Buku 2 : RKPM (Rencana Kegiatan Pembelajaran Mingguan) Modul Pembelajaran Pertemuan ke 2

Transkripsi

1 Buku 2 : RKPM (Rencana Kegiatan Pembelajaran Mingguan) Modul Pembelajaran Pertemuan ke 2 PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH Sem IV / 2 sks Praktek / Kode PDTS2229 Oleh 1. Devi Oktaviana Latif, S.T., M.Eng. 2. Ir. Supriyono, M.T. Didanai dengan Dana BOPTN P3 UGM Tahun Anggaran 2012 Desember 2012

2 Rencana Kegiatan Pembelajaran Mingguan (RKPM) Pertemuan ke Tujuan Ajar/ Keluaran/ Indikator Topik (pokok, subpokok bahasan, alokasi waktu) Teks Media Ajar Presentasi Gambar Audio/Video Soal tugas Web Metode Evaluasi dan Penilaiani Metode Ajar (STAR) Aktivitas Mahasiswa Aktivitas Dosen/ Nama Pengajar Sumber Ajar 2 Dapat melakukan dan menjelaskan kegiatan pengujian: Sifat & Karakteristik Tanah, Penurunan Tanah, Pemadatan & CBR dan Kuat Geser Tanah Pengujian di Laboratorium & di Lapangan: (1) Sifat & Karakteristik Tanah a. Berat Jenis Lanjutan b. Hidrometer c. Atterberg Limit Lanjutan (2) Penurunan a. Konsolidasi 1 kg/cm 2 (3) Pemadatan & CBR a. Pemadatan (4) Kuat Geser Tanah a. Geser Langsung b. Tekan Bebas Pretest Skoring (PAN) Mahasiswa berkelompok dan berdiskusi 1) Unduh bahan ajar sebelum kuliah, (2) Baca bahan ajar sebelum kuliah, (3) Menjawab pretest (4) Melihat video Praktikum Memandu diskusi dan menjelaskan prosedur praktikum Pengajar: 1. Devi Oktaviana 2. Supriyono m.ac.id/comm unity/show/pr aktikummekanikatanah/#!/secti on/15875/

3 Prosedur Uji Berat Jenis Tanah II. BERAT JENIS TANAH (ASTM D ) I. MAKSUD : Maksud percobaan adalah untuk menentukan berat jenis suatu contoh tanah dengan piknometer. Berat jenis adalah perbandingan antara berat butir tanah dan berat air suling dengan volume yang sama pada suhu tertentu. II. ALAT : 1. Piknometer dengan kapasitas minimum 100 ml atau botol ukur dengan kapasitas minimum 50 ml. 2. Neraca dengan ketelitian 0,01 gram. 3. Desikator 4. Oven yang dilengkapi dengan pengatur suhu untuk memanasi sampai (110 ± 5 ) o C. 5. Termometer ukuran 0 o 50 o C dengan ketelitian pembacaan 1 o C. 6. Air destilasi (dalam wash bottle ) 7. Alat Vacuum atau tungku listrik (Cookplate). 8. Cawan porselen (mortar) dengan pestel (penumbuk berkepala karet) untuk menghancurkan gumpalan tanah menjadi butir-butir tanpa merusak butirnya sendiri. Alat Uji Berat Jenis Air III. BENDA UJI : Contoh tanah seberat gram yang akan digunakan untuk pemeriksaan secara duplo ( 2 percobaan secara terpisah ). II-1

4 Prosedur Uji Berat Jenis Tanah IV. PELAKSANAAN : 1. Piknometer dibersihkan luar dalam dan dikeringkan, kemudian ditimbang (= w 1 ). 2. Contoh tanah dihancurkan dalam cawan porselen dengan menggunakan pestel, kemudian keringkan dalam oven. Ambil tanah kering dari oven, dinginkan dalam desikator. Setelah dingin masukkan dalam piknometer sebanyak ± 10 gram. Piknometer dengan tutupnya berisi tanah ditimbang (= w 2 ) 3. Isikan air ± 10 cc kedalam piknometer,sehingga tanah terendam seluruhnya dan biarkan 2 10 jam. 4. Tambahkan air destilasi sampai kira-kira setengah / dua pertiga penuh. Udara yang terperangkap diantara butir-butir harus dikeluarkan/ dihilangkan dengan cara a. Piknometer bersama air dan tanah dimasukkan dalam bejana tertutup yang dapat divacuum dengan pompa-vacuum (tidak melebihi 100 mmhg), sehingga gelembung-gelembung udara keluardan air menjadi jernih. b. Piknometer direbus dengan hati-hati sekitar 10 menit dengan sekali-sekali piknometer dimiringkan untuk membantu keluarnya udara. Kemudian didinginkan. 5. Piknometer bersama air dan tanah dimasukkan dalam bejana tertutup yang dapat di vacuum dengan pompa, vacuum tidak melibihi 100 mmhg, sehingga gelembung udara keluar dan air menjadi jernih. 6. Piknometer direbus dengan hati-hati sekitar 10 menit dengan sekali-kali piknometer dimiringkan untuk membantu udara keluar. Kemudian didinginkan. 7. Piknometer ditambah air destilasi sampai penuh dan ditutup. Bagian luar piknometer dikeringkan dengan air kering. Setelah itu piknomter berisi tanah dan air ditimbang (= w 3 ). Air dalam piknometer diukur suhunya dengan termometer ( o C) 8. Piknometer dikosongkan dan dibersihkan, kemudian diisi penuh dengan air destilasi bebas udara, ditutup dan bagian luar dikeringkan. Piknometer penuh air ditimbang (= w 4 ). II-2

5 Prosedur Uji Berat Jenis Tanah V. LANGKAH KERJA Tanah yang telah dioven selama 24 jam dikeluarkan Sampel tanah dihaluskan didalam Cawan porselen dengan pastel Masukkan sampel tanah ke dalam piknometer Timbang piknometer kosong Timbang berat tanah + piknometer Piknometer yang berisikan Tanah diberi air destilasi sebanyak 10 cc II-3

6 Prosedur Uji Berat Jenis Tanah Tambah air sampai penuh, kemudian timbang piknometer + tanah + air Piknometer yang berisikan tanah+air tadi lalu direbus dengan tutupnya dilepas agar udaranya keluar Bersihkan piknometer, isi dengan air sampai penuh, kemudian timbang II-4

7 Prosedur Uji Berat Jenis Tanah VI. HITUNGAN : 1. Berat jenis butir-butir tanah pada suhu t o C adalah : 2. Berat jenis tanah pada temperatur 27,5 o C adalah : G G atau G ( 27 C) = = = berat jenis air pada t C = G ( t C) berat jenis air pada 27,5 C berat butir w = berat air dengan volumeyang sama w ( w2 w1) ( w4 w1) ( w3 w2) ( w2 w1) ( w2 w1) ( w3 w4) Berat jenis pada masing-masing temperatur dapat dilihat pada daftar. s w CATATAN : 1. Piknometer 50 ml digunakan untuk butir tanah yang lewat saringan no. 4. Untuk butir yang lebih besar digunakan piknometer 100 ml. Jika tanah berupa campuran butir kasar dan butir halus, maka harus dipisahkan dengan saringan no. 4. Kemudian masing-masing dikerjakan sendiri, harga berat jenis tanah diambil dari rata-rata keduanya. 2. Sebagai pengganti air destilasi sering digunakan kerosene yang sifat membasahkan butir-butir lebih baik. 3. Contoh tanah basah dapat juga digunakan dan langsung dimasukkan piknometer, asal diketahui kadar airnya. 4. Secara praktis, pengaruh temperatur tidak terlalu besar dan pengaruh yang besar terhadap kesalahan hasilnya adalah bersihnya udara yang terperangkap antara butirbutir dan udarayang larut dalam air, sehingga pembersihan udara in harus sebaikbaiknya. 5. Pekerjaan penentuan berat jenis suatu tanah harus dilakukan secara duplo, yaitu dilakukan 2 kali secara terpisah. Jika selisih hasil kedua percobaan banyak berbeda harus diulang. II-5

8 Prosedur Uji Berat Jenis Tanah DAFTAR BERAT JENIS AIR Temperatur (t o C) Berat jenis Temperatur (t o C) Berat jenis , ,9982 0,9980 0,9978 0,9976 0,9973 0,9971 0,9968 0,9965 0,9964 0,9963 0, ,9957 0,9954 0,9951 0,9947 0,9944 0,9941 0,9937 0,9934 0,9930 0,9926 0,9922 Harga diantaranya dapat diinterpolasi lurus. II-6

9 Prosedur Uji Berat Jenis Tanah LEMBAR PRAKTIKAN II. UJI BERAT JENIS TANAH Sketsa Alat Hasil Pengamatan Gambar 2. Piknometer, mortar dan pestel 1 Piknometer No 2 Berat Piknometer kosong w 1 gram 3 Berat Piknometer + tanah kering w 2 gram 4 Berat Piknometer + tanah + air w 3 gram 5 Berat Piknometer + air w 4 gram 6 Temperatur t o C 7 A = w 2 - w 1 8 B = w 3 w 4 9 C = A - B 10 Berat jenis, G 1 = A/C 11 Berat jenis rata-rata, G 1 12 G air pada t o C 13 G untuk 27,5 o C = G = (G air pada t o C)/( G air pada 27,5 o C) Hari/Tanggal Praktikum : No. Kelompok : Nama Praktikan : No. Mahasiswa : Asisten/Laboran Mahasiswa. II-7

10 Prosedur Uji Berat Jenis Tanah LEMBAR ASISTEN II. UJI BERAT JENIS TANAH Sketsa Alat Hasil Pengamatan Gambar 2. Piknometer, mortar dan pestel 1 Piknometer No 2 Berat Piknometer kosong w 1 gram 3 Berat Piknometer + tanah kering w 2 gram 4 Berat Piknometer + tanah + air w 3 gram 5 Berat Piknometer + air w 4 gram 6 Temperatur t o C 7 A = w 2 - w 1 8 B = w 3 w 4 9 C = A - B 10 Berat jenis, G 1 = A/C 11 Berat jenis rata-rata, G 1 12 G air pada t o C 13 G untuk 27,5 o C = G = (G air pada t o C)/( G air pada 27,5 o C) Hari/Tanggal Praktikum : No. Kelompok : Nama Praktikan : No. Mahasiswa : Asisten/Laboran Mahasiswa. II-8

11 Prosedur Uji Batas Susut Tanah V. BATAS SUSUT DAN FAKTOR-FAKTOR SUSUT TANAH (ASTM D ) I. MAKSUD : Maksud percobaan ini meliputi pemeriksaan-pemeriksaan untuk menentukan data dari tanah subgrade, yang meliputi : batas susut, angka susut, susut volumetrik dan susut linear. II. ALAT : 1. Cawan porselen. 2. Spatel. 3. Cawan susut dari porselen atau monel, berbentuk bulat dengan alas datar, berdiameter ± 4,44 cm dan tinggi ± 1,27 cm. 4. Pisau perata (straight edge) 5. Alat pengukur volume tanah yang terdiri atas mangkok gelas, pelat gelas dengan 3 paku, dan air raksa. 6. Gelas ukuran 25 cc. 7. Timbangan dengan ketelitian 0,10 gram. Alat Uji Batas Susut dan Faktor Susut Tanah V-1

12 Prosedur Uji Batas Susut Tanah III. BENDA UJI : Siapkan ± 30 gram contoh tanah yang telah dibersihkan dari butir-butir tertahan saringan no. 40 (0,425 mm). Jika contoh tanah dari lapangan mengandung butir-butir yang lebih besar dari 0,425 mm, keringkan tanah di udara. Kemudian remukkan pada mortar porselen dengan menggunakan pestel dengan kepala terbungkus karet, sehingga butirbutir terpisah, tanpa merusak butir-butir. Kemudian saring dengan saringan no. 40, maka bagian yang lewat saringan digunakan sebagai benda uji. IV. PELAKSANAAN : 1. Taruh contoh tanah pada cawan porselen dan aduk secara baik sampai betul-betul merata dengan air destilasi secukupnya, sehingga mengisi semua pori tanah dan jangan sampai ada udara terperangkap didalamnya. Banyaknya air sedemikian sehingga bila benda uji berupa tanah plastis air lebih 10 peren dari batas cair, sedang bila benda uji berupa tanah kurang plastis buatlah sehingga konsistensi tanah sedikit diatas batas cair. 2. Tentukan berat dan volume cawan susut. Bersihkan cawan, kemudian timbang dan catat beratnya. Untuk menentukan volume cawan, taruhlah cawan dalam mangkok porselen, isi dengan air raksa sampai penuh. Tekan dengan pelat gelas rata diatas permukaan cawan, jaga jangan ada udara terperangkap. Bersihkan air raksa yang melekat di luar cawan. Pindahkan air raksa pada mangkok lain dan tentukan beratnya, volume cawan sama dengan berat air raksa dibagi berat jenisnya. 3. Isilah cawan dengan tanah basah yang telah disiapkan. Olesi tipis bagian dalam cawan dengan vaselin atau pelumas pekat. Isilah cawan dengan tanah sekitar sepertiga volumenya dan taruhlah ditengahnya. Pukulpukulkan dengan hati-hati cawan pada bidang datar kokoh yang dilapisi oleh beberapa lapis kertas isap atau lembaran karet, sehingga tanah akan mengalir mengisi sudut-sudut cawan. V-2

13 Prosedur Uji Batas Susut Tanah Tambahkan lagi tanah sejumlah seperti tadi dan pukul-pukulkan lagi sehingga tanah memadat dan semua udara bergerak ke permukaan. Tambahkan lagi tanah dan terus pukul-pukulkan, sehingga terisi penuh sampai tepi atas. 4. Tentukan berat basah dan berat kering tanah. Setelah cawan terisi tanah segera timbang dan catat berat cawan berisi tanah basah. Biarkan tanah mengering di udara sampai warnanya berubah dari tua menjadi muda. Kemudian keringkan dalam oven dengan temperatur 105 o 110 o C. Dinginkan dalam desikator, setelah dingin segera timbang dan catat beratnya. 5. Tentukan volume tanah kering dengan cara keluarkan dari cawan, kemudian dicelup dalam air raksa dalam mangkok gelas. Mula-mula tempatkan mangkok gelas dalam cawan porselen, isilah mangkok dengan air raksa sampai melimpah, kemudian tekan dengan pelat gelas berpaku tiga buah di atas mangkok. Hapuslah air raksa yang melekat di luar mangkok, dan tempatkan mangkok pada cawan porselen kosong. Tekanlah dengan hati-hati tanah kering ke dalam air raksa dengan gelas berpaku diatas mangkok. Pindahkan air raksa yang tumpah dalam suatu mangkok dan tentukan berat air raksa ini. Volume tanah kering sama dengan berat air raksa dibagi dengan berat jenisnya. V. PROSEDUR PELAKSANAAN Masukan sampel lolos saringan ke dalam cawan+ air destilasi lalu ratakan dengan spatel Cawan Susut ditimbang V-3

14 Prosedur Uji Batas Susut Tanah Timbang cawan + tanah Cawan susut diisi tanah yang telah ditambah air destilasi Masukkan kedalam oven selama 24 jam Setelah dipanaskan dalam oven, keluarkan benda uji dan masukkan kedalam desikator Benda uji diberi air raksa dan di ratakan dengan plat perata 3 paku Timbang benda uji untuk mengetahui berat kering Air raksa yang tumpah, ditimbang V-4

15 Prosedur Uji Batas Susut Tanah VI. HITUNGAN : 1. Batas susut (shrinkage limit) a. Batas susut dari suatu tanah adalah kadar air maksimum, dimana pengurangan kadar air selanjutnya tidak menyebabkan berkurangnya volume tanah. b. Apabila berat jenis tanah G diketahui, maka batas susut tanah dapat dihitung sebagai berikut : V SL = ( W dimana : O O 1 ) G SL = batas susut tanah, X 100 (dalam persen) Wo = berat benda uji setelah kering, Vo = volume benda uji setelah kering, G = berat jenis tanah. c. Apabila berat jenis tanah tidak diketahui, maka batas susut (SL), dihitung dari data yang diperoleh dari percobaan, sebagai berikut : V SL = ( ω W dimana : O O ) X 100 (dalam persen) ω = kadar air tanah yang disikan pada cawan VO = SL = ( W ) X 100 (dalam persen) WO W = berat benda uji basah, Wo = berat benda uji setelah kering, V = volume benda uji basah = volume benda kering Vo = volume benda uji setelah kering, 2. Angka susut (shrinkage ratio) a. Angka susut suatu tanah adalah angka perbandingan antara persentase perubahan volume tanah terhadap volume kering dengan perubahan kadar V-5

16 Prosedur Uji Batas Susut Tanah air yang terjadi pada tanah (dalam persen) dan berlaku pada keadaan di atas batas susut tanah. Atau dengan rumus : V VO V SR = ( da lam % dan W juga dalam %) W VO b. Besarnya SR dapat dihitung : W SR = V O O 3. Susut volumetrik (volumetric shrinkage) a. Susut volumetrik suatu tanah adalah persentase pengurangan volume tanah terhadap volume kering tanah apabila tanah pada suatu kadar air (dalam persen) tertentu berkurang menjadi pada batas susut tanah. V1 VO Dengan rumus : VS = X 100 VO b. Besarnya VS dapat dihitung sebagai berikut : VS = (ω 1 SL) SR dimana : ω 1 = kadar air tanah pada keadaan tertentu SL = batas susut tanah SR = angka susut 4. Susut linear (linear shrinkage) a. Susut linear suatu tanah adalah persentase pengurangan ukuran satu dimensi (panjang) tanah terhadap ukuran semula apabila kadar air tanah berkurang menjadi pada batas susut tanah. b. Besarnya susut linear (Ls) dapat diitung dengan rumus : LS= 100 ( ) VS V-6

17 Prosedur Uji Batas Susut Tanah 5. Berat jenis tanah Dari data hasil pemeriksaan, yaitu angka susut dan susut volumetrik, berat jenis tanah dapat dihitung sebagai berikut : G = 1 SR 1 SL 100 CATATAN : Batas susut tanah dapat pula ditentukan terhadap tanah asli kenyang air (undisturbed soil), yang pelaksanaannya sebagai berikut : 1. Bentuklah dari contoh tanah asli dari lapangan menjadi benda uji yang ukurannya sekitar berdiameter 4,5 cm dan tebalnya 1,5 cm. Buatlah sudut-sudutnya menjadi bulat (tidak tajam) agar pada pengukuran volume benda uji kering dengan air raksa tidak terdapat udara yang terperangkap. 2. Taruhlah benda uji pada suatu mangkok dan biarkan beberapa waktu sampai warnanya berubah dari tua menjadi warna muda. Keringkan tanah pada mangkok ini dalam oven dengan temperatur 105 o 110 o C. Haluskan sudut-sudut benda uji dengan amplas. 3. Lanjutkan pengeringan dalam oven beberapa lama sehingga beratnya sudah konstan. Ambil dan dinginkan dalam desikator, kemudian timbang dan catat beratnya. 4. Tentukan volume benda uji kering dengan menggunakan air raksa seperti cara tadi. V-7

18 Prosedur Uji Batas Susut Tanah Sketsa Alat LEMBAR PRAKTIKAN V. UJI BATAS SUSUT DAN FAKTOR-FAKTOR SUSUT TANAH Gambar 5. Alat uji batas susut Hasil Pengamatan 1. Berat jenis tanah sudah diketahui (G =.) Cawan susut no. 1 Berat cawan susut W 1 (gr) 2 Berat cawan susut + tanah basah W 2 (gr) 3 Berat cawan susut + tanah kering W 3 (gr) 4 Berat tanah kering W 0 = W 3 W 1 (gr) 5 Berat cawan porselin W 4 (gr) 6 Berat cawan porselin + air raksa W 5 (gr) 7 Berat air raksa W 6 = W 5 W 4 (gr) 8 Volume tanah kering V 0 (gr) = W 6 / 13.6 (cm 3 ) 9 Shrinkage limit SL = (V 0 /W 0-1/G) x 100% 2. Berat jenis tanah tidak diketahui a. Kadar air tanah basah Cawan susut no. Berat cawan susut Berat cawan + tanah basah Berat cawan + tanah kering Berat tanah kering Berat air Kadar air tanah W 1 gram W 2 gram W 3 gram Wo = W 3 W 1 gram A = W 3 W 1 gram ω = A Wo x 100 % V-8

19 Prosedur Uji Batas Susut Tanah b. Volume tanah basah = volume cawan susut Berat cawan porselen W 4 gram Berat cawan porselen + berat air raksa W 5 gram pengisi cawan susut Berat air raksa C = W 4 W 5 Volume tanah basah W5 Vo = 13,6 3 cm c. Volume tanah kering Berat cawan porselen W 6 gram Berat cawan porselen + berat air raksa W 7 gram pengisi cawan susut Berat air raksa C = W 6 W 7 Volume tanah basah W5 Vo = 13,6 3 cm v - vo d. 1. Batas susut, SL = ( ω - ) x 100% =...% vo Wo 2. Angka susut, SR = =... Vo 3. Susut volumetrik, VS = (ω - SL) SR = Susut linear, LS = 100 (1-3 =... VS Berat jenis tanah, G = =... 1 SL SR 100 Hari/Tanggal Praktikum : No. Kelompok : Nama Praktikan : No. Mahasiswa: Asisten/Laboran Mahasiswa. V-9

20 Prosedur Uji Batas Susut Tanah Sketsa Alat LEMBAR ASISTEN V. UJI BATAS SUSUT DAN FAKTOR-FAKTOR SUSUT TANAH Gambar 5. Alat uji batas susut Hasil Pengamatan 1. Berat jenis tanah sudah diketahui (G =.) Cawan susut no. 1 Berat cawan susut W 1 (gr) 2 Berat cawan susut + tanah basah W 2 (gr) 3 Berat cawan susut + tanah kering W 3 (gr) 4 Berat tanah kering W 0 = W 3 W 1 (gr) 5 Berat cawan porselin W 4 (gr) 6 Berat cawan porselin + air raksa W 5 (gr) 7 Berat air raksa W 6 = W 5 W 4 (gr) 8 Volume tanah kering V 0 (gr) = W 6 / 13.6 (cm 3 ) 9 Shrinkage limit SL = (V 0 /W 0-1/G) x 100% 2. Berat jenis tanah tidak diketahui a. Kadar air tanah basah Cawan susut no. Berat cawan susut Berat cawan + tanah basah Berat cawan + tanah kering Berat tanah kering Berat air Kadar air tanah W 1 gram W 2 gram W 3 gram Wo = W 3 W 1 gram A = W 3 W 1 gram ω = A Wo x 100 % V-10

21 Prosedur Uji Batas Susut Tanah b. Volume tanah basah = volume cawan susut Berat cawan porselen W 4 gram Berat cawan porselen + berat air raksa W 5 gram pengisi cawan susut Berat air raksa C = W 4 W 5 Volume tanah basah W5 Vo = 13,6 3 cm c. Volume tanah kering Berat cawan porselen W 6 gram Berat cawan porselen + berat air raksa W 7 gram pengisi cawan susut Berat air raksa C = W 6 W 7 Volume tanah basah W5 Vo = 13,6 3 cm v - vo d. 1. Batas susut, SL = ( ω - ) x 100% =...% vo Wo 2. Angka susut, SR = =... Vo 3. Susut volumetrik, VS = (ω - SL) SR = Susut linear, LS = 100 (1-3 =... VS Berat jenis tanah, G = =... 1 SL SR 100 Hari/Tanggal Praktikum : No. Kelompok : Nama Praktikan : No. Mahasiswa: Asisten/Laboran Mahasiswa. V-11

22 Prosedur Uji Distribusi Ukuran Butir Tanah VI. UKURAN BUTIRAN TANAH DENGAN HIDROMETER (ASTM D ) I. MAKSUD : Pemeriksaan ini dimaksudkan untuk menentukan pembagian ukuran butir (gradasi) dari tanah yang lewat saringan no. 10. II. ALAT : 1. Hidrometer dengan skala konsentrasi (5 60 gram per liter) atau untuk pembacaan berat jenis campuran (0,995 1,038) gr/cm Tabung gelas ukuran kapasitas 1000 ml, dengan diameter ± 6,5 cm. 3. Termometer 0 50 o C ketelitian 0,1 o C. 4. Pengaduk mekanis dan mangkuk dispresi (mechanical stire). 5. Saringan no. 10; 20; 40; 60; 80; 100; 140; dan Neraca dengan ketelitian 0,01 gram. 7. Oven yang dilengkapi dengan pengatur suhu untuk memanasi sampai (110±5) o C. 8. Cawan porselen (mortar) dan pestel (penggerus) berkepala karet atau dibungkus karet. 9. Stop watch. Hidrometer Pengaduk Suspensi III. BENDA UJI : 1. Jenis tanah yang tidak mengandung batu dan hampir semua butirannya lebih halus dari saringan 2,00 mm (no.10). Benda uji tidak perlu dikeringkan dan tidak perlu disaring dengan saringan no. 10. VI 1

23 Prosedur Uji Distribusi Ukuran Butir Tanah 2. Jenis tanah yang mengandung batu, atau mengandung banyak butiran yang lebih kasar dari saringan no. 10. Untuk benda uji jenis ini perlu mengeringkan contoh tanah di udara terbuka sampai bisa disaring dengan saringan no. 10. Ambil benda uji yang lewat saringan no Air destliasi. 4. Bahan dispersi (reagent), dapat berupa water glass (sodium silikat = Na 2 SiO 3 ) atau Calgon (sodium hexameta phospate = NaPO 3 ). IV. PELAKSANAAN : 1. Taruh contoh tanah dalam tabung gelas (beaker kapasitas 250 cc). Tuangkan sebanyak ± 125 cc larutan + reagent yang telah disiapkan (lihat catatan no.1). Campur dan aduk sampai seluruh tanah tercampur dengan air. Biarkan tanah terendam selama ± 16 jam. 2. Tuangkan campuran tersebut dalam mangkuk pengaduk. Jangan ada butir yang tertinggal atau hilang dengan membilas dengan air (air destilasi) dan tuangkan air bilasan ke alat. Bila perlu tambah air, sehingga volumenya sekitar lebih dari separuh penuh. Putarlah alat pengaduk selama lebih dari 1 menit. 3. Kemudian segera pindahkan suspensi ke gelas silinder pengendap. Jangan ada tanah tertinggal dengan membilas dan menuangkan air bilasan ke silinder. Tambahkan air destilasi sehingga volumenya mencapai 1000 cm Di samping silinder isi suspensi tersebut, sediakan gelas silinder kedua yang diisi hanya dengan air destilasi ditambah reagent sehingga berupa larutan yang keduanya sama seperti yang dipakai pada silinder pertama. Apungkan hidrometer dalam silinder kedua ini selama percobaan dilaksanakan. 5. Tutup gelas isi supensi dengan tutup karet (atau dengan telapak tangan). Gojok suspensi dengan membolak-balik gelas ke atas dan ke bawah selama 1 menit, sehingga butir-butir tanah melayang merata dalam air. Gerakan membolak-balik gelas ini harus sekitar 60 kali. Langsung letakkan silinder berdiri di atas meja dan bersamaan dengan berdirinya silinder, jalankan stop watch dan merupakan waktu permulaan pengendapan T=0. VI 2

24 Prosedur Uji Distribusi Ukuran Butir Tanah 6. a. Lakukan pembacaan hidrometer pada saat-saat T = 2, 5, 30, 60, 250, 1440 menit (setelah T = 0), dengan cara sebagi berikut : Kira-kira 20 atau 25 detik sebelum setiap saaat pelaksanaan pembacaan, ambil hidrometer dari silinder kedua, celupkan secara hati-hati dan pelanpelan dalam susupensi sampai mencapai kedalaman sekitar taksiran skala yang akan terbaca, kemudian lepaskan (jangan sampai timbul goncangan). Kemudian pada saatnya bacalah skala yang ditunjuk oleh puncak meniskus muka air = R 1 (pembacaan belum dikoreksi). b. Setelah dibaca, segera ambil hidrometer pelan-pelan, pindahkan ke dalam silinder kedua. Dalam air disilinder kedua bacalah skala hidrometer = R 2 (koreksi pembacaan). Catatan : Apabila digunakan water bath dengan suhu konstan taruhlah kedua silinder dalam water bath dan lakukanlah ini sesudah pembacaan 2 menit dan sebelum pembacaan 5 menit. 7. Setiap setelah pembacaan hidrometer, amati dan catat temperatur susupensi dengan mencelupkan termometer. 8. Setelah pembacaan hidrometer terakhir selesai dilaksanakan (T = 1440 menit), tuangkan suspensi ke atas saringan no. 200 seluruhnya, jangan ada butir tertinggal. Cucilah dengan air sampai air yang mengalir dibawah saringan menjadi jernih dan tidak ada lagi butir halus yang tertinggal. 9. Pindahkan butir-butir tanah yang tertinggal di atas saringan pada suatu tempat tanpa ada yang tertinggal, kemudian keringkan dalam oven (dengan temperatur konstan o C). 10. Kemudian dinginkan dan timbang serta catat berat tanah kering yang diperoleh = B 1 gram. 11. Saringlah tanah ini dengan menggunakan sejumlah saringan yang tersebut pada bab II no Timbang dan catat berat bagian tanah yang tertinggal di atas tiap saringan. Periksalah bahwa seharusnya jumlah berat dari masing-masing bagian sama atau dekat dengan berat sebelum disaring. VI 3

25 P Prosedur Uji Distribusi D Ukurran Butir Tanah V. PROSEDU UR PELAK KSANAAN N Sapkan sampel tanaah lolos sarringan 6 gram no 10 seebanyak ± 60 Masukkann sampel kee dalam gelaas ukur ml, tambaahkan air deestilasi hinggga volume 1000ml Kocok gelas ukur seebanyak 60 kali Laborratorium Mekkanika Tanah h Teknik Sipil SV UGM Masukkkan ke dalaam gelas uk kur 250 ml, tambahkan 125 ml reaagent Maasukkan bennda uji ke daalam gelas mixxer, aduk ± 3 menit setellah dikocokk didiamkan n selama T (wakktu) yang telah ditetaapkan lalu dibaca, denngan meemasukkan penddulum (warrna merah) ke benda uji R1 R dan dibaca pada saat T, lalu penddulum dimaasukkan ke dalam air penccuci, setelahh itu benda uji R2 dan dibaca, kemuudian th hermometer dimaasukkan keddalam R1 lalu l dibaca setellah itu dicattat VI 4

26 Prosedur Uji Distribusi Ukuran Butir Tanah VI. HITUNGAN A. Berat benda uji 1. Hitung berat kering seluruh contoh tanah yang dipelukan Bo W = 1 + ω dimana : Bo = berat basah contoh tanah ω = kadar air tanah 2. Hitung berat bagian tanah lewat saringan no. 200 B 2 = W B 1 dimana : B 1 = berat tanah tertahan saringan no. 200 B. Analisa bagian butir lewat saringan no Hitung ukuran butir terbesar D (mm), yang ada dalam suspensi pada kedalaman efektif L (cm) untuk setiap saat pembacaan T (menit) dengan rumus : D = K L T dimana : K = Konstanta yang besarnyadipengaruh oleh temperatur suspensi dan berat jenis butir. Harga K dapat dicari pada daftar 3. L = Kedalaman efektif, dimana berat jenis suspensi diukur oleh hidrometer, yang nilainya ditentukan oleh jenis hidrometer yang dipakai dan pembacaan hidrometer R 1. Harga L (cm) dapat dicari pada daftar 2. T = Saat pembacaan dalam menit. 2. Hitung persentase berat P dari butir yang lebih kecil dari D terhadap berat kering seluruh tanah yang diperiksa dengan rumus sebagai berikut : - jika digunakan hidroketer 151 H G P = ( x ) W G 1 (R 1) - jika digunakan hidrometer 152 H. R x a P = W x 100 VI 5

27 Prosedur Uji Distribusi Ukuran Butir Tanah dimana : R = pembacaan hidrometer terkoreksi = R 1 R 2 G = berat jenis tanah a = angka koreksi untuk Hidrometer 152 H terhadap berat jenis butir. Harga a dapat dicari pada daftar 1. C. Analisa bagian yang tertahan saringan no Hitunglah jumlah berat bagian yang lewat masing-masing saringan yang digunakan. Apabila berat bagian yang tertahan pada saringan no. 10, 20, 40, 60, 80, 100, 140, 200 berturut-turut adalah b 1, b 2, b 3, b 4, b 5, b 6, b 7, dan b 8 gram maka jumlah berat bagian lewat masing-masing saringan adalah Saringan jumlah berat lewat saringan No. 200 C8 = B2 140 C7 = C8 + b8 100 C6 = C7 + b7 80 C5 = C6 + b6 60 C4 = C5 + b5 40 C3 = C4 + b4 20 C2 = C3 + b3 10 C1 = C2 + b2 2. Hitung persentase berat lewat masing-masing saringan terhadap berat kering seluruh contoh tanah yang diperiksa W. D. Grafik Gambarlah gabungan dari hasil analisa pada B dan C tersebut diatas dalam grafik, yang menunjukkan hubungan antara ukuran butir dalam mm (sebagai absis dengan skala logaritma) dan persentase lebih kecil (sebagai ordinat). VI 6

28 Prosedur Uji Distribusi Ukuran Butir Tanah CATATAN : 1. Bahan dispersi (reagent) yang umum digunakan adalah : - Water glass (sodium silikat, Na 2 SiO 3 ). Jumlah yang digunakan pada percobaan adalah sekitar 1 sampai 1,5 cc 40 o Baume sodium silikat. - Calgon (sodium hexa metaphosphita, NaPO 3 ) yang digunakan sekitar 20 cc larutan 2 %. Calgon digunakan pada tanah yang bersifat basa (PH > 7). - Daftar 2 terlampir untuk menentukan kedalaman efektif, hanya berlaku untuk hidrometer ASTM 151 H dan 152 H dan menggunakan silinder gelas ukur dengan luas penampang 27,8 cm 2 (diameter 5,95 cm). Pembacaan yang digunakan adalah pembacaan setelah dikoreksi meniskus. Apabila digunakan hidrometer jenis lain dan gelas silinder dengan ukuran lain, maka perlu dilaksanakan kalibrasi dan dibuatkan daftar tersendiri. VI 7

29 Prosedur Uji Distribusi Ukuran Butir Tanah Daftar 1: Faktor koreksi a, untuk Hidrometer 152 H terhadap berat jenis butir tanah. Berat Jenis, G Faktor koreksi, a Berat Jenis, G Faktor koreksi, a 2,95 2,90 2,85 2,80 2,75 2,70 0,94 0,95 0,96 0,97 0,98 0,99 2,65 2,60 2,55 2,50 2,45 1,00 1,01 1,02 1,03 1,05 Daftar 2 : harga kedalaman efektif L, yang ditentukan oleh macam hidrometer, ukuran silinder pengendapan. Untuk Hidrometer 151 H : Pembacaan hidrometer ( R 1 + koreksi meniskus) Kedalaman efektif L (cm) Pembacaan hidrometer ( R 1 + koreksi meniskus) Kedalaman efektif L (cm) 1,000 1,001 1,002 1,003 1,004 1,005 1,006 1,007 1,008 1,009 1,010 1,011 1,012 1,013 1,014 1,015 1,016 1,017 1,018 1,019 1,020 16,3 16,0 15,8 15,5 15,2 15,0 14,7 14,4 14,2 13,9 13,7 13,4 13,1 12,9 12,6 12,3 12,1 11,8 11,5 11,3 11,0 1,021 1,022 1,023 1,024 1,025 1,026 1,027 1,028 1,029 1,030 1,031 1,032 1,033 1,034 1,035 1,036 1,037 1,038 10,7 10,5 10,2 10,0 9,7 9,4 9,2 8,9 8,6 8,4 8,1 7,8 7,6 7,3 7,0 6,8 6,5 6,2 VI 8

30 Prosedur Uji Distribusi Ukuran Butir Tanah Untuk hidrometer 152 H : Pembacaan hidrometer ( R 1 + koreksi meniskus) Kedalaman efektif L (cm) Pembacaan hidrometer ( R 1 + koreksi meniskus) Kedalaman efektif L (cm) ,3 16,1 16,0 15,8 15,6 15, ,2 11,1 10,9 10,7 10, ,3 15,2 15,0 14,8 14, ,4 10,2 10,1 9,9 9, ,5 14,3 14,2 14,0 13, ,6 9,4 9,2 9,1 8, ,7 13,5 13,3 13,2 13, ,8 8,6 8,4 8,3 8, ,9 12,7 12,5 12,4 12, ,9 7,8 7,6 7,4 7, ,0 11,9 11,7 11,5 11, ,1 7,0 6,8 6,6 6,5 VI 9

31 Daftar 3. : Harga K untuk menghitung diameter butir dengan hidrometer Temperatur Berat jenis butir tanah o C 2,450 2,500 2,550 2,600 2,650 2,700 2,750 2,800 2, , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,01149 VI 10

32 LEMBAR PRAKTIKAN VI. UJI DISTRIBUSI UKURAN BUTIR Hasil Pengamatan ANALISA HIDROMETER UNTUK BAGIAN YANG LEWAT SARINGAN NO. 10 Berat tanah, W = gr Hidrometer no. Berat jenis,g = Hydr. correction, a = K 2 = a/w x 100 = Meniscus correction, m = Dispersing agent Amount Tanggal jam Waktu T (menit) Pembacaan hidrometer dalam suspensi R 1 Pembacaan hidrometer dalam cairan R 2 Temperatur t Pembacaan hidrometer terkoreksi meniskus R'= R 1 + m Kedalaman L * (cm) Konstan K** Diameter butir D= *L/T Pembacaan hidrometer terkoreksi R= R 1 -R 2 Persen berat lebih kecil *** P= K 2 *R% x) Dibaca dari daftar 2 berdasar R xx) Dibaca dari daftar 3 berdasar t dan G xxx) Dihitung berdasar rumus - untuk hidrometer 151 H : P = K 1 (R 1) - untuk hidrometer 152 H : P = K 2. R VI 11

33 LEMBAR ASISTEN VI. UJI DISTRIBUSI UKURAN BUTIR Hasil Pengamatan ANALISA HIDROMETER UNTUK BAGIAN YANG LEWAT SARINGAN NO. 10 Berat tanah, W = gr Hidrometer no. Berat jenis,g = Hydr. correction, a = K 2 = a/w x 100 = Meniscus correction, m = Dispersing agent Amount Tanggal jam Waktu T (menit) Pembacaan hidrometer dalam suspensi R 1 Pembacaan hidrometer dalam cairan R 2 Temperatur t Pembacaan hidrometer terkoreksi meniskus R'= R 1 + m Kedalaman L * (cm) Konstan K** Diameter butir D= *L/T Pembacaan hidrometer terkoreksi R= R 1 -R 2 Persen berat lebih kecil *** P= K 2 *R% x) Dibaca dari daftar 2 berdasar R xx) Dibaca dari daftar 3 berdasar t dan G xxx) Dihitung berdasar rumus - untuk hidrometer 151 H : P = K 1 (R 1) - untuk hidrometer 152 H : P = K 2. R VI 12

34 VII. PEMADATAN TANAH (ASTM D a) I. MAKSUD: 1. Maksud percobaan adalah untuk menentukan hubungan antara kadar air dan kepadatan (berat volume kering) tanah apabila dipadatkan dengan tenaga pemadatan tertentu. 2. Ada dua cara pemadatan, berdasar jumlah tenaga pemadatan yang dilaksanakan, yaitu : a. Pemadatan standard b. Pemadatan berat (modified) 3. Ada empat cara alternatif yang mungkin digunakan, yang dapat dilaksanakan baik untuk pemadatan standard maupun pemadatan berat, yaitu : a. Cara A : menggunakan silinder pemadatan kecil dan dengan material lewat saringan no.4. b. Cara B : menggunakan silinder pemadatan besar dan dengan material lewat saringan no.4. c. Cara C : menggunakan silinder pemadatan kecil dan dengan material lewat saringan ¾ inch. d. Cara D : menggunakan silinder pemadatan besar dan dengan material lewat saringan ¾ inch. II. ALAT: 1. Silinder pemadatan Ada dua macam: silinder kecil dan silinder besar. Silinder pemadatan terdiri atas silinder utama, silinder sambungan yang dapat dilepas dan pelat alas yang dapat dilepas. Ukuran-ukuran dan toleransi yang masih diperkenankan adalah sebagai berikut : a. Silinder kecil, diameter 4 0,016 ; tinggi 4,584 0,005 dan volume 1/30 ft 3 0,0003 ft 3 (diameter 10,16 0,04 cm, tinggi 11,63 0,013 cm dan volume 0,943 liter 0,008 liter). VII-1

35 b. Silinder besar, diameter 6 0,026 ; tinggi 4,584 0,005 dan volume 0,075 ft 3 0,00075 ft 3 (diameter 15,24 0,067 cm; tinggi 11,63 0,013 cm dan volume 2,124 liter 0,002 liter). 2. Penumbuk Penumbuk yang digunakan dapat berupa: - penumbuk dengan tangan - penumbuk mesin Berdasar berat dan tinggi jatuhnya, maka dibedakan : - penumbuk standard, yang digunakan pada percobaan pemadatan stanadard, - penumbuk berat (modified), yang digunakan pada percobaan pemadatan berat/modified. Ukuran dan toleransinya adalah sebagai berikut: a. Penumbuk standard, diameter bidang jatuh 2 0,005 ; berat 5,5 0,02 lb dan tinggi jatuh 12 1/16 (diameter 5,08 0,013 cm; berat 2,5 0,01 kg dan tinggi jatuh 30,48 0,16 cm). b. Penumbuk berat (modified), diameter bidang jat uh 2 0,005 ; berat 10 0,02 lb dan tinggi jatuh 18 1/16 (diameter 5,08 0,013 cm; berat ,009 kg dan tinggi jatuh 45,72 0,16 cm). 3. Alat untuk mengeluarkan contoh tanah dari silinder. 4. Timbangan dengan kapasitas 12 kg dengan ketelitian 5 gr, dan timbangan dengan kapasitas 1 kg dengan ketelitian 0,1 gram. 5. Pisau perata (straight edge) 6. Saringan 2 ; ¾ ; dan no Oven 8. Alat pencampur tanah, seperti talam, sendok dan sebagainya. VII-2

36 Silinder pemadatan dan penumbuk Timbangan III. PELAKSANAAN 1. Pada dasarnya cara pelaksanaan percobaan sama, baik untuk pemadatan standard, pemadatan modified, cara A, cara B, cara C maupun cara D. Perbedaan utama antara pemadatan standard dan pemadatan modified adalah a. Pemadatan standard menggunakan penumbuk standard dan pemadatan dilaksanakan dalam tiga lapis. b. Pemadatan berat (modified) menggunakan penumbuk berat dan pemadatan dilaksanakan dalam lima lapis. Ikhtisar perbedaan pada masing-masing cara adalah: STANDARD CARA A CARA B CARA C CARA D 1. Silinder pamadatan kecil besar kecil besar 2. Material, lewat saringan no. 4 no. 4 ¾ ¾ 3. Penumbuk standard standard standard Standard 4. Jumlah lapis Jumlah tumbukan tiap lapis Material siap ditumbuk yang perlu disediakan setiap kali 2,7 kg 6,4 kg 4,5 kg 10 kg BERAT (MODIFIED) CARA A CARA B CARA C CARA D 1. Silinder pamadatan kecil besar kecil besar 2. Material, lewat saringan no. 4 no. 4 ¾ ¾ 3. Penumbuk berat berat berat berat 4. Jumlah lapis Jumlah tumbukan tiap lapis Material siap ditumbuk yang perlu disediakan setiap kali 3,2 kg 7,3 kg 5,4 kg 11,3 kg VII-3

37 2. Persiapan benda uji a. Bila contoh tanah yang akan diperiksa keadaannya basah, keringkan tanah tersebut di udara atau dengan alat pengering dengan suhu tidak melebihi 60 o C. Pengeringan dilakukan secukupnya, sampai gumpalan-gumpalan dapat mudah dihancurkan/dipecah-pecah. Hancurkan gumpalan-gumpalan menjadi butiran-butiran dengan cara dan alat sedemikian sehingga butir-butir tanah tidak rusak. b. Butiran-butiran yang diperoleh disaring, yaitu : - bila dilaksanakan cara A atau B, digunakan saringan no. 4 - bila dilaksanakan cara C atau D, digunakan saringan ¾ Butiran besar yang tertahan di atas saringan dibuang/disingkirkan, kecuali butiran yang masih berupa gumpalan dan dapat dipecah lebih lanjut. c. Bagian yang lewat saringan akan digunakan sebagai benda uji, dan yang terkumpul jumlahnya harus cukup, yaitu sekurang-kurangnya seperti pada daftar pada nomor 6 bagi masing-masing cara yang dilaksanakan. d. Campur tanah tersebut dengan air secukupnya secara merata, sedemikian sehingga untuk benda uji yang pertama kadar air tanah yang diperoleh kirakira 6 % dibawah kadar air optimum. e. Apabila contoh tanah berupa lempung, peresapan air secara merata kedalam gumpalan akan sukar dan perlu waktu yang cukup lama. Maka untuk tanah lempung perlu dilaksanakan sebagai berikut : Setelah dicampur merata dengan air, simpanlah tanah dalam tempat yang tertutup selama sekurang-kurangnya 12 jam sebelum dilakukan pemadatan (dapat digunakan kantong plastik). Karena pelaksanaan pemadatan akan dilaksanakan sekitar 6 kali dengan kadar air masing-masing berbeda, maka untuk tanah lempung lebih baik apabila disiapkan benda uji yang lebih banyak. Siapkan 6 bagian benda uji, yang masing-masing sekurang-kurangnya seperti tersbut pada no. 6 dalam daftar. Masing-masing bagian dicampur merata dengan air, sehingga kadar air yang diperoleh berbeda-beda, masing-masing sekitar 1 3 persen dan masing-masing disimpan dalam tempat tertutup atau kantong plastik. VII-4

38 3. Persiapan alat : a. Bersihkan silinder pemadatan yang akan digunakan, kemudian timbang dan catat beratnya (= W 1, dengan ketelitian 5 gram). b. Pasang dan kelem pelat alas dan silinder sambungan. Pada saat pelaksanaan penumbukan, silinder harus diletakkan pada dasar yang kokoh (tidak boleh di atas tanah atau lantai yang dapat bergetar, karena tenaga yang diperoleh akan berkurang). Bila perlu misalnya harus disediakan blok beton yang beratnya sekurang-kurangnya 91 kg. 4. Pemadatan a. Sejumlah tanah lembab yang disiapkan dipadatkan dalam silinder dalam lapisan-lapisan yang sama tebalnya (3 atau 5 lapisan), sedemikian sehingga tanah padat yang diperoleh kira-kira 0,50 cm lebih tinggi dari silinder utama. Setiap lapisan ditumbuk dengan penumbuk dengan jumlah tertentu secara merata pada seluruh permukaan. Penumbuk yang digunakan, silinder digunakan, jumlah lapisan serta jumlah tumbukan setiap lapisan tergantung pada macam pemadatan (standard atau berat) dan cara yang digunakan (cara A, B, C, atau D) seperti tercantum pada daftar. b. Lepas silinder sambungan (silinder bagian atas), kemudian potonglah tanah dengan pisau (straight edge) sehingga tanah rata dengan permukaan silinder. Bila perlu lubang-lubang kecil yang terjadi ditambal sehingga permukaan menjadi halus. Lepaskan pelat dasar, kemudian timbang silinder bersama tanahnya dan catat beratnya. c. Keluarkan tanah padat tersebut, kemudian dibelah dan ambillah contoh dari bagian atas, tengah dan bawah secukupnya untuk diperiksa kadar airnya. d. Tanah padat ini dipecah-pecah lagi menjadi butir-butir gumpalan kecil dengan ukuran maksimum kira-kira lewat saringan no. 4. Tambahkan air secukupnya, campur secara merata, sehingga kadar airnya naik dari sebelumnya sekitar 1 3 persen. Kemudian diulangi pekerjaan tersebut pada a s.d. d untuk mendapatkan data berat volume dan kadar air berikutnya. VII-5

39 Dalam hal contoh tanah yang diperlukan berupa lempung & tanah yang dipersiapkan berupa beberapa buah dengan kadar air yang berbeda seperti tersebut pada no. 3.e, pekerjaan pemadatan selanjutnya dilakukan pada contoh tanah berikutnya yang telah dipersiapkan. e. Pekerjaan ini dilakukan, sehingga diperoleh 6 data, yaitu 3 data tanah dengan kadar air dibawah optimum dan 3 data di atas optimum. 5. Catatan Jika contoh tanah yang diperiksa banyak mengandung butir-butir kasar (butir yang lebih besar dari ¾ ) dan percobaan dilakukan dengan cara C dan D, maka agar pengaruhnya pada pemadatan tidak diabaikan, dapat diminta atau disyaratkan agar persentase bahan kasar lewat saringan 2 dan tertahan saringan no. 4 dipertahankan sama seperti keadaan aslinya, dengan cara sebagai berikut : Contoh tanah yang akan diperiksa disaring dengan saringan 2 dan saringan ¾. Bahan kasar yang tertahan saringan 2 disingkirkan, bagian yang lewat saringan 2 dan tertahan saringan ¾ juga disingkirkan tetapi dicatat beratnya dan diganti dengan bahan yang lewat saringan ¾ dan tertahan saringan no. 4 dalam berat yang sama. Bahan pengganti diambil dari contoh tanah asli yang belum digunakan. IV. PROSEDUR PELAKSANAAN Tanah disturb disaring No.4, Tanah disturb ditimbang dan dibagi 6 kantong, 2,5 kg sebanyak 6 kantong Tanah disturb didiamkan selama 24 jam Tanah disturb ditambahkan air dengan 100 ml,200 ml, 300 ml, 400 ml, 450 ml,500 ml VII-6

40 Tanah disturb yang sudah didiamkan 24 jam, dituangkan di loyang besi Tanah disturb dipadatkan dengan menggunakan silinder pemadatan Kemudian Tanah diratakan, percobaan ini dilakukan 5 kali, sesuai urutan kadar air lalu ditimbang Tanah disturb yang telah dimasukkan kedalam slinder, ditumbuk dengan mortar sebanyak 25 kali Lalu sampel bagian atas, bawah dan tengah slinder, dimasukkan kedalam cawan Tanah disturb yang telah diambil, ditimbang, dimasukkan kedalam oven Tanah disturb yang telah kering, ditimbang kembali, untuk mengetahui berat keringnya Tanah disturb yang telah ditimbang, dimasukkan kedalam oven VII-7

41 V. HITUNGAN 1. Dari setiap pekerjaan pemadatan yang telah dikerjakan dihitung : - kadar air tanah = - berat volume basah tanah m W1 W2 V gram / cm W 1 = berat silinder kosong (gram) W 2 = berat silinder isi tanah basah(gram) V = volume silinder (cm 3 ) - berat volume kering tanah d m 1 gram / cm Gambarkan hubungan antara berat volume kering dengan kadar air pada grafik dengan absis = kadar air dan ordinat = berat volume kering. Grafik diperoleh dengan menarik garis penghubung yang terbaik melalui titiktitik data yang diperoleh. Dari grafik ini dapat ditetapkan : a. Kadar air optimum opt dari tanah yang diperiksa, yaitu kadar air pada puncak garis lengkung. b. Kepadatan maksimal d max, yaitu berat volume kering yang diperoleh pada pemadatan pada kadar air optimum. 3. Cantumkan pada laporan mengenai hal-hal sebagai berikut : a. Macam pemadatan (standard atau modified) dan cara pemadatan (cara A, B, C atau D) b. Jika digunakan cara C atau D, apakah diadakan penggantian terhadap butir yang lewat saringan 2 dan tertahan saringan ¾. VII-8

42 LEMBAR PRAKTIKAN VII. UJI PEMADATAN TANAH Sketsa Alat Gambar 7. Silinder pemadatan dan penumbuk Hasil Pengamatan Jenis tanah :. Ukuran silinder : Cara : A/B/C/D diameter =.cm Berat penumbuk =.kg tinggi =..cm Jumlah lapisan =.lapis volume=v=.. cm 3 Jumlah tumbukan tiap lapis =.. Percobaan no. Berat silinder + tanah padat, gram Berat silinder, gram Berat tanah padat, A gram A Berat volume basah : γ V No. cawan timbang Berat cawan kosong W 1 gram Berat cawan + tanah basah W 1 gram Berat cawan + tanah kering W 1 gram Berat air A = W 2 W 3 Berat tanah kering B = W 3 W 1 Kadar air A' ω x100 % B Kadar air rata-rata, % γ Berat volume kering : γ d 1 VII-9

43 padat kering, d, ton/m 3 kadar air, w % Kadar air optimum, OMC =..% Padat kering maksimum, MDD =.. ton/m 3 Hari/Tanggal Praktikum : No. Kelompok : Nama Praktikan : No. Mahasiswa: Asisten/Laboran Mahasiswa. VII-10

44 VII. LEMBAR ASISTEN UJI PEMADATAN TANAH Sketsa Alat Gambar 7. Silinder pemadatan dan penumbuk Hasil Pengamatan Jenis tanah :. Ukuran silinder : Cara : A/B/C/D diameter =.cm Berat penumbuk =.kg tinggi =..cm Jumlah lapisan =.lapis volume=v=.. cm 3 Jumlah tumbukan tiap lapis =.. Percobaan no. Berat silinder + tanah padat, gram Berat silinder, gram Berat tanah padat, A gram A Berat volume basah : γ V No. cawan timbang Berat cawan kosong W 1 gram Berat cawan + tanah basah W 1 gram Berat cawan + tanah kering W 1 gram Berat air A = W 2 W 3 Berat tanah kering B = W 3 W 1 Kadar air A' ω x100 % B Kadar air rata-rata, % γ Berat volume kering : γ d 1 VII-11

45 padat kering, d, ton/m 3 kadar air, w % Kadar air optimum, OMC =..% Padat kering maksimum, MDD =.. ton/m 3 Hari/Tanggal Praktikum : No. Kelompok : Nama Praktikan : No. Mahasiswa: Asisten/Laboran Mahasiswa. VII-12

46 Prosedur Uji Geser Langsung X. GESER LANGSUNG (ASTM D ) I. MAKSUD Maksud percobaan adalah untuk menetukan besarnya parameter geser tanah dengan alat geser langsung pada kondisi consolidated-drained. Parameter geser tanah terdiri atas sudut gesek intern (φ) dan kohesi (c). Kondisi consolidated berarti pelaksanaan penggeseran dilakukan setelah benda uji selesai mengalami konsolidasi. Kondisi drained berarti selama pelaksanaan penggeseran, air pori tanah diberi kesempatan untuk mengalir keluar. Consolidated-drained test disebut juga slow test. II. BENDA UJI : Contoh tanah disturb sebesar cincin cetak sebanyak 3 buah untuk 3 kali percobaan. III. ALAT : 1. Alat geser langsung yang terdiri atas : a. Kotak geser yang dapat untuk benda uji berbentuk bulat ataupun berbentuk persegi. b. Perlengkapan pembebanan normal. c. Perlengkapan untuk menggeser tanah (dengan motor listrik atau dengan tangan). d. Cincin beban dengan arloji pengukurnya untuk mengukur gaya geser. e. Arloji pengukur penurunan benda uji. f. Arloji pengukur regangan penggeseran. 2. Stopwatch. 3. Alat-alat persiapan benda uji dan alat-alat pemeriksa kadar air. Laboratorium Mekanika TanahTeknik Sipil SV UGM X-1

47 Prosedur Uji Geser Langsung Seperangkat alat uji Geser Langsung Alat uji Geser Langsung IV. PELAKSANAAN A. Persiapan benda uji Benda uji yang perlu disediakan untuk pemeriksaan ini sekurang-kurangnya sebanyak 3 buah. 1. Apabila contoh tanah yang diperiksa berupa contoh tanah asli dari tabung contoh tanah, maka keluarkan contoh tanah dengan alat pengeluar contoh tanah (dengan Laboratorium Mekanika TanahTeknik Sipil SV UGM X-2

48 Prosedur Uji Geser Langsung arah dari ujung ke pangkal tabung contoh) dan desaklah masuk cincin cetak kemudian potong tanah dan ratakan sehingga contoh tanah rata dengan permukaan cincin cetak bagian atas maupun bawah. 2. Apabila yang diperiksa berupa tanah yang dipadatkan dalam laboratorium, maka dapat digunakan alternatif cara : a. Tanah dipadatkan dalam silinder pemadatan dengan kadar air dan kepadatan sesuai yang diinginkan. Kemudian desaklah contoh tanah keluar dari tabung pemadatan masuk ke dalam cincin cetak. Masukkan pelan-pelan sambil irislah tanah di luar cincin. Kemudian potonglah rata dengan cincin cetak atas dan bawah. b. Tanah padat dari silinder pemadatan seperti a, dikeluarkan dari silinder pemadatan kemudian dipotong dan dibubut sesuai dengan bentuk benda uji yang akan diperiksa. c. Contoh tanah dipadatkan tidak dalam silinder pemadatan tetapi langsung dalam ruang contoh tanah dalam kotak geser dengan kadar air dan kepadatan yang dikehendaki. 3. Periksa dan catat kadar air dan berat volume contoh tanah. B. Persiapan Alat 1. Kotak geser terdiri atas 2 bagian, yaitu bagian atas dan bagian bawah. Satukan kedua bagian tersebut dengan sekrup pengunci yang ada. 2. Pasang dan atur pada kotak geser berturut-turut : a. Paling bawah ditempatkan batu pori yang sebelumnya dibuat kenyang air (direbus dalam air sekitar 15 menit atau direndam daalm waktu 4 8 jam). b. Pasang di atasnya pelat bergigi dengan gigi menghadap ke atas. Buatlah arah gigi tegak lurus pada arah geseran. Untuk kondisi consolidated-drained gunakan pelat bergigi yang berlubang. c. Pasang/masukkan benda uji (contoh tanah) di atas pelat bergigi dengan mendorong keluar benda uji ari cincin cetak. Laboratorium Mekanika TanahTeknik Sipil SV UGM X-3

49 Prosedur Uji Geser Langsung d. Pasang di atasnya lagi pelat bergigi kedua (berlubang-lubang) dengan gigi menghadap ke bawah. Arah gigi tegak lurus arah geseran. Tekan secara rata pelat ini sehingga gigi pelat bergigi bawah maupun atas tertanam masuk ke dalam tanah. e. Pasang batu pori kedua yang sebelumnya dibuat kenyang air di atas pelat bergigi. f. Paling atas letakkan pelat penerus beban secara sentris. 3. Atur perlengkapan/alat untuk menggeser tanah, sehingga siap untuk penggeseran termasuk cincin beban (proving ring). Atur arloji ukur cincin beban pada pembacaan nol, juga aturlah arloji pengukur pergeseran pada pembacaan nol. 4. Atur perlengkapan beban normal di atas pelat penerus beban. Aturlah arloji pengukur penurunan pada pembacaan nol. 5. Tambahkan pada perlengkapan beban. Beban yang dipasang adalah sedemikian sehingga jumlah berat beban dan berat rangka penggantung (perhitungkan pengaruh pengungkit) akan memberikan tekanan normal pada benda uji yang diinginkan. 6. Setelah beban diberikan, segera isi air kotak geser sehingga muka air kira-kira rata dengan muka atas contoh tanah. C. Mengkonsolidasikan tanah Biarkan beban normal yang telah dipasang sampai tanah mengalami konsolidasi. Lamanya tergantung pada jenis tanah, untuk tanah berbutir kasar akan cukup 2 jam, tetapi untuk tanah lempung dapat sampai 24 jam. Selain proses konsolidasi, amati dan catat penurunan yang terjadi pada waktu-waktu tertentu seperti yang dilaksanakan pada percobaan konsolidasi. D. Pelaksanaan penggeseran 1. Bukalah kedua sekrup pengunci kedua bagian kotak atas dan bawah. Sesudah itu regangkan kedua bagian kotak ini dengan memutar sekrup peregang, sehingga Laboratorium Mekanika TanahTeknik Sipil SV UGM X-4

50 Prosedur Uji Geser Langsung terdapat keregangan sekitar 0,25 mm atau putarlah sekrup peregang sebanyak setengah putaran dihitung dari saat sekrup mulai menempel bagian bawah. Putarlah kedua sekrup secara bersama-sama. Setelah kedua bagian merenggang, lepaskan kedua sekrup peregang dan tanah siap digeser. 2. a. Pada percobaan geser langsung dengan kondisi consolidated drained, pergeseran tanah dilakuakn sedemikian pelan, sehingga selama pergeseran air pori sempat mengalir keluar dari tanah lewatbatu pori. b. Kecepatan penggeseran diambil antara 0,2 mm/menit (untuk tanah pasir) sampai 0,01 mm/menit (untuk tanah lempung). c. Lebih tepat kecepatan penggeseran diambil dengan dihitung, bahwa penggeseran sampai tanah pecah atau sampai terjadi penggeseran sepanjang ± 10 % dari diameter/lebar benda uji akan diperlukan selama waktu T, dimana T = 50. t 50 t 50 adaah waktu untuk konsolidasi 50 % bagi contoh tanah yang diperiksa, yang dapat dihitung dari hasil pengamatan pada saat mengkonsolidasikan tanah (periksa angka c, dan juga periksa percobaan konsolidasi). 3. Selama penggeseran baca dan catat arloji ukur cincin beban, arloji ukur penurunan tanah dan arloji ukur penggeseran tanah. 4. Kerjakan penggeseran ini sampai gaya geser telah menunjukkan harga yang konstan atau sampai panjang pergeseran yang terjadi mencapai 10 % diameter/lebar benda uji. 5. a. Setelah selesai, keluarkan contoh tanah dari kotak geser. b. Adakan lagi pemeriksaan kadar air tanah yang sudah digeser. Lanjutkan pemeriksaan ini untuk benda uji kedua dan ketiga yang akan diperiksa dengan mengulangi pekerjaan-pekerjaan tersebut pada B, C, dan D dengan tekanan normal atau beban yang berbeda. Ambillah beban untuk benda uji kedua sebesar 2 kali beban pertama dan beban untuk benda uji ketiga sebesar 3 kali beban pertama. Laboratorium Mekanika TanahTeknik Sipil SV UGM X-5

51 Prosedur Uji Geser Langsung V. PROSEDUR PELAKSANAAN Ukur diameter cicin cetak kemudian cetak sampel tanah Susun benda uji pada alat Pasang beban yang akan digunakan Pasang benda Uji pada alat uji geser langsung Pengamatan terhadap benda uji, dan mencatat perubahan yang terjadi dalam T stoptwatch dengan T alat Laboratorium Mekanika TanahTeknik Sipil SV UGM X-6

52 Prosedur Uji Geser Langsung VI. HITUNGAN 1. a. Tentukan gaya geser maksimum yang bekerja untuk setiap benda uji (dari daftar yang ada atau dibuat grafik antara tegangan geser dan regangan). b. Kemudian untuk setiap benda uji hitunglah : - tegangan normal yang diberikan : 2 σ = kg/cm N = gaya normal (kg) N A - tegangan geser maksimum : A = luas penampang benda uji (cm 2 ) 2 σ = kg/cm P = gaya geser maksimum. P A 2. a. Gambarkan grafik antara tegangan geser τ ( sebagai ordinat) dan tegangan normal σ sebagai absis. b. Cantumkan setiap data τ dan σ bagi setiap benda uji sebagai satu titik pada grafik ini. c. Tariklah garis lurus terbaik yang menghubungkan titik-titik tersebut. d. Maka kemiringan garis ini terhadap sumbu σ (absis) adalah sudut geser intern φ d dan perpotongan garis tersebut dengan sumbu τ (ordinat) adalah kohesi tanah c d, sesuai dengan rumus τ = c + σ tg φ Catatan : 1. Jika benda uji berbentuk persegi, luas penampang benda uji selama pergeseran dapat diadakan koreksi : A = Ao d. B (cm 2 ), dengan : Ao = luas penampang semula (cm 2 ) d = panjang pergeseran (cm) B = lebar benda uji Laboratorium Mekanika TanahTeknik Sipil SV UGM X-7

53 Prosedur Uji Geser Langsung 2. Bila pemeriksaan yang akan dilaksanakan adalah pada kondisi consolidated drained (untuk tanah lempung), maka pelaksanaan pemeriksaan pada dasarnya sama, kecuali hal-hal sebagai berikut : - Penggeseran dilaksanakan secara cukup cepat, sehingga air pori tidak sempat mengalir keluar dari tanah. - Kecepatan penggeseran dapat dilakukan dengan kecepatan antara 1 2,5 mm/menit. 3. Bila pemeriksaan yang dilaksanakan adalah pada kondisi unconsolidated drained (untuk tanah lempung), maka pelaksanaan pemeriksaan pada dasarnya juga sama, kecuali hal-hal sebagai berikut : - Bab pelaksanaan no. B.2.b dan B.2.d, maka yang digunakan adalah pelat bergigi yang tidak berlubang-lubang. - Bab pelaksanaan no. C tidak dilaksanakan, maka setelah no. B langsung no. D. - Bab pelaksanaan no. D.2 diganti dengan seperti tersebut pada keadaan consolidated drained tersebut di atas. Laboratorium Mekanika TanahTeknik Sipil SV UGM X-8

54 Prosedur Uji Geser Langsung LEMBAR PRAKTIKAN X. UJI GESER LANGSUNG Benda uji Bentuk benda uji : Tanah asli/hasil pemadatan ( % kepadatan standar/modified) : Bulat /persegi Diameter cm Tebal cm Luas cm 2 Volume cm 3 Berat kosong gr Berat cincin gr Berat cincin+tanah basah gr Tegangan normal kg/cm 3 Beban kg Cincin I Cincin II Cincin III Hari/Tanggal Praktikum : No. Kelompok : Nama Praktikan : No. Mahasiswa: Asisten/Laboran Mahasiswa. Laboratorium Mekanika TanahTeknik Sipil SV UGM X-9

55 Prosedur Uji Geser Langsung Lampiran Data Kecepatan penggeseran : mm/menit Kalibrasi alat : Waktu (menit) 0,00 0,25 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 3,50 4,00 4,50 5,00 5,50 6,00 6,50 7,00 7,50 8,00 8,50 9,00 Pembacaan arloji beban geser Cincin I Cincin II Cincin III Pembacaan Pembacaan Pembacaan Pembacaan arloji arloji arloji arloji beban beban penurunan penurunan geser geser Pembacaan arloji penurunan Laboratorium Mekanika TanahTeknik Sipil SV UGM X-10

56 Prosedur Uji Geser Langsung Tegangan geser, τ 2 Tegangan Normal, σ n kg/cm 2 Laboratorium Mekanika TanahTeknik Sipil SV UGM X-11

57 Prosedur Uji Geser Langsung LEMBAR ASISTEN X. UJI GESER LANGSUNG Benda uji Bentuk benda uji : Tanah asli/hasil pemadatan ( % kepadatan standar/modified) : Bulat /persegi Diameter cm Tebal cm Luas cm 2 Volume cm 3 Berat kosong gr Berat cincin gr Berat cincin+tanah basah gr Tegangan normal kg/cm 3 Beban kg Cincin I Cincin II Cincin III Hari/Tanggal Praktikum : No. Kelompok : Nama Praktikan : No. Mahasiswa: Asisten/Laboran Mahasiswa. Laboratorium Mekanika TanahTeknik Sipil SV UGM X-12

58 Prosedur Uji Geser Langsung Lampiran Data Kecepatan penggeseran : mm/menit Kalibrasi alat : Waktu (menit) 0,00 0,25 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 3,50 4,00 4,50 5,00 5,50 6,00 Pembacaan arloji beban geser Cincin I Cincin II Cincin III Pembacaan Pembacaan Pembacaan Pembacaan arloji arloji arloji arloji beban beban penurunan penurunan geser geser Pembacaan arloji penurunan Laboratorium Mekanika TanahTeknik Sipil SV UGM X-13

59 Prosedur Uji Geser Langsung Tegangan geser, τ 2 Tegangan Normal, σ n kg/cm 2 Laboratorium Mekanika TanahTeknik Sipil SV UGM X-14

60 IX. UJI TEKAN BEBAS (ASTM D ) I. MAKSUD 1. Maksud percobaan adalah untuk menentukan kuat tekan bebas tanah kohesif. Pemeriksaan kuat tekan bebas dapat dilakukan pada tanah asli atau contoh tanah padat buatan. 2. Kuat tekan bebas adalah besarnya tekanan axial (kg/cm 2 ), yang diperlukan untuk menekan suatu silinder tanah sampai pecah atau besarnya tekanan yang memberikan perpendekan tanah sebesar 20%, apabila sampai dengan perpendekan 20 % tersebut tanah tidak pecah. II. BENDA UJI Benda uji berupa tanah kohesif berbentuk silinder. Tinggi silinder harus antara 2 3 kali diameter. Diameter minimum benda uji adalah 3,3 cm. Apabila diameter benda uji < 7,1 cm, butir tanah terbesar yang diijinkan adalah 1/10 kali diameter benda uji, sedang bila diameter benda uji > 7,1 cm butir tanah terbesar yang diijinkan 1/6 kali diameter. III. ALAT 1. Alat/mesin penekan tanah. 2. Alat pengeluar contoh tanah dari tabung contoh. 3. Pengukur regangan. 4. Tabung cetak belah 5. Timbangan dengan ketelitian 0,1 gram. 6. Stopwatch. 7. Alat bubut tanah 8. Alat-alat pemeriksa kadar air, pengukur diameter dan tinggi dan sebagainya. IX-1

61 Mesin penekan Tabung cetak belah IV. PELAKSANAAN 1. Persiapan benda uji a. Bila contoh tanah yang diperiksa adalah contoh tanah asli dari dalam tabung contoh yang diameternya sudah sesuai dengan diameter silinder benda uji yang diijinkan, maka : keluarkan contoh tanah dari tabung contoh dengan alat pengeluar contoh didorong masuk cetakan contoh belah. Olesi tipis cetakan contoh dengan pelumas. Arah mendorongnya harus dari ujung tabung contoh kepangkal (dari bagian yang tajam). Potong benda uji rata bagian atas dan bawahnya, kemudian keluarkan/bukalah cetakan. IX-2

62 b. Bila contoh tanah asli ukurannya lebih besar dari diameter silinder benda uji yang diinginkan, bentuk/potonglah contoh tanah dengan pisau atau gergaji kawat. Kemudian bubutlah sehingga didapat ukuran yang dikehendaki. c. Bila contoh tanah berupa tanah padat buatan, maka dapat berupa : - Contoh tanah yang rusak (gagal pada persiapan, pelaksanaan percobaan) dapat dibentuk kembali dengan memasukkan tanah dalam kantong plastik/karet, remas dengan jari sampai rata seluruhnya. Hindarkan tambahnya udara dalam pori tanah. Kemudian bentuk kembali dan padatkan dalam cetakan sehingga kepadatannya sama dengan aslinya. - Contoh tanah padat buatan dapat diperoleh dengan memadatkan contoh tanah dengan kadar air dan kepadatan yang diinginkan. Pemadatan dapat dilaksanakan pada silinder pemadatan dan ditumbuk, kemudian tanah di dorong masuk tabung contoh atau dipotong dan dibubut. Pemadatan dapat pula dilaksanakan langsung pada cetakan belah sesuai dengan persyaratan yang diinginkan, maka bila diperlukan sebelum pelaksanaan percobaan, contoh tanah dapat dijenuh terlebih dahulu. Bila demikian catat dan cantumkan dalam laporan. d. Ukur dan catat ukuran diameter dan tinggi benda uji. 2. Pembebanan a. Tempatkan benda uji pada alat tekan, berdiri vertikal dan sentris pada pelat dasar alat. b. Atur alat tekan, sehingga pelat atas menyentuh benda uji. c. Atur arloji ukur pada cincin beban arloji pengukur regangan pada pembacaan nol. d. Kerjakan alat beban dengan kecepatan 0,5 2 % terhadap tinggi benda uji permenitnya. Kecepatan ini diperkirakan, sedemikian sehingga pecahnya benda uji tidak melampaui 10 menit. Catat pembacaan arloji pengukur beban dan arloji pengukur regangan setiap 30 detik. e. Hentikan pembebanan apabila tampak beban yang bekerja telah mengalami penurunan. Jika beban yang bekerja tidak pernah turun, kerjakan IX-3

63 pembebanan sampai regangan/pemendekan benda uji mencapai 20 persen dari tinggi benda uji. f. Periksalah kadar air tanah benda uji. g. Buat skets dan catat perubahan bentuk benda uji. Bila dapat ukurlah sudut kemiringan bidang pecahnya benda uji. h. Pelaksanaan pemeriksaan ini (persiapan + pembebanan) harus dilakukan dalam waktu secepat-cepatnya, jangan ditunda-tunda agar kadar air tanah tidak berubah karena penguapan. V. PROSEDUR PELAKSANAAN Tanah disturb disaring seperti digambar, tanah diukur berat, tinggi serta diameternya Sampel tanah dimasukkan kedalam alat Tekan Bebas Alat diputar secara perlahan lahan, sesuai T (waktu) yang telah ditetapkan Setelah Benda Uji retak, Pembebanan di hentikan Keluarkan kemudian sketsa keretakan benda uji dan hitung sudut retakkannya IX-4