Gambar 3. Hubungan waktu-beban impact, (Pan & Selby, 2002) 3. RANCANGAN ALAT PENGUJIAN
Model uji eksperimental skala laboratorium dalam rancangan penelitian ini mengikuti sistem pembebanan dinamis dengan mekanisme kerja sebagai beban impak berulang yang ditunjukkan secara skematik pada Gambar 1.
Gambar 4. Disain skematik elektro-air pneumatik pressure Impact Compaction skala laboratorium
Sesuai Gambar 4. rancangan alat tersebut terdiri atas dua kelompok komponen utama yaitu unit mekanis pemadatan dan sistem kontrol yang masing-masing dapat diuraikan sebagai berikut:
Sistem Kontrol
Panel pengendali, (Micro Controller) adalah suatu sistem elektronika digital yang dirancang agar dapat mengendalikan valve converter dengan proses mengimplementasikan fungsi nalar kendali sekuensial dan operasi pewaktuan, pencacahan dan aritmatika. Microcontroller terdiri dari processor, unit memori, unit kontrol, dan unit Input/Output. .Bagian-bagian dari sistem control :
1. Mikrokontroller Arduino Uno adalah papan pengembangan (development board) mikrokontroler yang berbasis chip ATmega328P. Disebut sebagai papan pengembangan karena board ini berfungsi sebagai arena prototyping sirkuit mikrokontroller.
2. LCD Liquid Crystal Display LCD (Liquid Crystal Display) merupakan komponen elektronika yang digunakan untuk menampilkan suatu karakter, baik itu angka, huruf atau karakter tertentu, sehingga tampilan tersebut dapat dilihat secara visual. Pemakaian LCD sebagai tampilan digunakan karena daya yang dibutuhkan LCD relatif kecil (orde mikro watt), meskipun pada modul ini dibatasi oleh sumber cahaya eksternal/internal, suhu dan jangka hidup. Sebuah panel LCD akan terhubung pada mikrokontroller untuk mengatur titik-titik untuk mengatur karakter huruf atau angka, data akan dikirim dalam bentuk kode ASCII, kode ini akan diterima dan diolah sehingga terbentuk matrik matrik yang dapat terbaca secara visual.
3. Keypad adalah bagian penting dari suatu perangkat elektronika yang membutuhkan interaksi manusia. Keypad berfungsi sebagai interface antara perangkat (mesin) elektronik dengan manusia atau dikenal dengan istilah HMI (Human Machine Interface). Konfigurasi keypad dengan susunan bentuk matrix ini bertujuan untuk penghematan port mikrokontroler karena jumlah key (tombol) yang dibutuhkan banyak pada suatu sistem dengan mikrokontroler
4. Real Time Clock (RTC). Untuk komponen yang digunakan pada Real Time Clock adalah. IC DS1307 Battery CR2032 (3 volt) dengan socket Resistor dengan ukuran 10K, Crystal 32768 kHz, sebagai signal generator.
Rangkaian RTC dengan IC DS1307, menggunakan jalur komunikasi I2C dengan microcontroller dan menggunakan tegangan input sebesar 5 volt. Pull up resistor yang digunakan adalah sebesar 10k, namun dapat disesuaikan dengan resistor dengan hambatan yang lebih rendah. Adapun penggunaan resistor dengan nilai hambatan yang rendah, tujuannya agar komunikasi I2C dapat berlangsung lebih cepat
4. KESIMPULAN
Dengan memahami metode kerja prototype alat pemadat sistem Rapid Impact Compaction khususnya siklus tumbukan dan pemodelan berat tamper yang digunakan maka dapat dikembangkan sistem pemadatan dinamis untuk pengujian skala laboratorium berupa Repeated Load tipe Rapid Impact Compaction berbasis penggerak mekanis berupa pneumatic air pressure pada piston double acting yang dikendalikan dengan sistem mikro kontroller.
Sistem pemadatan dinamis untuk pengujian skala laboratorium berupa Repeated Load tipe Rapid Impact Compaction berbasis pneumatic air pressure yang dikembangkan ini dapat menjadi dasar pemodelan untuk pengembnagan alat uji mekanis pengujian-pengujian lain skala laboratorium pada bidang rekayasa geoteknik.
DAFTAR PUSTAKA
Adam, D., Adam, C., Falkner, F. and Paulmichl, I. (2011) ‘Vibration Emission Induced by Rapid Impact Compaction’, in 8th International Conference on Structural Dynamics. Leuven, Belgium, pp. 914–921.
Adam, D. and Paulmichl, I. (2007) ‘Rapid Impact Compactor − An Innovative Dynamic Compaction Device for Soil Improvement’, Improvement of Soil Properties, (Dc), pp. 183–193.
Adel M Hanna and Mustafa Yulek (2014) ‘Impact compaction on a subgrade layer overlying deep deposit’, International Journal of Pavement Engineering, 15:8, pp. 742–751.
Airey, D., Nazhat, Y., Moyle, R. and Avalle, D. (2012) ‘Dynamic Compaction – Insights From Laboratory Tests’, in dhima Indraratna, C. R. and J. S. V. (ed.) Proceedings of the International Conference on Ground Improvement and Ground Control, pp. 987–996.
Arslan, H., Baykal, G. and Ertas, O. (2007) ‘Influence of tamper weight shape on dynamic compaction’, Journal of Ground Improvement, 11(2), pp. 61–66.
Becker, P. J. (2011) Assessment of rapid impact compaction for transportation infrastructure applications, Graduate Theses and Dissertations. Paper 10261. Iowa State University.
Branch, G. K., Kavoos, G. and Branch, A. (2016) ‘Geo-China 2016 GSP 258 68’, pp. 68–76.
Cascone, E. and Biondi, G. (2013) ‘A case study on soil settlements induced by preloading and vertical drains’, Geotextiles and Geomembranes. Elsevier Ltd, 38, pp. 51–67.
Chen, J. F., Li, L. Y., Xue, J. F. and Feng, S. Z. (2015) ‘Failure mechanism of geosynthetic-encased stone columns in soft soils under embankment’, Journal of Geotextiles and Geomembranes. Elsevier Ltd, 43(5), pp. 424–431.
Falkner, F., Adam, C., Paulmichl, I., Adam, D. and Fürpass, J. (2010) ‘Rapid Impact Compaction for Middle-Deep Improvement of the Ground – Numerical and Experimental Investigations’, From Research to Design in European Practice, (June), pp. 2–11.
Ghanbari, E. and Hamidi, A. (2014) ‘Numerical modeling of rapid impact compaction in loose sands’, Journal of Geomechanics and Engineering, 6(5), pp. 487–502.
Hamidi, B., Nikraz, H. and Varaksin, S. (2009) ‘A Review on Impact Oriented Ground Improvement’,
Koohsari, H. et al (2016) ‘Evaluation of factors affecting the estimated improvement depth of dynamic compaction using fuzzy method and PSO’, Journal Soils and Foundations 2016, The Japanese Geotechnical Society.
Kristiansen, H. and Davies, M. (2004) ‘Ground Improvement Using Rapid Impact Compaction’, 13th World Conference on Earthquake Engineering, 13th(August 1-6), p. 496.
Liu, H. L., Ng, C. W. W. and Fei, K. (2007) ‘Performance of a Geogrid-Reinforced and Pile-Supported Highway Embankment over Soft Clay: Case Study’, Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering, 133(12), pp. 1483–1493.
Lukas (1992) ‘Lukas, R.G., 1992. Dynamic compaction engineering consolidations. Grouting/ soil improvement and geosynthetics. Geotechnical Special Publication, 30 ,(ASCE, New York, pp. 940–953.’, p. 1992.
Mohammed, M. M., Hashim, R. and Salman, A. F. (2010) ‘Effective improvement depth for ground treated with rapid impact compaction’, Scientific Research and Essays, 5(18), pp. 2686–2693.
Mostafa, K. (2010) Numerical Modeling of Dynamic Compaction in Cohesive Soils.
Pan, J. . and Selby, A. . (2002) ‘Simulation of dynamic compaction of loose granular soils’, Journal of Composites for Advances in Engineering Software, 33(7–10), pp. 631–640. doi: 10.1016/S0965-9978(02)00067-4.
Parvizi, M. (2009) ‘Soil response to surface impact loads during low energy dynamic compaction’, Journal of Applied Sciences, 9(11), pp. 2088–2096.
Serridge, C. J. and Synac, O. (2006) ‘Application of the Rapid Impact Compaction (RIC) technique for risk mitigation in problematic soils’, Iaeg2006, (294), pp. 1–13.
Tarawneh, B. and Matraji, M. (2014) ‘Ground improvement using rapid impact compaction: case study in Dubai’, Journal of the Croatian Association of Civil Engineers, 66, pp. 1007–1014.
Wang, W., Chen, J. and Wang, J. (2017) ‘Estimation method for ground deformation of granular soils caused by dynamic compaction’, Soil Dynamics and Earthquake Engineering. Elsevier, 92(January 2015), pp. 266–278.
Yin, Z., Xu, Q., Chang, C. S. and Asce, M. (2013) ‘Modeling Cyclic Behavior of Clay by Micromechanical Approach’, Journal of Engineering Mechanics, 139(September), pp. 1305–1309.
Konferensi Nasional Teknik Sipil 11 Universitas Tarumanagara, 26-27 Oktober 2017