Peralatan

17. Pengujian kuat tekan bebas (unconfined compressive strength I UCS)

17.2. Peralatan

Catatan 6 : Variasi kadar air akan sedikit mempengaruhi keakuratan pengujian.

Koreksi persen semen akibat variasi kadar air C, dapat dihitung sebagai berikut :

dimana:

C' =

c

=

1+(~)

c'

⁼

1+

^[

~ 00 ^w ,

^]

^xc

(Mt +Me

kandungan semen terkoreksi berdasarkan kadar air yang bervariasi (%).

kadar semen penetapan dari contoh uj.

W' = kadar air contoh uji seperti yang ditetapkan pada catatan 3 Vw3 M1 dan Me = besaran-besaran yang dihitung untuk kalibrasi set 2.

17. Pengujian kuat tekan bebas (unconfined compressive strength I UCS)

Cetakan untuk metode B

Cetakan yang digunakan untuk pembuatan benda uji dengan metode B harus berbentuk silinder, terbuat dari logam dengan diameter dalam cetakan adalah 71 .:!: 0,25 mm serta tinggi cetakan 229 mm dan perelngkapan lainnya adalah:

Piston bawah dan piston atas dengan diameter 0,13 mm lebih kecil dari cetakan; penyambung cetakan yang panjangnya 152 mm; klip pengatur; dan lempeng pemisah diameter 70,6 mm tebal1,54 mm dan paling sedikit 2 (dua) buah.

Benda uji yang dibuat sesuai metode B dapat diuji dengan mesin tekan triaxial atau mesin kuat tekan be bas

• Penumbuk (rammer)

Alat penubuk untuk pembuatan benda uji yang dapat digunakan terdiri atas:

Penumbuk manual

Terdiri atas logam dengan potongan bun dar diameter 50,80 .:!: 0,13 mm berat 2,49 .:!: 0,01 kg dan dilengkapi dengan selubung untuk mengatur tinggi jatuh secara bebas setinggi 3045,8.:!: 1,6 mm. Selubung paling sedikit mempunyai 4 buah lubang udara disetiap ujung yang berdiameter 9,5 + 6 mm dengan porosnya tegak lurus satu sama lain dan berjarak 19 mm dari kedua ujung.

Selubung harus cukup longgar sehingga penumbuk dapatjatuh bebas.

Penumbuk mekanis

Alat penumbuk mekanis terbuat dari logam dengan diameter 50,80 .:!: 0,13 mm berat 2,49.:!: 0,01 kg. Berat operasi penumbuk mekanis harus ditentukan dengan kalibrasi sesuai dengan metode ASTM D 2168 dan penumbuk harus dilengkapi dengan pengatur tinggi jatuh bebas setinggi 3045,8.:!: 1 ,6 mm.

Permukaan penumbuk yang bundar dapat diganti dengan bentuk juring dengan diameter lingkaran 1 01 ,60 + 0,41 mm dan mempunyai luas yang sama dengan luas penumbuk bundar. Penumbuk dengan penampang juring tidak boleh digunakan untuk memadatkan benda uji dengan cara ASTM D 559 (metode A), kecuali, bila pengujian yang sudah dilakukan pada bahan atau tanah yang sejenis menghasilkan nilai kekuatan dan ketahanan terhadap pembasahan dan pengeringan yang relatif sama bila digunakan penumbuk bun dar.

• Pengeluar benda uji

Untuk mengeluarkan benda uji dari cetakan dapat berupa dongkrak atau alat lain yang dirancang untuk tujuan mengeluarkan benda uji dari cetakan.

• Mesin pengujin kuat tekan

Mesin yang dapat digunakan segala jenis asalkan memiliki kapasitas dan pengatur kecepatan pembebanan ditetapkan atau sesuai dengan ASTM E 4 sub pasal 15. Mesin penguji harus dilengkapi dengan 2 (dua) blok lempengan baja dengan permukaan diperkeras. Salah satu landasan tersebut berupa blok dengan dudukan bulat yang umumnya akan menahan bagian atas benda uji.

Landasan yang lain berupa suatu blok kaku yang datar tempat benda uji diiletakkan. Permukaan landasan minimum sama dengan ukuran permukaan benda uji di mana beban akan diberikan. Permukaan landasan berbeda lebih dari 0,02 mm bila diukur terhadap bidang datar.

Diameter dudukan balok yang bulat diameter bola tidak boleh lebih besar dari benda uji dan pusat bola harus berimpit dengan pusat landasan. Bagian yang dapat bergerak dari balok ini harus ditahan dekat dengan dudukan yang bulat tersebut, tetapi disainnya harus sedemikian sehingga muka landasan dapat berputar bebas dan terangkat dalam sudut kecil setiap jurusan.

Gambar 17.1a Cetakan dan alat penumbuk

17.3. Prosedur/pelaksanaan pengujian

• MetodeA

Contoh tanah lolos saringan No.4 (4,75 mm).

a) Persiapan dan pembuatan benda uji

Gambar 17.1b Mesin penguji kuat tekan

1) Keringkan contoh tanah sampai mudah dipecahkan dengan tekanan skop dan pengeringan dapat dilakukan dengan udara atau dipanaskan tetapi tidak boleh lebih dari 60°C. Kemudian pecahkan contoh gumpalan tanah tersebut dengan hati-hati agar butir-butir aslinya tidak pecah.

2) Timbang contoh tanah yang sudah disiapkan tersebut secukupnya untuk membuat minimum 2 (dua) buah benda uji serta contoh air.

3) Tambahkan bahan stabilisasi sebanyak yang direncanakan pada tanah tersebut dan aduk sampai merata. Atau terlihat warnanya seragam.

4) Tambahkan air yang telah teruji dan memenuhi persyaratan untuk mendapatkan kadar air optimum pada saat memadatkan dan aduk sampai merata.

5) Apabila bahan terdiri atas. lempung berat, tumbuk campuran tanah-bahan stabilisasi dan air pada wadah tinggi 50 mm menggunakan penumbuk tangan atau penumbuk sejenis, kemudian ditutup dan dibiarkan selama 5 sampai dengan 10 menit supaya te~adi penyerapan yang sempurna.

6) Gemburkan campuran tanah tersebut tanpa memecahkan butir-butirnya sampai secara visuallolos saringan No. 4 (4, 75 mm).

7) Siapakan cetakan dan pasang leher penyambung, kemudian tuangkan campuran tanah-bahan stabilisasi dan air tersebut dan segera padatkan.

Pemadatan dilakukan sebanyak 3 (tiga) lapis dengan tebal relatif sama sehingga tinggi seluruhnya 130 mm. Setiap lapis dipadatkan sebanyak 25 tumbukan dengan tinggi jatuh 304,8 mm diatas elevasi campuran tanah bila digunakan penumbuk sejenis selurung, atau ketinggian 304,8 mm diatas elevasi setiap lapisan padat terakhir, bila digunakan penumbuk terpasang tetap.

Pada setiap akhir penumbukan lapisan pertama dan lapisan kedua garuk permukaannya agar menjadi kasar sebelum penambahan dan penumbukan lapisan berikutnya. Penggarukan harus membentuk garis- garis yang saling tegak lurus dengan Iebar kira-kira 3,2 mm, dalam 3,2 mm dan jarak masing-masing garis 6,4 mm. Tumbukan harus diatur merata diseluruh permukaan benda uji. Selama pemadatan cetakan harus diletakkan di atas landasan yang dibuat dari lapisan beton semen seberat tidak kurang dari 91 kg dan diletakkan pada dasar yang stabil.

8) Pada saat pemadatan ambil contoh yang mewakili campuran tersebut tanah distabilisasi tersebut minimum seberat 100 gram, timbang

Pusat Litbang Jalan dan Jembatan 69

secepatnya, keringkan dalam oven minimum 12 jam atau sampai berat konstan untuk mngecek apakah air sesuai dengan rencana.

9) Setelah pemadatan selesai, lepaskan leher penyambung, potong dan ratakan permukaannya dengan hati-hati dengan menggunakan pisau perata setinggi cetakan dan kemudian ditimbang.

1 0) Hitung be rat tanah dengan cetakannya dikurangi be rat cetakannya dalam satuan gram, lalu dibagi dalam 942,95 cm2, catat sebagai berat isi kering (Ym) dalam gram/cm³ untuk mengecek kesesuaian dengan kepadatan kering rencana.

b) Pemeraman benda uji

1) Peram segera benda uji yang masih dalam cetakan tersebut didalam ruangan lembab selama 12 jam, atau lebih lama bila diperlukan.

2) Setelah waktu pemeraman dicapai, keluarkan benda uji dari cetakan dengan menggunakan alat pengeluar contoh. Kemudian rendam benda uji tersebut dalam air selama 4 jam.

3) Ambil benda uji dari dalam air dan segera lakukan pengujian kuat tekan, bila terjadi penundaan pengujian maka usahakan benda uji agar tetap lembab dengan membungkusnya menggunakan lap basah.

c) Pengujian kuat tekan

1) Setel mesin penguji kuat tekan sehingga balok landasan bawah langsung dibawah landasan atas. Tempatkan benda uji di landasan bawah dan pastikan bahwa sumbu vertikal benda uji satu garis dengan pusat arah dudukan bulat dari landasan atas. Begitu landasan atas sudah menyinggung benda uji, putar bagian yang dapat bergerak secara hati- hati dengan tangan sehingga didapatkan kedudukan yang merata terhadap muka benda uji dan atur jarum arloji beban dan regangan pada angka nol.

2) Lakukan pembebanan yang ditingkatkan secara bertahap dengan kecepatan regangan tetap sebesar 1% a tau sesuai petunjuk penanggung jawab.

3) Catat pembebanan pada arloji beban setiap regangan 0,50%, 1,0% dan seterusnya.

4) Lalukan pembebanan terus menerus sampai benda uji mengalami keruntuhan atau sampai regangan mencapai maksimum 20%.

5) Gambarkan pola keruntuhan benda uji.

• Metoda B a) Persiapan

1) Keringkan contoh tanah sampai mudah dipecahkan dengan tekanan skop dan pengeringan dapat dilakukan dengan udara atau dipanaskan tetapi tidak boleh lebih dari 60"C. Kemudian pecahkan contoh gumpalan tanah tersebut dengan hati-hati agar butir-butir aslinya tidak pecah.

2) Sa ring contoh tanah secukupnya dengan saringan 50,0 mm, 19,0 mm dan No. 4 (4,75 mm). Buang smua material yang tertahan sanringan 50,0 mm dan ambil material yang lolos saringan 50,0 mm tetapi tertahan saringan 19,0 mm dan gantikan material tersebut dengan jumlah yang sama dari material yang lolos 19,0 mm tertapi tertahan No. 4 (4,75 mm). Material pengganti tersebut diambil dari material asli.

Metode pembuatan uji tanah distabilisasi untuk pengujian kuat tekan dan lentur digunakan terutama dengan tanah yang mengandung agregat tertahan saringan No.4 (4,75 mm) maksimum 35% dan material tertahan pada saringan No.4 (4,75) maksimum 85%.

3) Rendam material yang lolos saringan 19,0 mm dan tertahan saringan 4,75 mm dalam air selama 24 jam, kemudian ambil dan keringkan permukaannya. Tentukan sifat-sifat penyerapannya sesuai ASTM C 127.

4) Ambil contoh seberat 100 gram dari material yang lolos saringan 19,0 mm dan tertahan saringan 4,75 mm, kemudian keringkan dalam oven sampai beratnya konstan dan tentukan kadar airnya. Kadar air ini untuk menentukan air yang perlu ditambahkan pada campuran tanah distabilisasi sampai mendapatkan kadar air optimum untuk pemadatan benda uji.

5) Ambil contoh material yang mewakili untuk membuat 2 (dua) buah benda uji kuat tekan, berupa matrial atau tanah yang lolos saringan 19,0 mm dan tertahan saringan 4, 75 mm yang sudah disiapkan seperti diuraikan di atas.

6) Timbang tanah seberat yang direncanakan dengan ketelitian 5 gram berupa material atau tanah yang lolos saringan 19,0 mm dan tertahan saringan 4,75 mm dan timbang bahan stalisasi seberat yang direncanakan dengan ketelitian 1 gram dan ukur air sesuai dengan rencana dengan ketelitian 1 mi. Banyaknya material atau tanah, bahan stablilisasi dan air didasarkan pada hasil pengujian kadar air optimum dari campuran dan kepadatan maksimum yang ditentukan dengan SNI 03- 1744-1989.

7) Pencampuran material a) Umum

Campur material atau tanah dengan bahan stabilisasi dengan alat pencampur atau cara manual dan jumlahnya dilebihkan 10% dari berat yang dibutuhkan untuk pemadatan. Lindungi material tersebut terhadap kehilangan air akibat penguapan. Timbang contoh yang mewakili dan keringkan dalam oven sampai berat konstan untuk mendapatkan kadar air dari campuran. Bila tanah distabilisasi mengandung agregat yang tertanah saringan 4,75 mm, untuk penentuan kadar air diperlukan paling sediit 500 gram. Apabila campuran tidak mengandung agregat yang tertahan saringan 4,75 mm, contoh yang harus ditimbang paling sedikit 100 gram.

b) Cara pencampuran i. Pencampuran manual

Campur bahan yang sudah ditimbang didalam nampan logam atau meja baja yang bersih dan lembab dengan sendok tembok yang tumpul dengan cara sebagai berikut:

Campur bahan stabilisasi dengan material atau tanah yang lolos saringan 4,75 mm sampai tercampur dengan baik.

Tambahkan air yang jumlahnya telah dihitung dan campur sampai tercampur dengan baik.

Tambahkan agregat atau material yang tertahan 4,75 mm tapi lolos saringan 19,0 mm yang sudah kering permukaan jenuh, dan aduk sampai agregat tersebut merata didalam campuran.

ii. Pencampuran mekanis

lkuti urutan pencampuran seperti pada pencampuran cara manual. Untuk menghilangkan segregasi, tuangkan campuran tanah-bahan stabilisasi yang sudak diaduk dengan mesin pengaduk tersebut di suatu nampan logam yang lembab dan bersih kemudian campur dengan sekop.

Pusat Litbang Jalan dan Jembatan 71

8) Pembuatan benda uji

Olesi cetakan dan 2 lempeng pemisah dengan oli secara tipis. Pasang cetakan silinder di tempatnya dengan klip pengatur di atas piston bawah sehingga piston bawah akan masuk sedalam ^25,4 mm kedalam cetakan.

Pasang lempeng pemisah di atas piston bawah, dan letakkan selubung tambahan di atas cetakan. Masukkan campuran bahan distabilisasi yang telah ditentukan beratnya dan sudah diaduk merata ke dalam cetakan untuk membuat benda uji yang kepadatannya direncanakan dengan tinggi ¹⁴² mm. Bila bahan distabilisasi mengandung agregat yang tertahan pada saringan No. 4 (4,75 mm}, maka tusuk-tusuk dengan hati-hati pada bagian yang berada di bagian tepi cetakan dengan spatula tipis. Kemudian lakukan pemadatan awal dengan menekankan suatu batang baja yang licin denga diameter ^12,7 mm. Lakukan pemadatan awal ini dengan hati- hati jangan sampai terjadi rongga di dalam campuran bahan distabilisasi.

Lepaskan selubung tambahan dan pasang lempeng pemisah pada permukaan campuran bahan distabilisasi tersebut. Lepaskan klip pengatur yang menahan cetakan pada piston bawah. Kemudian pasang piston atas dan berikan beban statis dengan mesin tekan atau beban dinamis dengan alat pemadat sampai benda uji mencapai ¹⁴² mm

Lepaskan piston atas, piston bawah, dan lempeng pemisah dari cetakan, tetapi biarka benda uji tetap didalam cetakan.

9) Pemeraman benda uji

Setelah pembuatan benda uji selesai maka langkah selanjutnya adalah pemeraman. Prosedur pemeraman benda uji adalah seperti pada metoda A di atas.

1 0) Pengujian kuat tekan

Lakukan pengujian kuat tekan seperti pada metoda A.