LAPORAN PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH MODUL 10
KONSOLIDASI
KELOMPOK 17
Aulia Rizky Tansir (1106009816)
Firdaus (1106067835)
Martha Destri Arsari (1106005042)
Tanggal Praktikum : 12 Oktober 2013 Tanggal Pengumpulan :
Asisten Praktikum : Sandhamurti Prabastiwi
Paraf :
Nilai :
LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS INDONESIA
DEPOK 2013
MODUL 10 KONSOLIDASI
I. TUJUAN PERCOBAAN
Menentukan koefisien pemampatan / Compression Index (Cc)
Mencari tegangan Pre-Consolidated (Pc), untuk mengetahui kondisi tanah dalam keadaan Normally Consolidated atau Over Consolidated
Menentukan koefisien konsolidasi (Cv), yang menjelaskan tingkat kompresi primer tanah
Menentukan koefisien pemampatan kembali / Recompression Index (CR)
II. ALAT DAN BAHAN
Consolidation loading service
Consolidation cell
Ring konsolidasi
Beban (1, 2, 4, 8, 16, 32 kg)
Jangka sorong dengan ketelitian 0.01 mm
Gergaji kawat
Vaseline, kertas tissue, batu Porous
Oven
Dial dengan akurasi 0.002 mm
Stopwatch
Extruder
Timbangan dengan ketelitian 0.01 gr
Can
III. TEORI SINGKAT III.1 Teori Konsolidasi
Konsolidasi adalah peristiwa penyusutan volume secara perlahan pada tanah jenuh sempurna dengan permeabilitas rendah akibat pengalran sebagian air pori. Proses tersebut berlangsung terus sampai kelebihan tekanan air pori yang disebabkan oleh kenaikan tegangan total telah benar-benar hilang. Penurunan konsolidasi adalah
perpindahan vertical permukaan tanah sehubugan dengan perubahan volume pada suatu tingkat dalam proses konsolidasi. Perkembangan konsolidasi di lapangan dapat diketahui dengan menggunakan alat piezometer yang dapat mencatat perubahan air pori terhadap waktu.
III.2 Normally dan Over Consolidated
Terkonsolidasi secara normal (normally consolidated) yaitu dimana tegangan efektif yang membebani tanah pada waktu sekarang merupakan tegangan maksimum yang pernah dialami oleh tanah itu. Sedangkan terlalu terkonsolidasi (overconsolidated) yaitu dimana tegangan efektif yang membebani tanah sekarang adalah lebih kecil dari tegangan yang pernah dialami tanah sebelumnya.
http://sisfo.itp.ac.id/bahanajar/bahanajar/Herman/Kuat%20geser.pdf
III.3 Pengertian dan Interpretasi Cv dan Cc
Koefisien konsolidasi (Cv) adalah parameter yang menghubungkan perubahan tekanan air pori ekses terhadap waktu. Karakteristik konsolidasi dinyatakan oleh koefisien konsolidasi (Cv) yang menggambarkan kecepatan kompresi tanah terhadap waktu.
http://adhimuhtadi.dosen.narotama.ac.id/files/2011/04/6_Uji-Konsolidasi.pdf
Koefisien pemampatan volume (Cc) adalah kemiringan dari bagian lurus grafik e - log p’ hasil pengujian konsolidasi di laboratorium.
R a h a r d j
(Rahardjo (1994) menyimpulkan bahwa korelasi antara Cc dengan eo lebih baik dari pada korelasi antara Cc dengan LL dan korelasi antara Cc dengan Wn. Sehingga untuk mendapatkan nilai Cc menggunakan :
http://sisfo.itp.ac.id/bahanajar/bahanajar/Herman/Konsolidasi.pdf III.4 Elemen Tanah (Solid dan Void)
Angka pori atau void ratio (e) didefinisikan sebagai perbandingan antara volume pori dan volume butiran padat.
http://eprints.undip.ac.id/34449/7/2164_chapter_II.pdf
Hubungan antara angka pori dan tegangan efektif tergantung dari tegangan yang dialami oleh lempung tersebut. Bila tegangan efektif sekarang maksimum, yang pernah diterima oleh lempung, maka lempung tersebut dikatakan terkonsolidasi normal (normally consolidated). Sebaliknya, bila tegangan-tegangan pada suatu saat yang lalu lebih besar dari tegangan efektif sekarang, maka tanah tersebut dikatakan terkonsolidasi berlebih (over consolidated). Perbandingan nilai tegangan efektif maksimum yang lalu dengan yang sekarang disebut rasio konsolidasi
berlebih (overconsolidation ratio, OCR). Lempung yang terkonsolidasi berlebih mempunyai nilai OCR yang lebih besar daripada lempung yang terkonsolidasi normal. Biasanya konsolidasi berlebihan merupakan merupakan hasil dari faktor-faktor geologi, misalnya erosi pada lapisan di atasnya, pencairan lapisan es, dan kenaikan muka air tanah yang permanen.
IV. PROSEDUR PRAKTIKUM Persiapan praktikum:
a. Membersihkan dan megolesi Vaseline di seluruh permukaan ring konsolidometer bagian dalam, kemudin mengukur dimensi D dan ho, dan menimbang massanya
(Wring).
b. Mengeluarkan sampel tanah dengan extruder lalu memasukkan ke dalam ring dan meratakan permukaan dengan spatula. Lalu menimbang Wwo nya.
c. Memotong sebagian kecil sampel tanah kemudian dimasukkan ke dalam can yang sudah diketahui beratnya, kemudian ditimbang menggunakan timbangan digital. Setelah ditimbang, memasukkan sampel tanah dan can ke dalam oven, keesokkan harinya ditimbang kembali. Hal ini bertujuan untuk mencari besarnya nilai kadar air sebelum tanah terkonsolidasi.
Jalannya praktikum:
a. Menyusun modul ke dalam sel konsolidasi dengan urutan dari bawah :
Batu pourous
Kertas tissue
Sampel tanah dalam ring
Kertas tissue
Batu pourous
Silinder tembaga untuk meratakan beban
Penahan dengan 3 mur
b. Memberikan air ke permukaan silinder tembaga sampai tergenang, kemudian menyetting dial menjadi nol dengan menahan lengan beban menggunakan baut penyeimbang.
c. Memberikan pembebanan konstan (loading) sebesar 1 kg dengan interval waktu 0”, 6”, 15”, 30”, 60”, 120”, 240”, 480”, 900”, 1800”, 3600” dan 24 jam. Lalu mencatat tiap pembacaan dial.
d. Mengulangi percobaan untuk pembebanan 2, 4, 8, 16, 32 kg dengan interval waktu 24 jam. Lalu mencatat tiap pembacaan dial.
e. Melakukan proses unloading yaitu menurunkan beban secara bertahap dari 32, 16, 8, 4, 2 dan 1 kg. Mencatat nilai unloading sebelum beban diturunkan.
f. Mengeluarkan tanah dari sel konsolidometer dan ring berikut sampel tanah kemudian ditimbang dan dimasukkan ke dalam oven untuk mendapatkan berat kering sampel (Wd) sehingga dapat ditentukan kadar airnya.
V. PENGOLAHAN DATA
a. Data Praktikum (terlampir)
b. Tabel Perhitungan Properti Fisik Tanah
1 Diameter ring (d) 6.32 cm
2 Luas ring (A) 1/4 πd^2 = 31.371 cm^2
3 Tinggi ring (Ht) 2 cm
4 Tinggi sampel (Hi) 2 cm
5 Specivic Gravity (Gs) 2.68
6 Berat (tanah+ring) awal 164.2 gr
7 Berat ring 58.5 gr
8 Berat tanah basah (Wt) (6-7) 164.2 - 58.5 = 105.7 gr
9 Berat tanah basah + can 124.70 gr
10 Berat tanah kering + can 93.89 gr
11 Berat can 16.70 gr
12 Berat air (9-10) 124.7 - 93.89 = 30.81
gr 13 Berat tanah kering (Ws') (10-12) 93.89-16.7 =
77.19
gr 14 Kadar air awal (Wi) (berat air/Ws')*100%
(30.81/77.19)*100% = 39.914 %
15 Berat tanah basah + ring 164.51 gr
16 Berat tanah kering + ring 133.39 gr 17 Berat tanah kering oven
(Ws)
(16-7) 133.39 - 58.5 = 74.89
gr 18 Kadar air akhir (Wf) (berat air/Ws)*100%
(30.81/74.89)*100% = 41.140 %
20 Beda tinggi (Hv) (4-19) 2 - 0.87 = 1.12 cm 21 Derajat Saturasi (Si) (Wt-Ws/Hv*A)
(105.7 - 74.89 / 1.109 * 31.371) = 0.89
%
22 Void ratio (eo) (Hv/Ho) = 1.12/0.87 = 1.29
23 Pembacaan awal 524*10^-4 cm
24 Pembacaan akhir 2443*10^-4 cm
25 Beda tinggi (∆H) (23-24) = 0.192 cm 26 Tinggi sampel akhir (Hvf) (20-25) = 0.9271 cm 27 Void ratio akhir (ef) (Hvf/Ho) = 0.9271/0.87
= 1.066
c. Contoh Perhitungan
T90
Contoh plot kurva t90 untuk beban 1 kg :
C v
Dari grafik didapat nilai : √t90 = 0.8 min
t90 = 0.64 min
Nilai t90 untuk setiap beban yaitu :
Beban (kg) t90 (menit) 1 0.64 2 0.49 4 0.36 8 0.36 16 0.09 32 0.49
Cv
Nilai Cv untuk beban 1 kg : H = 0.997 cm
t90 = 0.64 menit
Cv =
= 1.32 / menit
Nilai Cv untuk setiap beban yaitu :
Beban (kg) t90 H (cm) Cv 1 0.64 0.997 1.32 2 0.49 0.995 1.71 4 0.36 0.991 2.32 8 0.36 0.986 2.29 16 0.09 0.973 8.92 32 0.49 0.952 1.57 Cc, Cr, Po, Ocr Cc = = = 0.299 dimana e2 = e titik 16 = 1.12 P2 = 5.0522 e1 = e titik 32 = 1.03 P1 = 10.1044 Cr = = = 0.066
dimana e2 = e titik 1 = 1.23 P2 = 0.3157 e1 = e titik 2 = 1.22 P1 = 0.6316 Po = x H Wt = 105.7 gr = 105.7 x 10-3 kg Hi = 2 cm A = 31.371 cm2 H = 1 m = 100 cm Po = x 100 = 0.168 kg/cm 2 OCR = = = 23,81 Pc
Nilai Pc didapat dari grafik di bawah ini :
Grafik Hubungan Cv dengan Pressure 1.32 1.71 2.32 2.29 8.92 1.57 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 8.00 9.00 10.00 0 1 10 100 Cv Pressure [kg/cm2] Grafik Cv vs P loading
VI. ANALISA
Analisa Percobaan
Praktikum konsolidasi ini bertujuan untuk mencari nilai tegangan Pre
Consolidate (Pc), koefisien konsolidasi (Cv), koefisien pemampatan/ Compression Index (Cc), dan koefisien pemampatan kembali/ Recompression Index (Cr).
Sebelum memulai praktikum, praktikan memastikan terlebih dahulu apakah semua alat sudah lengkap dan dicek keadaannya agar jalannya praktikum tidak terhambat. Persiapan praktikum dimulai membersihkan dan megolesi vaseline di seluruh permukaan ring konsolidometer bagian dalam, hal ini bertujuan agar sampel tanah tidak terjadi keretakan halus dan mudah dilepaskan ketika selesai dalam proses konsolidasi. Kemudian mengukur dimensi D dan ho, dan menimbang massanya
(Wring). Setelah itu mengeluarkan sampel tanah dengan extruder lalu memasukkan ke
dalam ringdan meratakan permukaan dengan spatula agar proses konsolidasi lebih merata kesemua permukaan tanah. Lalu ring beserta sampel tanah tersebut kemudian ditimbang beratnya (Wwo). Karena alat konsolidasi pada praktikum ini terbatas,
praktikan bergabung dengan praktikan dari kelompok lain, sehingga sampel tanah yang sudah ditimbang tadi dimasukkan ke desikator terlebih dahulu sembari menunggu praktikan kelompok lain selesai melakukan praktikum lainnya dan dapat bergabung untuk memulai uji konsolidasi ini. Sampel tanah ditempatkan di desikator agar mempertahankan kelembaban tanah yang peka terhadap pengaruh udara sehngga menjaga agar kadar air tidak meningkat, dan sesuai fungsi dari desikator yaitu mengeringkan dan mendinginkan sampel yang akan digunakan untuk uji kadar air, maka sampel diletakkan di desikator untuk sementara.
Disamping itu sebongkah kecil sampel tanah diambil dan diletakkan di can yang sudah diketahui beratnya, kemudian ditimbang menggunakan timbangan digital. Setelah ditimbang, dimasukkan ke dalam oven, keesokkan harinya ditimbang kembali. Hal ini bertujuan untuk mencari besarnya nilai kadar air sebelum tanah terkonsolidasi.
Praktikan melanjutkan jalannya praktikum setelah persiapan praktikum sudah selesai dan praktikan dari gabungan kelompok telah lengkap. Diawali dengan menyusun sampel yang akan diuji dengan urutan batu porous, kertas pori, sampel tanah dalam ring, kertas pori, batu porous, silinder tembaga dan penahan dengan 3 mur. Pada pelaksanaan praktikum, praktikan menggunakan tisu sebagai pengganti
kertas pori. Kertas pori yang diganti dengan kertas tisu ini diperbolehkan (SNI 6424:2008). Batu porous yang digunakan merupakan batu pourous dengan permukaan cukup rata dan halus. Fungsi kertas pori dan batu porous adalah untuk menjaga aliran air bisa ke atas dan ke bawah sehingga tidak langsung ke sampel tanah. Silinder tembaga berfungsi sebagai alat untuk meratakan beban yang diterima ring. Sedangkan penahan 3 mur berfungsi sebagai pengikat antara ring dan alat konsolidasi agar tidak terjadi perpindahan yang akan menggangu proses konsolidasi. Sebelum mur dikuatkan, praktikan memastikan terlebih dahulu kondisi lengan alat konsolidasi sudah tegak lurus terhadap lengan tempat meletakan beban.
Setelah itu praktikan memberikan air pada sampel yang telah diurutkan hingga permukaan silinder tembaga tergenang. Kemudian melakukan pembacaan awal dial. Pembacaan awal yang didapatkan sebesar 524. Angka ini menjadi acuan sebagai titik nol pembacaan dial. Selanjutnya, beban sebesar 1 kg diletakkan pada lengan beban. Pada proses loading tersebut terjadi perputaran jarum pada dial. Dial dibaca untuk interval waktu 0”, 6”, 15”, 30”, 60”, 120”, 240”, 480”, 900”, 1800”, 3600” dan 24 jam setelah beban 1 kg diletakkan. Keesokkan harinya pembebanan 2 kg dan seterusnya secara berurutan 4 kg, 8 kg, 16 kg, dan 32 kg. Namun, saat proses loading beban dari 4 kg menjadi 8 kg pembacaan dial tidak dilakukan pada interval 24 jam, melainkan 48 jam. Hal ini dikarenakan masing-masing praktikan tidak memiliki keluangan waktu untuk mengecek atau membaca dial di laboraturium sehingga pembacaan pun mejadi telat satu hari. Beruntung, sampai penambahan beban terakhir (32 kg) hal ini tidak terulang.
Kemudian setelah proses loading selama total tujuh hari telah berjalan, praktikan melakukan proses unloading dengan menurunkan beban yang ada dari 32 kg menjadi 16 kg, 8 kg, 4 kg, 2 kg, dan 1 kg dan melakukan pembacaan dial setiap penurunan beban. Karena terbatasnya waktu untuk praktikum ini, maka pembacaan dial proses
unloading tidak dilakukan dalam interval 24 jam, melainkan 12 jam. Setelah proses unloading selama total tiga hari selesai, ring beserta sampel tanah dikeluarkan dari
alat konsolidasi lalu menghitung beratnya dengan alat timbang digital. Kemudian ring serta sampel tanah tersebut dioven selama satu hari dan ditimbang kembali sehingga dapat ditentukan besarnya kadar air sampel tanah setelah konsolidasi. Namun dikarenakan masing-masing praktikan tidak memiliki keluangan waktu untuk mengecek atau mengeluarkan sampel tanah yang telah dioven tersebut, sehingga
sampel tanah baru dikeluarkan dari oven dan ditimbang setelah sampel tanah tersebut teroven selama dua hari.
Analisa Hasil
Setelah melakukan pengolahan data, maka praktikan mendapatkan nilai koefisien pemampatan (CC), tegangan Pre Consolidate (Pc), koefisien konsolidasi (CV) dan
nilai pemampatan kembali CR). Koefisien Pemampatan (Cc)
Untuk menentukan nilai Cc, digunakan rumus sebagai berikut :
dimana e2 adalah angka pori pada pembebanan 16 kg dan e1 adalah angka pori
pada pembebanan 32 kg sedangkan P1 merupakan tekanan akibat pembebanan 32
kg dan P2 adalah tekanan akibat pembebanan 16 kg. Sehingg dengan
menggunakan rumus di atas, koefisien pemampata dari praktikum ini didapat sebesar 0.299.
e2 = e titik 16 = 1.12 P2 = 5.0522 kg/cm2
e1 = e titik 32 = 1.03 P1 = 10.1044 kg/cm2
Cc = = = 0.299
Tegangan Pre Consolidate (Pc)
Nilai PC diperoleh dengan membuat grafik hubungan antara pressure dengan void
ratio (terlampir). Cara pencarian nilai PC dengan grafik lebih lanjut akan
dijelaskan dalam analisa grafik menentukan nilai PC. Besarnya nilai PC yang
didapatkan adalah 4 kg/cm2. Semakin besar tekanan, semakin berkurang nilai angka pori.
Koefisien Konsolidasi (Cv)
Koefisien konsolidasi menunjukkan kecepatan pengaliran air pori saat konsolidasi. Untuk menentukan nilai CV terlebih dahulu harus dicari nilai t90 dari
(terlampir). Sehingga nilai CV untuk masing-masing pembebanan dapat dihitung menggunakan rumus : ( ( )) .
Nilai CV yang diperoleh dalam percobaan untuk masing-masing pembebanan
adalah sebagai berikut :
Beban (kg) t90 H (cm) Cv 1 0.64 0.997 1.32 2 0.49 0.995 1.71 4 0.36 0.991 2.32 8 0.36 0.986 2.29 16 0.09 0.973 8.92 32 0.49 0.952 1.57
Koefisien Pemampatan Kembali (Cr)
Nilai pemampatan kembali (Cr) diperoleh dengan rumus yang sama dengan
rumus yang digunakan untuk menghitung CC. Namun, e2 adalah angka pori saat
pembebanan 2 kg dan e1 adalah angka pori saat pembebanan 1 kg. Nilai CR yang
diperoleh dalam percobaan adalah 0,066. Cr = = = 0.066
dimana e2 = e titik 1 = 1.23 P2 = 0.3157
e1 = e titik 2 = 1.22 P1 = 0.6316 Tegangan Awal (P0)
Besarnya nilai tegangan awal (P0) juga didapat dengan menggunakan rumus :
dimana Wt adalah berat sampel tanah basah. Hi adalah tinggi tanah awal sampel tanah. A adalah luas penampang sampel tanah. H adalah kedalaman diambilnya sampel tanah. Dari perhitungan didapat nilai Po sebesar 0.168 kg/cm2.
Nilai OCR
Dengan diperolehnya nilai Po dan Pc, kita dapat mengetahui kondisi tanah
normally atau over consolidated dengan membandingkan nilai Pc dengan Po atau
yang sering disebut dengan OCR (Over Consolidation Ratio). Apabila hasil perbandingan Pc/P0 = Pc < P0 maka kondisi tanah tersebut adalah Under
Consolidated.
Dari hasil uji konsolidasi ini didapat nilai OCR =
=
=
23.81, dimananilai Pc > P0 maka kondisi tanah hasil praktikum ini adalah Over Consolidated.
Maka dapat disimpulkan bahwa kondisi tanah di samping Departemen Teknik Sipil FTUI ialah Over Consolidated. Hal ini dapat dikatakan bahwa tanah tersebut telah terkonsolidasi, jadi pada kondisi dahulu tanah tersebut pernah terbebani dengan beban yang lebih besar dari pada kondisi yang sekarang.
Analisa Grafik
Grafik t90
T90 adalah waktu untuk mencapai konsolidasi 90%. Untuk menentukan t90 dibuat
grafik hubungan antara akar selang waktu dengan besarnya penurunan yang terjadi untuk masing-masing beban. Grafik dibuat secara manual menggunakan penggaris (terlampir). Setelah ditentukan semua titiknya, membuat garis singgung di daerah penurunan awal kira-kira dari t = 6 detik hingga t = 30 detik. Kemudian mencari titik potong dengan sumbu akar waktu sebesar 1,15 kali dari absis titik potong yang pertama tadi untuk dihubungkan dengan titik awal hingga memotong kurva. Titik tersebut yang dinamakan t90. Pada tiap beban kurva yang
terbentuk (dapat dilihat di lampiran) dirasa memiliki bentuk yang normal karena sampel tanah mengalami penurunan terkecuali untuk beban 8 kg. Kurva yang terbentuk tidak sempurna karena ada kesalahan data, kesalahan ini disebakan kesalahan praktikan dalam pembacaan dial saat proses loading. Namun hal ini tidak terlalu banyak mempengaruhi dalam menantukan nilai t90. Sehinggat nilai
t90 tiap beban tetap dapat ditentukan. Berikut adalah nilai t90 masing-masing
Grafik Penentuan Pc
Untuk menentukan nilai tegangan pra-konsolidasi (PC), dibuat grafik antar
perbandingan antara angka pori dengan tegangan akibat beban. Garis dibuat menghubungkan setiap titik dari loading hingga unloading. Kemudian, garis lurus ditarik melalui titik tegangan 0 kg/cm2 dan 10.1044 kg/cm2. Lalu membuat garis sejajar yang menyinggung garis lengkung (garis penghubung titik-titik). Dari perpotongan garis lengkungan dengan garis sejajar dibuat garis horisontal. Selanjutnya, membuat garis yang melalui titik 16 kg dan 32 kg. Terakhir, membuat garis yang membagi sudut antara garis horisontal dan garis titik 16 kg dan 32 kg. Titik perpotongan tersebut ditarik garis lurus ke atas dan didapatkan nilai PC. Dari grafik (terlampir) diperoleh nilai tegangan pra-konsolidasi sebesar 4
kg/cm2. Dari grafik ini dapat kita simpulkan bahwa semakin besar tekanan, angka pori semakin berkurang.
Beban (kg) t90 (menit) 1 0.64 2 0.49 4 0.36 8 0.36 16 0.09 32 0.49
Grafik Cv vs P
Grafik Cv vs P ini dibuat dari nilai Cv yang diadapat dari hasil pengolahan data (terlampir) dengan P yaitu pembebanan yang dilakukan terhadap sampel tanah. Dari grafik dapat dilihat bahwa nilai koefisien konsolidasi (Cv) tanah yang paling tinggi yaitu 8.92 cm2/min adalah saat beban 32 kg. Sehingga dapat disimpulkan bahwa semakin besar beban yang diberikan maka semakin besar pula nilai koefisien konsolidasinya. Namun untuk praktikum kali ini, karena ada salah pembacaan dial saat beban 8 kg, sehingga ada kesalahan pula nilai koefisien konsolidasinya. Dimana pada beban 8 kg nilai Cv nya lebih besar disbanding saat beban 16 kg.
Analisa Kesalahan
Kesalahan yang dilakukan praktikan selama praktikum dan pengolahan data antara lain :
Kecermatan dalam pembacaan dial, pengukuran dimensi, dan penimbangan saat praktikum sehingga mempengaruhi keakuratan data yang didapat
Ketidakkonsistenan dalam proses loading, dimana seharusnya beban ditambah per harinya, namun saat loading beban dari 4 kg menjadi 8 kg adalah lebih dari satu hari
Kurangnya ketelitian penggambaran garis untuk grafik t90 yang dilakukan secara
manual sehingga mempengaruhi keakuratan nilai t90 yang didapat
Ketelatan praktikan dalam menimbang sampel tanah hasil konsolidasi yang sudah dioven 1.32 1.71 2.32 2.29 8.92 1.57 1.00 3.00 5.00 7.00 9.00 0 1 10 100 Cv Pressure [kg/cm2] Grafik Cv vs P loading
VII. APLIKASI
Maksud dari uji konsolidasi adalah memberikan beban secara bertahap kepada tanah dan mengukur perubahan volume (atau perubahan tinggi) sampel tanah terhadap waktu. Dengan demikian dapat ditentukan :
a. Sifat kemampuan tanah yang dinyatakan dalam indeks kompresi (Cc) dan
koefisien pemampatan volume (mv)
b. Karakteristik konsolidasinya yang dinyatakan dalam koefisien konsolidasi (Cv)
yang merupakan fungsi permeabilitas tanah. Secara tidak langsung nilai permeabilitas tanah (k) dapat ditentukan
Aplikasi dari uji konsolidasi yang bisa digunakan di lapangan adalah untuk menentukan penurunan tanah dan juga penurunan konsolidasi. Kedua hal ini perlu diperhitungkan dalam membangun sebuah infrastruktur, karena hampir semua infrastruktur dibangun di atas tanah. Perhitungan penurunan tanah ini dilakukan agar tidak terjadi penurunan tanah yang mendadak atau penurunan yang terlalu besar, karena menyangkut keamanan dari infrastruktur yang dibangun. Hendaknya dalam pembangunan infrastruktur, penurunan tanah haruslah kecil hingga tidak dapat dirasakan oleh orang-orang yang berada di dalam atau di atas infrastruktur tersebut. Jika penurunan tanah yang terjadi sangat besar, akan muncul kemungkinan ketidakstabilan struktur, contoh aplikasi langsungnya adalah pada pembuatan atau pengerasan jalan.
VIII. KESIMPULAN
Berdasarkan hasil percobaan maka didapat :
1. Nilai koefisien pemampatan / Compression Index (Cc) Nilai Cc laboraturium = 0.299
2. Nilai tegangan Pre-Consolidated (Pc)
Pc (tegangan maksimum yang pernah dialami tanah pada masa lampau) = 4 kg/cm2
P0 (tegangan yang dialami tanah pada masa sekarang) = 0.168 kg/cm2
OCR = 23.81
Pc > P0 sehingga tanah hasil uji laboraturium ini keadaannya adalah Over
Consolidated
3. Nilai koefisien konsolidasi (Cv) untuk tiap beban :
Beban (kg) t90 H (cm) Cv 1 0.64 0.997 1.32 2 0.49 0.995 1.71 4 0.36 0.991 2.32 8 0.36 0.986 2.29 16 0.09 0.973 8.92 32 0.49 0.952 1.57
4. Nilai koefisien pemampatan kembali / Recompression Index (Cr)
IX. REFERENSI
Laboratorium Mekanika Tanah. 2009. Pedoman Praktikum Mekanika Tanah. Depok : Departemen Teknik Sipil FTUI
Budhu, Muni. 2007. Soil Mechanics and Foundations 2nd Edition. John Wiley & Sons, Inc. http://sisfo.itp.ac.id/bahanajar/bahanajar/Herman/Kuat%20geser.pdf http://adhimuhtadi.dosen.narotama.ac.id/files/2011/04/6_Uji-Konsolidasi.pdf http://eprints.uns.ac.id/1180/1/14-55-1-PB.pdf http://sisfo.itp.ac.id/bahanajar/bahanajar/Herman/Konsolidasi.pdf http://eprints.undip.ac.id/34449/7/2164_chapter_II.pdf http://www.scribd.com/doc/44505930/konsolidasi
SNI 6424 : 2008, Cara Uji Potensi Pengembangan atau Penurunan Satu Dimensi Tanah Kohesif
http://www.kamuslife.com/2012/03/desikator-fungsi-desikator.html http://www.kamusq.com/2012/09/desikator-adalah-pengertian-dan.html
http://geotip.igt.ethz.ch/index.php?&gfield=knowledge&gmenuleft=blocs&gblocid= 390&PHPSESSID=rls0jtdd8j61eq64ki2jsa1pj2
X. LAMPIRAN
a. Data Praktikum
CONSOLIDATION TEST (Time - Compression Data)
Project : Consolidation Test
Location : Fakultas Teknik UI Sample No. : HB-1
Description of Soil : Clay Depth of Sample (m) : 1
Tested By : Kelompok 16,17,18 Date of Testing : 12-24 October
Ring dimension Initial Water Content Determination
Diameter (cm) : 6.32 Wt wet soil + can (gr) : 124.70
Height (cm) : 2.00 Wt dry soil +can (gr) : 93.89
Area (cm2) : 31.371 Wt of moisture (gr) : 30.81
Volume (cm3) : 62.700 Wt of dry soil (gr) : 77.19
Weight (gr) : 58.5 Water content(%) : 39.914
Settlement Data
12-Oct 13-Oct 16-Oct 18-Oct 19-Oct 20-Oct
1 2 4 8 16 32 0.3157 0.6315 1.2630 2.5261 5.0522 10.1044 524 631 716 866 1100 1600 590 660 770 1060 1360 2020 592 664 788 1080 1370 2060 604 666 792 1090 1380 2070 608 669 799 1094 1402 2100 610 671 808 1208 1422 2126 614 674 811 1218 1442 2164 616 676 817 1230 1466 2206 618 680 821 1240 1486 2248 620 681 826 1248 1498 2290 622 688 830 1260 1530 2296 631 716 866 1100 1600 2443 1964 1987 2096 2163 2276
Calculation Final Water Content Determination
Initial height of soils (Hi) : 2.00 cm Wt. wet + ring (gr) : 164.51gr
Specific gravity (Gs) : 2.68 Wt. dry + ring (gr) : 133.39gr
Wt ring + speciment : 164.20 gr Wt. ring (gr) : 58.5 gr
Wt of ring : 58.5 gr Oven dry wt of soil (gr) : 74.89
Wt wet soil (Wt) : 105.70 gr Water content (%) : 41.140%
Computed dry wt of soil (Ws') : 2.583436 gr Final degree of sat. (%) : 100%
Oven dry wt of soil (Ws) : 74.89 gr
Computed Ht of solids (Ho) : 0.87 cm
Initial Ht of voids (Hv) : 1.12 cm
Initial degree saturation (Si) : 0.89 %
Initial void ratio (eo) : 1.29
Final Test Data
Initial Dial Reading : 524 μm
Final Dial Reading : 2443 μm
Change in Sampel Ht : 0.192 cm
Final Ht of voids (Hvf) : 0.9271 cm
Final Void Ratio (ef) : 1.066
Kampus UI-Depok 16424 Telp. (021) 7270029, 78849102 Fax. (021) 7270028 2 4 8 15 30 60 end
FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS INDONESIA LABORATORIUM MEKANIKA TANAH Unloading Date Load (kg) kg/cm2 Loading 0.00 0.10 0.25 0.50 1
b. Hasil Pengolahan Data di Excel Data t90 dan Grafik t90
1 kg % strain 2 kg % strain 4 kg % strain 8 kg % strain 16 kg % strain 32 kg % strain
0.00 0.00 524 0.00% 631 0.00% 716 0.00% 866 0.00% 1100 0.00% 1600 0.00% 0.10 0.32 590 61.68% 660 34.12% 770 36.00% 1060 82.91% 1360 52.00% 2020 49.82% 0.25 0.50 592 63.55% 664 38.82% 788 48.00% 1080 91.45% 1370 54.00% 2060 54.57% 0.50 0.71 604 74.77% 666 41.18% 792 50.67% 1090 95.73% 1380 56.00% 2070 55.75% 1 1.00 608 78.50% 669 44.71% 799 55.33% 1094 97.44% 1402 60.40% 2100 59.31% 2 1.41 610 80.37% 671 47.06% 808 61.33% 1208 146.15% 1422 64.40% 2126 62.40% 3 2.00 614 84.11% 674 50.59% 811 63.33% 1218 150.43% 1442 68.40% 2164 66.90% 8 2.83 616 85.98% 676 52.94% 817 67.33% 1230 155.56% 1466 73.20% 2206 71.89% 15 3.87 618 87.85% 680 57.65% 821 70.00% 1240 159.83% 1486 77.20% 2248 76.87% 20 5.48 620 89.72% 681 58.82% 826 73.33% 1248 163.25% 1498 79.60% 2290 81.85% 60 7.75 622 91.59% 688 67.06% 830 76.00% 1260 168.38% 1530 86.00% 2296 82.56% 1440 37.95 631 100.00% 716 100.00% 866 100.00% 1100 100.00% 1600 100.00% 2443 100.00% Time (minute) √Time Penurunan (10-3 mm) Unloading 1964 1987 2096 2163 2276 2366
CONSOLIDATION TEST (Computation Sheet for e and cv)
Project Consolidtaion Test
Location Fakultas Teknik UI Sample No. : HB-1
Description of Soil Clay Depth of Sample : 1 m
Tested By Martha Destri A. Date of Testing : 12-24 October
Sample Data
Sample Volume (V) cm3 Dry Wt of Soils (Ws) : 74.89gr
Ht of Soils (Hi) 2.00 cm Ht of Solid (Ho) : 0.89cm
Initial Ht of voids (Hv) 1.11 cm Initial Void Ratio (eo) : 1.25
Def. dial Change Change Inst Averageb
Length of Time Coeff. of Pressure reading at sample in void void ht. for drainage for 90% consol. (kg/cm2) end of loada ht (∆h) ratio ratio load path, (Hc) consol.d
(cv)
(cm) (cm) ∆e=∆h/Ho e (cm) (cm) (min) (cm2/min)
(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) 0 0.0524 1.29 2.000 1.000 0.3167 0.0631 0.011 0.012 1.28 1.995 0.997 0.64 1.32 0.6335 0.0716 0.008 0.010 1.27 1.990 0.995 0.49 1.71 1.2670 0.0866 0.015 0.017 1.25 1.983 0.991 0.36 2.32 2.5340 0.1100 0.023 0.026 1.23 1.971 0.986 0.36 2.29 5.0681 0.1600 0.050 0.056 1.17 1.946 0.973 0.09 8.92 10.1362 0.2443 0.084 0.095 1.07 1.904 0.952 0.49 1.57 5.0681 0.2276 -0.017 -0.019 1.09 1.912 0.956 2.5340 0.2163 -0.011 -0.013 1.11 1.918 0.959 1.2670 0.2096 -0.007 -0.008 1.11 1.921 0.961 0.6335 0.1987 -0.011 -0.012 1.13 1.927 0.963 0.3167 0.1964 -0.002 -0.003 1.13 1.928 0.964
aFinal dial reading of preceding load = initial dial reading of following load bAverage ht. for load increment = Ht. at beginning of load - ½∆H
cH = length of longest drainage path; for floating ring consolidation = ½ average ht. for given load increment dFrom the dial reading vs log t curves
FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS INDONESIA LABORATORIUM MEKANIKA TANAH
CONSOLIDATION TEST (Determination of Pra-consolidation Pressure)
Project : Consolidation Test
Location : Fakultas Teknik UI Sample No. : HB-1
Description of Soil : Clay Depth of Sample : 1 m
Tested By : Martha Destri A. Date of Testing : 12-24 October
Result
w : 41.14 % Cc : 0.2990
Gs : 2.68 Cr : 0.0660
Sr : 0.89 % Po : 0.17 kg/cm2
eo : 1.29 Pc : 4.00 kg/cm2
Grafik Penentuan Tekanan Prakonsolidasi (Pc)
FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS INDONESIA LABORATORIUM MEKANIKA TANAH
Kampus UI-Depok 16424 Telp. (021) 7270029, 78849102 Fax. (021) 7270028
1.32 1.71 2.32 2.29 8.92 1.57 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00 8.00 9.00 10.00 0 1 10 100 Cv Pressure [kg/cm2] Grafik Cv vs P loading
c. Foto
Gambar c.1 Alat Konsolidasi Gambar c.2 Dial pada Alat Konsolidasi
Gambar c.3 Menimbang sampel tanah Gambar c.4 Mengoven sampel tanah
