai berikut :

100 SL SR 1 1 G − = CATATAN :

Batas susut tanah dapat pula ditentukan terhadap tanah asli kenyang air (undisturbed soil), yang pelaksanaannya sebagai berikut :

1. Bentuklah dari contoh tanah asli dari lapangan menjadi benda uji yang ukurannya sekitar berdiameter 4,5 cm dan tebalnya 1,5 cm.

Buatlah sudut-sudutnya menjadi bulat (tidak tajam) agar pada pengukuran volume benda uji kering dengan air raksa tidak terdapat udara yang terperangkap.

2. Taruhlah benda uji pada suatu mangkok dan biarkan beberapa waktu sampai warnanya berubah dari tua menjadi warna muda. Keringkan tanah pada mangkok ini dalam oven dengan temperatur 105o – 110o C.

Haluskan sudut-sudut benda uji dengan amplas.

3. Lanjutkan pengeringan dalam oven beberapa lama sehingga beratnya sudah konstan. Ambil dan dinginkan dalam desikator, kemudian timbang dan catat beratnya.

(18)

LEMBAR PRAKTIKAN

V. UJI BATAS SUSUT DAN FAKTOR-FAKTOR SUSUT TANAH

Sketsa Alat

Gambar 5. Alat uji batas susut Hasil Pengamatan

1. Berat jenis tanah sudah diketahui (G = …….)

Cawan susut no.

1 Berat cawan susut W1 (gr) 2 Berat cawan susut + tanah basah W2 (gr) 3 Berat cawan susut + tanah kering W3 (gr)

4 Berat tanah kering W0 = W3 – W1 (gr) 5 Berat cawan porselin W4 (gr)

6 Berat cawan porselin + air raksa W5 (gr)

7 Berat air raksa W6 = W5 – W4 (gr) 8 Volume tanah kering V0 (gr) = W6 / 13.6 (cm

3 )

9 Shrinkage limit SL = (V0/W0 - 1/G) x 100%

2. Berat jenis tanah tidak diketahui a. Kadar air tanah basah Cawan susut no.

Berat cawan susut W1 gram

Berat cawan + tanah basah W2 gram

Berat cawan + tanah kering W3 gram

Berat tanah kering Wo = W3 – W1 gram

Berat air A = W3 – W1 gram

Kadar air tanah

% 100 Wo A x = ω

(19)

b. Volume tanah basah = volume cawan susut Berat cawan porselen W4 gram

Berat cawan porselen + berat air raksa pengisi cawan susut

W5 gram

Berat air raksa C = W4 – W5

Volume tanah basah 5 _cm3 6 , 13

W Vo=

c. Volume tanah kering

Berat cawan porselen W6 gram

W7 gram

Volume tanah basah 5 _cm3 6 , 13 W Vo= d. 1. Batas susut, ) 100% ...% v v -v -( SL o o = =

ω

x 2. Angka susut, ... Vo Wo SR= = 3. Susut volumetrik, VS = (ω - SL) SR = ……… 4. Susut linear, ... 100 VS 100 -(1 00 1 LS 3 = + =

5. Berat jenis tanah, ... 100 SL SR 1 1 G = − =

Hari/Tanggal Praktikum : No. Kelompok : Nama Praktikan : No. Mahasiswa:

1. 1. 2. 2. 3. 3. 4. 4. 5. 5. Asisten/Laboran Mahasiswa ………. ………

(20)

LEMBAR ASISTEN

V. UJI BATAS SUSUT DAN FAKTOR-FAKTOR SUSUT TANAH

Sketsa Alat

Gambar 5. Alat uji batas susut Hasil Pengamatan

1. Berat jenis tanah sudah diketahui (G = …….)

Cawan susut no.

1 Berat cawan susut W1 (gr) 2 Berat cawan susut + tanah basah W2 (gr) 3 Berat cawan susut + tanah kering W3 (gr)

4 Berat tanah kering W0 = W3 – W1 (gr) 5 Berat cawan porselin W4 (gr)

6 Berat cawan porselin + air raksa W5 (gr)

7 Berat air raksa W6 = W5 – W4 (gr) 8 Volume tanah kering V0 (gr) = W6 / 13.6 (cm

3 )

9 Shrinkage limit SL = (V0/W0 - 1/G) x 100%

2. Berat jenis tanah tidak diketahui a. Kadar air tanah basah Cawan susut no.

Berat cawan susut W1 gram

Berat cawan + tanah basah W2 gram

Berat cawan + tanah kering W3 gram

Berat tanah kering Wo = W3 – W1 gram

Berat air A = W3 – W1 gram

Kadar air tanah

% 100 Wo A x =

ω

(21)

b. Volume tanah basah = volume cawan susut Berat cawan porselen W4 gram

W5 gram

Volume tanah basah 5 _cm3 6 , 13

W Vo=

c. Volume tanah kering

Berat cawan porselen W6 gram

W7 gram

Volume tanah basah 5 _cm3 6 , 13 W Vo= d. 1. Batas susut, ) 100% ...% v v -v -( SL o o = =

ω

x 2. Angka susut, ... Vo Wo SR= = 3. Susut volumetrik, VS = (ω - SL) SR = ……… 4. Susut linear, ... 100 VS 100 -(1 00 1 LS 3 = + =

5. Berat jenis tanah, ... 100 SL SR 1 1 G = − =

(22)

Prosedur Uji Distribusi Ukuran Butir Tanah

Laboratorium Mekanika Tanah Teknik Sipil SV UGM VI‐1

VI. UKURAN BUTIRAN TANAH DENGAN HIDROMETER

(ASTM D 1140-00)

I. MAKSUD :

Pemeriksaan ini dimaksudkan untuk menentukan pembagian ukuran butir (gradasi) dari tanah yang lewat saringan no. 10.

II. ALAT :

1. Hidrometer dengan skala konsentrasi (5 – 60 gram per liter) atau untuk

pembacaan berat jenis campuran (0,995 – 1,038) gr/cm3.

2. Tabung gelas ukuran kapasitas 1000 ml, dengan diameter ± 6,5 cm.

3. Termometer 0 – 50 oC ketelitian 0,1oC.

4. Pengaduk mekanis dan mangkuk dispresi (mechanical stire).

5. Saringan no. 10; 20; 40; 60; 80; 100; 140; dan 200.

6. Neraca dengan ketelitian 0,01 gram.

7. Oven yang dilengkapi dengan pengatur suhu untuk memanasi sampai (110±5)oC.

8. Cawan porselen (mortar) dan pestel (penggerus) berkepala karet atau dibungkus

karet.

9. Stop watch.

Hidrometer Pengaduk Suspensi

1. Jenis tanah yang tidak mengandung batu dan hampir semua butirannya lebih

halus dari saringan 2,00 mm (no.10). Benda uji tidak perlu dikeringkan dan tidak perlu disaring dengan saringan no. 10.

(23)

2. Jenis tanah yang mengandung batu, atau mengandung banyak butiran yang lebih kasar dari saringan no. 10. Untuk benda uji jenis ini perlu mengeringkan contoh tanah di udara terbuka sampai bisa disaring dengan saringan no. 10. Ambil benda uji yang lewat saringan no. 10.

3. Air destliasi.

4. Bahan dispersi (reagent), dapat berupa water glass (sodium silikat = Na2SiO3)

atau Calgon (sodium hexameta phospate = NaPO3).

1. Taruh contoh tanah dalam tabung gelas (beaker kapasitas 250 cc). Tuangkan

sebanyak ± 125 cc larutan + reagent yang telah disiapkan (lihat catatan no.1).

Campur dan aduk sampai seluruh tanah tercampur dengan air. Biarkan tanah

terendam selama ± 16 jam.

2. Tuangkan campuran tersebut dalam mangkuk pengaduk. Jangan ada butir yang

tertinggal atau hilang dengan membilas dengan air (air destilasi) dan tuangkan air bilasan ke alat. Bila perlu tambah air, sehingga volumenya sekitar lebih dari separuh penuh. Putarlah alat pengaduk selama lebih dari 1 menit.

3. Kemudian segera pindahkan suspensi ke gelas silinder pengendap. Jangan ada

tanah tertinggal dengan membilas dan menuangkan air bilasan ke silinder.

Tambahkan air destilasi sehingga volumenya mencapai 1000 cm3.

4. Di samping silinder isi suspensi tersebut, sediakan gelas silinder kedua yang diisi

hanya dengan air destilasi ditambah reagent sehingga berupa larutan yang keduanya sama seperti yang dipakai pada silinder pertama. Apungkan hidrometer dalam silinder kedua ini selama percobaan dilaksanakan.

5. Tutup gelas isi supensi dengan tutup karet (atau dengan telapak tangan). Gojok

suspensi dengan membolak-balik gelas ke atas dan ke bawah selama 1 menit, sehingga butir-butir tanah melayang merata dalam air. Gerakan membolak-balik gelas ini harus sekitar 60 kali.

Langsung letakkan silinder berdiri di atas meja dan bersamaan dengan berdirinya silinder, jalankan stop watch dan merupakan waktu permulaan pengendapan T=0.

(24)

6. a. Lakukan pembacaan hidrometer pada saat-saat T = 2, 5, 30, 60, 250, 1440

menit (setelah T = 0), dengan cara sebagi berikut :

Kira-kira 20 atau 25 detik sebelum setiap saaat pelaksanaan pembacaan, ambil hidrometer dari silinder kedua, celupkan secara hati-hati dan pelan-pelan dalam susupensi sampai mencapai kedalaman sekitar taksiran skala yang akan terbaca, kemudian lepaskan (jangan sampai timbul goncangan). Kemudian pada saatnya bacalah skala yang ditunjuk oleh puncak meniskus

muka air = R1 (pembacaan belum dikoreksi).

b. Setelah dibaca, segera ambil hidrometer pelan-pelan, pindahkan ke dalam

silinder kedua. Dalam air disilinder kedua bacalah skala hidrometer = R2

(koreksi pembacaan).

Catatan : Apabila digunakan “water bath” dengan suhu konstan taruhlah kedua silinder dalam water bath dan lakukanlah ini sesudah pembacaan 2 menit dan sebelum pembacaan 5 menit.

7. Setiap setelah pembacaan hidrometer, amati dan catat temperatur susupensi

dengan mencelupkan termometer.

8. Setelah pembacaan hidrometer terakhir selesai dilaksanakan (T = 1440 menit),

tuangkan suspensi ke atas saringan no. 200 seluruhnya, jangan ada butir tertinggal.

Cucilah dengan air sampai air yang mengalir dibawah saringan menjadi jernih dan tidak ada lagi butir halus yang tertinggal.

9. Pindahkan butir-butir tanah yang tertinggal di atas saringan pada suatu tempat

tanpa ada yang tertinggal, kemudian keringkan dalam oven (dengan temperatur

konstan 105 – 110oC).

10. Kemudian dinginkan dan timbang serta catat berat tanah kering yang diperoleh

= B1 gram.

11. Saringlah tanah ini dengan menggunakan sejumlah saringan yang tersebut pada

bab II no. 5.

12. Timbang dan catat berat bagian tanah yang tertinggal di atas tiap saringan.

Periksalah bahwa seharusnya jumlah berat dari masing-masing bagian sama atau dekat dengan berat sebelum disaring.

(25)

V. PROSEDU Sapkan no 10 se Masukkan ml, tamba 1000ml Kocok g UR PELAK sampel tana ebanyak ± 6 n sampel ke ahkan air de elas ukur se KSANAAN ah lolos sar 60 gram e dalam gela estilasi hing ebanyak 60 N ringan as ukur 100 gga volume kali Masuk ml, Ma mix 00 setel (wak diba pend uji R pend penc diba dima setel kkan ke dala tambahkan asukkan ben xer, aduk ± lah dikocok ktu) yang ca, den dulum (war R1 dan dib dulum dima cuci, setelah ca, kemu asukkan ked lah itu dicat

am gelas uk 125 ml rea nda uji ke da 3 menit k didiamkan telah diteta ngan me rna merah) aca pada s asukkan ke h itu benda udian th dalam R1 l tat kur 250 agent alam gelas n selama T apkan lalu emasukkan ke benda aat T, lalu dalam air uji R2 dan hermometer lalu dibaca

(26)

VI. HITUNGAN A. Berat benda uji

1. Hitung berat kering seluruh contoh tanah yang dipelukan

ω

+ = 1 B W o

dimana : Bo = berat basah contoh tanah

ω = kadar air tanah

2. Hitung berat bagian tanah lewat saringan no. 200

B2 = W – B1

dimana : B1 = berat tanah tertahan saringan no. 200

B. Analisa bagian butir lewat saringan no. 200

1. Hitung ukuran butir terbesar D (mm), yang ada dalam suspensi pada kedalaman

efektif L (cm) untuk setiap saat pembacaan T (menit) dengan rumus :

T L K D=

dimana :

K = Konstanta yang besarnyadipengaruh oleh temperatur suspensi dan berat jenis butir. Harga K dapat dicari pada daftar 3.

L = Kedalaman efektif, dimana berat jenis suspensi diukur oleh hidrometer, yang nilainya ditentukan oleh jenis hidrometer yang dipakai dan

pembacaan hidrometer R1. Harga L (cm) dapat dicari pada daftar 2.

T = Saat pembacaan dalam menit.

2. Hitung persentase berat P dari butir yang lebih kecil dari D terhadap berat kering

seluruh tanah yang diperiksa dengan rumus sebagai berikut :

- jika digunakan hidroketer 151 H.

1) (R ) 1 G G x W 100.000 ( P − − =

- jika digunakan hidrometer 152 H.

100 x W a x R P=

(27)

dimana :

R = pembacaan hidrometer terkoreksi = R1 – R2

G = berat jenis tanah

a = angka koreksi untuk Hidrometer 152 H terhadap berat jenis butir. Harga a dapat dicari pada daftar 1.

C. Analisa bagian yang tertahan saringan no. 200

1. Hitunglah jumlah berat bagian yang lewat masing-masing saringan yang

digunakan. Apabila berat bagian yang tertahan pada saringan no. 10, 20, 40, 60, 80, 100, 140, 200 berturut-turut adalah b1, b2, b3, b4, b5, b6, b7, dan b8 gram maka jumlah berat bagian lewat masing-masing saringan adalah

Saringan jumlah berat lewat saringan

No. 200 C8 = B2 140 C7 = C8 + b8 100 C6 = C7 + b7 80 C5 = C6 + b6 60 C4 = C5 + b5 40 C3 = C4 + b4 20 C2 = C3 + b3 10 C1 = C2 + b2

2. Hitung persentase berat lewat masing-masing saringan terhadap berat kering

seluruh contoh tanah yang diperiksa W.

D. Grafik

Gambarlah gabungan dari hasil analisa pada B dan C tersebut diatas dalam grafik, yang menunjukkan hubungan antara ukuran butir dalam mm (sebagai absis dengan skala logaritma) dan persentase lebih kecil (sebagai ordinat).

(28)

CATATAN :

1. Bahan dispersi (reagent) yang umum digunakan adalah :

- Water glass (sodium silikat, Na2SiO3).

Jumlah yang digunakan pada percobaan adalah sekitar 1 sampai 1,5 cc 40o

Baume sodium silikat.

- Calgon (sodium hexa metaphosphita, NaPO3) yang digunakan sekitar 20 cc

larutan 2 %. Calgon digunakan pada tanah yang bersifat basa (PH > 7).

- Daftar 2 terlampir untuk menentukan kedalaman efektif, hanya berlaku untuk

hidrometer ASTM 151 H dan 152 H dan menggunakan silinder gelas ukur

dengan luas penampang 27,8 cm2 (diameter 5,95 cm). Pembacaan yang

digunakan adalah pembacaan setelah dikoreksi meniskus.

Apabila digunakan hidrometer jenis lain dan gelas silinder dengan ukuran lain, maka perlu dilaksanakan kalibrasi dan dibuatkan daftar tersendiri.

(29)

Daftar 1: Faktor koreksi a, untuk Hidrometer 152 H terhadap berat jenis butir tanah.

Berat Jenis, G Faktor koreksi, a Berat Jenis, G Faktor koreksi, a

2,95 2,90 2,85 2,80 2,75 2,70 0,94 0,95 0,96 0,97 0,98 0,99 2,65 2,60 2,55 2,50 2,45 1,00 1,01 1,02 1,03 1,05

Daftar 2 : harga kedalaman efektif L, yang ditentukan oleh macam hidrometer, ukuran silinder pengendapan. Untuk Hidrometer 151 H : Pembacaan hidrometer ( R1 + koreksi meniskus) Kedalaman efektif L (cm) Pembacaan hidrometer ( R1 + koreksi meniskus) Kedalaman efektif L (cm) 1,000 1,001 1,002 1,003 1,004 1,005 1,006 1,007 1,008 1,009 1,010 1,011 1,012 1,013 1,014 1,015 1,016 1,017 1,018 1,019 1,020 16,3 16,0 15,8 15,5 15,2 15,0 14,7 14,4 14,2 13,9 13,7 13,4 13,1 12,9 12,6 12,3 12,1 11,8 11,5 11,3 11,0 1,021 1,022 1,023 1,024 1,025 1,026 1,027 1,028 1,029 1,030 1,031 1,032 1,033 1,034 1,035 1,036 1,037 1,038 10,7 10,5 10,2 10,0 9,7 9,4 9,2 8,9 8,6 8,4 8,1 7,8 7,6 7,3 7,0 6,8 6,5 6,2

(30)

Untuk hidrometer 152 H : Pembacaan hidrometer ( R1 + koreksi meniskus) Kedalaman efektif L (cm) Pembacaan hidrometer ( R1 + koreksi meniskus) Kedalaman efektif L (cm) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 16,3 16,1 16,0 15,8 15,6 15,5 15,3 15,2 15,0 14,8 14,7 14,5 14,3 14,2 14,0 13,8 13,7 13,5 13,3 13,2 13,0 12,9 12,7 12,5 12,4 12,2 12,0 11,9 11,7 11,5 11,4 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 11,2 11,1 10,9 10,7 10,6 10,4 10,2 10,1 9,9 9,7 9,6 9,4 9,2 9,1 8,9 8,8 8,6 8,4 8,3 8,1 7,9 7,8 7,6 7,4 7,3 7,1 7,0 6,8 6,6 6,5

(31)

Temperatur

o

C

Berat jenis butir tanah

2,450 2,500 2,550 2,600 2,650 2,700 2,750 2,800 2,850 16 0,01510 0,01505 0,01481 0,01457 0,01435 0,01414 0,01394 0,01374 0,01356 17 0,01511 0,01486 0,01462 0,01439 0,01417 0,01396 0,01376 0,01356 0,01338 18 0,01492 0,01467 0,01443 0,01421 0,01399 0,01378 0,01359 0,01339 0,01321 19 0,01474 0,01449 0,01425 0,01403 0,01382 0,01361 0,01342 0,01323 0,01305 20 0,01456 0,01431 0,01408 0,01386 0,01365 0,01344 0,01325 0,01307 0,01289 21 0,01438 0,01414 0,01391 0,01369 0,01348 0,01328 0,01309 0,01291 0,01273 22 0,01421 0,01397 0,01374 0,01353 0,01332 0,01312 0,01294 0,01276 0,01258 23 0,01404 0,01381 0,01358 0,01337 0,01317 0,01297 0,01279 0,01261 0,01243 24 0,01388 0,01365 0,01342 0,01321 0,01301 0,01282 0,01264 0,01246 0,01229 25 0,01372 0,01349 0,01327 0,01306 0,01286 0,01267 0,01249 0,01232 0,01215 26 0,01357 0,01334 0,01312 0,01291 0,01272 0,01253 0,01235 0,01218 0,01201 27 0,01342 0,01319 0,01297 0,01277 0,01258 0,01239 0,01221 0,01204 0,01188 28 0,01327 0,01304 0,01283 0,01264 0,01244 0,01225 0,01208 0,01191 0,01175 29 0,01312 0,01290 0,01269 0,01249 0,01230 0,01212 0,01195 0,01178 0,01162 30 0,01298 0,01276 0,01256 0,01236 0,01217 0,01199 0,01182 0,01165 0,01149

(32)

VI. UJI DISTRIBUSI UKURAN BUTIR

ANALISA HIDROMETER UNTUK BAGIAN YANG LEWAT SARINGAN NO. 10

Berat tanah, W = gr Hidrometer no.

Berat jenis,G = Hydr. correction, a =

K2 = a/W x 100 = Meniscus correction, m =

Dispersing agent Amount

Tanggal jam Waktu T (menit) Pembacaan hidrometer dalam suspensi R1 Pembacaan hidrometer dalam cairan R2 Temperatur t Pembacaan hidrometer terkoreksi meniskus R'= R1 + m Kedalaman L * (cm) Konstan K** Diameter butir D= *L/T Pembacaan hidrometer terkoreksi R= R1-R2 Persen berat lebih kecil *** P= K2*R% 2 5 30 60 250 1440

x) Dibaca dari daftar 2 berdasar R’ xx) Dibaca dari daftar 3 berdasar t dan G

xxx) Dihitung berdasar rumus

- untuk hidrometer 151 H : P = K1 (R – 1)

(33)

VI. UJI DISTRIBUSI UKURAN BUTIR

ANALISA HIDROMETER UNTUK BAGIAN YANG LEWAT SARINGAN NO. 10

Berat tanah, W = gr Hidrometer no.

Berat jenis,G = Hydr. correction, a =

K2 = a/W x 100 = Meniscus correction, m =

Dispersing agent Amount

Tanggal jam Waktu T (menit) Pembacaan hidrometer dalam suspensi R1 Pembacaan hidrometer dalam cairan R2 Temperatur t Pembacaan hidrometer terkoreksi meniskus R'= R1 + m Kedalaman L * (cm) Konstan K** Diameter butir D= *L/T Pembacaan hidrometer terkoreksi R= R1-R2 Persen berat lebih kecil *** P= K2*R% 2 5 30 60 250 1440

x) Dibaca dari daftar 2 berdasar R’ xx) Dibaca dari daftar 3 berdasar t dan G

xxx) Dihitung berdasar rumus

- untuk hidrometer 151 H : P = K1 (R – 1)

(34)



Laboratorium Mekanika Tanah Teknik Sipil SV UGM _VII-1



VII. PEMADATAN TANAH

(ASTM D 698-00a)

I. MAKSUD:

1. Maksud percobaan adalah untuk menentukan hubungan antara kadar air dan kepadatan (berat volume kering) tanah apabila dipadatkan dengan tenaga pemadatan tertentu.

2. Ada dua cara pemadatan, berdasar jumlah tenaga pemadatan yang dilaksanakan, yaitu :

a. Pemadatan standard

b. Pemadatan berat (modified)

3. Ada empat cara alternatif yang mungkin digunakan, yang dapat dilaksanakan baik untuk pemadatan standard maupun pemadatan berat, yaitu :

a. Cara A : menggunakan silinder pemadatan kecil dan dengan material lewat saringan no.4.

b. Cara B : menggunakan silinder pemadatan besar dan dengan material lewat saringan no.4.

c. Cara C : menggunakan silinder pemadatan kecil dan dengan material lewat saringan ¾ inch.

d. Cara D : menggunakan silinder pemadatan besar dan dengan material lewat saringan ¾ inch.

II. ALAT:

1. Silinder pemadatan

Ada dua macam: silinder kecil dan silinder besar.

Silinder pemadatan terdiri atas silinder utama, silinder sambungan yang dapat dilepas dan pelat alas yang dapat dilepas. Ukuran-ukuran dan toleransi yang masih diperkenankan adalah sebagai berikut :

a. Silinder kecil, diameter 4” 0,016 ; tinggi 4,584”0,005” dan volume 1/30 ft3  0,0003 ft3 (diameter 10,16  0,04 cm, tinggi 11,63  0,013 cm dan volume 0,943 liter0,008 liter).

(35)

b. Silinder besar, diameter 6” 0,026 ; tinggi 4,584” 0,005 “ dan volume 0,075 ft3  0,00075 ft3 (diameter 15,24  0,067 cm; tinggi 11,63  0,013 cm dan volume 2,124 liter0,002 liter).

2. Penumbuk

Penumbuk yang digunakan dapat berupa: - penumbuk dengan tangan

- penumbuk mesin

Berdasar berat dan tinggi jatuhnya, maka dibedakan :

- penumbuk standard, yang digunakan pada percobaan pemadatan stanadard, - penumbuk berat (modified), yang digunakan pada percobaan pemadatan

berat/modified.

Ukuran dan toleransinya adalah sebagai berikut:

a. Penumbuk standard, diameter bidang jatuh 2” 0,005 “; berat 5,5  0,02 lb dan tinggi jatuh 12” 1/16” (diameter 5,08 0,013 cm; berat 2,5 0,01 kg dan tinggi jatuh 30,480,16 cm).

b. Penumbuk berat (modified), diameter bidang jatuh 2”  0,005”; berat 10  0,02 lb dan tinggi jatuh 18”1/16 “ (diameter 5,08  0,013 cm; berat 4.536 0,009 kg dan tinggi jatuh 45,720,16 cm).

3. Alat untuk mengeluarkan contoh tanah dari silinder.

4. Timbangan dengan kapasitas  12 kg dengan ketelitian 5 gr, dan timbangan dengan kapasitas1 kg dengan ketelitian 0,1 gram.

5. Pisau perata (straight edge) 6. Saringan 2”; ¾”; dan no. 4. 7. Oven

(36)





Silinder pemadatan dan penumbuk Timbangan

III. PELAKSANAAN

1. Pada dasarnya cara pelaksanaan percobaan sama, baik untuk pemadatan standard, pemadatan modified, cara A, cara B, cara C maupun cara D.

Perbedaan utama antara pemadatan standard dan pemadatan modified adalah a. Pemadatan standard menggunakan penumbuk standard dan pemadatan

dilaksanakan dalam tiga lapis.

b. Pemadatan berat (modified) menggunakan penumbuk berat dan pemadatan dilaksanakan dalam lima lapis.

Ikhtisar perbedaan pada masing-masing cara adalah: STANDARD

CARA A CARA B CARA C CARA D 1. Silinder pamadatan kecil besar kecil besar 2. Material, lewat saringan no. 4 no. 4 ¾ “ ¾” 3. Penumbuk standard standard standard Standard

4. Jumlah lapis 3 3 3 3

5. Jumlah tumbukan tiap lapis 25 56 25 56 6. Material siap ditumbuk yang perlu

disediakan setiap kali

2,7 kg 6,4 kg 4,5 kg 10 kg

BERAT (MODIFIED)

CARA A CARA B CARA C CARA D 1. Silinder pamadatan kecil besar kecil besar 2. Material, lewat saringan no. 4 no. 4 ¾ “ ¾”

3. Penumbuk berat berat berat berat

4. Jumlah lapis 5 5 5 5

5. Jumlah tumbukan tiap lapis 25 56 25 56 6. Material siap ditumbuk yang perlu

disediakan setiap kali

(37)

2. Persiapan benda uji

a. Bila contoh tanah yang akan diperiksa keadaannya basah, keringkan tanah tersebut di udara atau dengan alat pengering dengan suhu tidak melebihi 60oC. Pengeringan dilakukan secukupnya, sampai gumpalan-gumpalan dapat mudah dihancurkan/dipecah-pecah. Hancurkan gumpalan-gumpalan menjadi butiran-butiran dengan cara dan alat sedemikian sehingga butir-butir tanah tidak rusak.

b. Butiran-butiran yang diperoleh disaring, yaitu :

- bila dilaksanakan cara A atau B, digunakan saringan no. 4 - bila dilaksanakan cara C atau D, digunakan saringan ¾”

Butiran besar yang tertahan di atas saringan dibuang/disingkirkan, kecuali butiran yang masih berupa gumpalan dan dapat dipecah lebih lanjut.

c. Bagian yang lewat saringan akan digunakan sebagai benda uji, dan yang terkumpul jumlahnya harus cukup, yaitu sekurang-kurangnya seperti pada daftar pada nomor 6 bagi masing-masing cara yang dilaksanakan.

d. Campur tanah tersebut dengan air secukupnya secara merata, sedemikian sehingga untuk benda uji yang pertama kadar air tanah yang diperoleh kira-kira 6 % dibawah kadar air optimum.

e. Apabila contoh tanah berupa lempung, peresapan air secara merata kedalam gumpalan akan sukar dan perlu waktu yang cukup lama. Maka untuk tanah lempung perlu dilaksanakan sebagai berikut :

Setelah dicampur merata dengan air, simpanlah tanah dalam tempat yang tertutup selama sekurang-kurangnya 12 jam sebelum dilakukan pemadatan (dapat digunakan kantong plastik).

Karena pelaksanaan pemadatan akan dilaksanakan sekitar 6 kali dengan kadar air masing-masing berbeda, maka untuk tanah lempung lebih baik apabila disiapkan benda uji yang lebih banyak. Siapkan 6 bagian benda uji, yang masing-masing sekurang-kurangnya seperti tersbut pada no. 6 dalam daftar. Masing-masing bagian dicampur merata dengan air, sehingga kadar air yang diperoleh berbeda-beda, masing-masing sekitar 1 – 3 persen dan masing-masing disimpan dalam tempat tertutup atau kantong plastik.

(38)





3. Persiapan alat :

a. Bersihkan silinder pemadatan yang akan digunakan, kemudian timbang dan catat beratnya (= W1, dengan ketelitian5 gram).

b. Pasang dan kelem pelat alas dan silinder sambungan.

Pada saat pelaksanaan penumbukan, silinder harus diletakkan pada dasar yang kokoh (tidak boleh di atas tanah atau lantai yang dapat bergetar, karena tenaga yang diperoleh akan berkurang). Bila perlu misalnya harus disediakan blok beton yang beratnya sekurang-kurangnya 91 kg.

4. Pemadatan

a. Sejumlah tanah lembab yang disiapkan dipadatkan dalam silinder dalam lapisan-lapisan yang sama tebalnya (3 atau 5 lapisan), sedemikian sehingga tanah padat yang diperoleh kira-kira 0,50 cm lebih tinggi dari silinder utama. Setiap lapisan ditumbuk dengan penumbuk dengan jumlah tertentu secara merata pada seluruh permukaan.

Penumbuk yang digunakan, silinder digunakan, jumlah lapisan serta jumlah tumbukan setiap lapisan tergantung pada macam pemadatan (standard atau berat) dan cara yang digunakan (cara A, B, C, atau D) seperti tercantum pada daftar.

b. Lepas silinder sambungan (silinder bagian atas), kemudian potonglah tanah dengan pisau (straight edge) sehingga tanah rata dengan permukaan silinder. Bila perlu lubang-lubang kecil yang terjadi ditambal sehingga permukaan menjadi halus.

Lepaskan pelat dasar, kemudian timbang silinder bersama tanahnya dan catat beratnya.

c. Keluarkan tanah padat tersebut, kemudian dibelah dan ambillah contoh dari bagian atas, tengah dan bawah secukupnya untuk diperiksa kadar airnya. d. Tanah padat ini dipecah-pecah lagi menjadi butir-butir gumpalan kecil

dengan ukuran maksimum kira-kira lewat saringan no. 4. Tambahkan air secukupnya, campur secara merata, sehingga kadar airnya naik dari sebelumnya sekitar 1 –3 persen. Kemudian diulangi pekerjaan tersebut pada a s.d. d untuk mendapatkan data berat volume dan kadar air berikutnya.

(39)

Dalam hal contoh tanah yang diperlukan berupa lempung & tanah yang dipersiapkan berupa beberapa buah dengan kadar air yang berbeda seperti tersebut pada no. 3.e, pekerjaan pemadatan selanjutnya dilakukan pada contoh tanah berikutnya yang telah dipersiapkan.

e. Pekerjaan ini dilakukan, sehingga diperoleh 6 data, yaitu 3 data tanah dengan kadar air dibawahoptimum dan 3 data di atasoptimum.

5. Catatan

Jika contoh tanah yang diperiksa banyak mengandung butir-butir kasar (butir yang lebih besar dari ¾”) dan percobaan dilakukan dengan cara C dan D, maka agar pengaruhnya pada pemadatan tidak diabaikan, dapat diminta atau disyaratkan agar persentase bahan kasar lewat saringan 2” dan tertahan saringan no. 4 dipertahankan sama seperti keadaan aslinya, dengan cara sebagai berikut : Contoh tanah yang akan diperiksa disaring dengan saringan 2” dan saringan ¾”. Bahan kasar yang tertahan saringan 2” disingkirkan, bagian yang lewat saringan 2” dan tertahan saringan ¾” juga disingkirkan tetapi dicatat beratnya dan diganti dengan bahan yang lewat saringan ¾” dan tertahan saringan no. 4 dalam berat yang sama. Bahan pengganti diambil dari contoh tanah asli yang belum digunakan.

IV. PROSEDUR PELAKSANAAN

Tanah disturb ditambahkan air Tanah disturb didiamkan selama 24 jam

Tanah disturb disaring No.4, sebanyak 15 kg

Tanah disturb ditimbang dan dibagi 6 kantong, 2,5 kg sebanyak 6 kantong

(40)





Tanah disturb yang sudah didiamkan 24 jam, dituangkan di loyang besi

Tanah disturb dipadatkan dengan menggunakan silinder pemadatan

Lalu sampel bagian atas, bawah dan tengah slinder, dimasukkan kedalam cawan

Tanah disturb yang telah ditimbang, dimasukkan kedalam oven

Tanah disturb yang telah dimasukkan kedalam slinder, ditumbuk dengan mortar sebanyak 25 kali

Kemudian Tanah diratakan, percobaan ini dilakukan 5 kali, sesuai urutan kadar air lalu ditimbang

Tanah disturb yang telah kering, ditimbang kembali, untuk mengetahui berat keringnya

Tanah disturb yang telah diambil, ditimbang, dimasukkan kedalam oven

(41)

V. HITUNGAN

1. Dari setiap pekerjaan pemadatan yang telah dikerjakan dihitung : - kadar air tanah = 

- berat volume basah tanah 3 2 1 cm / gram V W W   m



W1 = berat silinder kosong (gram) W2 = berat silinder isi tanah basah(gram) V = volume silinder (cm3)

- berat volume kering tanah 3 / 1 gram cm m d     

2. Gambarkan hubungan antara berat volume kering dengan kadar air pada grafik dengan absis = kadar air dan ordinat = berat volume kering.

Grafik diperoleh dengan menarik garis penghubung yang terbaik melalui titik-titik data yang diperoleh.

Dari grafik ini dapat ditetapkan :

a. Kadar air optimum opt dari tanah yang diperiksa, yaitu kadar air pada puncak garis lengkung.

b. Kepadatan maksimal d max, yaitu berat volume kering yang diperoleh pada pemadatan pada kadar air optimum.

3. Cantumkan pada laporan mengenai hal-hal sebagai berikut :

a. Macam pemadatan (standard atau modified) dan cara pemadatan (cara A, B, C atau D)

b. Jika digunakan cara C atau D, apakah diadakan penggantian terhadap butir yang lewat saringan 2” dan tertahan saringan ¾”.

(42)





VII. UJI PEMADATAN TANAH

Sketsa Alat

Gambar 7. Silinder pemadatan dan penumbuk

Jenis tanah : ………. Ukuran silinder : Cara : A/B/C/D

diameter = ……….cm Berat penumbuk = ………….kg tinggi = ………..cm Jumlah lapisan = ………….lapis volume=V= …..………cm3 Jumlah tumbukan tiap lapis = …….. Percobaan no.

Berat silinder + tanah padat, gram Berat silinder, gram

Berat tanah padat, A gram Berat volume basah :

V A

γ 

No. cawan timbang

Berat cawan kosong W1gram Berat cawan + tanah basah W1gram Berat cawan + tanah kering W1gram Berat air A’= W2–W3 Berat tanah kering B = W3–W1 Kadar air % 100 B A' ω x

Kadar air rata-rata, % Berat volume kering :

   1 γ γ_d

(43)

p a d a t k e ri n g , d , t o n /m 3 kadar air, w %

Kadar air optimum, OMC =………..% Padat kering maksimum, MDD =……….. ton/m3 Hari/Tanggal Praktikum :

No. Kelompok :

Nama Praktikan : No. Mahasiswa:

(44)





LEMBAR ASISTEN

VII. UJI PEMADATAN TANAH

Sketsa Alat

Gambar 7. Silinder pemadatan dan penumbuk

Jenis tanah : ………. Ukuran silinder : Cara : A/B/C/D

diameter = ……….cm Berat penumbuk = ………….kg tinggi = ………..cm Jumlah lapisan = ………….lapis volume=V= …..………cm3 Jumlah tumbukan tiap lapis = …….. Percobaan no.

Berat silinder + tanah padat, gram Berat silinder, gram

Berat tanah padat, A gram Berat volume basah :

V A

γ 

No. cawan timbang

Berat cawan kosong W1gram Berat cawan + tanah basah W1gram Berat cawan + tanah kering W1gram Berat air A’= W2–W3 Berat tanah kering B = W3–W1 Kadar air % 100 B A' ω x

Kadar air rata-rata, % Berat volume kering :

   1 γ γ_d

(45)

p a d a t k e ri n g , d , t o n /m 3 kadar air, w %

Kadar air optimum, OMC =………..% Padat kering maksimum, MDD =……….. ton/m3 Hari/Tanggal Praktikum :

No. Kelompok :

Nama Praktikan : No. Mahasiswa:

(46)

Prosedur Uji Geser Langsung

Laboratorium Mekanika TanahTeknik Sipil SV UGM X-1

X. GESER LANGSUNG

(ASTM D 3080-98)

I. MAKSUD

Maksud percobaan adalah untuk menetukan besarnya parameter geser tanah dengan alat geser langsung pada kondisi “consolidated-drained”.

Parameter geser tanah terdiri atas sudut gesek intern (φ) dan kohesi (c). Kondisi “consolidated’ berarti pelaksanaan penggeseran dilakukan setelah benda uji selesai mengalami konsolidasi. Kondisi “drained” berarti selama pelaksanaan penggeseran, air pori tanah diberi kesempatan untuk mengalir keluar. “Consolidated-drained test” disebut juga “slow test”.

II. BENDA UJI :

Contoh tanah disturb sebesar cincin cetak sebanyak 3 buah untuk 3 kali percobaan.

III. ALAT :

1. Alat geser langsung yang terdiri atas :

a. Kotak geser yang dapat untuk benda uji berbentuk bulat ataupun berbentuk persegi.

b. Perlengkapan pembebanan normal.

c. Perlengkapan untuk menggeser tanah (dengan motor listrik atau dengan tangan).

d. Cincin beban dengan arloji pengukurnya untuk mengukur gaya geser. e. Arloji pengukur penurunan benda uji.

f. Arloji pengukur regangan penggeseran. 2. Stopwatch.

(47)

Seperangkat alat uji Geser Langsung

Alat uji Geser Langsung

IV. PELAKSANAAN

A. Persiapan benda uji

Benda uji yang perlu disediakan untuk pemeriksaan ini sekurang-kurangnya sebanyak 3 buah.

1. Apabila contoh tanah yang diperiksa berupa contoh tanah asli dari tabung contoh tanah, maka keluarkan contoh tanah dengan alat pengeluar contoh tanah (dengan

(48)

arah dari ujung ke pangkal tabung contoh) dan desaklah masuk cincin cetak kemudian potong tanah dan ratakan sehingga contoh tanah rata dengan permukaan cincin cetak bagian atas maupun bawah.

2. Apabila yang diperiksa berupa tanah yang dipadatkan dalam laboratorium, maka dapat digunakan alternatif cara :

a. Tanah dipadatkan dalam silinder pemadatan dengan kadar air dan kepadatan sesuai yang diinginkan. Kemudian desaklah contoh tanah keluar dari tabung pemadatan masuk ke dalam cincin cetak. Masukkan pelan-pelan sambil irislah tanah di luar cincin. Kemudian potonglah rata dengan cincin cetak atas dan bawah.

b. Tanah padat dari silinder pemadatan seperti a, dikeluarkan dari silinder pemadatan kemudian dipotong dan dibubut sesuai dengan bentuk benda uji yang akan diperiksa.

c. Contoh tanah dipadatkan tidak dalam silinder pemadatan tetapi langsung dalam ruang contoh tanah dalam kotak geser dengan kadar air dan kepadatan yang dikehendaki.

3. Periksa dan catat kadar air dan berat volume contoh tanah.

B. Persiapan Alat

1. Kotak geser terdiri atas 2 bagian, yaitu bagian atas dan bagian bawah. Satukan kedua bagian tersebut dengan sekrup pengunci yang ada.

2. Pasang dan atur pada kotak geser berturut-turut :

a. Paling bawah ditempatkan batu pori yang sebelumnya dibuat kenyang air (direbus dalam air sekitar 15 menit atau direndam daalm waktu 4 – 8 jam). b. Pasang di atasnya pelat bergigi dengan gigi menghadap ke atas. Buatlah arah

gigi tegak lurus pada arah geseran. Untuk kondisi “consolidated-drained” gunakan pelat bergigi yang berlubang.

c. Pasang/masukkan benda uji (contoh tanah) di atas pelat bergigi dengan mendorong keluar benda uji ari cincin cetak.

(49)

d. Pasang di atasnya lagi pelat bergigi kedua (berlubang-lubang) dengan gigi menghadap ke bawah. Arah gigi tegak lurus arah geseran. Tekan secara rata pelat ini sehingga gigi pelat bergigi bawah maupun atas tertanam masuk ke dalam tanah.

e. Pasang batu pori kedua yang sebelumnya dibuat kenyang air di atas pelat bergigi.

f. Paling atas letakkan pelat penerus beban secara sentris.

3. Atur perlengkapan/alat untuk menggeser tanah, sehingga siap untuk penggeseran termasuk cincin beban (proving ring). Atur arloji ukur cincin beban pada pembacaan nol, juga aturlah arloji pengukur pergeseran pada pembacaan nol. 4. Atur perlengkapan beban normal di atas pelat penerus beban. Aturlah arloji

pengukur penurunan pada pembacaan nol.

5. Tambahkan pada perlengkapan beban. Beban yang dipasang adalah sedemikian sehingga jumlah berat beban dan berat rangka penggantung (perhitungkan pengaruh pengungkit) akan memberikan tekanan normal pada benda uji yang diinginkan.

6. Setelah beban diberikan, segera isi air kotak geser sehingga muka air kira-kira rata dengan muka atas contoh tanah.

C. Mengkonsolidasikan tanah

Biarkan beban normal yang telah dipasang sampai tanah mengalami konsolidasi. Lamanya tergantung pada jenis tanah, untuk tanah berbutir kasar akan cukup 2 jam, tetapi untuk tanah lempung dapat sampai 24 jam. Selain proses konsolidasi, amati dan catat penurunan yang terjadi pada waktu-waktu tertentu seperti yang dilaksanakan pada percobaan konsolidasi.

D. Pelaksanaan penggeseran

1. Bukalah kedua sekrup pengunci kedua bagian kotak atas dan bawah. Sesudah itu regangkan kedua bagian kotak ini dengan memutar sekrup peregang, sehingga

(50)

terdapat keregangan sekitar 0,25 mm atau putarlah sekrup peregang sebanyak setengah putaran dihitung dari saat sekrup mulai menempel bagian bawah. Putarlah kedua sekrup secara bersama-sama. Setelah kedua bagian merenggang, lepaskan kedua sekrup peregang dan tanah siap digeser.

2. a. Pada percobaan geser langsung dengan kondisi “consolidated drained”, pergeseran tanah dilakuakn sedemikian pelan, sehingga selama pergeseran air pori sempat mengalir keluar dari tanah lewatbatu pori.

b. Kecepatan penggeseran diambil antara 0,2 mm/menit (untuk tanah pasir) sampai 0,01 mm/menit (untuk tanah lempung).

c. Lebih tepat kecepatan penggeseran diambil dengan dihitung, bahwa penggeseran sampai tanah pecah atau sampai terjadi penggeseran sepanjang ± 10 % dari diameter/lebar benda uji akan diperlukan selama waktu T, dimana T = 50. t50

t50 adaah waktu untuk konsolidasi 50 % bagi contoh tanah yang diperiksa,

yang dapat dihitung dari hasil pengamatan pada saat mengkonsolidasikan tanah (periksa angka c, dan juga periksa percobaan konsolidasi).

3. Selama penggeseran baca dan catat arloji ukur cincin beban, arloji ukur penurunan tanah dan arloji ukur penggeseran tanah.

4. Kerjakan penggeseran ini sampai gaya geser telah menunjukkan harga yang konstan atau sampai panjang pergeseran yang terjadi mencapai 10 % diameter/lebar benda uji.

5. a. Setelah selesai, keluarkan contoh tanah dari kotak geser. b. Adakan lagi pemeriksaan kadar air tanah yang sudah digeser.

Lanjutkan pemeriksaan ini untuk benda uji kedua dan ketiga yang akan diperiksa dengan mengulangi pekerjaan-pekerjaan tersebut pada B, C, dan D dengan tekanan normal atau beban yang berbeda.

Ambillah beban untuk benda uji kedua sebesar 2 kali beban pertama dan beban untuk benda uji ketiga sebesar 3 kali beban pertama.

(51)

V. PROSEDUR PELAKSANAAN

Ukur diameter cicin cetak

kemudian cetak sampel tanah Susun benda uji pada alat

Pasang benda Uji pada alat uji geser langsung

Pasang beban yang akan digunakan

Pengamatan terhadap benda uji, dan mencatat perubahan yang terjadi dalam T stoptwatch dengan T alat

(52)

VI. HITUNGAN

1. a. Tentukan gaya geser maksimum yang bekerja untuk setiap benda uji (dari daftar yang ada atau dibuat grafik antara tegangan geser dan regangan).

b. Kemudian untuk setiap benda uji hitunglah : - tegangan normal yang diberikan :

2

kg/cm A

N

σ

₌ _{N = gaya normal (kg)}

A = luas penampang benda uji (cm2) - tegangan geser maksimum :

2

kg/cm A

P

σ

₌ _{P = gaya geser maksimum.}

2. a. Gambarkan grafik antara tegangan geser τ ( sebagai ordinat) dan tegangan normal σ sebagai absis.

b. Cantumkan setiap data τ dan σ bagi setiap benda uji sebagai satu titik pada grafik ini.

c. Tariklah garis lurus terbaik yang menghubungkan titik-titik tersebut.

d. Maka kemiringan garis ini terhadap sumbu σ (absis) adalah sudut geser intern φd dan perpotongan garis tersebut dengan sumbu τ (ordinat) adalah

kohesi tanah cd, sesuai dengan rumus

τ = c + σ_tgφ

Catatan :

1. Jika benda uji berbentuk persegi, luas penampang benda uji selama pergeseran dapat diadakan koreksi :

A = Ao – d . B (cm2), dengan : Ao = luas penampang semula (cm2) d = panjang pergeseran (cm) B = lebar benda uji

(53)

2. Bila pemeriksaan yang akan dilaksanakan adalah pada kondisi “consolidated drained” (untuk tanah lempung), maka pelaksanaan pemeriksaan pada dasarnya sama, kecuali hal-hal sebagai berikut :

- Penggeseran dilaksanakan secara cukup cepat, sehingga air pori tidak sempat mengalir keluar dari tanah.

- Kecepatan penggeseran dapat dilakukan dengan kecepatan antara 1 – 2,5 mm/menit.

3. Bila pemeriksaan yang dilaksanakan adalah pada kondisi “unconsolidated drained” (untuk tanah lempung), maka pelaksanaan pemeriksaan pada dasarnya juga sama, kecuali hal-hal sebagai berikut :

- Bab pelaksanaan no. B.2.b dan B.2.d, maka yang digunakan adalah pelat bergigi yang tidak berlubang-lubang.

- Bab pelaksanaan no. C tidak dilaksanakan, maka setelah no. B langsung no. D.

- Bab pelaksanaan no. D.2 diganti dengan seperti tersebut pada keadaan “consolidated drained” tersebut di atas.

(54)

LEMBAR PRAKTIKAN X. UJI GESER LANGSUNG

Benda uji : Tanah asli/hasil pemadatan (……% kepadatan standar/modified) Bentuk benda uji : Bulat /persegi

Cincin I Cincin II Cincin III Diameter cm Tebal cm Luas cm2 Volume cm3 Berat kosong gr Berat cincin gr Berat cincin+tanah basah gr Tegangan normal kg/cm3 Beban kg

(55)

Lampiran Data

Kecepatan penggeseran : ………… mm/menit Kalibrasi alat : …………

Waktu (menit)

Cincin I Cincin II Cincin III Pembacaan arloji beban geser Pembacaan arloji penurunan Pembacaan arloji beban geser Pembacaan arloji penurunan Pembacaan arloji beban geser Pembacaan arloji penurunan 0,00 0,25 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 3,50 4,00 4,50 5,00 5,50 6,00 6,50 7,00 7,50 8,00 8,50 9,00

(56)

T eg an g an g es er , τ k g /c m 2 Tegangan Normal , σn kg/cm2

(57)

LEMBAR ASISTEN X. UJI GESER LANGSUNG

Benda uji : Tanah asli/hasil pemadatan (……% kepadatan standar/modified) Bentuk benda uji : Bulat /persegi

Cincin I Cincin II Cincin III Diameter cm Tebal cm Luas cm2 Volume cm3 Berat kosong gr Berat cincin gr Berat cincin+tanah basah gr Tegangan normal kg/cm3 Beban kg

(58)

Lampiran Data

Kecepatan penggeseran : ………… mm/menit Kalibrasi alat : …………

Waktu (menit)

Cincin I Cincin II Cincin III Pembacaan arloji beban geser Pembacaan arloji penurunan Pembacaan arloji beban geser Pembacaan arloji penurunan Pembacaan arloji beban geser Pembacaan arloji penurunan 0,00 0,25 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 3,50 4,00 4,50 5,00 5,50 6,00

(59)

T eg an g an g es er , τ k g /c m 2 Tegangan Normal , σn kg/cm2

(60)

 

Laboratorium Mekanika Tanah Teknik Sipil SV UGM _IX-1



IX. UJI TEKAN BEBAS

(ASTM D 2166-00)

I. MAKSUD

1. Maksud percobaan adalah untuk menentukan kuat tekan bebas tanah kohesif. Pemeriksaan kuat tekan bebas dapat dilakukan pada tanah asli atau contoh tanah padat buatan.

2. Kuat tekan bebas adalah besarnya tekanan axial (kg/cm2), yang diperlukan untuk menekan suatu silinder tanah sampai pecah atau besarnya tekanan yang memberikan perpendekan tanah sebesar 20%, apabila sampai dengan perpendekan 20 % tersebut tanah tidak pecah.

II. BENDA UJI

Benda uji berupa tanah kohesif berbentuk silinder. Tinggi silinder harus antara 2 –3 kali diameter. Diameter minimum benda uji adalah 3,3 cm. Apabila diameter benda uji < 7,1 cm, butir tanah terbesar yang diijinkan adalah 1/10 kali diameter benda uji, sedang bila diameter benda uji > 7,1 cm butir tanah terbesar yang diijinkan 1/6 kali diameter.

III. ALAT

1. Alat/mesin penekan tanah.

2. Alat pengeluar contoh tanah dari tabung contoh. 3. Pengukur regangan.

4. Tabung cetak belah

5. Timbangan dengan ketelitian 0,1 gram. 6. Stopwatch.

7. Alat bubut tanah

(61)

Mesin penekan

Tabung cetak belah

IV. PELAKSANAAN

1. Persiapan benda uji

a. Bila contoh tanah yang diperiksa adalah contoh tanah asli dari dalam tabung contoh yang diameternya sudah sesuai dengan diameter silinder benda uji yang diijinkan, maka : keluarkan contoh tanah dari tabung contoh dengan alat pengeluar contoh didorong masuk cetakan contoh belah. Olesi tipis cetakan contoh dengan pelumas. Arah mendorongnya harus dari ujung tabung contoh kepangkal (dari bagian yang tajam).

Potong benda uji rata bagian atas dan bawahnya, kemudian keluarkan/bukalah cetakan.