Makalah Lap.uji Tanah Eka

(1)

LAPORAN LABORATORIUM PENGUJIAN TANAH PROGRAM S1 PENDIDIKAN TEKNIK BANGUNAN

JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS NEGERI MALANG

PENGUJIAN DI LAPANGAN DENGAN SONDIR (DEUTCH CONE PENETRATION)

ASTM D 1586-84

1. PENDAHULUAN

Pengujian Penetrasi Konus (Cone Penetration Test – CPT) merupakan satu jenis pengujian langsung di lapangan yang sudah sejak lama dikembangkan, dan sangat luas kegunaannya.

Pengujian ini secara umum dikenal sebagai pengujian sondir, yaitu uji statis berkaitan dengan cara memasukkan konus melalui penekanan dengan kecepatan tertentu.

Alat yang digunakan adalah Sondir mekanis tipe Begemann Friction Sleeve – Cone (Bikonus), dengan luas proyeksi konus 10 cm2_{, dan luas bidang geser 100 cm}2_. Pemberian gaya dengan system hidrolis dengan luas torak (piston) 10 cm2_.

Pembacaan gaya (tegangan) pada setiap interval kedalaman 20 cm, menggunakan dua buah manometer masing-masing berskala 0 – 60 kg/ cm2 _{dan 0 – 250 kg/ cm}2_.

Hasil dari pengujian ini dapat digunakan untuk merencanakan daya dukung ujung (end bearing) dan perlawanan keliling permukaan tiang (friction/adhesion resistence) dari pondasi tiang maupun daya dukung pondasi dangkal. Selain itu pengujian ini sangat praktis untuk mengetahui dengan cepat letak kedalaman lapisan tanah keras, bahkan dengan mengevaluasi nilai rasio gesekan (friction ratio), dapat pula dilakukan deskripsi jenis lapisan tanah.

(2)

2. TUJUAN PENGUJIAN

2.1. Praktikan dapat melaksanakan pengujian penetrasi konus (sondir) dengan prosedur yang benar

2.2. Praktikan dapat menggambarkan grafik hubungan antara nilai konus, jumlah hambatan pelekat, serta ratio gesekan.

3. PERALATAN

3.1. Mesin sondir kapasitas 2,5 ton

3.2. Stang sondir luar (push rods) dan stang sondir dalam (inner rods)

3.3. Dua buah manometer kapasitas 0 – 60 kg/ cm2 _{dan 0 – 250 kg/} cm2

(3)

Gambar : Alat Sondir dan Kelengkapannya Keterangan Gambar : 1. Gigi penekan

2. Gigi cepat 3. Gigi lambar 4. Tiang pelurus 5. Rantai

6. Stelan rantai 7. Engkol pemutar 8. Ruang oli 9. Kunci tiang 10. Trecker 11. Manometer 12. Kaki ruang oli 13. Stang sondir

14. Kunci tiang 15. Kaki sondir 16. Jangkar spiral 17. Stang dalam 18. Paten konus 19. Lubang pengisi oli 20. Piston

21. Oli seal

22. Ring penahan seal 23. Mur penjepit 24. Kunci piston 25. Kop penarik 26. Bikonus

(4)

Posisi A

Stang Sondir menekan bikonus sampai kedalaman tertentu, stang dalam (pluge ) belum ditekan (belum ada pengukuran).

Posisi B

Stang dalam ditekan masuk sedalam 4 cm, ujung bikonus menembus lapisan tanah. Tahanan konus diukur oleh manometer.

Posisi C

Stang dalam ditekan terus, ujung bikonus dan dinding gesek bergerak bersama– sama menembus lapisan tanah. Jumlah tahanan konus dan hambatan pelekat diukur oleh manometer.

Posisi D

Stang Sondir ditekan kembali, ujung bikonus dan dinding gesek bergabung lagi. Bikonus siap melakukan penetrasi untuk pengukuran pada kedalaman selanjutnya.

4. PROSEDUR PENGUJIAN

4.1. Bersihkan lokasi percobaan yang akan dilakukan,lalu pasangkan dua atau empat spiral sesuai dengan kondisi tanah dengan jarak tertentu agar cocok dengan kaki sondir.

4.2. Jepit rangka sondir dengan ambang pada jangkar tersebut, lalu atur posisi sondir agak tegak lurus, dengan cara mengendurkan kunci tiang samping lalu gunakan waterpass untuk mengontrolnya.

4.3. Buka baut penutup lubang pengisian oli dan buka kedua kran manometer, lalu pasang kunci piston pada ujung piston.

(5)

4.5. Setelah oli yang lama habis, tetap kunci, isi oli dari lubang pengisian sampai penuh, gerakkan kunci piston naik turun secara perlahan untuk menghilangkan gelembung udara. Setelah tidak ada gelembung udara tutup kembali lubang pengisian tadi.

4.6. Tutup salah satu keran manometer, tekan kunci piston pada alas rangka, perhatikan kenaikan jarum manometer hentikan penekenan dan tahan (kunci), stang pemutar apabila jarum akan mencapai 25% ke maksimal manometer. Bila terjadi penurunan pada jarum manometer berarti ada kebocoran antara lain pada sambungan–sambungan nepel, buat penutup oli atau pada seal pioston. Lakukan hal yang sama untuk manometer yang lainnya.

4.7. Pasang friction conelmatle cone pada draad stang sondir berikut stang dalamnya. Tempatkan stang sondir tersebut pada lubang pemusat padarangka sondir tepat di bawah ruang oli. Pasang kop pelekat.

4.8. Dorong tracker, pada posisi lubang terpotong lalu putarlah engkol pemutar sampai menyentuh ujung atas stang sondir. Pengujian dan pengukuran sudah siap dilakukan.

4.9. Tiang sondir diberi tanda, diberi tanda setiap 20 cm dengan menggunakan spidol/kapur tulis, gunanya untuk mengetahui ke dalamannya pada saat dilakukan pembacaan manometer.

4.10. Engkol pemutar kembali diputar sehingga paten friction cone/mantle cone masuk kedalam tanah. Setelah mencapai batas 20 cm (lihat tanda spidol), engkol pemutar diputar sedikit dengan arah berlawanan. Tracker ditarik kedepan dalam posisi lubang bulat.

4.11. Buka keran yang menuju manometer 60 kg/cm2

(6)

( q_c¿ sedangkan friction mantle cone akan mengukur tahanan dan gesekan dinding terhadap tanah.

4.13. Tekan stang, catat angka penunjukan pertama pada jarum manometer, teruskan penekanan sampai jarum manometer bergerak yang ke dua kalinya.

4.14. Lakukan penekanan dengan hati-hati dan amati selalu jarum manometer biladiperkirakan tekanan akan melebihi kapasitas manometer, tutup kran manometer tersebut dan kran manometer yang berkapasitas besar dibuka. Stang sondir jangan menyentuh piston karena dapat menyebabkan kelebihan tekanan secara drastis dan merusak manometer.

4.15. Putar kembali engkol pemutar berlawanan arah lalu posisi tracker dipindahkan kembali menjadi posisi lubang terpotong. Lakukan penekanan kembali dengan jarak 20 cm berikutnya dan ulang prosedur 4.12 sampai dengan 4.14.

4.16. Setelah mencapai kedalaman -1 m, stang sondir perlu ditambah. Caranya terlebih dahulu naikkan piston penekan supaya stang sondir dapat disambung.Gunakan kunci pipa untuk mengencangkan. Ulangi prosedur 4.8 sampai dengan 4.15.

4.17. Setelah mencapai kedalaman tanah keras (tahanan konus lebih besar dari 250 kg/cm2_{) pembacaan dihentikan. Stang sondir yang sudah tertanam} dicabutkembali dengan cara sebagai berikut :

 Putar engkol pemutar agar piston penekan terangkat.

 Tarik trecker pada posisi lubang penuh.

 Dorong trecker pada posisi lubang terpotong.

 Putar engkol pemutar sehinggga stang sondir terangkat sampai stang sondir berikutnya terlihat.

 Tahan stang sondir bawah dengan kunci pipa agar rangkaian di bawahnya tidak jatuh.

(7)

 Ulangi prosedur ini stang sondir berilutnya. 4.18. Percobaan prosedur ini stang sondir berikutnya

5. PERHITUNGAN DAN PELAPORAN 5.1 Data

1. Dimensi alat bikonus : - Diameter ujung bikonus (Dc) cm. - Diameter selimut geser (Dg) cm. - Tinggi selimut geser (Hg) cm.

2. Hasil pengukuran

- Tekanan konus (qc) kg/cm2 _{………….kolom 2} - JumlahPerlawanan (JP) kg/cm2 _{………...kolom 3}

5.2 Perhitungan

1. Luas potongan melintang bikonus (Ac) = ¼ π Dc2 Gaya geser yang bekerja (P) = Ac (JP – qc)

= Ac (kolom3 – kolom 2) = Ac (kolom 4)

2. Luas selimut geser (Ag) = π Dg. Hg

3. Hambatan pelekat (HP), kolom 5 = 20. _AP g

= 20x(1/4xDc2_{(JP – qc)): π Dg.} Hg

bila Dg = Dc, maka = 5Dc (JP – qc): Hg 2,68 = 5 Dc (2): (13,3) Dc = 3,5644 cm

(8)

Untuk harga Dc = Dg = D = 3,5644 cm Hg = 13,3 cm

Hp = D/Hg (JP – qc)

6. PERAWATAN

6.1 Stang sondir yang telah dipakai harus segera dibersihkan dari kotoran/tanah yang melekat. Setelah dibersihkan lumuri dengan oli secukupnya agar tidak berkarat.

6.2Friction cone/mantle cone yang telah dipakai juga harus segera dibersihkan. Setelah bersih dicoba digerak-gerakkan, apabila terjadi kemacetan. Apabila terjadi kemacetan, buka rangkaian alat tersebut dan rendam dalam minyak tanah lalu disikat dengan hati-hati. Lumuri dengan oli yang masih baru kemudian dirangkaian kembali sehingga gerakannya tidak ada yang terhambat lalu disimpan pada ruang tertutup.

6.3 Tambahkan stempet pada gigi penggerak mesin sondir bagian atas bila kondisinya sudah kering.

6.4 Lumasi seluruh bagian yang bergerak/bergesekan secara berkala.

6.5 Bila terjadi kebocoran oli, buka ruang oli dan periksa di dalamnya. Bila oli seal tersebut sobek ganti dengan yang baru.

7. REFERENSI 7.1 ASTM D 3441-86

7.2 Manual Penyelidikan Geoteknik untuk Perencanaan Jembatan No. 02/MN/B/1983 bagian 3.5

(9)

Proyek : Pembangunan Taman Tanggal Pengujian :

Lokasi : Pengsengan FIP - UM Dikerjakan : Kelompok

Jenis Tanah : -- Diperiksa :

PENGUJIAN DI LAPANGAN DENGAN SONDIR (DEUTCH CONE PENETRATION)

Kedalama

n qc PerlawananJumlah PerlawananGesek HambatanPelekat JHP HambatanSetempat FrictionRatio

1 2 3 4 5 6 7 8

0,00 0 0 0 0 0 0 0

20 40 50 10 13,4 13,4 0,67 0,25

40 55 70 15 20,1 33,5 1,005 0,27

60 40 65 25 33,5 67 1,675 0,63

80 35 55 20 26,8 93,8 1,34 0,57

100 40 70 30 40,2 134 2,01 0,75

120 35 55 ₂₀ _26,8 160,₈ _1,34 _0,57

140 40 60 ₂₀ _26,8 187,₆ _1,34 _0,50

160 30 50 ₂₀ _26,8 214,₄ _1,34 _0,67

180 30 50 ₂₀ _26,8 241,₂ _1,34 _0,67

200 35 55 20 26,8 268 1,34 0,57

220 35 40 ₅ _6,7 274,₇ _0,335 _0,14

240 40 50 ₁₀ _13,4 288,₁ _0,67 _0,25

260 55 65 ₁₀ _13,4 301,₅ _0,67 _0,18

(10)

PENGUJIAN PEMADATAN TANAH (SOIL COMPACTION)

ASTM D - 1556

1. PENDAHULUAN

Selain sebagai landasan pondasi struktur di atasnya, tanah dalam bidang Teknik Sipil, digunakan pula sebagai bahan konstruksi/timbunan (construction/fill material).

Salah satu upaya untuk meningkatkan sifat fisik tanah tersebut adalah dengan cara memadatkannya dengan tujuan agar:

a) Meningkatkan kekuatan geser tanah  = f (c, φ) b) Memperkecil nilai permeabilitas tanah k = f (e) c) Memperkecil nilai pemampatan tanah S = f (e)

Faktor-faktor yang mempengaruhi hasil dari suatu proses pemadatqn antara lain: besarnya enersi pemadatan, kandungan air dalam tanah, serta jenis tanah.

Beberapa istilah penting yang sering dijumpai dalam pengujian pemadatan di laboratorium, yakni:

(11)

b. Kadar Air Optimum (Optimum Moisture Content-OMC) adalah kadar air dari suatu contoh tanah, yang jika dipadatkan dengan enersi pemadatan tertentu, akan menghasilkan nilai kepadatan maksimum ( dry maks) c. Kepadatan Kering Maksimum ( Maximum Dry Density

-dry maks) adalah kepadatan kering yang didapatkan, jika suatu contoh tanah dengan kadar air optimum dipadatkan dengan energi tertentu.

d. Pemadatan Relatif ( Relative Comparation ) adalah prosentase perbandingan antara ∂dry maks yang didapat dari percobaan di laboratorium.

e. Garis Kejenuhan (Saturation/Zero Air Voids Line-ZAVC) adalah garis yang menunjukkan hubungan antara dry dan kadar air (w) untuk tanah dalam keadaan jenuh.

Pelaksanaan pemadatan di lapangan umumnya dapat dilakukan melalui beberapa cara, antara lain: dengan cara menggilas secara statis/dinamis, penggetaran (khususnya untuk tanah berbutir), dan lain sebagainya.

Dalam Tabel berikut ini diberikan beberapa alternatif cara pengujian di laboratorium, dimana cara yang digunakan harus disebutkan dalam pelaporan.

Tabel Soil Compaction

Percobaan Standart/Ringan Modified/Berat

Cara A B C D A B C D

Diameter cetakan (mm) 102 102 102 102 152 152 152 152

Tinggi cetakan (mm) 116 116 116 116 116 116 116 116

Volume cetakan (cm3₎ ₉₄₃ ₉₄₃ ₉₄₃ ₉₄₃ ₂₁₂₄ ₂₁₂₄ ₂₁₂₄ ₂₁₂₄

Berat penumbuk (kg) 2,50 2,50 2,50 2,50 4,54 4,54 4,54 4,54

Tinggi jatuh (cm) 30,5 30,5 30,5 30,5 45,7 45,7 45,7 45,7

Jumlah lapisan 3 3 3 3 5 5 5 5

(12)

(13)

2.1 Praktikan dapat melaksanakan pemadatan tanah dengan prosedur yang benar. 2.2 Praktikan dapat menggambarkan grafik hubungan antara berat isi kering dan

kadar air untuk enersi pemadatan tertentu.

2.3 Praktikan dapat menentukan nilai berat isi kering maksimum (dry maks) dan nilai kadar air optimum (OMC).

3. PENDAHULUAN PERALATAN

3.1 Cetakan (Mould) dengan diameter ±102 mm dan ±152 mm 3.2 Alat penumbuk (hammer) dengan berat 2,5 kg dan 4,54 kg 3.3 Ayakan No. 4 (# 4,75 mm) atau 3 _{/ 4 “ (# 19mm)}

3.4 Timbangan dengan ketelitian 1,0 gram 3.5 Jangka sorong (caliper)

3.6 Extruder (alat pengeluar contoh tanah)

3.7 Oven dengan pengatur suhu, dan peralatan penentuan kadar air

3.8 Alat perata (straight edge), talam, mistar, palu karet, dan tempat contoh

(14)

Keterangan gambar : 6. Pisau pemotong 12. Alas mould

4. PERSIAPAN BENDA UJI

4.1. Bila contoh tanah yang diterima dari lapangan masih dalam keadaan lembab, maka keringkan dengan cara diangikan ( kering udara ) atau dioven dengan suhu maksimum 60 °C . Kemudian pisahkan gumpalan – gumpalan tanah dengan cara menumbuk dengan palu karet.

4.2. Tanah hasil tumbukan ( 4.1 ) diayak dengan ayakan no. 4 ( # 4,75 mm ) atau 3_{/4” ( # 19 mm ).}

4.3. Hasil ayakan ditimbang masing – masing sebanyak 2,5 kg atau 5 kg, masing-masing sejumlah 6 buah , atau sesuai petunjuk instruktur.

4.4. Campuran tanah hasil timbangan ( 4.3) dengan air sedikit demi sedikit, kemudian diaduk sampai merata lalu diperam / disimpan selama 24 jam dalam ember yang telah diberi label.

Penambahan air diusahakan agar didapatkan kadar air.

 3 benda uji dengan kadar air di bawah kadar air optimum.

 3 benda uji dengan kadar air di atas kadar air optimum.

5. PROSEDUR PENGUJIAN

5.1. Cetakan dalam keadaan bersih ditimbang dengan / tanpa alas W1 (gram), ukur tinggi dan diameter cetakan, serta hitung volume cetakan V (cm). 5.2. Cetakan, alas dan leher penyambung diberi oli secukupnya pada bagian

dalamnya,untuk memudahkan proses pengeluaran contoh tanah.

5.3 Ambil salah satu benda uji, masukan sebagian kedalam cetakan yang di letakkandi atas landasan yang kokoh, kemudian tumbuk sebanyak 25 kali (standart) atau 56 kali (modified), dimana hasil tumbukan mendapatkan tinggi 1/3 atau 1/5 tinggi cetakan.

(15)

5.5. Sebelum menambahkan tanah untuk pemadatan lapis berikutnya, muka tanah hasilpemadatan sebelumnya harus dikasarkan dengan pisau/ spatula.

5.6. Lepas leher penyambung dan potong kelebihan tanah dengan pisau perata (straight edge).

5.7. Bersihkan bagian luar dan timbang dengan/ tanpa alas (W2).

5.8. Keluarkan tanah di dalam cetakan dengan alat pengeluar contoh tanah (extruder).

5.9. Belah benda uji ambil tanah secukupnya pada tiga bagian (atas, tengah, dan bawah) untuk dicari kadar airnya.

5.10. Ulangi tahap ( 5.3 ) s/d ( 5.7 ) untuk keseluruhan benda uji yang disiapkan.

6. PERHITUNGAN

Rumus – rumus yang digunakan : 6.1 Berat isi tanah basah

 wet = ( W2 – W1 ) [ gram/cm3 _] V

6.2 Berat isi tanah kering  dry = wet gram / cm3 1 + w

6.3 Berat isi kering ZAVC

dry = Gs . w [ gram/cm2 _] 1 + w.Gs

Dimana :

wet = berat isi basah - dry = berat isi kering -  w = berat isi air

- Zavc = berat isi kering ZAVC - Gs = berat jenis tanah - V = volume cetakan - w = kadar air benda uji

- W1 = berat cetakan dengan/tanpa alas

(16)

6.4 Gambarkan grafik hubungan antara berat isi kering tanah (dry) dan kadar air (w) kemudian dapatkan nilai berat isi kering tanah maksimum (dry maks) dan kadar airoptimum (OMC) dari grafik tersebut.

Catatan:

Untuk pembuatan grafik dari hasil compaction, perlu dicamtumkan juga batas Zero AirVoid Content (ZAVC), yang bisa dihitung dengan rumus.

7. PERAWATAN

7.1 Bersihkan dan keringkan mould dan palu yang telah selesai dipakai untuk mencegah karat, demikian pula peralatan lainnya.

7.2 Jaga ujung piston penetrasi agar tidak terpukul benda keras yang bisa menyebabkan cacat sehingga mengurangi luas permukaannya.

7.3 Kencangkan mur prisma mesin penetrasi untuk mencegah keausan draad tiang.

7.4 Lumasi draad pengatur ketinggian alat pengukur pengembangan supaya dapat diputar dengan lancar dan tidak berkarat.

7.5 Kencangkan mur penutup palu penumbuk sebelum dipakai supaya tinggi jatuhnya benar-benar standard dan draatnya tidak aus.

7.6 Bila saat jack diputar tidak lancer/berbunyi, buka piringan penekan tempat mould. Hilangkan dempul penutup kepala baut I di keempat sisi penutup box jack. Buka baut L kemudian periksa gigi-gigi di dalamnya, kencangkan baut (borg) yang longgar dengan kunci L kemudian tambahkan stempet/oil secukupnya.

8. REFERENSI

8.1 ASTM D 3441—86

8.2 AASHTO T99-81 & T180-74

(17)

8.4 British Standart BS Test 12 & 13

(18)

Standart pemadatan : Standar (Proctor) Tinggi : 11,6 cm Ø Cetakan : 10,16 cm Volume : 943 cm3

Jumlah Lapis : 3 Berat Penumbuk : 2,5kg

Jumlah tumbukan : 25/ lapis

Penentuan Kadar Air :

Nomor cawan (A) 1 2 3

Berat cawan (B) gr 5,2 5,2 5,2

Berat cawan + tanah basah (C) gr 100 95 45

Berat cawan + tanah kering (D) gr 67,8 64,8 35,9

Berat air (E=C-D) gr 32,2 30,2 9,1

Berat tanah kering (F=D-B) gr 62,6 59,6 30,7

Kadar air (w) % 51,4 50,67 29,64

Kadar air :

w1=94,8−62,6

62,6 x100=51,4

w2=89,8−59,6

59,6 x100=50,67

w3=39,8−30,7

30,7 x100=29,64

Berat isi basah :

γ wet=W2−W1

V

γ wet=3190−1750

(19)

Berat isi kering :

kadar air (w) gr 43,90 44,90 45,68 45,88 52,21 54,03 Berat cawan + tanah gr 3190,00 3240,00 3250,00 3260,00 3280,00 3290,00 Berat cetakan gr 1750,00 1750,00 1750,00 1750,00 1750,00 1750,00 Berat tanah basah gr 1440,00 1490,00 1500,00 1510,00 1530,00 1540,00 Berat isi tanah basah gr 1,53 1,58 1,59 1,60 1,62 1,63 Berat isi tanah kering gr 1,06 1,09 1,10 1,10 1,07 1,06

40.0 45.0 50.0 55.0

1.04

(20)

PROGRAM S1 PENDIDIKAN TEKNIK BANGUNAN JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS NEGERI MALANG

PENGUJIAN KONSOLIDASI (CONSOLIDATION)

SK SNI M 107 -1990 -03

1. PENDAHULUAN

Bila tanah jenuh dibebani, maka seluruh beban/tegangan terebut mula-mula akan ditahan oleh masa air yang terperangkap dalam ruang pori tanah. Hal ini terjadi karenasifat air bersifat tidak mudah dimampatkan (incompressible). Tegangan air yang timbul akibat prose pembebanan disebut tegangan air pori lebih (excess pore pressure), dan jika tegangan ini lebih besar dari tegangan hidrostatik, maka air akan mengalir keluar secar perlahan-perlahan dari ruang pori tanah. Seiring dengan keluarnya air, tegangan akibat pembebanan secara berangsur-angsur dialihkan dan pada akhirnya akan ditahan seluruhnya oleh kerangka buitran tanah. Kejadian diatas diikuti dengan prose merapatnya butiran-butiran tanah tersebut satu sama lain, yang mengakibatkan terjadinya perubahan volume (deformasi), yang besarnya kurang lebih sama dengan volume air yang keluar. Dengan demikian, peristiwa konsolidasi dapat disefibnisikan sebagai proses mengalirnya air keluar dari ruang pori tanah jenuh dengan kemampan lolos air (permeabilitas) rendah, yang menyebabkan terjadinya perubahan volume, sebagai akibat adanya tegangan vertical tambahan, yang disebabkan oleh dari beban luar.

Kecepatan perubahan volume pada roses konolidasi selain tergantung pada besar tegang vertical tambahan, juga sangat ditentukan oleh kemampuan lolo air (permeabilitas) tanah. Pada tanah pasir/berpasir yang biasanya mempunayai koefisien permeabilitas tinggi, waktu yang diperlukan untukproe konolidasi terjdi relative cepat, sehingga pada ummnya tidak perlu diperhatikan. Sebaliknya pada tanah-tanah lempung, terutama yang

(21)

Tujuan pengujian ini meliputi penentuan kecepatan dan besarnya laju penurunan konsolidasi tanah (rate and magnitude of settlement consolidation) yang ditahan secara lateral akibat proses pembebanan dan penagliran air secara vertical.

Laju keceptan penurunan dinyatakan dalamkoefiien Konsolidasi (Consolidation coefficient) Cv, sedangkan untuk menggambarkan besarnya penurunan, digunakan Indek Pemampatan (Compresion index)Cc.

Kegunaan dair pengujian ini adalah untuk memperoleh gambaran mengenai besarnya kecepatan dan penurunan pondasi bangunan yang didirikan di atas tanah.

2.1 Praktikan dapat melakukan percobaan konsolidasi satu dimensi dengan prosedur yang benar.

2.2 Praktikan dapat menggambarkan kurva konsolidasi dari masing-masing tahap pembebanan, serta menghitung Koefisien Konsolidasi (Cv) berdasrkan cara Cassagrande dan cara Taylor.

2.3 Praktikan dapat menghitung dan menggambarkan kurva hubungan antara perubahan angka pori terhadap tegangan efektif (P’), dengan skala semi-long.

2.4 Praktikan dapat menggamabrkan garis konsoidasi di laboratorium dan di lapangan, serta menghitung Indeks Pemampatan tanah (Cc)

2.5 Praktikan dapat menggambarkan dan menetapkan tegangan prakonsolidasi (Pc)

3. PERALATAN

3.1 Alat Konsolidasi 3.2 Cetakkan benda uji 3.3 Alat pengeluar benda uji 3.4 Stop watch

(22)

Gambar : Alat Konsolidator dengan perlengkapannya Kerangan gambar :

1. Beban keseimbangan 7. Plat penekan 2. Plat beban 8. Batu pori 3. Tiang Penyangga 9. Benda uji 4. Dudukan dial 10. Ring contoh 5. Sel konsolidasi 11. Sel konsolidasi 6. Bola baja 12. Beban

(23)

4.2. Siapkan benda uji :

 Keluarkan contoh tanah dari tabung sample sepanjang 1 cm dengan menggunakan extruder tabung lalu dipotong dan diratakkan.

 Pasang cetakkan didepan tabung contoh lalu keluarkan contoh tanah dengan extruder sehingga cetakkan terisi penuh dengan tanah

 Ratakan tanah yang menonjol dikedua ujung cetakkan benda uji dengan pisau pemotong

 Potong kelebihan tanah dengan hati-hati dan tentukan kadar air, berat jenis bagian yang terpotong terebut.

 Timbang cetakkan beserta contoh tanah tanah dan tentukkan berat tanahnya sendiri.

 Keluarkan contoh tanah dari cetakkan dengan cara didorong dengan besi pemotong

4.3. Masukkan benda uji tersebut ke dalam ring contoh dengan hati-hati, jangan sampai terjadi pemampatan

4.4. Pasang kertas saringan dibagian atas dan bawah sample, kemudian pasang batu pori pada bagian atas dan bawahnya

4.5. Masukkan dalam sel konsolidasi

4.6. Pasang pelat penekan diatas batu pori kemudian letakkan bola baja kecil coakan pelat penekan di atas pelat penekan terebut bagian tengahnya 4.7. Letakkan pada alat konsolidasi

4.8. Atur posisi palang penekan sehingga horizontal, dengan cara memutar span skrup dibagian belakang

4.9. Atur ketinggian baut penekan sehingga tepat menyentuh bola baja

4.10 Atur posisi dial deformasi dalam posisi tertekan, kemudian dial terebut di nol-kan, tahan lengan beban dengan palang penahan

(24)

4.12. Baca deformasi tanah pada detik ke 0, 6, 10, 15, 30 kemudian pada menit ke 1, 2, 4, 8, 12, 15, , 25, 30 dan pada jam ke 16, 20, 25, 30 setelah dibebani selama 1 menit, sel konsolidasi diisi air sampai penuh

4.13. Pasang beban kedua sebesar 2 kali beban pertama, lakukan pembacaan sesuai prosedur ke 4.12.

4.14. Lakukan hal yang sama untuk beban-beban yang lebih besar (4x, 8x, 16x, 32x). Beban maksimum disesuaikan dengan bahan yang akan bekerja pada lapisan tanah tersebut.

4.15. Setelah dilakukan pembebanan maksimum, kurangi beban dalam dua tahap sampai mencapai beban pertama. Baca dial deformasi 5 jam setelah pengurangan beban lalu beban dikurangi lagi.

4.16. Segera setelah pembacaan terakhir dicatat, keluarkan ring contoh dan benda uji dan sel konsolidasi

4.17. Keluarkan batu pori dan kertas saring

4.18. Keluarkan benda uji dan dalam ring contoh lalu timbang dan tentukan berat keringnya

Catatan :

1. Untuk menjaga supaya tidak terjadi perubahan kadar air, Benda uji harus segera diperika dan diberi beban pertama

2. Pada permulaan pengujian, batu pori harus benar-benar rapat serta baut penekan benda uji dan pelat penekan, bola baja serta baut penekan benda uji rapat satu sama lain.

Jika hal ini kurang diperhatikan, maka dapat saat pembebanan pertama kemungkinan diperoleh pembacaan penurunan yang jauh lebih besar dari pada harga yang sesungguhnya

3. Selama percobaan sel konsolidasi harus selalu terisi penuh dengan air 4. Untuk tanah tertentu yang memiliki factor swelling yang cukup besar,

(25)

4. PERHITUNGAN DAN PELAPORAN

5.1. Gambar kurva hubungan antara penurunan kumulatif terhadap waktu berdasarkan Cassagrande (Long-Time methode) dan cara Taylor (Square root-time methode)

Cara Cassagrande :

Tetapkan 2 (dua) buah titik pada awal kurva yang berbentuk parabola, misalnya titik (a) dan (b) pada gambar 5.1 dengan rasio selang waktu 1:4. Sebagai contoh titik (a) digambarkan pada waktu (t1) = 0,5 menit, maka titik (b) digambarkan pada waktu (t2) =(4x0,5) = 2 menit

Tentukan letak titik (d), dengan mengukur jarak (ad) samadengan (ac) secara vertical.

Ulangi langkah diatas dengan interval waktu (t) yang lain, misalnya 0,25 dan 1,00 menit, serta 0,75 dan 3,00 menit, tetapkan letak titik (d) dengan cara yang sama

Tetapkan letak titik (d) rata-rata dari dua atau tiga pembacaan diatas yang merupakan poi teoritis derajat konsolidasi U=10%

Letak teoritis derajat konsolidasi U = 100% yaitu titik (E), dapat dicari dengan menggambarkan garis-gari singgung (AB) dan (CD) melalui perubahan arah lengkung pada akhir kurva

Dengan demikian waktu (t50) untuk U = 50% yang merupakan standar perhitungan Cv dengan cara Cassagrande, dapat ditentukkan.

Cara Taylor :

(26)

Titik A menunjukkan derajat konsolidasi teoriti U = 0%, yang dinyatakan dengan D0. Dari titik A buatlah garis lurus AC sedemikian rupa, sehingga jarak OC = 1.15 x jarak OB. Garis AC akan memotong kurva pada titik D, yang merupakan posisi derajat konsolidasi U = 90%, yang ditunjukkan dengan deformasi kumulatif d90, dengan demikian waktu konsolidasi t90 sebagai dasar perhitungan Cv menggunakan rumus Taylor dapat ditentukkan, yaitu pangkat dua dari t90. Letak teoritis derajat konsolidasi U = 100% yang ditunjukkan dengan deformasi kumulatif d100, dapat dicari dengan cara interpolasi jarak d0 dan d90.

(27)

5.2. Menghitung koefiien konsolidasi (Cv)

H = panjang pengaliran (ketebalan benda uji rata-rata untuk pengaliran tunggal) pada tahap pembebanan tertentu (mm) t50 = waktu yang diperlukan untuk derajat konolidasi 50% (menit) t90 = waktu yang diperlukan untuk derajat konolidasi 90% (menit)

5.3. Gambarkan kurva hubungan antara perubahan angka pori (e) terhadap pembebanan/tegangan efektif (P’) menggunakan skala emi-long.

- Perhitungan tinggi butir tanah awal 2H0

2H0 = Ws GsxA

[

cm

]

dimana :

2H0 = tinggi butiran tanah awal Ws = berat tanah kering

Gs = berat jenis tanah

A = Luas permukaan benda uji Perhitungan Angka Pori (e)

e0 =

2H−2H0 2H₀

(28)

e0 = angka pori

2H = tinggi benda uji awal 2H0 = tinggi butir tanah awal

5.4. Perhitungan Indeks Pemampatan Tanah (Cc)

Gambar :

(29)

Cc =

e₁−e₂

logP₂−logP₁= Δe

log(P₂/P₁) dimana :

Cc = indeks pemampatan

e1 dan e2 = angka pori yang bersesuaian dengan tegangan P1 dan P2

5.5. Evaluasi terhadap riwayat pembebanan (sifat konsolidasi) 5.5.1. Hitung geostatic efektif (Insitu Effective Stress) P’0’

P’0’ = (γwet..d) – (γwet..dw) Dimana :

γwet = berat isi tanah basah (gram/cm3₎ γw = berat isi air (gram/cm3₎

d = kedalaman lokasi pengambilan benda uji (cm) dw = ketinggian muka air (cm)

5.5.2. Bandingkan P0 dengan tegangan prakonsolidasi (Precompression pressure) Pc

- Jika P0< Pc; termasuk tanah lempung yang sedang dalam proses konsolidasi (Under Consolidated Clay)

- Jika P0= Pc; termasuk tanah lempung berkosnolidasi normal (Normally Consolidated Clay)

(30)

6. PERAWATAN

6.1 Bersihkan ring contoh 6.2 Periksa dial deformasi

6.3 Bersihkan batu pori agar tidak terumbat

7. REFERENSI

7.1 ASTM D 2435-80 7.2 AASTHO T216-81

7.3 Bowles, J.E.,”Engineering Properties of Soils and Their Meaurement” Experiment No.13

7.4 British Standart BS Test 17

7.5 Head, K. H.”Manual os Soil Laboratory Testing”, Vol. 2- Chapter 14 7.6 Manual Pemeriksaan Bahan Jalan No. 01/MN/1976,PB-0116-76

PENGUJIAN KONSOLIDASI (CONSOLIDATION)

Proyek : Pembangunan Taman Tanggal Pengujian : 24 Oktober 2014 Lokasi : Plengsengan FIP-UM Dikerjakan : Kelompok

Beban 0,5 kg

Waktu Tekanan Menit √t Dial

0 0 0 0

6 detik 0,1 0,32 2,5

15 detik 0,25 0,5 3

30 detik 0,5 0,71 3,8

(31)

2 menit 2 1,41 8,1

4 menit 4 2 12,3

8 menit 8 2,83 18,8

15 menit 15 3,87 25

30 menit 30 5,48 29

1 jam 60 7,75 33

2 jam 120 10,95 35

4 jam 240 15,49 38

8 jam 480 21,91 40

(32)

0.01 0.1 1 10 100 1000 10000 0

5 10 15 20 25 30 35 40 45

CASSAGRANDE

cas-sagrande

t (menit)

P

em

ba

ca

an

D

ia

(33)

PENGUJIAN GESER LANGSUNG (DIRECT SHEAR TEST) SK SNI M 108 – 1990 - 03

1. PENDAHULUAN

Pengujian Geser Langsung merupakan salah satu jenis pengujian tertua dan sangat sederhana, untuk menentukan parameter kuat geser tanah (shear strength parameter) c dan . Dalam pengujian ini dapat dilakukan pengukuran secara langsung dan cepat, nilai kekuatan geser tanah dengan kondisi tanpa pengaliran (undrained) atau dalam konsep tegangan total (total stress). Pengujian ini pertama-tama diperuntukkan bagi jenis tanah non-kohesif, namun dalam perkembangannya dapat pula diterapkan pada jenis tanah kohesif. Pengujian lain dengan tujuan yang sama, yakni: Kuat Tekan Bebas, dan Triaksial, serta pengujian Geser Baling (Vane Test) yang dapat dilakukan di laboratorium, maupun di lapangan.

Nilai kekuatan geser tanah antara lain digunakan dalam merencanakan kestabilan lereng, serta daya dukung tanah pondasi, dan sebagainya.

Nilai kekuatan geser ini dirumuskan oleh Coulomb dan Mohr dalam persamaan berikut ini:

S = c + ntan dimana:

S = kekuatan geser maksimum [kg/cm2_] c = kohesi (kg/cm2_]

n= tegangan normal (kg/cm2_]

(34)

Prinsip dasar dari pengujian ini adalah pemberian beban secara horisontal terhadap benda uji melalui cincin/kotak geser yang terdiri dari dua bagian dan dibebani vertikal dipertengahan tingginya, dimana kuat geser tanah adalah tegangan geser maksimum yang menyebabkan terjadinya keruntuhan.

Selama pengujian pembacaan beban horisontal dilakukan pada interval regangan tetap tertentu (Strain controlled).

Umumnya diperlukan minimal 3 (tiga) buah benda uji yang identik, untuk melengkapi satu seri pengujian geser langsung.

Prosedur pembebanan vertikal dan kecepatan regangan geser akibat proses pembebanan horisontal, sangat menentukan parameter-parameter kuat geser yang diperoleh. Dalam pelaksanaannya, pengujian geser langsung dapat dilaksanakan dalam 3 (tiga) cara:

a. Consolidated Drained Test: Pembebanan horisontal dalam pengujian ini dilaksanakan dengan lambat, yang memungkinkan terjadi pengaliran air, sehingga tekanan air pori bernilai tetap selama pengujian berlangsung.

Parameter c dan  yang diperoleh digunakan untuk perhitungan stabilitas lereng.

b. Consolidated Undrained Test: Dalam pengujian ini sebelum digeser, benda uji yang dibebani vertikal (beban normal), dibiarkan dulu hingga proses konsolidasi selesai. Pembebanan horisontal dilakukan dengan cepat.

c. Unconsolidated Undrained Test: Pembebanan horisontal dalam pengujian ini dilakukan dengan cepat, sesaat setelah beban vertikal dikenakan pada benda uji.

Melalui pengujian ini diperoleh parameter-parameter geser cu dan u.

Pada dasarnya pengujian Geser Langsung lebih sesuai untuk jenis pengujian Consolidated Drained Test, oleh karena panjang pengaliran relatif lebih kecil jika dibandingkan dengan pengujian yang sama, pada pengujian Triaksial.

2.1. Praktikan dapat melaksanakan pengujian Geser Langsung (Direct Shear Test) dengan prosedur yang benar.

(35)

4

3

7 5 6

1

2 8

9

11 10

12

13

14

3. PERALATAN

3.1. Mesin geser langsung yang terdiri dari:

 Alat penggeser horisontal, dilengkapi dengan cincin beban (proving ring), arloji regangan horisontal, dan arloji deformasi vertikal.

 Kotak uji yang terbagi atas dua bagian dilengkapi baut pengunci

 Plat berpori 2 (dua) buah.

 Sistem pembebanan vertikal, terdiri dari penggantung dan keping beban. 3.2. Alat pengeluar contoh (extruder) dan pisau pemotong

3.3. Cetakan untuk membuat benda uji 3.4. Pengukur waktu (stop watch).

3.5. Timbangan dengan ketelitian 0.1 gram 3.6. Peralatan untuk penentuan kadar air

3.7. Peralatan untuk membuat benda uji buatan.

(36)

Keterangan gambar : 6. Dudukan proving ring 7. Proving ring

8. Box gigi penggerak 9. Meja dudukan

4. PENYIAPAN BENDA UJI

4.1. Benda uji yang digunakan berbentuk bujur sangkar

4.2. Benda uji mempunyai tebal minimum 1,25 cm, tapi tidak kurang dari 6 kali diameter butir tanah maksimum.

4.3. Perbandingan antara diamter/lebar terhadap tebal benda uji minimal 2:1 4.4. Untuk benda uji asli, contoh tanah yang digunakan harus cukup untuk

membuat sebanyak minimal 3 (tiga) buah benda uji yang identik. Persiapkan benda uji sehingga tidak terjadi kehilangan kadar air, dan hati-hati dalam melakukan pencetakan benda uji (terutama pada jenis tanah dengan nilai kepekaan tinggi), agar struktur tanah asli tidak berubah

4.5. Untuk benda uji buatan (remoulded), contoh tanah yang digunakan diupayakan mempunyai kadar air dan berat isi tanah yang seusai dengan yang dikehendaki. Khususnya untuk tanah pasir lepas, contoh tanah biasanya dicetak langsung ke dalam kotak geser dengan nilai kepadatan relatif yang dikehendaki. Sedangkan untuk jenis tanah yang lain contoh dipadatkan terlebih dahulu dalam cetakan sesuai prosedur percobaan pemadatan.

V. PROSEDUR PENGUJIAN

(37)

5.2. Pindahkan benda uji dari cetakan ke dalam kotak geser dalam sel pengujian yang terkunci oleh kedua baut, dengan bagian bawah dan atas dipasang pelat/batu berpori.

5.3. Pasang penggantung beban vertikal guna memberi beban normal pada benda uji. Sebelumnya timbang dan catat lebih dahulu berat penggantung beban tersebut. Atur arloji deformasi vertikal pada posisi nol pembacaan.

5.4. Pasang batang penggeser horisontal untuk memberi beban mendatar pada kotak penguji. Atur arloji regangan dan arloji beban sehingga menunjukkan angka nol.

5.5. Beri beban normal yang pertama sesuai dengan beban yang diperlukan. Sebagai pedoman: besar beban normal pertama (termasuk berat penggantung) yang diberikan, diusahakan agar menimbulkan tegangan pada benda uji minimal sebesar tegangan geostatik di lapangan. Pada pengujian Consolidated drained/ undrained, segera beri air sampai di atas permukaan benda uji dan pertahankan selama pengujian.

5.6. Pada pengujian tanpa konsolidasi (unconsolidated), beban geser dapat segera diberikan setelah pemberian beban normal pada langkah (5.5). Sedangkan pada pengujian dengan konsolidasi (consolidated), sebelum melakukan pergeseran, lakukan terlebih dahulu pencatatan proses konsolidasi tersebut pada waktu-waktu tertentu, dan tunggu sampai konsolidasi selesai. Gunakan cara Taylor untuk menetapkan waktu (t50), yaitu pada saat derajat konsolidasi U = 50%.

5.7. Kecepatan pergeseran horisontal dapat ditentukan berdasarkan jenis pengujian. 5.8. Lepaskan baut pengunci, kemudian pasangkan pada 2 (dua) lubang yang lain,

berikan putaran secukupnya sehingga kotak geser atas dan bawah terpisah  0,5 mm.

5.9. Lakukan pergeseran sampai jarum pada arloji beban pada 3 (tiga) pembacaan terakhir berturut-turut menunjukkan nilai konstan. Baca arloji geser dan arloji beban setiap 15 detik sampai terjadi keruntuhan.

(38)

5.11. Untuk benda uji kedua, beri beban normal 2 (dua) kali beban normal yang pertama kemudian ulangi langkah-langkah (5.6 s.d 5.10).

5.12. Untuk benda uji ketiga beri beban normal 3 (tiga) kali beban normal yang pertama, kemudian ulangi langkah-langkah (5.6 s.d 5.10).

6.1. Hitung tegangan geser (terkalibrasi) -I, untuk setiap pergeseran horisontal ke-I dari ketiga benda uji, dengan rumus:

I=

Pi

A

[

kg/cm

2

_]

dimana:

i = tegangan geser untuk pergeseran horisontal ke-i (kg/cm2₎ Pi = gaya geser untuk pergeseran horisontal ke-i

A = luas bidang geser (cm2₎

6.2. Gambarkan grafik hubungan antara tegangan geser terhadap pergeseran horisontal untuk masing-masing tegangan normal (Gambar 6.1). Dari grafik yang diperoleh tentukan nilai geser maksimum (maks).

6.3. Hitung tegangan normal (n) yang dikenakan pada masing-masing benda uji dengan rumus:

mi = tegangan normal dari benda uji ke-i

Wi = beban vertikal pada benda uji ke-i (termasuk berat penggantung)

A = luas permukaan bidang geser

(39)

3(maks)

2(maks)

1(maks)

Pergeseran horizontal (mm) Tegangan normal n (kg/cm2)

Te

dihitung dari titik potong tersebut sampai sumbu mendatar, dan sudut geser dalam () adalah sudut kemiringan garis tersebut terhadap sumbu horisontal, yang memenuhi persamaan:

S = c + ntan[kg/cm2_]

Gambar : Pergeseran Horisontal Gambar : Tegangan Normal

7. PERAWATAN

7.1 Keringkan bak perendam setelah pegujian selesai.

7.2 Bersihkan cincin geser terutama pada bidang gesernya agar tidak terjadi hambatan bila diberikan beban horizontal.

(40)

7.4 Bila engkol pemutar sulit digerakkan/berbunyi, buka box gigi penggeraknya. Hilangkan dempul yang menutup kepala baut L dikeempat sisinya lalu buka. Periksa isi box tersebut, kencangkan baut (borg) penahan gigi dan tambahkan stempet/oli secukupnya. Putar engkol maju mundur berulang-ulang sampai lancar.

8. REFERENSI

8.1 ASTM D 3080–82

8.2 Bowles, J. E., “Engineering Properties of Soils and Their Measurement” Experiment No.17

(41)

PENGUJIAN KUAT TEKAN BEBAS (UNCONFINED COMPRESSION TEST)

AASHTO T 208 – 70

1. PENDAHULUAN

Prinsip dasar dari percobaan ini adalah pemberian beban vertikal yang dinaikkan secara bertahap terhadap benda uji berbentuk silinder yang didirikan bebas sampai terjadi keruntuhan. Pembacaan beban dilakukan pada interval regangan aksial tetap tertentu, yang dapat dicapai dengan cara mempertahankan kecepatan pembebanan dengan besaran tertentu pula, selama pengujian berlangsung (Strain control). Oleh karena beban yang diberikan hanya dalam arah vertikal saja, maka percobaan ini dikenal pula sebagai percobaan tekan satu arah (Uniaxial test).

Metoda pengujian ini meliputi penentuan nilai kuat tekan bebas (Uncofined compressive strength) – qu untuk tanah kohesif, dari benda uji asli (undisturbed) maupun luas pada saat benda uji mengalami keruntuhan (beban maksimum), atau bila regangan aksial telah mencapai 15%.

Nilai qu yang diperoleh dari pengujian ini dapat digunakan untuk

menentukan konsistensi dari tanah lempung, seperti ditunjukkan pada Tabel 10.1. Selain itu, melalui pengujian ini dapat ditentukan nilai kepekaan (sensitivity) dari tanah kohesif, yaitu perbandingan antara nilai qu tanah asli terhadap nilai qu tanah buatan.

(42)

Tabel : Konsistensi Tanah

Konsistensi tanah Kuat Geser Undrained (kg/cm2₎

Sangat lunak

Sangat kaku s/d keras

< 2.0

2.1 Praktikan dapat melaksanakan percobaan Kuat Tekan Bebas (Unconfined Compressive Strength Test) dengan prosedur yang benar.Praktikan dapat melakukan perhitungan dan penggambaran grafik, serta dapat menentukan nilai kuat tekan bebas (qu)

2.2 Praktikan dapat melakukan pengujian dengan benda uji buatan, untuk menentukan nilai kepekaan (sensitivity) tanah.

3. PERALATAN

3.1 Mesin beban (Load frame), dengan ketelitian bacaan sampai 0.01 kg/cm2

3.2 Cetakan benda uji berbentuk silinder dengan tinggi 2 kali diameter, tabung belah

3.3 Alat untuk mengeluarkan contoh tanah (Extruder)

3.4 Pengukur waktu (Stopwatch)

3.5 Timbangan dengan ketelitian 0.1gram 3.6 Pisau tipis, kawat serta talam, jangka

sorong

(43)

4 3

5 1

2

Gambar : Alat Kuat Tekan Bebas

Keterangan gambar :

1. Mur tiang 2. Proving ring 3. Dial beban 4. Plat penekan atas 5. Plat penekan bawah

4.1 Benda uji yang digunakan

(44)

4.2 Untuk benda uji dengan diameter 3,00 cm, besar butir maksimum yang terkandung dalam benda uji harus < 0,1 diameter benda uji.

4.3 Untuk benda uji dengan

diameter > 6,80 cm besar butir maksimum yang terkandung dalam benda uji harus < 1/6 diameter benda uji.

4.4 Pembuatan benda uji:

4.4.1 Benda uji asli dari tabung

contoh tanah

 Keluarkan contoh tanah dari tabung sepanjang  1-2 cm dengan alat pengeluar contoh (extruder), dan kemudian potong dengan pisau kawat.

 Pasang cetakan benda uji di atas tabung contoh, keluarkan contoh dengan alat pengeluar contoh sepanjang cetakan dan potong dengan pisau kawat.

 Ratakan kedua sisi benda uji dengan pisau tipis dan keluarkan dari cetakan.

4.4.2 Buatan (remoulded)

 Siapkan contoh tanah dari benda uji asli bekas pengujian, atau sisa-sisa contoh tanah yang sejenis

 Siapkan data berat isi dan kadar air asli, serta volume cetakan.

 Sesuaikan kadar air dari contoh tanah agar sama atau mendekati nilai kadar air asli.

 Cetak benda uji ke dalam tabung contoh yang telah diketahui volumenya sehingga mempunyai berat isi yang sama atau mendekat berat isi tanah asli.

(45)

5.1 Timbang benda uji, kemudian tekan pada mesin tekan bebas secara sentris dimana permukaan piston bagian bawah menyentuh permukaan benda uji bagian atas. 5.2 Atur arloji beban regangan pada angka nol.

5.3 Jalankan mesin beban, baca dan catat beban pada regangan 0,5%, 1,0%, 1,5%, 2,0%, dan seterusnya

5.4 Kecepatan regangan sebesar 0,5%-2,0% permenit dari tinggi benda uji, biasanya diambil sebesar 1% permenit dari tinggi benda uji.

5.5 Pelaksanaan pengujian dihentikan apabila telah tercapai salah satu dari keadaan berikut ini:

 Pembacaan beban telah menurun, atau relatif tetap untuk 3 (tiga) pembacaan terakhir berturut-turut.

 Jika regangan telah mencapai 15%.

6.1 Besar regangan aksial dihitung dengan rumus:

 = ΔL Lo×100

dimana:

 = regangan aksial (%)

L = perubahan panjang benda uji (cm) Lo = panjang benda uji semula (cm)

6.2 Luas penampang benda uji rata-rata pada regangan tertentu:

A = Ao 1−ε

(46)

Benda uji asli 6.3 Nilai tegangan normal:

n =

A = luas penampang rata-rata pada regangan tertentu (cm)2 N = bacaan arloji beban (div)

 = kalibrasi dari ring beban (kg/div)

(47)

7. PERAWATAN

7.1. Bila engkol pemutar tidak bisa diputar dengan lancar, buka box bagian gigi-gigi penggerak lalu tambahkan stempet secukupnya.

7.2. Mur penjepit plat penekan atas harus selalu dalam keadaan kencang untuk mencegah rusaknya draad akibat aus.

7.3. Untuk mesin penekan elektrik, periksa bagian dalamnya secara berkala. Periksa dudukan motor, kencangkan baut-baut penjepitnya untuk mengurangi getaran mesin.

 Tambahkan oli pelumas pada speed reducer melalui lubang pengisian oli.

 Ganti sabuk/ ban pemutar bila sudah aus/slip

 Bila terjadi kebocoran arus listrik, periksa kabel arde/ground atau balikkan kedudukan steker input.

8. REFERENSI

8.1. ASTM D 2166-85 8.2. AASHTO

8.3. Bowles, J.E., “Engineering Properties of Soils and Their Measurement” Experiment No. 14

(48)

PENGUJIAN KUAT TEKAN BEBAS AASHTO T 208 – 70

Benda Uji

Proyek PBGN 622 Praktikum Lab. _{Pengujian Tanah} _{Specimen No} ₁

Lokasi Area Gedung D9 Lab. Teknik _{Sipil UM} Tinggi Specimen _(Cm) _6.80

Deskripsi

Specimen Diameter Specimen (Cm) 3.40

Tanggal

Uji 10 Maret 2017 Luas Tampang Tanah 8571439.082

Diuji Oleh _{Kelompok 4} Kalibrasi Proving _{Ring (Kgf/Div)} _0.504

Berat

Basah (gr) 116 Berat Kering (gr) 88.8

Kadar Air

0 0.00 0.00 0.00 0.000 17.952 0.000

50 0.05 0.01 6.00 3.024 17.952 0.168

100 0.10 0.01 10.00 5.040 18.085 0.279

150 0.15 0.02 12.00 6.048 18.220 0.332

200 0.20 0.03 16.00 8.064 18.357 0.439

250 0.25 0.04 17.00 8.568 18.496 0.463

(49)

PENGUJIAN BATAS CAIR DENGAN CASSAGRANDE SK SNI M 07-1989-F

1. PENDAHULUAN

Tanah berbutir halus yang mengadung mineral lempung sangat peka terhadap perubahan kandungan air. Atterberg telah menentukan titik-titik tertentu berupa batas cair (Liquid Limit), batas plastic (Plastic Limit) dan batas kerut/susut (Shrinkage Limit).

Batas cair adalah nilai kadar air dimana tanah dalam keadaan antara cair dan plastis.

(50)

Dengan diketahui nilai konsistensi tanah maka sifat–sifat plastisitas dari tanah dapat diketahui. Sifat-sifat plastisitas dinyatakan dengan harga indeks plastisitas (Plasticty Index) yang merupakan selisih nilai kadar air batas cair dengan nilai kadar air batas plastis (IP = LL - PL).

Nilai IP yang tinggi menunjukkan bahwa tanah tersebut peka terhadap kadar air, dan mempunyai sifat kembang susut yang besar, serta besar pengaruhnya terhadap daya dukung atau kekuatan tanah.

2.1. Praktikan dapat melaksanakan salah satu cara pengujian liquit limit dengan prosedur yang benar.

2.2. Praktikan dapat menentukan harga–harga batas cair, serta menggambarkan grafik untuk batas cair dengan benar.

3.1. Bila contoh tanah diperkirakan mempunyai butiran yang lebih kecil dari saringan No. 40 (0,425 mm), maka contoh tanah dapat digunakan langsung dalam pengujian.

3.2. Bila contoh tanah mempunyai butiran lebih besar dari saringan No. 40 (0,425 mm), maka harus mengeringkan contoh tanah dan melakukan penyaringan.

3.3. Menggambil benda uji yang lolos saringan No. 40 (0,425 mm) sebanyak 200 gram.

4. PERALATAN

(51)

 Grooving tool (ASTM) untuk tanah kepasiran

 Grooving tool (Cassagrande) untuk tanah kohesif 4.3.Spatula

4.4.Botol berisi air suling (botol semprot) 4.5.Plat kaca

4.6.Tin box 4.7.Desikator 4.8. Oven

4.9.Timbangan dengan ketelitian 0,001 gram

Gambar : Alat Pengujian Batas Konsistensi Keterangan Gambar 1. Mangkok

2. Pen penggantung mangkok 3. Baut penjepit

4. Baut pengatur tinggi jatuh 5. Tuas pemutar

6. Alas

7. Alas pembuat alur ASTM

8. Alur pembuat casagrande 9. Spatula

5.1 Menyiapkan mangkok batas cair, membersihkan dari lemak atau kotoran yang menempel dengan menggunakan eather.

5.2 Mengatur ketinggian jatuh mangkok, dengan cara sebagai beikut:

 Kendurkan kedua baut penjepit, lalu memutar handel/tuas pemutar sampai posisi mangkok mencapai tinggi jatuh setinggi 10 mm.

(52)

5.3 mengambil sampel tanah sekitar 100 gram yang lolos saringan No. 40 lalu meletakkan di atas plat kaca pengaduk.

5.4 Menambahkan air suling sedikit demi sedikit, mengaduk sampel tanah tersebut menggunakan spatula sampai homogen.

5.5 Setelah didapat campuran homogen, mengambil sampel tanah dalam tersebut, memasukkan ke dalam mangkok alat batas cair. meratakan permukaannya sehingga sejajar dengan dudukan alat bagian yang paling tebal harus ± 1 cm.

5.6 Membuat alur dengan jalan membagi dua benda uji dalam mangkok tersebut, menggunakan alat pembuat alur (grooving tool) melalui garis tengah mangkok secara simetris dengan posisi tegak lurus permukaan mangkok. 5.7 Memutar tuas/ handel pemutar dengan kecepatan 2 putaran perdetik (dalam 1

detik mangkok jatuh 2 kali) sampai kedua sisi tanah bertemu sepanjang ½’ (12,50mm). Mencatat jumlah pukulan yang terjadi untuk mencapai kondisi yang bersinggungan tersebut.

5.8 Mengambil sebagian benda uji dari mangkok tersebut dengan menggunakan spatula, memasukan ke dalam tin box (cawan), menentukan kadarair tanah. meletakkan kembali sisa benda uji di atas plat kaca.

5.9 mengulangiprosedur pengujian mulai prosedur No. 4 s.d No. 7 dengan variasi penambahan air yang berbeda.

Catatan:

1. Proses bersinggungannya kedua sisi tanah harus terjadi karena aliran dan bukan karena geseran antara tanah dan mangkok.

2. Selama berlangsungnya percobaan, kadarair harus dijaga konstan (pencampuran dilakukan dan kadar air terendah kemudian berurutan menuju yang lebih tinggi).

(53)

4. Alat pembuat alur Cassagrandedigunakan untuk tanah berbutir halus (lempung) sedangkan tipe ASTM untuk tanah lempung kepasiran.

Untuk menentukan batas cair dilakukan langkah-Iangkah sebagai berikut: 6.1 Menggambarkan dalam bentuk grafik hasil-hasil yang diperoleh dan

pengujian tersebut berupa nilai-nilai kadar air dan jumlah pukulan. Nilai kadar air sebagai sumbu vertikal dan jumlah pukulan merupakan skala horizontal dengan skala logaritma.

6.2 Membuat garis lurus melalui titik-titik tersebut, menentukan nilai batas cair benda uji tersebut berdasarkan nilai kadar air pada jumlah pukulan/ketukan ke 25. Apabila titik-titik yang diperoleh tidak satu garis lurus, maka membuat garis yang melalui titik-titik berat dan titik-titik tersebut.

6.3 Mencatat hasil yang diperoleh pada formulir yang tersedia dan melengkapi dengan kondisi tanah yang diuji dalam keadaan asli, kering udara baik disaring ataupun tidak.Melaporkan hasil sebagai bilangan bulat.

7. PERAWATAN

7.1 Membersihkan peralatan segera setelah pengujian selesai.

7.2 Melumasi pen penggantung mangkok supaya bisa bergerak dengan bebas. 7.3 Mengencangkan baut (borg) penjepit sentrik agar bisa berputar sesuai

dengan kecepatan putaran tuas (tidak slip).

8. REFERENSI

8.1 ASTM D 2216 – 80

8.2 British Standart BS 1377 – 1975

8.3 Bowles, J.E., “Engineering Properties of Soils and Their Measurement” Experiment No. 3

(54)

Proyek : Pembangunan Taman Tanggal Pengujian :12 September 2014 Lokasi : Plengsengan FIP - UM Dikerjakan : Kelompok

Jenis Tanah :-- Diperiksa :

BATAS KONSISTENSI TANAH (ASTM D 4318 - 84)

Batas Cair (LL)

Nomor cawan 1 2

Berat cawan (A) gr 16,00 16,10

Berat cawan + tanah basah (B) gr 62,90 75,70

Berat cawan + tanah kering (C) gr 50,20 59,00

Kadar air (w) D/E x 100% % 37,10 35,70 34,30

(55)

PENGUJIAN BERAT JENIS (SPECIFIC GRAFITY)

SK SNI 04-1989-F

1. PENDAHULUAN

Percobaan ini dimaksudkan untuk menentukan berat jenis tanah dengan ukuran butiran tanah yang lolos ayakan No. 4 (4,75 mm), menggunakan piknometer.

Apabila nilai Gs akan digunakan dalam perhitungan pada percobaan

hidrometer, maka benda uji yang dipakai adalah yang lolos ayakan No. 10 (2,00 mm). Berat jenis tanah (Gs) adalah perbandingan antara berat butir tanah dengan berat air yang mempunyai volume sama pada suhu tertentu. Berat jenis tanah diperlukan untuk menghitung indeks propertis tanah (misalnya: angka pori, berat isi tanah, derajat kejenuhan, karakteristik pemampatan), dan sifat-sifat penting tanah lainnya.

Selain itu dari nilai berat jenis tanah (Gs) dapat pula ditentukan sifat tanah secara umum misalnya, tanah organis mempunyai berat jenis yang kecil, sedangkan adanya kandungan mineral berat lainnya (misal: besi) ditunjukkan dari berat jenis tanahnya yang besar.

2.1 Praktikan dapat menentukan nilai berat jenis tanah berbutir halus di laboratorium dengan prosedur yang benar.

2.2 Praktikan dapat menggunakan nilai Gs yang diperoleh untuk menghitung besaran-besaran sifat fisik tanah penting lainnya.

(56)

3.1 Piknometer dengan kapasitas 50 ml dan 100 ml.

3.2 Timbangan dengan ketelitian 0,001 gram dan 0,01 gram. 3.3 Desikator.

3.4 Oven dengan pengatur suhu (1105) ºC.

3.5 Thermometer ukuran 0 ºC – 50 ºC dengan ketelitian membaca 1 ºC. 3.6 Ayakan # 4, # 10, # 40.

3.7 Tungku listrik (hot plate).

3.8 Bak rendaman dengan pengatur suhu (Constant Themperature Bath). 3.9 Air suling.

Gambar : Alat Vacum Pump

Keterangan Gambar :

2. Manometer 5. On / Off 3. Kran Keseimbangan 6. Vacum Pump 4. Slang Botol 7. Labu Ukur 5. Botol 8. Cawan Peredam

4.1 Ambillah contoh tanah beratnya antara 50–100 gram, kemudian keringkan dalam oven dengan temperatur (1105) ºC.

4.2 Setelah kering, contoh tanah dikeluarkan dan dinginkan dalam dalam desikator. 4.3 Contoh tanah diayak melalui ayakan No. 4 (4,75 mm) dan atau No.10

(2,00 mm), siapkan benda uji sebanyak 10 gram apabila menggunakan piknometer 50 ml, atau  25 gram apabila menggunakan piknometer 100 ml, masing-masing sebanyak 3 (tiga) buah.

(57)

5.1 Ambil 3 (tiga) buah piknometer kapasitas 50 ml atau 100 ml, cuci dengan air bersih kemudian keringkan dalam oven.

Setelah itu keluarkan dan dinginkan dalam desikator, kemudian ditimbang beratnya + tutup (W1).

5.2 Masukkan contoh tanah yang sudah disiapkan  10 gram atau 25 gram untuk tiap-tiap piknometer. Kemudian timbang beratnya + tutupnya (W2) dengan ketelitian 0,001 dan 0,01 gram.

5.3 Tambahkan air suling sampai contoh tanah terendam, kemudian panaskan di atas tungku pemanas (hot plate), dengan tujuan agar udara yang terkandung dalam tanah bisa keluar. Untuk membantu pengeluaran udara dalam benda uji kocok piknometer dengan hati-hati. Bila gelembung udara sudah tidak tampak, ambil piknometer kemudian dinginkan dalam desikator.

5.4 Ambil piknometer dari desikator dan tambahkan dengan air suling sampai penuh kemudian tempatkan pada bak pengatur suhu (constant temperature bath), sehingga isi piknometer mempunyai suhu yang sama. Setelah suhu konstan, tambahkan air suling sampai penuh, dan tutuplah piknometer tersebut.(W3)

5.5 Bersihkan piknometer, kemudian isi dengan air suling sampai penuh dan masukan ke dalam bak pengatur suhu. Setelah suhu konstan, keringkan bagian luar piknometer dan timbang beratnya ditambah tutup (W4).

5.6 W3 = berat piknometer + tanah + air

6.1 Kalibrasi Piknometer

a. Piknometer dibersihkan, dikeringkan dan ditimbang dengan tutupnya, catat beratnya (W1)

(58)

Setelah isi botol (piknometer) mencapai suhu 25 ºC tutupnya dipasang, kemudian bagian luar piknometer dikeringkan, dan piknometer + isinya + tutup ditimbang (W25).

b. Dari nilai W25 yang ditentukan, susun tabel harga W4 untuk suatu urutan suhu kira-kira antara 18 ºC sampai dengan 31 ºC.

Harga W4 dihitung sebagai berikut: W4 = W25 x K

dimana:

(59)

23

Tabel : Nilai K (Koreksi terhadap Temperatur dan Gs) Temp

C Berat jenis tanah (Gs)

(60)

27

Tabel : Specific Gravity of Water

ºC 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

0 0.9999 0.9999 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 0.9999 0.9999 0.9998 10 0.9997 0.9996 0.9995 0.9994 0.9993 0.9991 0.9990 0.9988 0.9986 0.9984 20 0.9982 0.9980 0.9978 0.9976 0.9973 0.9971 0.9968 0.9965 0.9963 0.9960 30 0.9957 0.9954 0.9951 0.9947 0.9944 0.9941 0.9937 0.9934 0.9930 0.9926 40 0.9922 0.9919 0.9915 0.9911 0.9907 0.9902 0.9898 0.9894 0.9890 0.9885 50 0.9981 0.9876 0.9872 0.9867 0.9862 0.9857 0.9852 0.9840 0.9842 0.9838 60 0.9932 0.9827 0.9822 0.9817 0.9811 0.9806 0.9800 0.9795 0.9789 0.9784 70 0.9778 0.9772 0.9767 0.9761 0.9755 0.9749 0.9743 0.9737 0.9731 0.9724 80 0.9718 0.9712 0.9706 0.9699 0.9693 0.9686 0.9680 0.9673 0.9667 0.9660 90 0.9653 0.9646 0.9640 0.9633 0.9626 0.9619 0.9612 0.9605 0.9598 0.9591

6.2 Hitung berat jenis contoh dengan rumus di bawah ini:

Gs = W1 = berat piknometer + tutup

W2 = berat piknometer + contoh tanah + tutup W3 = berat piknometer + contoh tanah + air + tutup W4 = berat piknometer + air + tutup

(61)

6.3 Ambil harga rata-rata dari hasil ketiga pemeriksaan tersebut, dalam 2 (dua) angka dibelakang koma.

7. PERAWATAN

7.1 Bersihkan labu ukur segera setelah selesai pengujian untuk menghindari kotoran yang melekat.

8. REFERENSI

8.1 ASTM D 854 – 83

8.2 British standart BS 1377 – 1975

8.3 Bowles, J. E.,”Engineering Properties of Soils and their Measurement” Experiment No. 7

(62)

LAPORAN LABORATORIUM PENGUJIAN TANAH

PROGRAM S1 PENDIDIKAN TEKNIK BANGUNAN JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS NEGERI MALANG

Proyek : Pembangunan Taman Tanggal Pengujian : 12 September 2014 Lokasi : Pengsengan FIP - U M Dikerjakan : Kelompok

BERAT JENIS (SPECIFIC GRAVITY) (SK SNI–04–1989-F)

Kedalaman Contoh 1 2

Berat piknometer + tanah (W2) gr 284,60 83,80 Berat piknometer (W1) gr 128,80 62,40 Berat tanah (Wt = W2 – W1) gr 155,80 20,80

Suhu ⁰C 25,00 25,00

Berat piknometer + air + tanah (W3) 467,20 133,70 Berat piknometer + air (W4) gr 390,40 123,30 Berat piknometer + air terkoreksi (W4xCt) 389,27 122,94 Faktor koreksi suhu (K) 0,9971 0,9971 Berat jenis (Wt) / (W4 – W1) – (W3 – W2) gr/cmᵌ 2,00082

6

2.071212

(63)

ANALISIS SARINGAN (SLAVE ANALYSIS)

SNI 1968-1990-F

1. PENDAHULUAN

Partikel-partikel pembentuk struktur tanah pada dasarnya mempunyai ukuran dan bentuk yang beraneka ragam, baik pada tanah kohesif maupun tanah non-kohesif. Sifat suatu tanah banyak ditentukan oleh ukuran butir dan distribusinya. Sehingga di dalam mekanika tanah, analisa ukuran butir banyak dilakukan/dipakai sebagai acuan untuk mengklasifikasikan tanah.

Pengujian analisa butiran ini dilakukan dengan dua cara:

1.1. Analisa Ayakan (sieve analysis) : untuk kandungan tanah yang berbutir kasar (pasir, kerikil).

1.2. Analisa hidrometer (hydrometer analysis) : untuk kandungan tanah berbutirhalus (lolos

ayakan No. 200).

2.1. Praktikan dapat melaksanakan salah satu cara pengujian besar butiran tanah dengan prosedur yang benar.

2.2. Praktikan dapat menentukan pembagian ukuran butir dan membuat grafik hasil pengujian.

(64)

15 13

16 14

12

11 9 4

10 3

8 7

5

1

2 6

3.1. Timbangan dan neraca dengan ketelitian 0,2% dari benda uji.

3.2. Satu set saringan dengan ukuran: ⅜%, No 4, No 10, No 20, No 40, No 100, No 200.

3.3. Oven dengan pengatur suhu sampai 110 0_C. 3.4. Mesin penggetar saringan.

3.5. Talam.

3.6. Kuas, sikat kuningan, sendok dan alat-alat lainnya.

Keterangan gambar :

(65)

1. Skakelar ON-OFF

9. Klem penjepit sieve 10. Dudukan sieve

4.1. Benda uji dikeringkan didalam oven.

4.2. Saring benda uji dengan susunan saringan ukuran saringan paling besar ditempatkan di atas.

4.3. Saringan digetarkan kurang lebih 15 menit.

4.4. Timbang benda uji yang tertahan pada masing-masing saringan. B. CARA BASAH

4.5. Contoh dari lapangan dikeringkan (di jemur) atau dengan menggunakan alat pemanas lain dengan suhu tidak lebih dari 60 ºC. Tumbuk gumpalan tanah dengan menggunakan palu karet agar butirnya terlepas.

4.6. Timbang sampel sebanyak 500 gram, masukkan kedalam ayakan No. 200 kemudian cuci sampai air kelihatan bersih/jernih. Keringkan sampel yang tertahan pada ayakan No. 200 tersebut didalam oven selama 24 jam dengan suhu 110 ºC.

4.7. Susun satu set ayakan sesuai dengan standar pengujian.

4.8. Timbang masing-masing ayakan tersebut yang sebelumnya sudah dibersihkan dengan menggunakan sikat.

(66)

(sieve shaker) selama 10-15 menit. Diamkan selama 5 menit agar sampel mengendap.

4.10 Timbang masing-masing sampel yang tertahan pada masing-masing ayakan. 4.11 Hitung hasil keseluruhan.

5. PERHITUNGAN

5.1 Jumlah berat tertahan untuk masing-masing ukuran saringan secara kumulatif.

5.2 Jumlah persentase berat benda uji tertahan dihitung terhadap berat total secara komulatif.

5.3 Jumlah persentase berat diuji yang melalui masing-masing saringan dihitung.

6. PERAWATAN

6.1 Setelah selesai dipakai, bersihkan saringan tersebut dengan menggunakan sikat yang halus dan ditiup dengan compresor.

6.2 Lumasi oli bagian-bagian yang bergerak secara berkala.

6.3 Kencangkan semua baut yang kendur

6.4 Apabila goncangan terlalu keras dan berisik, putar sedikit tiang penggantung agar posisinya segaris dengan sentrik. Atur ruang kosong antara sentrik dancoakan alas pengguncang agar tidak terlalu rapat lalu oleskan stempet secukupnya

7. REFERENSI

7.1 British Standart BS 1377-1975

7.2 Bowles, J.E., “Engineering Properties of Soils and their Measurement” Experiment No. 1

7.3 Head, K.H., “Manual of Soils Laboratori Testing” Vol 1 Section 2.5

(67)

Proyek : Pembangunan Taman Tanggal Pengujian : 29 Agustus 2014 Lokasi : Plengsengan FIP-UM Dikerjakan : Kelompok

Jenis Tanah :-- Diperiksa :

Tanah Σ Berat Persentase Saring Saringa

n Saringan

Tanah

Tertahan Tertahan Tertahan Tertahan Lolos

(gr) (gr) (gr) (gr) % %

Kemiringan dan bentuk umum dari kurva dapat digambarkan oleh koefisien keseragaman Cu (Coeffisient of Uniformity) dan Cc adalah koefisien gradasi (coeffisient gof gradation), rumusnya sebagai berikut:

Cu = D60 perhitungan persentase yang lolos saringan:

(68)

Ke 60: D60 = 60

100×78=46,8

Ke 30: D30 = ₁₀₀30 ×78=23,4

Ke 10: D10 = 10

100×78=7,8

Menetukan diameter ( ) saringan

D60 = 1,70 – (50−46,8)

(50−26) x(1,70−0,850)=1,5867mm

D30 = 0,85 – (26−23,4)

(26−23) x(0,850−0,600)=0,6333mm