JOB XV KUAT TEKAN BEBAS

(1)

JOB XIV

KUAT TEKAN BEBAS A. TUJUAN

Untuk mendapatkan nilai kekuatan geser tanah tersebut dalam keadaan tekan bebas sampai mencapai keruntuhan.

B. DASAR TEORI

Kuat tekan bebas (qu) adalah besarnya beban aksial persatuan luas pada saat benda uji mengalami keruntuhan atau pada saat regangan aksial mencapai 20%. Percobaan unconfined terutama dilakukan pada tanah lempung (clay) atau lanau (silt). Bila lempung mempunyai derajat kejenuhan 100%, maka kekuatan gesernya dapat ditentukan langsung dari nilai kekuatan unconfined.

Jika tanah dibebani maka akan melibatkan tegangan. Apabila tegangan geser akan mencapai angka batas, maka massa tanah akan mengalami deformasi dan cenderung akan runtuh. Keruntuhan geser dalam tanah adalah akibat geser relative antara butir-butir massa tanah. Hubungan konsistensi tanah dengan kekuatan tanah lempung dari unconfined compressive strength test dapat dilihat pada table berikut :

Tabel 11.1 Hubungan Kuat Tekan Bebas (qu) Tanah Lempung Dengan Konsistensinya

Konsistensi qu (kN/m²)

Lempung Keras >400

Lempung Sangat Kaku 200 – 400

Lempung Kaku 100 – 200

Lempung Sedang 50 – 100

Lempung Lunak 25 – 50

Lempung Sangat Lunak <25

(2)

Uji kuat tekan bebas ini dilakukan untuk mengetahui Unconfined Compression Strength (UCS). Rumus yang digunakan pada pengujian ini adalah :

 Regangan Axial (ε)

Dimana :

ε = Regangan Axial

∆ h = Perubahan Pendek ho = Tinggi Awal Contoh

 Beban (P)

 Luas terkoreksi (A)

Dimana :

Angka Koreksi

=

₁₋¹_ε

A0= Luas Penampang (1/4πd²) ε = Regangan Axial

 Tegangan (σ) Dimana Dimana :

σ = Tegangan P = Beban

A = Luas Terkoreksi

 Kuat tekan (Cu)

P = Pembacaan arloji x Faktor kalibrasi alat

A = A0 x angka koreksi ε=∆ h

h_o

Cu=1 2. qu

σ=P A

(3)

Gambar 11.1 Sketsa Perbandingan Ukuran h dengan d Dalam percobaan ini dimensi contoh harus memenuhi syarat :

2d ≤ h ≤ 3h Dimana :

d = Diameter contoh tanah h = Tinggi contoh tanah

Sebab bila h≤2Dsudut bidang runtuhnya akan mengalami overlap dan bila h ¿3d berlaku sebagai kolom aka nada bahaya tekuk. Jadi yang ideal adalah h : d = 3 : 1.

C. ALAT DAN BAHAN 1. Alat

Satu set alat tekan bebas Ekstruder

(4)

Timbangan digital dengan ketelitian 0,001 gr

Jangka sorong

Cetakan

Plat Kaca

2. Bahan

Sampel tanah UDS Air suling

Kertas filter

Vaselin

(5)

D. LANGKAH KERJA

1. Siapkan alat dan bahan yang akan digunakan 2. Membuat benda uji dengan cara :

a. Ambil cetakan benda uji dan pasang pada alat pengeluar sampel (extruder).

b. Ukurlah tinggi dan diameter cetakan dengan menggunakan jangka sorong c. Oleskan Vaseline pada bagian dalam cetakan benda uji

d. Ambil sampel tanah UDS dan letakkan pada extruder e. Rangkai cetakan dengan extruder

f. Keluarkan sampel dengan alat pengeluar sampel dan ratakan permukaan sampel g. Buka sampel tanah dari cetakan dan timbang beratnya (Wt)

3. Hitung besar ∆ h, yang dijadikan sebagai pembacaan arloji regangan 4. Letakkan benda uji yang sudah dicetak pada alat tekan

5. Atur semua alat ukur (Dial beban dan dial penurunan) ke angka nol.

6. Putar alat tekan dan melihat pembacaan arloji regangan menunjukkan nilai ∆ h yang telah dihitung sambil menyalakan stopwatch

7. Bacalah arloji beban setelah arloji renggangan menunjukkan nilai ∆ h

8. Hentikan pengujian ketika arloji beban menunjukkan penurunan angka atau menunjukkan angka yang sama.

(6)

E. DATA DAN HASIL PERHITUNGAN 1. Data

- Diameter = 4,5 cm = 45 mm - Tinggi sampel = 9 cm = 90 mm - Faktor Kalibrasi = 0,148

- Luas penampang = 15,9 cm²

- Wt = 225,475 gram

- Vt = 143,1 cm³

-

γ

t = W_t

V_t=225,475

143,1

=

1,575 gr/cm³

Tabel 11.2 Hasil Analisa Perhitungan Kuat Tekan Bebas Waktu Pembacaan

Arloji (∑ ∆H)

Regangan Pembacaan arloji beban

Beban Angka koreksi

(Ɛ) (P) (AK)

(menit

) (%) (PAB) (kg)

0 0 0 0 0 1.000

0.5 45 0.5 5 0.74 1.005

1 90 1 10 1.48 1.010

2 180 2 12 1.776 1.020

3 270 3 12 1.776 1.031

 Analisa Perhitungan - Luas (A0) = 1.π.d²

4

= 1.3,14.(4,5)² 4

= 15,9 cm²

- Volume/isi contoh = A0 x t

= 15,9 x 9

= 143,1 cm³

(7)

- Berat tanah = w v

= 225,475 143,1

= 1,575 g/cm³

- Beban = Pembacaan arloji x Faktor Kalibrasi Alat = 2 x 0,148

= 0,296 kg

- Luas Terkoreksi = A0 x angka koreksi

= 15,9 x 1,000

= 15,90 cm²

-qu = Pmaks Akoreksi = 1,776 16,21

= 0,110 kg/cm²

-Cu = 1.qu

2 = 1. 0,110

2

= 0,055 kg/cm² - Tegangan = Beban

A0

= 0,740 15,9

= 0,046 kg/cm²

(8)

2. Hasil

Angka Kalibrasi (K)= 0,148

Tabel 11.3 Hasil Analisa Perhitungan Kuat Tekan Bebas

Grafik kuat tekan bebas

Grafik 11.1 Kuat Tekan Bebas qu =0,110 kg/cm²

0.000 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50

0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.110

Regangan (%)

Tegangan (Kg/cm2)

0 0 0 0.00 0 1.000 15.90 0

0.5 45 5 0.50 0.740 1.005 15.98 0.046

1 90 10 1.00 1.480 1.010 16.06 0.092

2 135 12 2.00 1.776 1.020 16.21 0.110

3 180 12 3.00 1.776 1.031 16.39 0.108

Tegangan (KG/CM²) Luas

Terkoreksi (CM²) Waktu

(Menit)

Pembacaan Arloji

Regangan (%)

Beban (KG)

Angka Koreksi

(9)

Grafik 11.2 hubungan qu dan Cu

0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12

0 0.02 0.04 0.06 0.055

Grafik Hubungan qu dan Cu

qu (kg/cm2)

Cu (kg/cm2)

(10)

F. KESIMPULAN

Dari data pengujian kuat tekan bebas dapat diperoleh nilai qu sebesar 0,110 kg/cm² d an nilai Cu sebesar 0,055 kg/cm². Dari nilai qu dapat diperoleh konsistensi tanah adalah lempung lunak.

(11)

`

F. DOKUMENTASI

Mengambil sampel tanah UDS

Menimbang sampel

Menguji kuat tekan bebas Hasil uji kuat tekan bebas

(12)