S TB 0900730 Chapter3

(1)

33 Ahmad Zaki Fuad,2014

Pengaruh Penambahan Lateks pada Inti Bendungan Terhadap Besarnya Debit Rembesan

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

Metode penelitian pada dasarnya merupakan cara ilmiah untuk mendapatkan data dengan tujuan tertentu. Cara ilmiah yang dimaksud adalah kegiatan penelitian yang didasarkan pada ciri-ciri keilmuan yaitu rasional, empiris dan sistematis.

Metode penelitian yang digunakan pada tugas akhir ini adalah metode eksperimen. Metode eksperimen merupakan metode percobaan yang digunakan dalam mempelajari pengaruh suatu variabel terhadap variabel lain dalam kondisi yang diciptakan, seperti yang dikemukakan Fathoni (2011 :99).

Penelitian ini menggunakan contoh tanah yang merupakan lempung untuk inti bendungan Jatigede serta lempung yang sudah dicampur dengan lateks (

Hevea brasiliensis ).

A. Material yang Digunakan

Material yang digunakan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut : 1. Lempung

Lempung yang diambil ini adalah disturbed sample yang merupakan bahan untuk dijadikan bagian lapisan kedap air pada bendungan Jatigede.

2. Lateks

Lateks yang diambil merupakan lateks yang diambil dari daerah PT PN IV perkebunan di Wangunreja Subang.

3. Air

Air yang digunakan berasal dari Laboratorium Hidrologi Jurusan Pendidikan Teknik Sipil Universitas Pendidikan Indonesia

B. Metode Penelitian

(2)

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu 12% dari berat tanah lempung kemudian kemudian dilakukan perbandingan dengan tanah asli tanpa varian campuran lalu dilakukan pengujian diantaranya : 1. Pengujian fisik tanah

(3)

(4)

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu Gambar 3. 1 Bagan Alir Penelitian

D. Prosedur Penelitian

Sebelum melakukan suatu penelitian seorang penulis harus mengetahui segala prosedur-prosedur yang akan diteliti, dalam hal ini penulis harus menguasai segala sesuatunya tentang penelitian tersebut. Pada kesempatan ini penulis akan mencoba meneliti tanah lempung yang menjadi inti bendungan kedap air yang sampel tanahnya didapat dari desa Cijeunjing kec Jatigede kab Sumedang.

Penelitian ini di lakukan di laboratorium Mekanika Tanah Fakultas Pendidikan Teknologi dan Kejuruan, Universitas Pendidikan Indonesia, jalan Dr. Setiabudi No. 207 Bandung 40154 Telp. 2013163.

(5)

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu 1. Uji Kadar air (ASTM D-2216-98)

Kadar air adalah perbandingan antara berat air dengan berat butir tanah, dinyatakan dalam persen.

a. Maksud dan Tujuan

Maksud percobaan ini adalah untuk mengukur sifat-sifat fisik tanah. Sedangkan tujuanya adalah sebagai bagian dari klasifikasi tanah.

b. Bahan dan Alat

Bahan yang digunakan pada praktikum ini adalah : 1) Tanah lempung

Alat-alat yang digunakan pada praktikum ini adalah: 2) Silinder Ring

3) Cawan atau Kontainer (Wadah Kecil) 4) Timbangan dengan Ketelitian 0,01 gram 5) Desikator

6) Oven.

c. Prosedur Uji

Adapun prosedur kerja pada praktikum ini adalah: 1) Menimbang sample tanah utuh beserta ring sampelnya. 2) Mengeringkannya di dalam oven suhu 105o C selama 24 jam.

3) Mengeluarkan sample tanah utuh beserta ring sample, mendinginkannya terlebih dahulu, kemudian timbang sample tanah tanah beserta ring sampelnya yang telah kering oven.

4) Mengeluarkan tanah dari dalam ring sample, kemudian menimbang ring sample.

d. Perhitungan

(6)

=

Derajat kejenuhan (Degree of Saturation)

Angka Pori (Void Ratio)

Porositas

Dimana :

V = Volume contoh tanah Vs = Volume Butir

Gs = Spesific Grafity Vv = Volume pori Ws = Berat tanah kering w = Berat isi air  = Berat isi tanah W1 = Berat Ring

(7)

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu W = Berat contoh tanah = W2 – W1

2. Uji Berat Jenis (ASTM D-854-02)

Berat jenis tanah adalah perbandingan antara berat isi butir tanah terhadap berat isi air pada temperatur 40C, tekanan 1 atmosfir.

Untuk mengetahui Berat jenis tanah yang digunakan pada hubungan fungsional antara fase udara, air, dan butiran dalam tanah dan oleh karenanya diperlukan untuk perhitungan-perhitungan parameter indeks tanah (index properties).

Bahan yang digunakan dalam percobaan ini yaitu : 1) Tanah lempung

2) Air suling (Aquades)

Peralatan yang digunakan dalam percobaan ini adalah : 3) Botol Erlenmeyer

4) Aquades

5) Timbangan dengan ketelitian 0.01 g 6) Termometer

7) Alat pemanas berupa kompor listrik 8) Oven

9) Evaporating dish dan mangkok porselin 10) Pipet

(8)

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu c. Prosedur Uji

1) Ambil contoh tanah seberat ± 60 g. Contoh tanah diremas dan dicampur dengan aquades di dalam suatu cawan sehingga menyerupai bubur yang homogen.

2) Adonan tanah ini kita masukkan ke dalam Erlenmeyer dan ditambahkan aquades.

3) Erlenmeyer yang berisi contoh tanah ini dipanaskan di atas kompor listrik selama ± 10 menit supaya gelembung udaranya keluar.

4) Sesudah itu Erlenmeyer diangkat dari kompor dan ditambah dengan aquades sampai batas kalibrasi, lalu diaduk sampai suhunya merata.

5) Jika suhunya kurang dari 45° C, Erlenmeyer dipanaskan sampai 45 - 50° C. Muka air akan melewati batas kalibrasi lagi, kelebihan air diambil dengan pipet. Sebelum pengukuran suhu, selalu diaduk supaya suhunya merata. 6) Erlenmeyer direndam dalam suatu dish yang berisi air agar subunya turun. 7) Aduk agar temperaturnya merata. Setelah mencapai suhu 35° C dikeluarkan

dari dish, bagian luar dikeringkan. Di sini permukaan air turun (dari batas kalibrasi) maka perlu ditambahkan aquades sampai batas kalibrasi, kemudian ditimbang.

8) Suhu diturunkan lagi hingga mencapai 25° C dengan cara yang sama, lalu Erlenmeyer dikeluarkan, bagian luar dikeringkan, ditambah air hingga batas kalibrasi dan ditimbang.

9) Larutan tanah tersebut kemudian dituangkan dalam dish yang telah ditimbang beratnya. Tidak boleh ada tanah yang tersisa dalam Erlenmeyer, jika perlu bilas dengan aquades hingga bersih.

10) Dish + larutan contoh tanah dioven selama 24 jam dengan suhu 110° C. 11) Berat dish + tanah kering ditimbang sehingga didapatkan berat kering tanah

(Ws).

(9)

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu d. Perhitungan

Menentukan berat jenis tanah berdasarkan formula :

3. Uji Batas-Batas Atterberg (ASTM D-4318-00)

Percobaan ini mencakup penentuan batas-batas atterberg yang meliputi batas susut, batas plastis, dan batas cair.

Maksud dari uji batas-batas atterberg adalah untuk menentukan angka-angka konsistensi atterberg, yaitu :

1) Batas Susut/Shringkage Limit (Ws) 2) Batas Plastis/Plastic Limit (Wp) 3) Batas Cair/Liquid Limit (WL)

Tujuan uji ini adalah untuk klasifikasi tanah butir halus. b. Bahan dan Alat

Bahan yang digunakan dalam percobaan ini adalah : 1) Tanah lempung

2) Aquades (batas cair) 3) Air raksa ( batas susut)

Peralatan yang digunakan dalam percobaan ini yaitu : 1) Batas Susut

a) Ring Silinder

(10)

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu d) Kontainer kaca

e) Pelat kaca yang dilengkapi 3 buah jarum dan cawan kaca f) Pisau pemotong

2) Batas Plastis a) Pelat kaca

b) Timbangan dengan ketelitian 0,01 gram c) Kontainer

d) Mangkok porselin e) Stikmat/jangka sorong f) Oven dan Desikator 3) Batas Cair

a) Pelat kaca dan pisau dempul

b) Timbangan dengan ketelitian 0,01 gram c) Kontainer sebanyak 5 buah

d) Alat cassagrande dengan pisau pemotongnya e) Cawan porselin

f) Oven dan desikator g) Spatula

c. Prosedur Uji 1) Batas Susut

a) Tanah yang dipergunakan dapat tanah yang terganggu.

b) Ring silinder diisi dengan contoh tanah, ratakan kedua permukaannya, tinggi dan diameter ring terlebih dahulu diukur.

c) Contoh tanah yang dimasukan dalam oven pada temperature 105-110 0

C selama 24 jam.

(11)

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu e) Kontainer kaca diisi dengan air raksa, permukaannya dalam kontainer

diratakan dengan pelat kaca, hal ini disebabkan karena permukaan air raksa cembung.

f) Timbang pelat kaca dan kontainer kacanya.

g) Letakan kontainer kaca di atas cawan kaca, lalu contoh tanah ditekan perlahan-lahan kedalam air raksa (Hg) dalam kontainer diratakan dengan pelat kaca.

h) Timbang berat cawan kaca + Hg yang tumpah. 2) Batas Plastis

a) Masukan contoh tanah dalam mangkok, diremas-remas sampai lembut, ditambahkan aquades sedikit dan diaduk sampai homogen.

b) Letakan contoh tanah adukan itu diatas pelat kaca dan digulung-gulung dengan telapak (3 mm). akan dijumpai 3 keadaan yaitu :

(1) Gulungan terlalu basah sehingga dengan diameter 1/8 inch tanah belum retak

(2) Gulungan terlalu kering sehingga sewaktu diameter belum mencapai 1/8 inch, gulungan tanah sudah mulai retak.

(3) Gulungan dengan kadar air tepat, yaitu gulungan mulai retak sewaktu mencapai diameter 1/8 inch.

c) Timbang kontainer sebanyak 3 buah.

d) Gulungan tanah tersebut dimasukan kedalam container, tiap container berisi 5 buah gulungan, dengan berat masing-masing minimum ± 5 gram. Ketiga kontainer yang berisi gulungan tanah tersebut dimasukan dalam oven ± 24 jam pada suhu 105-110 0C.

e) Setelah dioven lalu dimasukan kedalam desikator selama kurang lebih 1 jam, lalu ditimbang.

f) Harga rata-rata kadar air dari percobaan diatas adalah batas plastisnya.

(12)

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu a) Contoh tanah diambil secukupnya, ditaruh dalam cawan porselin dan

ditumbuk dengan penumbuk karet, diberi aquades dan diaduk sampai homogen.

b) Pindahkan tanah tersebut keatas plat kaca dan di aduk sampai homogen dengan pisau dempul, bagian yang kasar dibuang.

c) Ambil sebagian dari contoh tanah, dan dimasukan dalam alat cassagrande dipotong dengan grooving tool dengan posisi tegak lurus, sehingga didapat jalur tengah.

d) Alat cassagrande diputar dengan kecepatan konstan 2 putaran/detik. Mangkok akan terangkat dan jatuh dengan ketinggian 10 mm (sudah distel).

e) Percobaan dihentikan jika bagian yang terpotong seudah merapat, dan dicatat banyaknya ketukan, biasanya harus berkisar antara 10-100 ketukan.

f) Tanah pada bagian yang merapat diambil dan dimasukan dalam oven, ditempatkan dalam kontainer yang telah ditimbang beratnya. Sebelum dimasukkan dalam oven tanah + kontainer ditimbang.

g) Setelah dioven selama 24 jam pada temperatur 105-110 0C, baru dimasukkan kedalam desikator selama ± 1 jam untuk mencegah penyerapan uap air dari udara.

h) Percobaan diatas dilakukan 5 kali.

i) Segera dilakukan penimbangan sesudah keluar dari desikator.

j) Setelah kadar air didapat, dibuat grafik hubungan antara kadar air dengan jumlah ketukan dalam kertas skala semi-log. Grafik ini secara teoritis merupakan garis lurus.

(13)

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu d. Perhitungan

Indeks plastisitas (Ip) Ip= WL-WP

Indeks Alir (If)

Indeks kekakuan (It)

Indeks kecairan (I1)

Indeks konsistensi (Ic)

4. Uji Hidrometer (ASTM D-442-63(98))

Metode ini mencakup penentuan dari distribusi ukuran butir tanah yang lolos saringan No. 200

Analisis hidrometer adalah metode untuk menghitung distribusi ukuran butir tanah berdasarkan sedimentasi tanah dalam air, kadang disebut juga uji sedimentasi. Analisis hidrometer ini bertujuan untuk mengetahui pembagian ukuran butir tanah yang berbutir halus.

(14)

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu 2) Air

3) Aquades

Peralatan yang digunakan dalam percobaan ini yaitu : 4) Satu buah hydrometer tipe ASTM -152 H

5) Dua buah tabung gelas dengan volume 1000 cc 6) Stopwatch

7) Mixer dan mangkoknya

8) Timbangan dengan ketelitian 0,01 gram 9) Termometer

10) Dish 11) Oven c. Prosedur Uji

1) Larutan dimasukan kedalam satu tabung gelas dan tambah air hingga volume 1000 cc. tabung gelas yang satu lagi diisi dengan air untuk tempat hydrometer.

2) Tabung yang berisi larutan tanah dikocok selama 30 detik, hydrometer dimasukkan. Pembacaan dilakukan pada menit ke 0, 1, 2, 4 dengan catatan untuk tiap-tiap pembacaan, hydrometer hanya diperkenankan 10 detik dalam larutan, selebihnya hydrometer dimasukkan dalam tabung yang berisi aquades. Temperature juga diukur pada setelah pembacaan. 3) Tabung dikocok lagi dan pembacaan diulang seperti diatas, ini

dilakukan 3 kali dan di ambil harga rata-ratanya.

4) Setelah ini dilanjutkan pembacaan tanpa mengocok, pembacaan dilakukan pada menit ke 8, 30, 45, 60, 90, 210, 1290, 1440. Pada tiap-tiap pembacaan hydrometer diangkat dan diukur temperaturnya.

(15)

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu 6) Dari percobaan diatas dapat dihitung persen lebih halusnya, dan dengan

menggunakan chart dapat dihitung ekuivalennya.

7) Dari hasil perhitungan di atas dapat dibuat grain size distribution

= atau juga dapat dilihat dari table 3.4 Rc = koreksi pembacaan hydrometer = Ra-Co-Ct Ra = Pembacaan hydrometer sebenarnya

Co = Koreksi nol (zero correction) Ct = Koreksi suhu, dilihat dari table 3.5

√

Dimana :

D = Diamter butir (mm)

L = Effective depth (cm), dari table 3.6 t = Elepsed time (menit)

Ƞ = Viskositas aquades (poise), dari table 3.3 GS = Specific gravity of soil

Gw = specific gravity of water, dilihat dari table 3.3 K √

Tabel 3. 1 Properties of Distilled Water

(16)

4 100.000 0.01567

Sumber : Dermawan. Herwan (2010:3)

Tabel 3. 2 Correction Faktor for Unit Weight of Solid

Unit Weight

Sumber : Dermawan. Herwan (2010 :3)

(17)

Temperatur

(°C) Ct

18 -0.50

19 -0.30

20 0.00

21 0.20

22 0.40

23 0.70

24 1.00

25 1.30

26 1.65

27 2.00

28 2.50

29 3.05

30 3.80

Sumber : Dermawan. Herwan (2010 :3)

Tabel 3. 4 Values of K for Several Unit Weight of Soil Solids and Temperature Combination

Unit Weight of Soil Solids and Temperature Combination

(18)

Sumber : Dermawan. Herwan (2010: 4)

Tabel 3. 5 Value of L (Effective Depth) for Use in Stokes Formula for Diameter of Particles from ASTM Soil Hydrometer 152 H

Original Hyd. Reading (Corrected for Meniscus Only)

Effective Depth, L

(cm)

Original Hyd. Reading (Corrected for

Meniscus Only)

Effective Depth, L

(cm)

0 16.3 31 11.2

1 16.1 32 11.1

2 16.0 33 10.9

3 15.8 34 10.7

4 15.6 35 10.5

(19)

6 15.3 37 10.2

5. Uji Kompaksi (ASTM D-698 dan ASTM D-1557)

Pemadatan adalah suatu proses dimana udara pada pori-pori tanah dikeluarkan dengan suatu cara mekanis (digilas/ditumbuk).

(20)

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu b. Bahan dan Alat

Bahan yang digunakan dalam percobaan kompaksi adalah : 1) Tanah lempung ± 25 kg

Peralatan yang digunakan pada percobaan kompaksi ini yaitu : 2) Alat kompaksi :

a) Mold dengan tinggi 4,6”, diameter 4” volume 1/30 cu-ft. b) Collar dengan tinggi 2,5”. Diameter 4”.

c) Hammer dengan berat 5,5 lb atau 10 lb, diameter 2”, tinggi jatuh 12”

atau 18”.

3) Sprayer untuk menyemprot air ke tanah 4) Ayakan no.4

5) Pisau, scoop, palu karet.

6) Timbangan dengan ketelitian 0,1 gram atau 0,01 gram 7) Oven, desikator, container

c. Prosedur Uji

1) Siapkan contoh tanah yang akan diuji ± 25 kg dimana tanah sudah dibersihkan dari akar-akaran dan kotoran lain.

2) Tanah dijemur sampai kering udara (air drained), atau dikeringkan dalam oven dengan suhu 60 0C.

3) Gumpalan-gumpalan tanah dihancurkan dengan palu karet agar butir tanah tidak ikut hancur.

4) Contoh tanah kering dalam keadaan lepas diayak dengan ayakan no.4, hasil ayakan dipergunakan.

5) Tanah hasil ayakan sebanayak ± 3 kg disemprot air untuk mendapat hasil contoh tanah dengan kebasahan merata sehingga bisa dikepal tapi masih mudah lepas (hancur).

(21)

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu 7) Tumbuk dengan hammer sebanyak 25 kali pada tempat yang berlainan.

Hammer yang dipergunakan disesuaikan dengan cara percobaan. 8) Isikan lagi untuk lapis berikutnya dan tumbuk sebanyak 25 kali.

9) Pengisian diteruskan sebanyak 5 lapisan untuk modified atau 3 lapisan untuk standard. Pada penumbukan lapisan terakhir harus dipergunakan sambungan tabung (collar) pada mold agar pada waktu penumbukan hammer tidak meleset keluar.

10) Buka sambungan tabung di atasnya dan ratakan permukaan tanahnya dengan pisau.

11) Mold dan contoh tanah ditimbang.

12) Tanah dikeluarkan dengan bantuan dongkrak dan diambil bagian atas (A), tengah (T), dan bawah (B), masing-masing ± 30 gram kemudaian di oven selama 24 jam.

13) Setelah 24 jam dioven, container + tanah kering ditimbang.

14) Dengan mengambil harga rata-rata dari air ketiganya didapat nilai kadar air nya.

15) Percobaan dilakukan sebanyak minimum 5 kali dengan setiap menambah kadar airnya sehingga dapat dibuat grafik berat isi kering terhadap kadar air. d. Perhitungan

1) Berat isi kering (d) dapat dihitung dengan rumus :

Dimana :

W = Berat total tanah kompaksi bahan dalam mold V = Volume Mold

w = Kadar air kompaksi

(22)

Dimana :

Gs = Berat jenis tanah w = Berat volume air w = Kadar Air

Sr = Derajat kejenuhan

Tabel 3. 6 Standard Compaction Test dan Modified Compaction

Standard Modified

Mold

Diameter 4 inch 4 inch

Isi 1/30 cubic feet 1/30 cubic feet

Hamer

Berat 5.5 pound 10 pound

Tinggi jatuh 12 inch 18 inch

Lapisan 3 Lapisan 5 Lapisan

Jumlah Pukulan 25 x /lapis 25 x /lapis

Energi ± 12400 ft-lb/cu-ft ± 56000 ft-lb/cu-ft

6. Uji Triaxial

Uji Triaxial UU adalah uji kompresi triaxial dimana tidak diperkenankan perubahan kadar air dalam contoh tanah. Sampel tidak dikonsolidasikan dan air pori tidak teralir saat pemberian tegangan geser.

(23)

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu Tujuannya adalah untuk digunakan dalam analisis kestabilan jangka pendek (short term stability analysis)

Bahan yang digunakan dalam uji triaxial ini adalah : 1) Tanah Sedimen dan Tanah Residual

Peralatan yang digunakan pada uji triaxial ini yaitu : 2) Alat Triaxial

3) Membran karet 4) Strecther 5) Stopwatch

6) Alat untuk mengeluarkan tanah dari tabung (piston plunger) 7) Silinder untuk mengambil contoh tanah

8) Oven

9) Timbangan dengan ketelitian 0.1 gr 10) Cawan (container)

11) Desikator 12) Pisau

c. Prosedur Uji

1) Contoh tanah diambil dengan ring silinder ukuran tinggi 76 mm dan diameter 38 mm, kedua permukaannya diratakan.

2) Keluarkan contoh tanah dari silinder dengan menggunakan piston plunger. 3) Ukur diameter dan tinggi sampel secara lebih akurat.

4) Timbang sampel.

5) Dengan bantuan stretcher, contoh tanah diselubungi membran karet. 6) Pasang batu pori di bagian bawah.

(24)

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu 9) Sel triaxial diisi air destilasi hingga penuh dan meluap, tegangan air pori

dinaikkan hingga sesuai tegangan keliling yang diinginkan.

10) Tekanan vertikal diberikan dengan jalan menekan tangkai beban di bagian atas contoh tanah yang dijalankan oleh mesin dengan kecepatan tertentu. 11) Pembacaan diteruskan sampai pembacaan proving ring dial memperlihatkan

penurunan sebanyak 3 kali atau sampai regangan mencapai  15%.

12) Keluarkan contoh tanah dari sel Triaxial kemudian digambar bidang runtuhnya.

13) Contoh tanah dibagi menjadi 3 bagian untuk ditentukan kadar airnya.

14) Percobaan dilakukan lagi dengan tegangan sel yang lebih besar dengan prosedur seperti di atas

d. Perhitungan

1) Perhitungan berat isi tanah basah (γn):

γn = [kN/m 3

]

2) Perhitungan regangan aksial :

∈ =

Dengan :

∈ = regangan axial (%)

�L = perubahan contoh tanah yang teruji pada arloji pengukur (mm) Lo = panjang/tinggi awal contoh tanah (mm)

3) Perhitungan luas penampang rata-rata contoh uji :

A =

∈

Dengan :

A = luas penampang rata-rata contoh uji pada regangan tertentu (cm2) Ao = Luas rata-rata sebelum diuji (cm2)

4) Perhitungan tegangan deviator 1 - 3 = [kN/m2]

(25)

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu 1 - 3 = tekanan deviator (kN/m2)

P = gaya axial, diperoleh dari pembacaan cincin pembebanan x factor

kalibrasi (kN)

5) Koreksi karet membran ; koreksi terhadap tegangan deviator dilakukan bila

perbedaan tegangan akobat kekakuan karet tersebut melebihi 5%

r = ∈

dan D = √ dengan :

r = koreksi terhadap tegangan deviator (kN/m2)

D = diameter benda uji (mm)

t = tebal karet (mm)

∈ =regangan aksial (%)

Em = modulus perpanjangan per satuan lebar (N/mm)

Modulus perpanjangan (Em) ditentukan dengan cara menggantung karet selebar 10,0 mm pada suatu batang tipis; pasang batang yang lain pada bagian bawah karet yang tergantung tersebut; ukur dan catat gaya per satuan regangan yang diperoleh akibatmeregangnya karet; Modulus perpanjangan diperoleh dari persamaan di bawah denganmenganggap bahwa satuan yang digunakan adalah konsisten.

Em =

Dengan :

F = gaya untuk mengembangkan karet (N/mm)

Am = dua kali tebal karet awal dikalikan lebar strip karet (mm) L = panjang karet sebelum mengembang (mm)

�L = perubahan panjang karet akibat gaya F (mm)

Gambar lingkaran Mohr dari ketiga contoh uji dan tentukan nilai kuat geser

(26)

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu sumbu X;alternatif lain untuk menentukan kuat geser tersebut adalah dengan cara diagram p-q,yaitu dengan mengambil

p =   sebagai sumbu X dan q =   segai sumbu Y, sudut geser dalam  = arc.sin(tan.α) dan kohesi c = a/cos , dimana a adalah jarak dari titik 0 ke awal garis lurus yang ditarik melalui ketiga titik hasil uji dan a adalah sudut kemiringan garis tersebut terhadap horizontal.

7. Uji Permeabilitas

Permeabilitas adalah sifat bahwa zat cair dapat mengalir lewat bahan berpori. Koefisien permeabilitas adalah konstanta aliran air di dalam tanah tersebut.

Uji permeabilitas bermaksud untuk mendapatkan nilai koefisien permeabilitas (k) dari suatu contoh tanah. Kegunaan dari koefisien permeabilitas adalah dapat memperhitungkan kehilangan air dari suatu tempat penadah air dengan menghitung debit pengaliran rembesan.

Alat-alat yang digunakan : 1) Alat Permeameter (lengkap) 2) Stop Watch

3) Gelas ukur (untuk wadah air dari outflow) 4) Kertas pori

c. Prosedur Uji

1) Siapkan contoh tanah yang akan diuji. 2) Siapkan air untuk proses pengujian.

(27)

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu 4) Lepaskan tutup chamber bagian atas dengan cara melepaskan ketiga mur

knurled.

5) Angkat kedua batu pori dan pegas yang ada di dalam chamber. 6) Masukkan batu pori bagian bawah ke dalam chamber.

7) Masukkan kertas pori yang sudah dicetak di atas batu pori bagian bawah. 8) Tuangkan tanah yang akan diuji ke dalam chamber. Posisi tanah di atas

kertas dan batu pori bagian bawah.

9) Padatkan lapisan tanah dengan alat pemadat sesuai dengan kepadatan yang diinginkan. Proses pemadatan dilakukan untuk setiap ketebalan ± 2 cm. 10) Masukkan kertas pori yang sudah dicetak di atas tanah uji.

11) Masukkan batu pori bagian atas ke dalam chamber.

12) Letakkan per/pegas (compression spring) di atas batu pori bagian atas. 13) Pasang tutup chamber bagian atas, kemudian pasang kembali ketiga mur

knurled dan kencangkan.

14) Ukur dan catat panjang/tinggi tanah uji.

Falling Head Permeability Test

1) Pasang corong (funnel) di atas burette (pipa ukur) dan sesuaikan ketinggiannya dengan meteran yang menempel di alat permeameter.

2) Tempatkan gelas ukur atau wadah di saluran pembuangan (outlet). 3) Buka klep outlet di bagian bawah burette.

4) Masukkan air ke dalam burette melalui funnel. Biarkan air mengalir keluar dari outlet sampai aliran air menjadi stabil.

5) Setelah aliran keluar stabil, tutup klep outlet di bagian bawah burette.

6) Ukur dan catat ketinggian air di dalam burette. Didapat nilai initial height of water (h0) atau tinggi awal air.

7) Buka klep outlet di bagian bawah burette, berbarengan dengan meng-on-kan

stop watch untuk perhitungan waktu.

(28)

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu 9) Setelah terjadi perbedaan tinggi (∆h) air pada burette yang signifikan dan

dirasa cukup, tutup klep outlet di bagian bawah burette, berbarengan dengan meng-off-kan stop watch.

10) Catat ketinggian air di dalam burette. Didapat nilai final height of water (h1)

atau tinggi akhir air.

11) Catat waktu (t) yang dibutuhkan untuk mendapatkan perbedaan tinggi (∆h) air pada burette.

12) Lakukan perhitungan ke dalam rumus Falling Head Permeability Test untuk mendapatkan nilai koefisien permeabilitasnya.

13) Ulangi langkah di atas tiga kali atau lebih, dan hitung rata-rata nilai koefisien permeabilitasnya.

d. Perhitungan

Falling Head Permeability Test

Rumus yang digunakan : k =

ln

dimana :

k = koefisien permeabilitas a = luas burette

L = panjang/tinggi sampel (tanah uji) A = luas area chamber

h0 = tinggi air awal h1 = tinggi air akhir

t = waktu yang dibutuhkan untuk mendapatkan perbedaan tinggi (∆h) air pada burette

Tabel 3. 7 Typical Permeability Coefficients for Different Soils

(29)

Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu | perpustakaan.upi.edu (cm/detik)

Gravels and

Coarse Sands >10 -1

Fine Sands 10-1– 10-3 Silty Sands 10-3– 10-5 Silts 10-5– 10-7 Clays < 10-7