LAPORAN PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH. Kelompok SIPIL

Transkripsi

1 LAPORAN PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH Kelompok SIPIL Ruth Christiana ( ) Zohansyah M ( ) Imung Amanahtiya ( ) Amelia Tressia K ( ) Seandyan Dharma P ( ) Pearlson PK ( ) Dosen : Ir. Rachmi Yanita, MT LABORATORIUM BAHAN BANGUNAN DAN TEKNOLOGI BETON FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN INSTITUT TEKNOLOGI INDONESIA SERPONG 2013

2 LAPORAN PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH Kelompok SIPIL Ruth Christiana ( ) Zohansyah M ( ) Imung Amanahtiya ( ) Amelia Tressia K ( ) Seandyan Dharma P ( ) Pearlson PK ( ) Dosen : Ir. Rachmi Yanita, MT LABORATORIUM BAHAN BANGUNAN DAN TEKNOLOGI BETON FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN INSTITUT TEKNOLOGI INDONESIA SERPONG 2013

3 LAPORAN BAHAN BANGUNAN FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN INSTITUT TEKNOLOGI INDONESIA TANDA PENGESAHAN LAPORAN PRAKTIKUM Diberikan kepada : Peserta Praktikum Group : I ( Satu ) Ketua : Ruth Christiana ( ) Anggota : 1. Zohansyah M ( ) 2. Imung Amanahtiya ( ) 3. Amelia Tressia K ( ) 4. Seandyan Dharma P ( ) 5. Pearlson PK ( ) Telah selesai dan sesuai dengan ketentuan-ketentuan yang berlaku di Laboratorium Mekanika Tanah Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Institut Teknologi Indonesia. Serpong 17 Juni 2013 Mengetahui, Ir. Abrar H,MT Kepala Ir. Rachmi Yanita,MT Koordinator Praktikum

4 KATA PENGANTAR Puji syukur kita panjatkan kehadirat Allah SWT, yang telah melimpahkan rahmat- Nya kepada kita, sehingga tugas laporan praktikum Bahan Mekanika Tanah ini dapat terselesaikan, yang dimaksudkan untuk memenuhi salah satu syarat penunjang mata kuliah Mekanika Tanah. Buku laporan ini dibuat sebagai laporan akhir praktikum Mekanika Tanah dan mata kuliah Mekanika Tanah yang disusun secara kelompok dan kemudian dipresentasikan. Pada kesempatan ini kami sebagai penyusun mengucapkan terima kasih, khususnya kepada : 1. Ir. Amran Baharudin, MT, selaku kepala Program Studi Teknik Sipil Institut Teknologi Indonesia. 2. Ir. Rachmi Yanita, MT, selaku kepala Laboratorium Mekanika Tanah Teknik Sipil Institut Teknologi Indonesia. 3. Staff dan karyawan Laboratorium Bahan Bangunan. 4. Rekan-rekan yang telah memberikan bantuan dan dorongan moril. 5. Orang Tua kami yang senantiasa memberikan dukungan moril maupun materiil. Penyusun menyadari akan kekurangan dalam penyusunan laporan praktikum ini, sehingga penyusun menerima dan mengharapkan kritik yang sifatnya dapat membangun guna perbaikan yang lebih baik. Penyusun berharap agar kiranya tugas laporan ini dapat dijadikan penilaian secara obyektif dan bermanfaat. Serpong, 17 Juni 2013

5 DAFTAR ISI KATA PENGANTAR. DAFTAR ISI i ii MODUL 1 : Hand Boring... 2 MODUL 2 : Consolidation MODUL 3 : Unconfined Compression MODUL 4 : Specific Gravity. 68 MODUL 5 : Atterberg Limit MODUL 6 : Compaction MODUL 7 : Direct Shear 132 MODUL 8 : CBR Test 148 MODUL 9 : Permeability MODUL 10 : Sand Density Cone Test MODUL 11 : Sieve Analysis MODUL 12 : Hydrometer MODUL 13 : Sondir 228 MODUL 14 : Triaxial. 260 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

6 LAPORAN PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH MODUL I : HAND BORING KELOMPOK I : 1. Ruth Christiana ( ) 2. Zohansyah M ( ) 3. Imung Amanahtiya ( ) 4. Amelia Tressia K ( ) 5. Seandyan Dharma P ( ) 6. Pearlson PK ( ) ASISTEN : Dwi B.B.M LABORATORIUM BAHAN BANGUNAN DAN TEKNOLOGI BETON FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN INSTITUT TEKNOLOGI INDONESIA SERPONG 2013

7 MODUL PRAKTIKUM : Hand Boring TANGGAL PRAKTIKUM : PENYUSUN MODUL ASISTEN PENANGGUNG JAWAB : Pearlson P.K : Dwi B.M BAB I PENDAHULUAN I.1. Maksud dan Tujuan Maksud dari praktikum hand boring adalah pengambilan contoh tanah dengan cara pengeboran, dimana dilakukan dengan menggunakan tangan (secara manual). Tujuan dari praktikum hand boring adalah: a. untuk mendapatkan keterangan tentang struktur tanah secara visual (lanau atau lempung), yaitu pada lapisan tanah dibawah yang akan menjadi pondasi. b. pengambilan contoh tanah tidak terganggu (undisturbed) dan terganggu (disturbed) untuk keperluan penyelidikan lebih lanjut dilaboratorium. I.2. Dasar Teori Dari hasil percobaan dapat diketahui penggolongan tanah secara visual, walaupun penggolongan ini termasuk yang kasar dari sudut pandang teknis. Tanah-tanah tersebut dapat digolongkan dalam beberapa macam, yaitu : 1. Baru kerikil (gravel) 2. Pasir (sand) 3. Lanau (Silt) 4. Lempung (Clay) Golongan batu kerikil dan pasir seringkali dikenal sebagai bahan-bahan yang berbutir kasar atau non kohesif (tidak lengket/tidak menyatu), sedangkan golongan lanau dan lempung dikenal sebagai bahan-bahan berbutir halus atau kohesif (lengket/menyatu).

8 Golongan ini terdiri dari butiran yang sangat dan menunjukkan sifat-sifat plastisitas dan kohesi. Kohesi menunjukkan kenyataan bahwa bagian-bagian dari butiran-butiran tersebut melekat satu sama lain sedangkan plastisitas adalah sifat yang memungkinkan untuk butiran-butiran itu dapat berubah-rubah tanpa terjadi retakan/pecahan. Lempung Lempung terdiri dari butiran yang sangat kecil dan menunjukkan sifat-sifat plastisitas dan kohesi. Kohesi menunjukkan kenyataan bahwa bagian-bagian dari butiran tersebut melekat satu sama lain. Sedangkan plastisitas adalah sifat yang memungkinkan untuk butiranbutiran itu dapat berubah-ubah tanpa terjadi retakan/pecahan. Batu Kerikil dan Pasir Golongan ini terdiri dari butiran/pecahan batu dengan berbagai ukuran dan bentuk. Butiran batu kerikil biasanya terdiri dari pecahan batu, tetapi juga dapat terdiri dari suatu macam zat tertentu misalnya flint dan kwartz. Lanau Lanau adalah bahan yang merupakan peralihan antara lempung dan pasir halus, dimana bahan tanah lanau kurang plastis dan lebih mudah ditembus oleh air dibandingkan tanah lempung dan memiliki sifat dilatasi yang tidak terdapat pada lempung. Dilatasi ini menunjukkan gejala perubahan isi apabila lanau itu diubah bentuknya serta akan menunjukkan gejala untuk menjadi quick (hidup) apabila diguncangkan atau digetarkan. Untuk menyatakan klasifikasi dan menyatakan dengan tepat suatu tanah secara visual, semata-mata dengan melihat saja, mengerjakannya dan membentuk kembali. Cara yang paling baik untuk membedakan antara lanau dengan lempung adalah percobaan dilatasi. Contoh tanah yang diselidiki lebih lanjut mengenai sifat-sifat dari lapisan tanah dapat dibagi atas tiga macam, yaitu: tanah permukaan, contoh tanah terganggu (disturbed) dan tanah tidak tertganggu (undisturbed). 1. Tanah Permukaan Tanah permukaan adalah tanah disekitar lokasi pengeboran yang bebas dari batubatuan, rumput dan humus. Tanah ini dipergunakan untuk percobaan Compaction dimana dari percobaan tersebut kita dapat mengetahuinya karena tanah yang akan dipadatkan adalah yang belum mengalami proses pemadatan yang berarti. 2. Contoh Tanah Terganggu (disturbed sampels)

9 Contoh ini diambil tanpa ada usaha-usaha untuk melindungi struktur asli dari tanah tersebut. Tanah ini dipakai untuk penyelidikan yang tidak memerlukan contoh asli (undisturbed samples) seperti specific gravity dan atterberg limit. Specific Gravity Digunakan untuk menentukan Specific Gravity dari suatu bahan material tanah dimana dengan nilai Specific Gravity tersebut kita dapat menentukan golongan/jenis dari bahan tersebut yaitu bebas, plastisitas, batas susut dan batas cair. Atterberg Limit Digunakan untuk mendapatkan batas-batas atterberg limit yang ingin diketahui, penggunaannya tanah tersebut dicampurkan dengan air dan diaduk sehingga menjadi homogen untuk percobaan dibatas-batas atterberg limit tersebut kita dapat menggolongannya. 3. Contoh Tanah Tidak Terganggu (undisturbed sampels) Contoh tanah ini masih menunjukkan sifat-sifat asli tanah. Contoh tanah ini tidak mengalami perubahan struktur. Kadar air atau susunan kimia. Cara pengambilan contoh tanah ini dengan memakai tabung-tabung contoh dan contoh tanah ini dipergunakan untuk Consolidasi dan Unconfines Compression. Consolidasi Digunakan untuk mengetahui apakah tanah tersebut normal atau over consolidated mencari koefesien pemampatan akibat adanya pembebanan. Unconfined Compression Digunakan untuk mengetahui sensivity dari suatu tanah, yaitu hubungan antara undisturbed strength dan remolded strength. Tabung Contoh (tubles Samples) Alat ini merupakan tabung silinder berdinding tipis yang disambung dengan stang bor dengan suatu alat yang tersebut pemegang tabung contoh. Alat ini terutama dipakai untuk lempung yang lunak sampai yang sedang. Cara pemakaian tabung contoh ini adalah dengan dimasukkan kedalam dasar lubang bor, kemudian ditekan atau dipukul kedalam tanah asli yang akan diambil contohnya. I.3. Rumus yang Digunakan

10 Perbandingan Luas Tabung < 10 % Do D1 100% 10% D1 Dimana : Do D 1 : diameter luar tabung : diameter dalam tabung I.4. Alat dan Bahan Alat-alat yang digunakan adalah sebagai berikut : 1. Auger Iwan besar (1 buah), sebagai alat bor tanah dan untuk mengambil contoh tanah terganggu (disturbed). 2. Socket (1 buah), untuk menghubungkan tabung contoh dengan batang bor. 3. Kepala pemukul (hammer head), untuk sebagai tumpuan pemukul, agar tabung dapat masuk kedalam lubang yang diinginkan. 4. Batang bor (5 1 meter), untuk menyambung alat bor sewaktu mengambil contoh tanah. 5. Stang pemutar dan batang bor (1 set), untuk membantu memutar alat bor agar masuk kedalam lubang bor. 6. Kunci pipa, untuk memasukkan, mengangkat, membuka dan mengencangkan batang bor dan mata bor serta socket. 7. Palu besar, sebagai alat untuk memukul kepala pemutar. 8. Tabung contoh, untuk mengambil contoh tanah yang tidak terganggu (undisturbed) dan terganggu (disturbed). 9. Pacul, untuk mengambil contoh tanah permukaan. 10. Sendok pasir/pisau, untuk membersihkan permukaan tabung contoh dan mengeluarkan contoh tanah terganggu (disturbed) dari Auger Iwan besar. 11. Oli, untuk mempermudah dalam menyambung alat-alat pengeboran dan untuk membuat tanah dalam tabung sample tidak melekat di dinding tabung tersebut. 12. Kuas, sebagai alat bantu melumasi Auger Iwan besar, tabung contoh dan penyambung batang bor. 13. Lilin (keadaan cair), sebagai penutup contoh tanah pada tabung contoh.

11 14. Meteran, untuk mengukur tinggi dari tabung contoh pada batang bor agar sesuai dengan kedalaman yang diminta. 15. Kantong plastik, untuk menampung contoh tanah terganggu (disturbed) dan sebagai penutup pada tabung contoh tanah tidak terganggu (undisturbed). 16. Tali rafia atau karet gelang, untuk mengikat plastik penutup pada tabung contoh. 17. Karung goni, untuk menampung contoh tanah permukaan.

12 BAB II PELAKSANAAN PERCOBAAN II.1. Persiapan Percobaan Sebelum melaksanakan percobaan hand boring ini, terlebih dahulu harus diperhatikan hal-hal sebagai berikut: 1. Tentukan lokasi yang akan dibor. 2. Alat-alat yang diperlukan disiapkan untuk dibawa ketempat lokasi praktikum. 3. Tanah disekitar lokasi dibersihkan terhadap batu-batuan, rumput-rumputan dan humus. II. 2. Jalannya Percobaan 1. Auger Iwan dipasang pada ujung sebuah batang bor dan pada ujung lainnya dipasang stang pemutar. 2. Auger Iwan diletakkan pada lokasi yang digali 10 cm sebagai titik pengeboran. 3. Stang pemutar diberi beban berat (dengan dinaiki para praktikan), pada saat Auger Iwan masuk kedalam tanah diusahakan agar selalu tegak lurus kemudian stang pemutar dan batang pemutar diputar searah dengan jarun jam, hal ini agar Batang bor tidak lepas dari kuncinya. 4. Bila auger iwan telah terisi penuh dengan tanah dengan tanah, maka auger iwan diangkat, tanah dikeluarkan dan tanah tersebut diidentifikasikan secara visual mengenai jenis dan warnanya. Setelah auger iwan dibersihkan dari sisa tanah (tanah dalam auger iwan pada pengeboran pertama dibuang begitu juga pada pengeboran ke-2 dan ke-3) 5. Auger Iwan dimasukkan kembali kedalam lubang dan ulangi pekerjaan sampai kedalaman yang diinginkan. Tanah tersebut diambil dan masukkan ke dalam plastik untuk contoh tanah disturbed pada kedalaman 1 m. 6. Jika kedalaman untuk pengeboran sampai undisturbed telah tercapai maka Auger Iwan diganti dengan tabung contoh yang sebelumnya diolesi oli agar tanah tidak melekat sehingga memperkecil kerusakan. 7. Tabung contoh dan batang bor dimasukkan kedalam lubang secara perlahan-lahan dan usahakan masuk tegak lurus. Pada batang bor diberi tanda kedalaman tabung yang akan dicapai sehingga waktu pemukulan tidak melebihi tinggi tabung (dapat mengakibatkan compaction) ataupun kurang.

13 8. Cabut batang bor perlahan-lahan dengan bantuan kunci pipa, contoh tanah diambil kemudian kedua ujung tabung contoh ditutup dengan lilin cair agar kadar air tanah tidak berubah. Tempelkan label kedalaman dari contoh tanah. 9. Tabung diganti dengan auger iwan kembali dan pengeboran dilanjutkan. Contoh tanah diambil dan diidentifikasikan. Demikian selanjutnya dilakukan pengambilan contoh tanah, baik yang disturbed maupun yang undisturbed pada kedalaman-kedalaman yang diinginkan. 10. selanjutnya Pengambilan contoh tanah disturbed pada kedalaman: 3 m baik disturbed maupun undisturbed dapat dilakukan seperti pada pengeboran ke dalaman 1 m. II.3. Data dan Foto Terlampir

14 BAB III HASIL PERCOBAAN III. 1. Perhitungan Diketahui : D o = 8,6 cm (kedalaman 1 m dan 3m) D 1 = 8,4 cm (kedalaman 1 m dan 3 m) Ditanya : Perbandingan luas tabung 10% Penyelesaian : Perbandingan luas tabung 10% D 2 2 o D 1 x 100% 10% D 1 2 (8,6 cm) 2 (8,4 cm) 2 10% (8,4 cm) 2 4,8 % 10% III. 2. Hasil Pengeboran Dari hasil pengeboran sedalam 3 meter, maka praktikan mendapatkan keterangan secara visual pada lapisan tanah dengan kedalaman 1 meter dan 3 meter yang meliputi: Kedalaman Keterangan Warna Tanah Sifat Tanah Jenis Tanah 1 meter Undisturbed Coklat kemerah-merahan Agak lengket 1,5 meter Disturbed Coklat kemerah-merahan Agak lengket Lanau 2,5 meter Undisturbed Coklat merah muda Lengket 3 meter Disturbed Coklat merah muda Lengket Lempung

15 BAB IV PENUTUP IV. 1. Kesimpulan 1. Pada setiap (interval) kedalaman, jenis tanah dan warnanya berbeda. 2. Tabung yang dipakai memilki luas tabung 4,8%. 3. Kadar air dibawah lebih tinggi dibandingkan dengan kadar air dipermukaan. 4. Pada kedalaman yang lebih dalam, tanah lebih banyak mengandung batuan. 5. Warna tanah pada permukaan lebih tua dibandingkan dengan tanah dibawah permukaan. 6. Kedalaman 1m didapat warna tanah coklat kemerah-merahan, sifat tanah agak lengket dan jenis tanah lanau. 7. Kedalaman 3m didapat warna tanah coklat merah muda, sifat tanah lengket dan jenis tanah lempung. IV.2. Faktor-faktor kesalahan yang dapat terjadi pada praktikum ini diantaranya: 1. Kurang terampilnya praktikan dalam menggunakan alat dilapangan. 2. Keadaan dan situasi lapangan yang kurang menunjang seperti; terjadinya hujan, panas dan sebagainya. 3. Peralatan yang digunakan dalam praktikum sudah tua dan perlu diganti sehingga menyulitkan praktikan dalam melakukan praktikum karena akurasinya tidak tercapai. 4. Sewaktu melakukan pemboran / pemutaran bor tidak tegak lurus, sehingga contoh tanah yang masuk kedalam tabung sedikit. 5. Kurang disiplinnya praktikan, yaitu dalam melaksanakan jalannya percobaan ada yang terabaikan atau terlewatkan. IV. 3. Saran 1. Perlu alat untuk kalibrasi ulang dan peralatan yang sudah tidak layak pakai sebaiknya tidak digunakan. 2. Pengenalan alat yang lebih mendasar kepada praktikan agar dilapangan lebih terampil.

16 DAFTAR PUSTAKA 1. Ir. Riana H. Pranowo L dan Ir. Rahmat Setiadi Pedoman Praktikum Mekanika Tanah (bagian 1), Laboratorium Mekanika Tanah FSP ITI, Serpong Joseph E. Bowles, Edisi Keempat Jilid Satu, Analisis Dan Desain Pondasi, ERLANGGA, Jakarta Joseph E. Bowles, Edisi Kedua, Sifat Sifat Fisis Dan Geoteknis Tanah, ERLANGGA, Jakarta R. F. Craig, Edisi Keempat, Mekanika Tanah, ERLANGGA, Jakarta 1994.

17 LAPORAN PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH MODUL II : CONSOLIDATION KELOMPOK I : 1. Ruth Christiana ( ) 2. Zohansyah M ( ) 3. Imung Amanahtiya ( ) 4. Amelia Tressia K ( ) 5. Seandyan Dharma P ( ) 6. Pearlson PK ( ) ASISTEN : Dwi B.B.M LABORATORIUM BAHAN BANGUNAN DAN TEKNOLOGI BETON FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN INSTITUT TEKNOLOGI INDONESIA SERPONG 2013

18 MODUL PRAKTIKUM : Consolidation TANGGAL PRAKTIKUM : PENYUSUN MODUL ASISTEN PENANGGUNG JAWAB : Zohansyah Mulyadi : Dwi B.B.M BAB I PENDAHULUAN I.1. Maksud dan Tujuan Maksud dari percobaan ini adalah Penekanan terhadap lapisan tanah dengan waktu tertentu sehingga mengakibatkan tanah mengalami penurunan. Tujuan dari percobaan ini adalah 1. Untuk mencari koefisien pemampatan/compression index (Cc) dari suatu jenis tanah akibat pertambahan beban. 2. Mencari/menghitung tegangan prakonsolidasi (Pc), sehingga dapat diketahui apakah tanah tersebut normally atau over consolidated. 3. Menghitung koefisien konsolidasi (Cv) dari masing-masing sampel tanah. I.2. Teori dan Rumus Konsolidasi adalah proses berlangsungnya volume atau berkurangnya rongga pori dari tanah jenuh yang berpermeabilitas rendah akibat pembebanan, dimana prosesnya

19 dipengaruhi oleh kecepatan terperasnya air pori keluar dari rongga tanahnya. Penambahan beban di atas tanah dapat menyebabkan lapisan tanah dibawahnya mengalami pemampatan. Pemampatan tersebut disebabkan oleh adanya deformasi partikel tanah, relokasi partikel, keluarnya air atau udara dari dalam pori, dan sebab-sebab lain. Secara umum, penurunan (settlement) pada tanah yang disebabkan oleh pembebanan dapat dibagi dalam 2 kelompok besar, yaitu : 1. Penurunan konsolidasi (consolidation settlement), yang merupakan hasil dari perubahan volume tanah jenuh air sebagai akibatnya dari keluarnya air yang menempati pori-pori tanah. 2. Penurunan segera (immediate settlement), yang merupakan akibat dari deformasi elastis tanah kering, basah, dan jenuh air tanpa adanya perubahan kadar air. Perhitungan penurunan segera umumnya didasarkan pada penurunan yang diturunkan dari teori elastisitas. Pada praktikum ini dipakai penurunan konsolidasi satu arah ( one dimension consolidation ), yaitu jika tanah menerima pembebanan pada satu jurusan saja yaitu arah vertikal. Konsolidasi Satu Dimensi (One Dimension Consolidation). Bilamana suatu lapisan tanah mengalami tambahan beban diatasnya, maka air pori akan mengalir dari lapisan tersebut dan isinya (volume) akan menjadi lebih kecil, yaitu akan terjadi konsolidasi. Pada umumnya konsolidasi ini akan berlangsung dalam satu jurusan saja, yaitu jurusan vertikal, karena lapisan yang kena tambahan beban itu tidak dapat bergerak dalam satu jurusan horisontal (ditahan oleh tanah disekelilingnya). Keadaan tersebut dapat dilihat pada Gambar 1 dibawah ini :

20 Gedung Tanggul Pasir Pasir Lempung Batu Lempung Pasir Gambar 1. ONEDIMENSIONAL CONSOLIDATION (Sumber : Mekanika Tanah, karya : Wesley, L.D. (1977), hal : 67, Dep. PU) Dalam keadaan seperti tergambar pengaliran air juga akan berjalan terutama dalam jurusan vertikal saja. Ini disebut one dimension consolidation (konsolidasi satu jurusan) dan perhitungan konsolidasi hampir selalu berdasarkan teori one dimensional consolidation itu. Pada waktu konsolidasi berlangsung, gedung atau bangunan diatas lapisan tersebut akan menurun (settle). Dalam bidang teknik sipil ada 2 hal yang perlu diketahui mengenai penurunan ini, yaitu: a. Besarnya penurunan yang akan terjadi b. Kecepatan penurunan Bilamana tanah terdiri dari lempung maka penurunan akan agak besar sedangkan kalau terdiri dari pasir, penurunan akan kecil. Karena itu lempung dikatakan mempunyai high compressibility dan pasir mempunyai low compressibility. Penurunan pada lempung biasanya makan waktu lama, karena daya rembesan air sangat rendah. Sebaliknya penurunan pada pasir sudah selesai maka penurunan pun sudah selesai. Karena ha-hal ini maka dipakailah tanah lempung untuk percobaan konsolidasi. Pada konsolidasi satu dimensi, perubahan tinggi (H) per satuan dari tinggi awal (H) adalah sama dengan perubahan volume (V) per satuan volume awal (V), atau [( H / H ) = ( V / V )].

21 Bila volume padat Vs=1 dan volume pori awal adalah e o, maka kedudukan akhir dari proses konsolidasi dapat dilihat pada gambar 2 dibawah ini. Volume padat besarnya tetap, angka pori berkurang karena adanya e. Dari gambar 2, dapat diperoleh persamaan sebagai berikut : Ae H H. Rumus 1 e o e o Rongga pori e H Rongga pori Vs =1 Butiran padat H Butiran padat (a) (b) Gambar 2. Fase konsolidasi (a) sebelum konsolidasi (b) sesudah konsolidasi (Sumber : Mekanika Tanah 2, karya : Hary Christady Hardiyatmo, hal : 43, PT. GRAMEDIA PUSTAKA UMUM) Dalam hal ini teori umum yamg berkaitan dengan konsolidasi adalah Terzaghi dengan konsep penembangan tekanan pori dan tekanan efektif, dengan asumsi-asumsi sebagai berikut : 1. Tanah adalah, dan tetap akan, jenuh (S = 100%). Penurunan konsolidasi dapat diperoleh untuk tanah yang tidak jenuh, tetapi ramalan waktu terjadinya penurunan tidak bisa dipercaya. 2. Air dan butiran tanah tidak dapat ditekan atau tidak terjadi perubahan isi pada air atau butir tanah. 3. Terdapat hubungan linear antara tekanan yang bekerja dan perubahan volume 4. Koefisien permeabilitas k merupakan suatu konstanta. Dilapangan mungkin benar, tetapi di laboratorium belum tentu benar karena cenderung melakukan kesalahan dalam penentuan waktu terjadinya penurunan.

22 5. Hukum Darcy berlaku (v = k x i) dimana : v = kecepatan air k = koefisien permeability i = gradien hidrolik 6. Terdapat temperatur yang konstan. 7. Konsolidasi merupakan konsolidasi satu dimensi (vertikal). 8. Contoh tanah yang digunakan contoh tanah tidak terganggu. 9. Tegangan total dan tegangan air pori dibagi rata pada setiap bidang horisontal. Pengujian konsolidasi satu dimensi biasanya dilakukan dilaboratorium dengan alat konsolidometer. Contoh tanah diletakkan didalam cincin logam dengan 2 buah batu berpori diletakkan diatas dan dibawah contoh tanah tersebut. Pembebanan pada contoh tanah dilakukan dengan cara meletakkan beban pada ujung sebuah balok datar; dan pemampatan (compression) contoh tanah diukur dengan menggunakan skala ukur dengan skala mikrometer. Contoh tanah selalu direndam dalam air selama percobaan. Tiap-tiap beban biasanya diberikan selama 24 jam, dan dimulai dari beban Kg. Setelah itu, beban dinaikkan sampai dengan dua kali lipat dari beban sebelumnya, dan pengukuran pemampatan diteruskan hingga beban Kg. Pada gambar 3 diperlihatkan percobaan konsolidasi beserta bagian dari konsolidometer. Skala ukur Beban m.a.t Batu berpori Contoh tanah Cincin tempat contoh tanah Gambar 3. Konsolidometer (Sumber : Mekanika Tanah Jilid 1, karya : Braja M. Das, hal : 183, ERLANGGA)

23 Pada gambar 4 yang menunjukkan hubungan antara pemampatan dan waktu dapat dilihat bahwa ada 3 tahapan yang berbeda yang dapat dijadikan sebagai berikut: Tahap I : Pemampatan awal (initial compression), yang pada umumnya adalah disebabkan oleh pembebanan awal (preloading). Tahap II : Konsolidasi primer (primary consolidation), yaitu periode selama tekanan air pori secara lambat laun dipindahkan ke dalam tegangan efektif, sebagai akibat dari keluarnya air dari pori-pori tanah. Tahap III : Konsolidasi sekunder (secondary consolidation), yang terjadi setelah tekanan air pori hilang seluruhnya. Pemampatan yang terjadi disini adalah disebabkan oleh penyesuaian yang bersifat plastis dari butir-butir tanah. Tahap I : Pemampatan awal Pemampatan Tahap II : Konsolidasi primer Tahap III : Konsolidasi sekunder Waktu (skala log) Gambar 4. Grafik waktu-pemampatan selama konsolidasi untuk suatu penambahan beban yang diberikan. (Sumber : Mekanika Tanah Jilid 1, karya : Braja M. Das, hal : 184, ERLANGGA) Normally Consolidated dan Over Consolidated

24 Kedua istilah ini dipakai untuk menggambarkan suatu sifat yang penting dari lapisan lempung endapan (sedimentary clays). Lapisan semacam ini setelah pengendapannya akan mengalami konsolidasi dan penurunan akibat tekanan dari lapisan-lapisan yang kemudian mengendap diatasnya. Lapisan-lapisan yang diatas ini lama kelamaan mungkin menjadi hilang lagi oleh karena sebab-sebab geologi, misalnya erosi air (atau es). Ini berarti lapisan-lapisan bawah pada suatu saat dalam sejarah geologinya pernah mengalami konsolidasi akibat tekanan yang lebih tinggi daripada tekanan yang berlaku diatasnya pada masa sekarang. Dalam hal ini terdapat 2 definisi dasar berdasarkan sejarah tegangan yaitu: 1. Terkonsolidasi secara normal (normally consolidated), dimana tekanan efektif overburden pada saat ini adalah merupakan tekanan maksimum yang pernah dialami oleh tanah itu. 2. Terlalu terkonsolidasi (over consolidated), dimana tekanan efektif overburden pada saat ini adalah lebih kecil dari tekanan yang pernah dialami oleh tanah itu sebelumnya. Tekanan efektif overburden maksimum yang pernah dialami sebelumnya dinamakan tekanan prakonsolidasi (preconsolidation pressure). Hal diatas dapat dirumuskan sebagai berikut : 1. Normally consolidated = jika tekanan efektif tanah merupakan tekanan max yang dialami tanah. Po 1 Pc Dimana : Rumus 2 Po = tekanan yang diterima tanah sebelumnya. Pc = tekanan yang diterima tanah sesudahnya / sekarang. 2. Overconsolidated = jika tekanan efektif tanah < daripada tekanan yang diterima tanah sebelumnya.

25 Po 1 Pc.. Rumus 3 Dimana : Po = tekanan yang diterima tanah sebelumnya. Pc = tekanan yang diterima tanah sesudahnya / sekarang. Derajat konsolidasi Dari hasil persamaan Terzaghi, yakni dapat diketahui besarnya u pada setiap titik pada setiap waktu dalam lapisan tersebut. Pada umumnya bukan besarnya u (tegangan air pori) yang perlu diketahui untuk perhitungan penurunan. Yang ingin kita ketahui adalah besarnya penurunan pada jangka waktu tertentu, atau yang disebut derajat konsolidasi (degree of consolidation). Penurunan pada waktu t Derajat Konsolidasi U = Penurunan setelah selesai( t 100%) Cv t Biasanya 2 H disebut time factor dan diberi huruf T, yaitu Cv t T Rumus 4 2 H Dari persamaan diatas dapat dihitung harga-harga U dan T sebagai berikut : U (%) T Jadi kalau kita ingin menghitung waktu yang diperlukaan sampai penurunan 90 % selesai maka kita ambil harga T untuk U = 90 %, yaitu :

26 t * H 2 90 = Cv.. Rumus 5 Dimana : t 90 H = waktu sampai penurunan 90 % selesai. = jalan air terpanjang. (Kalau terdapat lapisan pasir diatas dan dibawah lapisan lempung tersebut, maka H adalah separuhnya tebal lapisan). Ternyata dari rumus ini bahwa waktu penurunan adalah sebanding dengan pangkat dua tebal lapisan dan berbanding terbalik dengan cosefisient of consolidation. Sedangkan untuk memperoleh harga t 90 dipakai metode akar-waktu sebagai berikut : 1. Dari kurva pemampatan vs akar waktu pilihlah kurva yang mempunyai jari-jari kelengkungan terkecil kemudian berilah tanda. 2. Setelah itu beri tanda ditengah-tengah tanda tadi untuk kurva tersebut. Dan tariklah garis yang menyinggung tanda kurva lengkung tadi dari awal kurva dengan memotong garis pemampatan dan akar waktu. 3. Setelah itu didapat jarak x 1 bila diukur dari titik awal garis akar waktu (x 1 = OB). 4. Hitung jarak x 2 dengan rumus : x 2 = x 1 * 1.15, lalu tarik garis dari titik awal garis singgung sampai ke titik x 2 yang sudah direncanakan. (x 2 = OC). 5. Lalu tarik garis vertikal ke bawah dari titik perpotongan kurva lengkung dengan garis dari titik x Maka didapatlah t 90. P e n u r u n a 1,15 x t Waktu (akar waktu)

27 Gambar 5. Metode akar-waktu (square-root-of-time-method) (Sumber : Mekanika Tanah Jilid 1, karya : Braja M. Das, hal : 211, ERLANGGA) Menghitung Cc dan Pc Menentukan harga Pc (Tekanan Prakonsolidasi). Dari hasil percobaan pembebanan dapat dilihat kurva konsolidasi antara perubahan angka pori (e) dengan perubahan tegangan (P). Dari kurva ini, dapat ditentukan tegangan kritis (Pc) dengan cara sebagai berikut : 1. Dengan melakukan pengamatan secara visual, tentukan titik (a) dimana grafik e vs log P mempunyai jari-jari kelengkungan yang paling minimum. 2. Buatlah garis horisontal (c) melalui titik a. 3. Tarik garis (b) yang menyinggung kurva dititik (a). 4. Tarik garis (d) yang membagi sudut b-a-c sama besar. 5. Perpanjang bagian grafik e vs log P yang merupakan garis lurus sehingga memotong garis (d) di titik (f). 6. Absis untuk titik (f) adalah besarnya tekanan prakonsolidasi.

28 Gambar 6. Penentuan tekanan prakonsolidasi secara grafis (Sumber : Mekanika Tanah Jilid 1, karya : Braja M. Das, hal : 189, ERLANGGA) Menentukan harga Cc (Compression Index) Sebelum menentukan harga Cc terlebih dahulu harus ditentukan sifat tanah, apakah normally consolidated atau overconsolidated. Menentukan Cc jika overconsolidation : 1. Pada grafik e vs log P dimana didapat Pc, buatlah garis horisontal (1) dengan ordinat e o lapangan. 2. Tarik garis horisontal (2) dengan ordinat sebesar 0.42 * e o lapangan. 3. Titik X adalah perpotongan garis (2) dan garis (e). 4. Dari perhitungan didapat harga Po, harga Po ini pada grafik adalah titik(a). 5. Dari titik (A), buatlah garis (3) yang sejajar dengan garis (d) sampai memotong garis kerja Pc (g) di titik Y. 6. Garis (4) menghubungkan titik X dan Y. 7. Harga Cc didapat dari besar tangens sudut antara garis (4) dan bidang horisontal atau dengan perhitungan sebagai berikut : Cc = e1 - e2 Log (P /P ) Rumus 6 Besarnya penurunan untuk tanah yang over consolidated adalah : Apabila Po + P < Pc, maka : S = Cc x H 1 eo Pc Log Po Apabila Po + P > Pc, maka : S = Cc x H Pc Cc x H Po P Log Log 1 eo Po 1 eo Pc Dimana : S = Besar penurunan (m)... Rumus 7 Rumus 8 H Cc = Tebal lapisan. = Compression Index.

29 Po P = Tekanan efektif maksimum lapisan. = Penambahan tekanan vertikal lapisan. Gambar 7. Penentuan Cc untuk keadaan overconsolidation cara grafis (Sumber : Mekanika Tanah Jilid 1, karya : Braja M. Das, hal : 191, ERLANGGA) Menentukan Cc jika normally consolidated 1. Dimana Po Pc, maka tidak ada garis (3) seperti pada OC. 2. Pada grafik e vs log P,dimana didapat harga Pc. Buatlah garis horisontal (1) dengan ordinat e o lapangan. 3. Tariklah garis horisontal (2) dengan ordinat sebesar 0.42 * e o lapangan. 4. Titik X adalah perpotongan antara garis (2) dan garis (e). 5. Dari perhitungan didapat harga Po, harga Po ini pada grafik adalah titik (A), Po sama dengan Pc. 6. Garis (3) menghubungkan titik X dan Y. 7. Harga Cc didapat dari besar tangens sudut diantara garis (3) dan bidang horisontal atau dengan perhitungan sebagai berikut : e1 - e2 Cc.. Rumus 9 Log (P /P ) 2 1

30 Dimana : Pc = Po Wt x H Po = x H = Vi.. Rumus 10 Besarnya penurunan dari suatu lapisan dapat dihitung dengan menggunakan rumus : Cc H Po P 8. S Log.. Rumus 11 1 eo Po Gambar 8. Penentuan Cc untuk keadaan Normally Consolidation cara grafis (Sumber : Mekanika Tanah Jilid 1, karya : Braja M. Das, hal : 190, ERLANGGA) I.3. Alat dan Bahan 1. Alat consolidometer beserta anak beban 2. Stopwatch 3. Ring konsolidasi 4. Jangka sorong untuk mengukur dimensi ring 5. Timbangan dengan ketelitian 0,01 gram 6. Gergaji kawat untuk memotong tanah 7. Spatula untuk merapikan contoh tanah 8. Vaselin

31 9. Aquadestilata/air suling 10. Oven dengan suhu 105 C C Contoh tanah yang digunakan dalam modul konsolidasi diambil dari contoh soal undisturbed yang diperoleh dari percobaan Hand boring, didapat 2 kedalaman masingmasing 1 sampel, yaitu : 1. Sampel 1, kedalaman 1 meter, nomor Ring I 2. Sampel 2, kedalaman 3 meter, nomor Ring II

32 BAB II PELAKSANAAN PERCOBAAN II.1. Persiapan Percobaan 1. Ring konsolidasi dalam keadaan bersih, ditimbang beratnya, ukur tinggi serta diameter dalamnya dengan menggunakan jangka sorong. Untuk diameter dalam ring diukur dengan jangka sorong bagian atas, sedangkan tinggi / tebal ring diukur dengan jangka sorong bagian bawah. 2. Ring diolesi vaselin atau oli dibagian dalamnya saja. 3. Dengan bantuan extruder, tanah dimasukkan ke dalam ring secara hati-hati agar jangan rusak, lalu tanah dipotong dengan gergaji kawat. Cara menggunakan extruder, yaitu : Letakkan tabung berisi tanah undisturbed di Extruder. Lalu putarlah bagian Extruder pada ujung kiri sehingga tanah dan penutup tabung (lilin) keluar perlahan-lahan. Lilin dibuang dengan cara dipotong dengan memakai gergaji kawat. Siapkan ring dengan penahan kayu. Setelah itu tanah masuk ke dalam ring dan kelebihan tanah ditahan oleh penahan kayu. Potonglah sampel tanah dengan gergaji kawat. Ratakanlah permukaan tanah dalam ring dengan spatula. 4. Ring dan tanah basah ditimbang. 5. Contoh tanah diukur kadar airnya. II.2. Jalannya Percobaan 1. Konsolidometer disiapkan, jarum pengukur serta bebannya. 2. Siapkan contoh tanah, ring, bidang penekan berupa lempengan kuningan berbentuk lingkaran, bola besi kecil sebagai pusat penekan dan batu berpori.

33 3. Susunlah seperti tergambar dibawah ini : Gambar 9. Penyusunan ring + sampel tanah, batu berpori, bidang penekan dan bola besi yang akan dimasukkan ke sel konsolidometer 4. Setelah disusun letakkan pada sel konsolidometer. Dan aturlah batang pemberian beban agar tepat di pusat penekan pada sel konsolidometer. 5. Isilah dengan air sampai penuh pada sel konsolidometer. 6. Batang pada bacaan dial ditekan dahulu baru diletakkan diatas sel konsolidometer sehingga arah jarum jam selalu berlawanan. Lalu diatur jarum penunjuk ke arah nol engan memutar alat dial tersebut. 7. Percobaan dapat dimulai dengan beban kg. 8. Dicatat angka penurunan pada jarum penunjuk, pada interval waktu 0, 6, 15, 30, 1, 2, 4, 8, 15, 30, 60 dan 24 jam. 9. Percobaan dilanjutkan dengan pembebanan kg, kg, kg, kg dan kg dengan interval waktu masing-masing 24 jam. (Catatan : beban ditambah bukan diganti). 10. Dicatat pula angka penurunan pada masing-masing beban dengan interval waktu yang sama seperti di atas. 11. Cara membaca angka penurunan pada alat dial, yaitu : Arah jarum jam berlawanan arah maka dibaca angka berwarna merah pada lingkaran besar, tetapi bila arah jarum searah maka dibaca angka berwarna hitam. Untuk lingkaran kecil dibaca hanya untuk penurunan yang besar, misalnya : 1 berarti ratusan, dan begitu seterusnya. 12. Penurunan beban, urutannya sama seperti point (9). 13. Langkah selanjutnya setelah pembebanan terakhir yaitu gram (setelah 24 jam) selesai maka di baca angka penurunan pada masing-masing beban dengan interval

34 waktu yang sama seperti diatas, dimana maksudnya tiap beban diangkat satu-persatu sampai habis dengan interval waktu 2 menit tiap pengangkatan beban. 14. Setelah selesai tanah basah dan ring ditimbang kembali dan dimasukkan ke dalam oven kurang lebih 24 jam. 15. Ring dan tanah kering ditimbang. Catatan : Selama percobaan sel konsolidometer harus selalu penuh terisi air. II.3. Data dan Foto Terlampir

35 BAB III HASIL PERCOBAAN Pada contoh perhitungan ini diambil dari data-data hasil percobaan sampel nomor 1, kedalaman 1 meter, nomor ring I. Sedangkan data Gs (Specific Gravity) didapat dari hasil praktikum modul yang bersangkutan dengan mengambil hasil untuk kedalaman yang bersesuaian. Sampel tanah undisturbed pada kedalaman 1 meter, yaitu : 1. Perhitungan berat tanah (Wt) Diameter ring = 6.47 cm Berat ring (a) = gr Tinggi ring = 1.96 cm Berat ring + tanah basah (b) = gr Gs (Specific gravity) = 2.62 (Lanau tak organik) Luas ring = ¼ * * D 2 = ¼ * 3.14 * (6.47) 2 = cm 2 Berat tanah (Wt) = (b) (a) = = gr 2. Perhitungan kadar air awal (Wi) Berat can (a) = 8.32 gr Berat can + tanah basah (b) = gr Berat can + tanah kering (c) = gr Berat air (d) = (b) (c)

36 = = 8.7 gr Berat tanah kering (e) = (c) (a) = = gr Kadar air awal d = 100% e 8,7 100% 17,12 = % = Perhitungan kadar air akhir pada percobaan : Berat ring (a) = gr Berat ring + tanah basah (b) = gr Berat ring + tanah kering (c) = gr Berat air (d) = (b) (c) = = gr Berat tanah kering (Ws) (e) = (c) (a) = = 71.9 gr Kadar air akhir d = 100% e 38,91 100% 71,9 = % =

37 4. Perhitungan berat tanah kering (Ws ) : Ws = Wt / (1 + Wi) = / ( ) = gr 5. Perhitungan tinggi padat (Ho) : Ho = Ws / (Gs * A) = 71.9 / (2.62 * 32.88) = cm 6. Perhitungan tinggi pori awal (Hv) : Hv = Hi Ho = = cm 7. Perhitungan tingkat kejenuhan awal (St) : ( Wt - Ws ) St = x 100 % ( Hi - Ho ) x A ( 99, ) = x 100 % ( ) x 32,88 = % 8. Perhitungan angka pori awal (e o ) : e o = Hv / Ho = / = Data akhir percobaan :

38 Pembacaan dial awal = 0 cm Pembacaan dial akhir (ht) Perubahan tinggi contoh = cm = cm Tinggi pori akhir (Hvf) = Hv ht = = cm 10. Perhitungan angka pori akhir (ef) ef = Hvf / Ho = / = Contoh perhitungan untuk tabel lembar 023 : 1. Isi contoh awal (Vi) = A x Hi = x 1.96 = cm 3 Berat jenis tanah butiran tanah (Gs) = 2.62 Tinggi pori awal (Hv) = cm Untuk penambahan beban dengan tegangan = 0.25 kg/cm 2 Pembacaan dial akhir = Perubahan tinggi contoh (H) = cm 3. Perubahan angka pori (e) = H / Hv = / = Angka pori pada tiap pembebanan (e) = e o e

39 = = Tinggi rata-rata akibat beban (ht) = Hi 0.5 x (H) = = cm 6. Tinggi (H) = 0.5 x ht = 0.5 x ( ) = cm 7. Perhitungan Cv : Cv = (0.848 x H 2 ) / t 90 = {0.848 x ( )} / ( 0,42 ) = 1,9114 cm 2 /menit 8. Perhitungan Po: = Wt / Vi = / = gr/cm 2 = Kg /cm 2 H = kedalaman sampel tanah yang diambil = 1 m = 100 cm Po = x H = x 100 = Kg / cm 2 9. Menghitung Harga Cc. Hitung e o lapangan : e o lapangan = Wo x Gs = % x 2,62

40 = Pc = 1,40 Kg / cm 2 Po = Kg / cm 2 P1 = 1.95 Kg / cm 2 P2 = 2.2 Kg / cm 2 P = 0.25 Kg / cm 2 e 1 = Kg / cm 2 e 2 = Kg / cm 2 Δe = Kg / cm Compressian Indeks dapat dihitung : Cc = e Log (P /P ) = Log ( 2.2 / 1.95) = Menghitung besarnya penurunan. S = 2 1 Cc x H Po P x Log 1 e Po o 0.183x = x Log = 0.06 cm.

41 BAB IV KESIMPULAN IV.1. Kesimpulan 1. Dari hasil perhitungan untuk kedalaman 1 m secara analitis didapat harga Cc sebesar 0.183, sedangkan secara grafis didapat harga Cc sebesar 2.05.Dan untuk kedalaman 3 m secara analitis didapat harga Cc sebesar 0.448, sedangkan secara grafis didapat harga Cc sebesar Harga Cc secara grafis ini didapat berdasarkan lengkungan kurva rata-rata pada pembebanan akhir, sedangkan harga Cc secara analitis didapat berdasarkan angka pori (e) pada pembebanan awal. 2. Jika diperhatikan grafik konsolidasi (form 025), ternyata dengan sedikit perubahan struktural akibat bertambahnya tekanan, maka Pc telah dapat dicapai. Hal ini karena tanah telah terbiasa dengan tekanan menyamai tekanan maximum yang telah dicapai sebelumnya dan telah mencapai keseimbangan dalam tegangan tersebut. 3. Tanah baru akan mengalami perubahan-perubahan penting, yang dapat dilihat dari kemiringan yang lebih curam dari cabang akhir kurva, jika tekanan yang bekerja sekarang melebihi kondisi keseimbangan yang ada. 4. Tanah ini mengalami over consolidated, karena tanah percobaan merupakan tanah timbunan yang mungkin saja dipadatkan kembali. IV.2. Faktor Kesalahan 1. Praktikan ceroboh ketika akan menempatkan beban pada saat berjalannya praktikum. 2. Kekurang telitian pada waktu menimbang dan mengukur sampel dengan jangka sorong. 3. Terganggunya alat konsolidometer selama waktu percobaan yang cukup lama. 4. Subyektifitas yang sangat berpengaruh pada saat mengolah kurva / grafik hasil percobaan. 5. Kekurang telitian pada saat perhitungan dan pengolahan data. IV.3. Saran 1. Hendaknya para praktikan lebih teliti dalam menjalankan praktikum.

42 2. Diharapkan praktikan yang memegang modul Gs ketika menghitung hasil Gs bisa didapat hasil yang lebih teliti. Karena hasil Gs ini dapat berpengaruh pada percobaan dan pengolahan data modul Consolidation dan Compaction. 3. Alat alat yang sudah tua hendaknya dikalibrasi ulang.

43 DAFTAR PUSTAKA 1. Herlina, R.; Pedoman Praktikum Mekanika Tanah 1 ; Laboratorium Mekanika Tanah; Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan; Institut Teknologi Indonesia; Serpong; Das, Braja M.; Mekanika Tanah (Prinsip-prinsip Rekayasa Geoteknis) ; Penerbit Erlangga; Jakarta; Bowles, J. E.; Sifat-sifat Fisis dan Geoteknis Tanah ; Penerbit Erlangga; Jakarta; Wesley, L. D.; Mekanika Tanah ; Badan Penerbit Pekerjaan Umum; Jakarta; Hary Christady Hardiyatmo; Mekanika Tanah 2 ; Penerbit Gramedia; Jakarta; 1992

44 LAPORAN PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH MODUL III : UNCONFINED COMPRESSION KELOMPOK I : 1. Ruth Christiana ( ) 2. Zohansyah M ( ) 3. Imung Amanahtiya ( ) 4. Amelia Tressia K ( ) 5. Seandyan Dharma P ( ) 6. Pearlson PK ( ) ASISTEN : Dwi B.B.M LABORATORIUM BAHAN BANGUNAN DAN TEKNOLOGI BETON FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN INSTITUT TEKNOLOGI INDONESIA SERPONG 2013

45 MODUL PRAKTIKUM : Unconfined Compression TANGGAL PRAKTIKUM : PENYUSUN MODUL ASISTEN PENANGGUNG JAWAB : Pearlson P.K : Dwi B.B.M BAB I PENDAHULUAN I.1. Maksud dan Tujuan Maksud Uji coba daya tahan kekuatan tanah terhadap gaya vertikal dimana sisi horisontalnya tidak tertutup (dibiarkan bebas) untuk melihat keruntuhan pada tanahnya. Tujuan 1. Untuk mengetahui Ultimate Unconfined Compression Strength dari tanah kohesive, baik untuk Undisturbed maupun Remolded. 2. Untuk mengetahui Sensitivity dari tanah tersebut. 3. Untuk mengetahui kekuatan geser dari tanah tersebut. I.2. Teori dan Rumus Pengujian tanah yang biasa dipakai untuk mendapatkan parameter parameter kekuatan tanah, antara lain adalah : a. Uji Geser Langsung (Direct Shear Test ) Percobaan geser langsung dengan alat geser lengkung, kekuatan geser dapat diukur secara langsung. Uji geser langsung ini adalah pengujian tertua dalam bentuk yang paling sederhana untuk suatu susunan uji geser. Pengertian dari Direct Shear Test (uji geser langsung) ialah untuk mengetahui kekuatan geser langsung sampel tanah. Gaya normal pada sampel tanah didapat dengan menaruh suatu beban mati diatas sampel

46 tanah tersebut dan gaya geser diberikan dengan mendorong sisi kotak sebelah atas sampai terjadi keruntuhan pada tanah. b. Uji Triaksial Uji geser triaksial adalah uji yang paling dapat diandalkan untuk menentukan parameter tegangan geser. Uji ini telah digunakan secara luas untuk keperluan pengujian biasa maupun untuk keperluan riset. Pengertian dari triaksial untuk mencari koefisien pemampatan atau Compression Index dari suatu jenis tanah akibat pertambahan beban. Untuk menyebabkan terjadinya keruntuhan geser pada benda uji, tegangan aksial (vertikal) diberikan melalui suatu piston vertikal. Dengan memberikan beban mati yang berangsur-angsur ditambah (penambahan setiap saat atau waktu sama) sampai benda uji runtuh (deformasi arah aksial akibat pembebanan ini diukur dengan sebuah arloji ukur atau Dial Gauge). c. Uji Tekan Bebas (Unconfined Compression Test) Unconfined Compression Test adalah uji coba ketahanan tanah terhadap gaya vertikal dimana sisi-sisi horisontalnya dibiarkan bebas agar kita dapat melihat keruntuhan tanahnya secara visual. Gambar 5.1. Keruntuhan tanah akibat gaya vertikal dimana sisi-sisi horisontalnya bebas. Unconfined Compression Test ini dilakukan untuk mengetahui Unconfined Compressive Strength dari tanah. Uji tekan tak terkekang (Unconfined Compression Test )

47 merupakan uji yang sederhana di mana tekanan atmosfer mengelilingi contoh tanah. Pengujian ini adalah bentuk khusus dari Unconsolidated-Undrained Test atau Undrained Test (UU Test) yang umumnya dilakukan terhadap sampel tanah lempung. Pada uji ini tegangan penyekap 3 adalah nol. Tegangan aksial dilakukan terhadap benda uji secara relatif cepat sampai mencapai keruntuhan. Pada titik keruntuhan harga tegangan total utama kecil (Total Minor Principal Stress) adalah nol dan tegangan total utama besar adalah 1 (lihat gambar 5.2). Lingkaran Mohr untuk uji ini diperlihatkan pada gambar dibawah ini : Su =C = q u /2 Gambar 5.2. Lingkaran Mohr untuk Uji Tekan Tak Terkekang. [Sumber : Riana. H. Lumingkewas, Pedoman Praktikum Mekanika Tanah (bagian-i), Laboratorium Mekanika Tanah, Institut Teknologi Indonesia, Serpong, 1986] Dalam percobaan ini sudut internal friction ( = 0), dan lateral support ( 3 = 0), jadi hanya ada beban vertikal ( 1 0), dengan memberikan deformasi. Beban vertikal yang menyebabkan contoh tanah menjadi retak dibagi dengan satuan luas yang dikoreksi (A ) disebut Compressive Strength (q u ). Dari diagram lingkaran Mohr dapat dihitung besarnya kekuatan geser undrained tanah tersebut, yaitu : Untuk mengetahui hubungan Stress dan Strain, dibuat grafik tegangan-regangan, yaitu versus, untuk mendapatkan nilai tegangan tekan maksimum, yang merupakan q u untuk uji tekan tak terkekang. Lihat gambar dibawah ini :

48 Gambar 5.3. Penggambaran tegangan-regangan untuk mendapatkan q u. [Sumber : Riana. H. Lumingkewas, Pedoman Praktikum Mekanika Tanah (bagian-i), Laboratorium Mekanika Tanah, Institut Teknologi Indonesia, Serpong, 1986]. Perbedaan antara modul Unconfined Compression Test, Konsolidasi dan Direct Shear :

49 Rumus - Rumus Koreksi luas pada percobaan Unconfined Compression : Pada waktu contoh diberikan tegangan vertikal, maka luas contoh akan berubah, biasanya akan menjadi lebih besar. Cara menghitung koreksi luas contoh yang berubah dapat dilihat pada gambar berikut ini :

50 Gambar 5.4. Cara menghitung koreksi luas contoh yang berubah. V = Vo - V V = A x L Vo = Ao x Lo V = 0 V = Vo A = Ao Lo : Lo L Lo Lo A (Lo - L) = Ao x Lo - V Ao A = L 1 Lo L, dimana = Lo A = Ao 1 Ao = Luas contoh semula. Lo = Panjang contoh semula. A = Luas penampang setelah dikoreksi. L = Perubahan panjang contoh akibat beban vertikal.

51 Rumus untuk perhitungan pengolahan data : - Load Ring Calibration ( LRC ) ditentukan : 1498,3069 kg - Mencari beban : ( P ) = Pembacaan load dial x LRC - Mencari Tegangan : ( σ ) = A P L - Mencari Regangan : ( ) = Lo - Mencari Luas Penampang setelah dikoreksi : Ao A ' 1 - Mencari Berat Air : W air = (W basah + cup) - (W kering + cup) - Mencari Berat Kering : W kering = (W kering + cup) - cup Wair - Mencari Kadar Air : W = 100% W ker ing - Mencari Luas Contoh : Ao = 1/4. D 2 - Mencari Isi (V) Contoh : V = luas x tinggi. - Mencari w = - Mencari d = W basah V W 1W Bila yang dicoba contoh Undisturbed diperoleh Undisturbed Strength. Bila yang dicoba contoh Remolded diperoleh Remolded Strength. Ratio dari Undisturbed Strength dan Remolded Strength, didefinisikan sebagai Sensitivity. Undisturbed Strength Sensitivity = Remolded Strength Dalam percobaan ini, dimensi contoh harus memenuhi syarat : 2D L 3D dimana : D = diameter contoh tanah. L = tinggi contoh tanah.

52 Sebab bila L < 2D, sudut bidang runtuhnya akan mengalami overlap. Bila L > 3D, berlaku sebagai kolom dan akan ada bahaya tekuk. Lihat gambar berikut di bawah ini! Gambar 5.5.Dimensi contoh tanah : (a). sudut bidang runtuhnya mengalami over lap, (b). terjadi bahaya tekuk. [Sumber: Riana.H.Lumingkewas, Pedoman Praktikum Mekanika Tanah bagiani), Laboratorium Mekanika Tanah, Institut Teknologi IndoneSerpong, 1986]. Klasifikasi tanah lanau dan lempung berdasarkan Unconfined Compression Strength. Tabel 5.1. Klasifikasi tanah lanau dan lempung berdasarkan Unconfined Compression Strength. [Sumber : Riana. H. Lumingkewas, Pedoman Praktikum Mekanika Tanah (bagian-i),laboratorium Mekanika Tanah, Institut Teknologi Indonesia, Serpong, 1986]

53 Klasifikasi tanah lempung berdasarkan Sensitivity. Tabel 5.2. Klasifikasi tanah lempung berdasarkan Sensitivity. [Sumber : Riana. H. Lumingkewas, Pedoman Praktikum Mekanika Tanah (bagian-i),laboratorium Mekanika Tanah, Institut Teknologi Indonesia, Serpong, 1986]. I. 3. Alat-alat dan Bahan Yang Dipergunakan. a. Alat Unconfined Compression Test, lengkap dengan Load Dial dan Deformation Dial Reading. b. Extruder. c. Cetakan tanah (silinder kecil). d. Timbangan dengan ketelitian 0,1 gram. e. Jangka sorong. f. Stop watch. g. Piringan penghancur tanah. h. Can. i. Oven. j. Gergaji kawat. k. Spatula. l. Plastik. m. Vaselin. n. Alat pemadat. Bahan yang dipakai :

54 Tanah Undisturbed dari kedalaman 1m dan 3m. Tanah Undisturbed adalah tanah tidak terganggu yang diambil melalui proses pengeboran tanah dimana pada ujung batang bor dipasan tabung contoh, sehingga tanah Undisturbed didapat dalam tabung contoh. Setelah contoh tanah didapat maka kedua ujung tabung contoh ditutup dengan lilin cair agar kadar air tanah tidak berubah. Tanah Remolded Tanah Remolded adalah tanah yang dibentuk kembali. Tanah Remolded didapat dengan cara memasukan contoh tanah Undisturbed ke dalam plastik dan diremas remas dengaa jari hingga hancur untuk menghilangkan sifat geologis tanah awal. Plastik disini berfungsi untuk mempertahankan kadar air tanah.

55 BAB II PELAKSANAAN PERCOBAAN II. 1. Persiapan Percobaan a. Contoh tanah Undisturbed dikeluarkan dengan extruder dari tabung dan dicetak dalam silinder kecil, kurang lebih 7 cm. Dalam percobaan ini dipakai contoh tanah dari kedalaman 1 m dan 3 m. b. Contoh tanah tersebut dikeluarkan dari cetakan, dan diperiksa apakah memenuhi syarat : 2D L 3D. c. Permukaan tanah harus benar-benar rata (pada ujung-ujungnya), agar terjadi pembebanan yang sentris dan merata pada seluruh permukaan. d. Ukur diameter dan tinggi contoh tanah serta timbang beratnya. II. 2. Jalannya Percobaan a. Contoh tanah diletakkan pada alat Unconfined Compression Test dan diatur supaya Load Dial dan Deformation Dial keadaan awal menunjukkan angka nol. Plat pembeban diletakkan tepat menyentuh bagian atas contoh tanah dan sentris terhadap sumbunya. b. Percobaan dimulai dengan memutar engkol secara teratur, sehingga kecepatan deformation 1% dari tinggi contoh tanah per menit (catatan : ada faktor pembulatan, yaitu kecepatan deformation menjadi 1 mm/menit). c. Pembacaan pada Load Dial dilakukan pada interval-interval waktu 15, 30, 45, 1 dan seterusnya sampai pembacaan Load Dial konstan atau menurun, dimana contoh tanah dianggap telah runtuh. d. Gambar bentuk keruntuhan tanah. e. Setelah itu tanah di Remolded yaitu contoh tanah dimasukkan ke dalam plastik dan diremas-remas dengan jari hingga hancur, kemudian semua tanah yang hancur tersebut dimasukkan kembali ke tabung silinder cetakan, yang mana jumlah tanah

56 dan tingginya harus sama seperti contoh tanah Undisturbed, agar didapat kepadatan dan kadar air yang sama. f. Contoh tanah Remolded tersebut diberi pembebanan, seperti proses semula. g. Gambar bentuk keruntuhan tanah. h. Masukkan ke dalam oven selama 24 jam, lalu ditimbang untuk mengetahui kadar air. i. Percobaan diulang untuk contoh-contoh tanah yang lain, dari kedalaman yang lain. j. Catat kalibrasi alat. II.3. Data dan Foto Terlampir

57 BAB III HASIL PERCOBAAN Contoh perhitungan (kedalaman 1 meter Undisturbed) sample I : Data : Berat tanah basah + cup Berat tanah kering + cup Berat cup Garis tengah contoh tanah Tinggi contoh tanah ( Lo ) Berat tanah basah = 19,10 gram. = 15,23 gram. = 8,55 gram. = 3,58 cm. = 7,2 cm. = 112,06 gram Syarat yang harus dipenuhi adalah 2D L 3D Perhitungan : W air = ( W basah + cup ) - ( W kering + cup ) = 19,10 15,23 = 3,87 gram. W kering = ( W kering + cup ) ( cup ) = 15,23 8,55 = 6,68 gram. Berat air Kadar air ( W ) = 100% W Kering 3,87 = 100 % 6,68 = 57,9 %

58 Luas contoh tanah ( Ao ) = 1/4. D 2 =. 1/4. (3,58) 2 = cm 2 Isi contoh tanah ( V ) = Luas x Tinggi = 10,06 x 7,2 = 72,432 cm 3. W basah = 112,06 gram γ wet = berat basah isi = 112,06 71,186 = 1,574 gram/ cm L = 0,00125 = = L L 0, ,92 = 0,00018 (1 - ) = 0,99982 A I = = A0 (1 ) 10,06 0,99982

59 = cm 2 Contoh perhitungan (kedalaman 1 meter Remolded) sample I : Data : Berat tanah basah + cup Berat tanah kering + cup Berat cup Garis tengah contoh tanah Tinggi contoh tanah ( Lo ) Berat tanah basah = 19,10 gram. = 15,23 gram. = 8,55 gram. = 3,58 cm. = 7,2 cm. = 112,06 gram Syarat yang harus dipenuhi adalah 2D L 3D Perhitungan : W air = ( W basah + cup ) - ( W kering + cup ) = 19,10 15,23 = 3,87 gram. W kering = ( W kering + cup ) ( cup ) = 15,23 8,55 = 6,68 gram. Berat air Kadar air ( W ) = 100% W Kering 3,87 = 100 % 6,68 = 57,9 % Luas contoh tanah ( Ao ) = 1/4. D 2

60 =. 1/4. (3,58) 2 = 10,06 cm 2 Isi contoh tanah ( V ) = Luas x Tinggi = 10,06 x 7,2 = 72,432 cm 3. W basah = 112,06 gram γ wet = berat basah isi = 112,06 72,432 = 1,55 gram/ cm L = 0,00125 = = L L 0, ,92 = 0,00018 (1 - ) = 0,99982 A I = = A0 (1 ) 10,06 0,99982 = 10,06 cm 2

61 Undisturbed Strength Sensitivity = Remolded Strength 0, 013 = 0, 0175 = 0,743 Maka menurut sensitivity tanah tersebut tidak termasuk daam klasifikasi, namun karena nilai sensitivitynya mendekati 1, maka diklasifikasikan sebagai tanah lempug yang bersifat insentive clay. Contoh perhitungan (kedalaman 3 meter Undisturbed) sample I : Data : Berat tanah basah + cup Berat tanah kering + cup Berat cup Garis tengah contoh tanah = 23,18 gram. = 17,91 gram. = 9,57 gram. = 3,62 cm. Tinggi contoh tanah = 7,1 cm. Syarat yang harus dipenuhi adalah 2D L 3D Perhitungan : W air = ( W basah + cup ) - ( W kering + cup ) = 23,18 17,91 = 5,27 gram. W kering = ( W kering + cup ) ( cup ) = 17,91 9,57 = 8,34 gram.

62 Beratair Kadar air ( W ) = 100% Berat ker ing 5,27 = x 100 % 8,34 = 63,19 %. Luas contoh tanah = 1/4. D 2 =. 1/4. (3,62) 2 = 10,287 cm 2 Isi contoh tanah = Luas x Tinggi = 10,287 x 7,1 W basah wet = = 73,0377 cm 3 = 115,78 gr = Berat Tanah Basah 115,78 73,0377 Isi = 1,585 gr/cm 3 γ dry = wet 1W 1,585 = 1 0,6319 = 0,971 gr/cm 3 L = 0,001 = 0,00014 Contoh perhitungan (kedalaman 3 meter Remolded) sampel I : Data :

63 Berat tanah basah + cup Berat tanah kering + cup Berat cup = 23,18 gram. = 17,91 gram. = 9,57 gram. Garis tengah contoh tanah = 3,62 cm. Tinggi contoh tanah = 7,1 cm. Syarat yang harus dipenuhi adalah 2D L 3D Perhitungan : W air = ( W basah + cup ) - ( W kering + cup ) = 23,18 17,91 = 5,27 gram. W kering = ( W kering + cup ) ( cup ) = 17,91 9,57 = 8,34 gram. Beratair Kadar air ( W ) = 100% Berat ker ing 5,27 = x 100 % 8,34 = 63,19 %. Luas contoh tanah = 1/4. D 2 =. 1/4. (3,62) 2 = 10,287 cm 2 Isi contoh tanah = Luas x Tinggi = 10,287 x 7,1 = 73,0377 cm 3

64 W basah = 115,78 gr wet Berat Tanah Basah = Isi (1 - ) = A = = A ,287 0,99986 = 10,288 cm 2 = 115,78 73,0377 = 1,585 gr/cm 3 γ dry = wet 1W 1,585 = 1 0,6319 = 0,971 gr/cm 3 L = 0,0025 = 0, (1 - ) = A = = A ,287 0, = 10,291 cm 2

65 Maka tanah ini termasuk klasifikasi tanah medium (0,5-1,0). Sensitivity = undistrub strength remoldedst rength 1,049 = 2,245 = 0,4673 Maka menurut sensitivity tanah tersebut tidak termasuk daam klasifikasi, namun karena nilai sensitivitynya mendekati 1, maka diklasifikasikan sebagai tanah lempug yang bersifat insentive clay.

66 BAB IV PENUTUP IV.1. Kesimpulan 1. Tabel hasil perhitungan : 2. Contoh tanah Undisturbed dari kedalaman 1m dengan qu = 0,013 kg/cm 2, termasuk jenis tanah dengan consistency : very soft. Contoh tanah Remolded dari kedalaman yang sama dengan qu = 0,0175 kg/cm 2, termasuk jenis tanah dengan consistensy very soft. 3. Contoh tanah Undisturbed dari kedalaman 3m dengan qu = 1,049 kg/cm 2, termasuk jenis tanah dengan consistency : Stiff. Contoh tanah Remolded dari kedalaman yang sama dengan qu = 2,245 kg/cm 2, termasuk jenis tanah dengan consistensy Very Stiff. 4. Dengan perbandingan data-data q u Undisturbed dan q u Remolded yang diperoleh dari percobaan terhadap data-data q u pada tabel tanah lempung berdasarkan Sensitivity, maka dapat disimpulkan : a. Contoh tanah dari kedalaman 1m dengan sensitivity = 0,743 tidak termasuk dalam klasifikasi, namun karena nilainya mendekati 1, maka diklasifikasikan sebagai tanah lempung yang bersifat insensitive clay. b. Contoh tanah dari kedalaman 3m dengan sensitivity = 0,4673 tidak termasuk dalam klasifikasi, namun karena nilainya mendekati 1, maka diklasifikasikan sebagai tanah lempung yang bersifat insensitive clay. 5. Dari hasil percobaan terdapat nilai sensitivity yang lebih kecil dari 1, hal ini dikarenakan : a. Contoh tanah yang di-remolded, yang sebelumnya diremas-remas dengan jari hingga hancur didalam plastik agar sifat geologis tanah awalnya hilang, waktunya lebih dari

67 sepuluh menit sehingga hal ini dapat menyebabkan kadar air tanahnya berkurang karena kemungkinan terjadinya penguapan. b. Pemakaian vaseline yang berlebihan, sehingga vaselin menempel pada tanah dan tercampur dengan tanah ketika di-remolded. 6. Dalam percobaan ini dimensi contoh tanah tidak memenuhi syarat 2 D < L < 3D. IV.2. Faktor Kesalahan 1. Kurang telitinya dalam pembacaan Load Dial dan Deformation Dial, karena pemutaran engkol yang tidak konstan. 2. Waktu me-remolded terlalu lama. 3. Jumlah tanah yang dimasukkan kembali ke dalam tabung silinder kecil, tidak sama tepat atau sedikit akan hilang karena adanya butiran tanah yang masih menempel pada plastik atau jatuh terbuang sehingga berat dan volume dari contoh tanah yang di- Remolded berbeda dengan contoh tanah sebelumnya. 4. Penumbukkan terhadap contoh tanah yang di-remolded tidak konstan, sehingga kepadatan daripada contoh tanah tersebut tidak seragam atau tidak kompak benar, bila dibanding dengan contoh tanah undisturbed. 5. Pemakaian vaseline yang berlebihan, sehingga vaseline menempel pada tanah dan bercampur dengan tanah ketika di-remolded. 6. Kurang telitinya dalam pembacaan pada saat pengukuran silinder kecil dan berat benda uji. 7. Kerusakan pada alat di Laboratorium. IV.3. Saran 1. Alat alat laboratorium yang dipergunakan pada saat praktikum sebaiknya diperbaiki atau diganti minimal untuk standar praktikum. 2. Pemberian form sebaiknya dilakukan pada saat atau sebelum praktikum dimulai agar pencatatan data data dapat lebih baik atau sistematis.

68 DAFTAR PUSTAKA 1. Bowles. E. Josheph : Sifat-sifat Fisis dan Geoteknis Tanah, Edisi ke-2, Mc Graw-Hill. Inc, Das. M. Braja : Mekanika Tanah, Erlangga, Jakarta, Wesley, L. D, Ir. Dr : Mekanika Tanah, Departemen Pekerjaan Umum, Jakarta, Riana. H. Lumingkewas : Pedoman Praktikum Mekanika Tanah (bagian-i), Laboratorium Mekanika Tanah, Institut Teknologi Indonesia, Serpong, 1986.

69 LAPORAN PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH MODUL IV : SPECIFIC GRAVITY KELOMPOK I : 1. Ruth Christiana ( ) 2. Zohansyah M ( ) 3. Imung Amanahtiya ( ) 4. Amelia Tressia K ( ) 5. Seandyan Dharma P ( ) 6. Pearlson PK ( ) ASISTEN : Dwi B.B.M LABORATORIUM BAHAN BANGUNAN DAN TEKNOLOGI BETON FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN INSTITUT TEKNOLOGI INDONESIA SERPONG 2013

70 MODUL PRAKTIKUM : Specific Gravity TANGGAL PRAKTIKUM : PENYUSUN MODUL ASISTEN PENANGGUNG JAWAB : Zohansyah Mulyadi : Dwi B.B.M BAB I PENDAHULUAN I.1. Maksud dan Tujuan Definisi Specific Gravity : Maksud praktikum specific Gravity butiran tanah adalah perbandingan berat isi tanah dengan berat isi air pada temperatur 4C. Tujuan pratikum Specific Gravity adalah: 1. Untuk menentukan Specific Gravity dari suatu bahan atau material tanah. 2. Tujuan akhir praktikum specifik gravity adalah yaitu menentukan jenis tanah pada setiap kedalaman dari suatu bahan atau material tanah berdasarkan nilai specifik gravity. 3. Menentukan kandungan mineral yang terdapat pada tanah kedalaman. I.2. Teori dan Rumus Hasil hasil penentuan berat jenis dari sebagian besar tanah menujukkan nilai nilai dari 2,5 2,8. Nilai ini merupakan nilai nilai yang sering dijumpai, dimana nilai nilai antara 2,60 2,75 adalah nilai yang paling sering dijumpai. Pada kenyataannya pengujian berat jenis jarang dilakukan dan nilai nilai diambil secara kasar sebagai berikut :

71 Adapun rumus rumus yang digunakan : Gs s s 0 pada4 c w Ws Vs w Ww Vw Dimana : s : Berat isi tanah w : Berat isi air V s : volume tanah dimasukkan ke volumetric flash V w : volume air dimasukkan ke dalam volumetric flash Pada percobaan ini harga V s = V w maka berdasarkan hukum Archimedes bahwa volume benda yang dimasukkan kedalam suatu zat cair maka akan sama dengan volume zat cair yang dipindahkan benda itu, berarti volume tanah yang dimasukkan kedalam volumetrik flash harus sama dengan volume air yang dipindahkan. s Gs w Ws. Vs Ww. Vw Ws Ww

72 W yang digunakan untuk menentukan Gs adalah berat jenis air pada temperatur 4C, maka untuk percobaan pada TC didapat harga : T c 4 c Berarti koreksi untuk Gs adalah : Gs = W s W w Dimana : W w = W s + W bw - W bs W w = Berat air (yang mempunyai volume = volume tanah) W s = Berat tanah kering W bw = Berat volumetric flash + Air W bws = Berat volumetric flash + Air + Contoh tanah = Faktor koreksi, dimana air pada TC dibandingkan dengan air pada 4C (W = 1)

73 ( Sumber : Bowles. J. E, Engineering Properties Of Soil and Their Measurrentment, 2nd Ed, Mc Graw Hill Book Company) SIFAT - SIFAT FISIS DAN GEOTEKNIS TANAH (Sumber : Bowles.J.E, Engineering Properties of Soil and Their Measurrentment,2nd Ed, Mc Graw Hill Book Company). Nilai Gs pada percobaan Specific Grafity mempunyai hubungan dengan modul Consolidation dan Compaction. Hubungan nilai Gs dengan modul Consolidation yaitu untuk menentukan tinggi padat tanah pada consolidasi yang merupakan perbandingan antara nilai berat kering tanah dengan Gs dan luas contoh tanah. Rumus : Ws H Gs. A Dimana : Ho : Tinggi padat W s G s A : Berat kering tanah padat : Nilai Gs : Luas contoh tanah

74 Sedangkan hubungan antara nilai Gs dengan modul Compaction adalah untuk menghitung besarnya ZAV (Zero Air Void Line) atau derajat kejenuhan 100 yaitu hubungan teoritis antara berat isi kering dengan kadar air bilamana derajat kejenuhan adalah 100, yaitu bila pori tanah sama sekali tidak mengandung udara. Garis tersebut dirumuskan sebagai berikut : Gs. s ZAV 1W Gs Dimana : Gs W : Specific Grafity : Kadar air contoh tanah. w : Berat jenis air ( = 1,0 ). Zero Air Void Line ini digunakan sebagai petunjuk pada waktu digambar grafik hasil pemadatan. Garis pemadatan tidak boleh memotong ZAV. I.3. Alat alat dan Bahan Yang Dipergunakan. Alat alat : a. Volumetric (piknometer) 500 ml b. Bak pendingin c. Timbangan dengan ketelitian 0,01 gram d. Oven dengan suhu 105C - 110C e. Kompor listrik f. Thermometer dengan ketelitian 0,1C g. Corong dengan pipet h. Kain lap dan tissue i. Evaporadish j. Air suling, dan lain lain. Bahan yang digunakan:

75 Untuk tiap contoh tanah dalam percobaan ini digunakan contoh tanah lolos saringan no.4 ASTM, disiapkan 2 x 100 gram tanah kering oven untuk kedalam 1 m dan 3 m.

76 BAB II PELAKSANAAN PERCOBAAN II.1. Persiapan Percobaan 1. Untuk tiap contoh tanah disiapkan dua buah piknometer yang masing masing telah diberi nomor/tanda. 2. Piknometer harus dalam keadan bersih. 3. Contoh tanah dari masing masing kedalaman harus kering oven, disiapkan. 4. Siapkan air suling. II.2. Jalannya Percoban 1. Masukkan air suling kedalam piknometer sebanyak 500 ml, catat temperaturnya (TC) dan keringkan bagian luar piknometer dengan tissue. Kemudian timbang piknometer beserta air suling didalamnya (W bw ). 2. Timbang evaporadish (Wt of Evaporadish), lalu masukkan contoh tanah kedalam evaporadish dan ditimbang (Wt of Evaporadish + dry soil) dan perkirakan selalu berat dry soil 100 gram. 3. Keluarkan air dalam piknometer, kira kira 2 / 3 bagian dan dengan bantuan corong masukkan contoh tanah yang sudah ditimbang tadi kedalam piknometer. Usahakan jangan ada contoh tanah yang tertinggal pada evaporadish atau menempel pada dinding leher piknometer. 4. Piknometer lalu diguncang guncangkan, agar air dan tanah menjadi homogen dan usahakan agar tidak ada yang melekat pada dinding bagian dalam piknometer dengan jalan membersihkannya dengan air suling sedikit demi sedikit. 5. Catat kembali temperaturnya. 6. Didihkan piknometer dengan kompor listrik selama 15 menit supaya udara dalam tanah keluar. Lakukan hal ini sambil menguncang guncangkan piknometer agar tanah tercampur dengan air. 7. Setelah mendidih benar, tambahkan lagi air suling sampai pada batas 500 ml, kemudian dengan bantuan bak pendingin piknometer yang berisi air dan tanah didinginkan.

77 8. Lakukan pendinginan ini sampai kembali pada temperatur awal. 9. Sesudah sama kembali temperaturnya, keringkan bagian luar piknometer, kemudian timbang (W bws ). 10. Percobaan selesai dan Gs dapat dihitung. II.3. Data dan Foto Terlampir

78 BAB III HASIL PERCOBAAN Sampel 1 untuk kedalaman 1 meter w w w bws w bw w w = 100 gram = 741,1 gram = 679,9 gram = w s + w bw - w bws = ,1 741,1 = 38gram 29C = 0,99598 Gs(1) = Ws Ww 100 = 0, = 2,621 Sampel 2 untuk kedalaman tanah 1 meter Diketahui : w s = 100 gram w bws = 742 gram w bw = 679,9 gram w w = w s + w bw - w bws = ,9 742 = 37,9 gram 29C = 0,99598 Gs(1) = Gs(2) = Ws Ww 0, ,9 Berat jenis rata rata butiran tanah (Gs) pada kedalaman 1 meter :

79 Gs 2,621 2, ,6245 Gs = 2,6245 (tanah lanau tak organik yang banyak mengandung mineral felsfar plagioklas) 2,628-2,621 % kesalahan 100 2,6245 0,2667 2% 2 % Sampel 3 untuk kedalaman 3 meter w s w bws w bw w w = 100 gram = 742,2 gram = 679 gram = w s + w bw - w bws = ,2 679 = 36,8 gram 29C = 0,99598 Gs = Ws Ww Gs (3) = 0, ,8 = 2,706 Sampel 4 untuk kedalaman tanah 3 meter Diketahui : w s w bws w bw w w = 100 gram = 692,9 gram = 629,8 gram = w s + w bw - w bws = ,8 692,9 = 36,9 gram 30C = 0,99568

80 Ws Gs = Ww Gs (4) = 0,99568 = 2, ,9 Berat jenis rata rata butiran tanah (Gs) pada kedalaman 3 meter : Gs (3) Gs (4) Gs 2 2,706 2,702 2,698 2 Gs = 2,702 (tanah lempung organik yang banyak mengandung mineral felsfar plagioklas). 2,702-2,698 % kesalahan 2,701 0,296 2% 100 2%

81 BAB IV PENUTUP IV.1. Kesimpulan 1. Dari hasil percobaan Specific Gravity dapat diketahui contoh tanah dari hasil pengeboran dengan nilai Gs untuk setiap kedalaman : Pada kedalaman 1 meter nilai Gs = 2,6245 termasuk jenis tanah lanau tak organik yang banyak mengandung mineral felsfar plagioklas (2,62 2,76). Pada kedalaman 3 meter nilai Gs = 2,702 termasuk jenis tanah lempung organik yang banyak mengandung mineral felsfar plagioklas (2,70 2,75). 2. Dari hasil perhitungan persentase kesalahan diperoleh persentase kesalahan pada kedalaman 1 meter = 0,2667 dan 3 meter = 0,296 tidak melebihi 2. Hal ini berati bahwa praktikum yang dilakukan dapat berjalan sesuai persyaratan dari persentase pada kedalaman 1 m dan 3 m tidak melebihi 2, ini berarti bahwa praktikum dilakukan berhasil dengan benar. IV.2. Faktor Kesalahan Ketelitian kerja sangat diperlukan untuk mendapatkan hasil yang memuaskan. Tetapi praktikum yang dilakukan diatas tidak terlepas dari kesalahan kesalahan yang bersumber pada : 1. Kekurang telitian pada waktu menimbang contoh tanah. 2. Adanya butiran tanah yang hilang atau tidak masuk kedalam volumetric flash. 3. Kekurang telitian sewaktu memasukkan kembali air suling kedalam volumetric flash hingga volume air sebanyak 500 ml tidak sama pada keadaan awal.

82 IV.3. Saran 1. Pada saat praktikum, para praktikan agar berkonsentrasi penuh, khususnya pada penggunaan alat supaya kesalahan kesalahan dalam praktikum dapat ditekan sekecil mungkin. 2. Data data praktikum hendaknya dihitung seteliti mungkin agar hasil yang didapat lebih akurat, karena nilai Gs ini tidak hanya dipakai pada percobaan Specific Gravity saja, tetapi juga digunakan pada percobaan Compaction dan Consolidation. 3. Untuk memperoleh suhu kamar yang pas agar AC saat percobaan GS agar di matikan supaya suhu kamar sama dengan suhu awal saat praktikum. 4. Peralatan praktikum agar segera diganti karena alat yang kurang baik dapat menyebabkan hasil yang kurang akurat.

83 DAFTAR PUSTAKA 1. Bowles, J.E.; Sifat Sifat Fisis dan Geoteknis Tanah ; Penerbit Erlangga; Jakarta; Bowles, J.E.; Engineering Properties Of Soil and Their Measurrentment ; 2 nd Ed.Mc Graw Hill Book Company; Penerbit Erlangga; Jakarta. 3. Das,Braja M.; Mekanika Tanah (Prinsip Prinsip Rekayasa Geoteknis) ; Jilid 1; Penerbit Erlangga; Jakarta; Herlina L, Riana.; Pedoman Praktikum Mekanika Tanah 1 ; Laboratorium Mekanika Tanah; Institut Teknologi Indonesia; Serpong; H.C, Mekanika Tanah I, Gramedia, Jakarta.

84 LAPORAN PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH MODUL V : ATTERBERG LIMIT KELOMPOK I : 1. Ruth Christiana ( ) 2. Zohansyah M ( ) 3. Imung Amanahtiya ( ) 4. Amelia Tressia K ( ) 5. Seandyan Dharma P ( ) 6. Pearlson PK ( ) ASISTEN : Dwi B.B.M LABORATORIUM BAHAN BANGUNAN DAN TEKNOLOGI BETON FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN INSTITUT TEKNOLOGI INDONESIA SERPONG 2013

85 MODUL PRAKTIKUM : Atterberg Limit TANGGAL PRAKTIKUM : PENYUSUN MODUL ASISTEN PENANGGUNG JAWAB : Imung Amanahtiya : Dwi B.B.M UMUM Atas dasar yang dikandungnya, tanah dapat dipisahkan kedalam empat keadaaan dasar, yaitu: keadaan padat, keadaan semi plastis, keadaan plastis, dan keadaan cair. Transisi dari keadaan padat ke semi plastis didefinisikan sebagai batas susut (shrinkage limit), transisi dari keadaan semi plastis ke keadaan plastis dinamakan batas plastis (plastic limit) dan dari keadaan plastis ke keadaan cair disebut batas cair (liquid limit). Batas-batas ini dikenal juga sebagai batas-batas Atterberg. Batas-batas Atterberg ini hanya berlaku untuk tanah kohesif. Kegunaan dari batas-batas Atterberg dalam hal ini adalah batas cair dan batas plastis tidak secara langsung memberikan angka-angka yang dapat dipakai dalam perhitungan. Yang diperoleh dari percobaan batas Atterberg ini adalah suatu gambar secara garis besar akan sifat-sifat tanah yang bersangkutan, tanah yang batas cairnya tinggi biasanya mempunyai sifat teknik yang buruk yaitu: kekuatannya rendah. Index plastic biasanya dipakai sebagai salah satu syarat untuk bahan yang akan dipakai dalam pembuatan jalan. Untuk lebih jelasnya mengenai batas-batas Atterberg dapat dilihat pada gambar dibawah ini: Keadaan cair Keadaan plastis Keadaan semi plastis Keadaan padat Batas cair Batas plastis Batas penggerutan

86 (Liquid limit) (Plastic limit) (Shringkage limit) Prosedur Atterberg yang orisinil untuk menentukan batas cair telah dimodifikasi (Casagrande, 1932) guna meningkatkan hasil pengujian yang dapat diulangi kembali. Batas cair dan dan batas plastis biasa dilakukan pada tanah kohesif yang kering udara, dihancurkan dan disaring melalui saringan No.40 ASTM (0,422 mm).

87 LIQUID LIMIT BAB I PENDAHULUAN I.1. Maksud dan Tujuan Untuk menentukan harga liquid limit / batas cair dari suatu jenis tanah. Definisi: 1. Liquid limit (batas cair) dalam teori adalah kadar air tanah, pada batas antara keadaan cair dan keadaan plastis (yaitu: batas atas dari daerah plastis). 2. Liquid limit (batas cair) dalam praktek didapat dengan cara mencari kadar air pada ketukan ke 25 dialat Casagranda dimana tanah yang digores dengan Groving tool merapat sepanjang 0,5 inch (kurang lebih 1,25 cm). I.2. Teori dan Rumus Yang Digunakan Teori Liguid limit merupakan suatu keadaan kadar air dimana untuk nilai-nilai diatasnya tanah akan berperilaku sebagai cairan kental (campuran tanah air tanpa kuat geser yang dapat diukur). Batas cair ini didefinisikan secara kasar sebagai kadar air dimana 25 kali pukulan oleh alat batas cair akan menutup celah (groove) standar yang dibuat pada lempengan tanah untuk panjang 12,7 cm. Casagranda (1958) dan yang lainnya telah memodifikasi percobaan yang pada awalnya dibuat oleh Atterberg. Dengan peralatan standar, percobaan dilakukan terhadap beberapa contoh tanah dengan kadar air yang berbeda dan banyaknya pukulan dihitung masing-masing kadar air. Dengan demikian dapat dibuat grafik kadar air terhadap banyaknya pukulan, dari grafik ini dapat dibaca kadar air pada 25 pukulan yang dapat dinyatakan sebagai batas cair. Tanah yang batas cairnya tinggi biasanya mempunyai sifat teknik yang buruk yaitu: kekuatannya rendah. Alat uji batas cair (Casagranda) terdiri dari mangkuk kuningan. Untuk mengatur kadar air dari tanah yang bersangkutan agar dipenuhi persyaratan yang ada, ternyata sangat sulit oleh karena itu akan lebih baik jika dilakukan uji batas cair paling sedikit empat kali pada tanah yang sama tetapi pada kadar air yang berbeda-beda, sehingga jumlah pukulan (N) yang dibutuhkan untuk menutup goresan bervariasi antara 15 dan 35.

88 Rumus Rumus Yang Digunakan Mencari berat tanah kering: berat tanah kering = W 3 W 1 Mencari berat air: berat air =W 2 W 3 Mencari kadar air: kadar air = W2 W3 W W 3 1 x 100 % dimana: W 1 = berat can W 2 = berat can + tanah basah W 3 = berat can + tanah kering 1.3. Alat Alat Yang Digunakan 1. Casagranda guna: untuk mencari batas cair dengan cara banyaknya ketukan. 2. Groving tool guna: untuk menggores atau membagi contoh tanah didalam mangkuk Casagranda menjadi dua bagian. 3. Mangkuk porselin guna: sebagai tempat pencampuran antara contoh tanah dengan air sebelum contoh tanah dimasukkan kedalam mangkuk Casagranda. 4. Pisau pengaduk / Spatula guna: untuk mengaduk contoh tanah dengan air dan untuk memasukkan contoh tanah kedalam mangkuk Casgranda. 5. Timbangan dengan ketelitian 0,01 gram guna: untuk menimbang contoh tanah yaitu yang telah didapat banyaknya ketukan yang ditentukan. 6. Oven dengan suhu 105c 110c guna: untuk mengeringkan contoh tanah dan dicari kadar airnya. 7. Air suling guna: untuk mencampur dengan contoh tanah agar tanah menjadi cair.

89 8. Can guna: tempat menyimpan contoh tanah yang telah didapat jumlah ketukannya. I.4. Contoh Yang Digunakan Digunakan contoh tanah pada kedalaman 1m dan 3m, masing-masing disiapkan sebanyak 250 gram yang lolos saringan No.40 ASTM kering udara.

90 BAB II PELAKSANAAN PERCOBAAN II.1. Persiapan Percobaan 1. Menyiapkan tanah yang lolos saringan No.40 ASTM yang kering udara sebanyak 250 gram. 2. Siapkan dan bersihkan peralatan yang akan digunakan. 3. Alat Casagranda disetel sehingga tinggi jatuh mangkuk setinggi 1 cm. 4. Siapkan air suling secukupnya. II.2. Jalannya Percobaan 1. Tanah diambil secukupnya, campur dengan air suling dan aduk sampai homogen didalam mangkuk porselin. 2. Setelah homogen contoh tanah dioleskan kemangkuk dari alat Casagranda setebal kurang lebih ½ inch, kemudian diratakan dengan spatula, didalam meratakan diusahakan tanpa tekanan dan dilakukan berlapis-lapis agar tidak terdapat gelembung udara. 3. Dibuat celah dengan groving tool dalam arah tegak lurus mangkuk, dilakukan hatihati agar tidak terjadi longsoran. 4. Engkol Casagranda diputar dengan kecepatan 2 putaran setiap detik sambil dihitung jumlah pukulan mangkuknya. Catatan: langkah ke-4 ini adalah alat Casagranda manual, apabila alat Casagranda adalah automatis maka langkah ke-4 tidak ada. 5. Lakukan hal tersebut diatas sampai celah tanah merapat selebar kurang lebih ½ inch saat itu ketukan dihentikan, dan catat jumlah ketukannya. Jumlah ketukan yang diminta mendekati 15, 20, 30, 40, 50 ketukan. Agar didapat nilai yang mewakili beberapa keadaan. 6. Jika jumlah ketukan sudah didapat, ambil contoh tanah sedikit, masukkan kedalam can dan ditimbang. 7. Setelah itu masukkan kedalam oven selama 24 jam, setelah kering oven tanah ditimbang lagi untuk dicari kadar airnya.

91 II.3. Hasil Percobaan Contoh perhitungan (untuk kedalaman 1m dan pada ketukan 15) : Diketahui: Berat can (W 1 ) = 8,5 gram. Berat can + tanah basah (W 2 ) = gram. Berat can + tanah kering (W 3 ) = gram. a. Mencari kadar air (w) : kadar air = W2 W3 W W 3 1 x 100 % = = % Untuk perhitungan pada jumlah ketukan lainnya dapat dikerjakan seperti contoh diatas, demikian pula pada tanah kedalaman 3m. (Data dan hasil perhitungan terlampir) II.4. Data dan Foto Terlampir

92 PLASTIC LIMIT BAB I PENDAHULUAN I.1. Maksud dan Tujuan Untuk menentukan nilai plastic limit / batas plastis dari suatu jenis tanah. Definisi: 1. Plastic limit (batas plastis) dalam teori adalah kadar air pada batas bawah daerah plastis. 2. Plastic limit dalam praktek ditentukan dengan menggiling tanah diatas plat kaca sehingga diameter dari batang tanah yang terbentuk karena penggilingan mencapai diameter 1 / 8 inch bilamana tanah mulai menjadi retak pada saat diameternya mencapai 1 / 8 inch, kadar air yang didapat adalah Plastis. I.2. Teori dan Rumus Yang Digunakan Teori Plastisitas merupakan karakteristik yang penting dalam hal tanah berbutir halus. Istilah plastisitas melukiskan kemampuan tanah untuk berdeformasi pada volume tetap tanpa terjadi retakan atau remahan. Plastisitas terdapat pada tanah yang memiliki mineral lempung atau bahan organik, umumnya tanah berbutir halus secara alamiah berada dalam kondisi plastis. Menurut definisinya batas plastis adalah kadar air pada batas bawah daerah plastis, kadar ini ditentukan dengan menggiling tanah pada plat kaca hingga diameter batang yang dibentuk mencapai 1 / 8 inch, bilamana tanah mulai menjadi pecah maka kadar air tanah itu adalah batas plastis. Selisih antara batas cair dengan batas plastis ialah daerah dimana tanah tersebut adalah dalam keadaan plastis. Ini disebut Plasticity Index (PI = LL Pl). Index plastis suatu tanah dan batas cairnya memberikan satu titik pada suatu diagram plastisitas, tanah berbutir halus dibagi lagi menjadi tanah-tanah dengan plastisitas rendah, sedang dan tinggi seperti yang diperlihatkan yaitu: - Plastisitas rendah LL 35% - Plastisitas sedang LL 35% - 50%

93 - Plastisitas tinggi LL 50% Jika batas plastis dari suatu contoh tanah tidak dapat ditentukan atau jika batas plastisnya sama atau lebih besar dari batas cairnya, maka tanah tersebut dilaporkan sebagai non plastis, index plastis biasanya dipakai sebagai salah satu syarat untuk bahan yang akan dipakai pada pembuatan jalan. Pembagian antara lempung bukan organik dan lanau bukan organik dilakukan oleh garis empiris (garis A pada diagaram) yang memiliki persamaan A = Ip 0,73 (LL 20). Lempung berada diatas garis dan lanau berada dibawah garis. Gambar tersebut ditunjukkan dibawah ini. Gambar 1: Bagan Plastisitas Sistem USCS Sumber : Wesley, 1977 Daerah-daerah yang ada dalam grafik adalah sebagai berikut : - OH = lempung organik dengan plastisitas sedang sampai tinggi. - MH = lanau tak organik atau pasir halus diatome, lanau elastis. - OH = lanau organik dan lempung berlanau organik dengan plastisitas rendah. - ML = lanau tak organik dan pasir sangat halus, serbuk batuan atau pasir halus berlanau atau berlempung. - CH = lempung tak organik dengan plastisitas tinggi, lempung gemuk (fat clays). - CL = lempung tak organik dengan plastisitas rendah sampai sedang, lempung berkerikil, lempung berpasir, lempung berlanau, lempung kurus (clean clays).

94 Pengaruh Air Fase air didalam tanah lempung tidaklah berupa air yang murni secara kimiawi, air ini menentukan sifat plastisitas lempung. Pada percobaan dilaboratorium untuk batas Atterberg, ASTM menentukan bahwa air suling harus ditambahkan seperlunya. Rumus Rumus Yang Digunakan Mencari berat tanah kering: berat tanah kering = W 3 W 1 Mencari berat air: berat air = W 2 W 3 Mencari kadar air dalam persen : kadar air = W2 W3 W W 3 1 x 100 % dimana : W 1 = berat can W 2 = berat can + tanah basah W 3 = berat can + tanah kering I.3. Alat Yang Digunakan 1. Mangkuk pengaduk porselin guna: tempat untuk mengaduk contoh tanah dengan air. 2. Pisau pengaduk (Spatula) guna: alat untuk mengaduk contoh tanah dengan air dan juga alat untuk memindahkan sample ke plat kaca. 3. Plat kaca ukuran 25 x 25 cm 2 guna: tempat untuk menggulung- gulung sample sampai berbentuk batang-batang tanah. 4. Timbangan dengan ketelitian 0,01 gram guna: untuk menimbang sample plastic limit dan container. 5. Botol air suling dengan isinya guna: untuk menyemprotkan sample dengan air suling. 6. Container guna: untuk menyimpan sample yang telah didapat diameter batang ½ inch.

95 7. Oven dengan suhu 105c 110c guna: untuk mengeringkan sample agar didapat kadar airnya. I.4. Contoh Tanah Yang Digunakan Digunakan contoh tanah dari kedalaman 1m dan 3m sebanyak 250 gram lolos saringan No.40 ASTM, kering udara.

96 BAB II PERCOBAAN II.1. Persiapan percobaan 1. Siapkan contoh tanah yang lolos saringan No.40 ASTM kering udara sebanyak 250 gram pada kedalaman 1 dan 3 meter. 2. Siapkan dan bersihkan alat yang akan digunakan. 3. Sediakan air suling secukupnya II.2. Jalannya Percobaan 1. Contoh tanah dicampur dengan air suling sedikit demi sedikit dan diaduk dengan spatula diatas mangkuk porselin sampai homogen. 2. Contoh tanah yang benar-benar sudah homogen dibuat bola-bola kecil dan digulung-gulung diatas plat kaca sampai berbentuk batang-batang tanah dengan diameter kurang lebih 1 / 8 inch ( 3 milimeter). 3. Pada saat dimeter contoh tanah mencapai 1 / 8 inch, pada contoh tanah mulai timbul retak-retak halus, dan berarti conyoh tanah bersangkutan telah mencapai batas-batas plastis. 4. Kemudian contoh tanah dipotong menjadi 3 bagian sama besar, dan masing-masing bagian dimasukkan kedalam container yang berbeda container langsung ditutup agar kadar air tanah tidak homogen. 5. Percobaan diatas dilakukan terus sampai jumlah contoh tanah dalam container minimum 10 gram (satu container berisi kurang lebih 3,5 gr contoh tanah). 6. Setelah didapat jumlah tanah yang diinginkan, maka masing-masing container ditimbang dan dimasukkan kedalam oven dalam keadaan terbuka selama kurang lebih 24 jam. 7. Setelah 24 jam container dan contoh tanah ditimbang lagi untuk dicari kadar airnya. II.3. Hasil percobaan Contoh perhitungan (untuk kedalaman 3m pada tanah bagian atas) : Diketahui:

97 Berat container (W1) = 11,59 gram Berat container + tanah basah (W2) = 15,09 gram Berat container + tanah kering (W3) = 13,77 gram a. Mencari kadar air (w) : kadar air = W2 W3 W W 3 1 x 100 % = x 100% = 60,55 % Untuk perhitungan contoh tanah selanjutnya sama seperti diatas (Data dan hasil perhitungan terlampir) b. Mencari Index Plastisitas (Ip) : Pada kedalaman 3m diketahui: Batas cair (LL) = 78,00 % Batas plastis (PL) = 70,03 % Maka index plastisitasnya adalah : Ip = LL PL = 78,00 % 70,03 % = 7,97 % Untuk perhitugan selanjutnya sama seperti diatas (Data dan hasil perhitungan terlampir). II.4. Data dan Foto Terlampir

98 SHRINGKAGE LIMIT BAB I PENDAHULUAN I.1. Maksud dan Tujuan Maksud dari shringkage limit. Shringkage limit adalah batas antara keadaan semi plastis dan baku (solid). Tujuan dari praktikum shringkage limit. 1. untuk mengetahui batas-batas penyusutan dari suatu jenis tanah, yaitu besarnya kadar air batas pada tanah bila dikurangi kadar airnya, tanah tidak akan mengalami perubahan volume. 2. agar praktikan dapat lebih mengerti mengenai pelaksaaan jalannya percobaan. I.2. Teori dan Rumus Yang Digunakan Teori Suatu tanah akan menyusut apabila air yang dikandungnya secara perlahan-lahan hilang dalam tanah. Dengan hilangnya air secara terus-menerus, tanah akan mencapai suatu keseimbangan dimana penambahan kehilangan air tidak akan menyebabkan perubahan volume. Kadar air dinyatakan dalam persen (%), dimana perubahan volume suatu massa tanah berhenti didefinisikan sebagai batas susut (shringkage limit) Pada sebagian tanah kohesif, pengeringan telah mengubah struktur tanah, sama seperti apabila beban yang berat telah bekerja pada tanah tersebut dan kemudian mengalami erosi. I.2.2. Rumus Rumus Yang digunakan a. kadar air (w) : Berat air w = x 100 % Berat tanah kering b. Shringkage Limit (SL) :

99 SL = w - L Vw - V d' x w X = x 100% Wd dimana: Vw = volume tanah basah Vd = volume tanah kering Wd = berat tanah kering w = berat jenis air (w = 1,00) c. Shringkage Ratio (Sr): Sr = W V d d I.3 Alat Alat Yang Digunakan 1. Casagranda guna: untuk mencari batas cair dengan cara banyaknya ketukan. 2. Groving tool guna: untuk membagi contoh tanah didalam mangkuk Casagranda menjadi dua bagian. 3. Spatula guna: untuk mengaduk contoh tanah dengan air dan untuk memasukkan contoh tanah kedalam mangkuk Casagranda. 4. Mangkuk porselin guna: sebagai tempat pencampuran antara contoh tanah dengan air sebelum contoh tanah dimasukkan kedalam mangkuk Casagranda. 5. Air suling guna: untuk mencampur dengan contoh tanah agar tanah menjadi cair. 6. Timbangan dengan ketelitian 0,01 gram guna: untuk menimbang coated dish beserta contoh tanah. 7. Oven dengan suhu 105c 110c guna: untuk mengeringkan contoh tanah dan dicari kadar airnya.

100 8. Coated Dish guna: sebagai tempat contoh tanah. 9. Air raksa guna: untuk menghitung volume contoh tanah yang berada di coated dish. 10. Plat kaca berkaki tiga dan shringkage dish guna: untuk meratakan permukaan air raksa yang berada didalam coated dish, dan kaki tiga berfungsi sebagai pengunci / panahan pada contoh tanah agar tidak goyang. 11. Vaselin guna: sebagai pelicin pada contoh tanah, yang dilekatkan pada coated dish. I.4. Contoh Yang Digunakan Digunakan contoh tanah pada kedalaman 1m dan 3m, masing-masing disiapkan sebanyak 250 gram lolos saringan No.40 ASTM, kering udara.

101 BAB II PERCOBAAN II.1. Persiapan Percobaan 1. Menyiapkan tanah yang lolos saringan No.40 ASTM yang kering udara sebanyak 250 gram 2. Siapkan dan bersihkan peralatan yang akan digunakan. 3. Alat Casagranda distel sehingga tinggi jatuhan mangkuk setinggi 1 cm. 4. Siapkan air suling secukupnya. II.2. Jalannya Percobaan 1. Coated dish diberi / diolesi vaselin lalu ditimbang. 2. Contoh tanah dicampur dengan air suling pada mangkuk porselin dan aduk dengan spatula hingga homogen. 3. Contoh tanah dibuat dalam keadaan jenuh air atau antara 5 sampai 10 ketukan pada alat Casagranda (dalam percobaan ini diambil yang ketukannya 6, 7, 8, 9). 4. Oleskan contoh tanah yang sudah tercampur air pada mangkuk Casagranda setebal kurang lebih 1 cm dan buatlah celah dengan alat Groving tool. 5. Alat Casagranda diputar dengan kecepatan 2 putaran / detik dengan konstan, sehingga terjadi longsoran pada celah sepanjang 0,5 inch, dengan jumlah ketukan seperti langkah 3. Catatan: langkah ke-5 ini adalah alat Casagranda manual, apabila alat Casagranda adalah automatis maka langkah ke-5 tidak ada. Setelah didapat jumlah ketukan yang diinginkan, kemudian contoh tanah dimasukkan kedalam coated dish, agar tidak terdapat gelembung-gelembung udara (agar padat) 6. Coated dish tersebut diketuk-ketukkan dan masukkan contoh tanah selapis demi selapis. 7. Coated dish yang telah berisi tanah tadi ditimbang dan dibiarkan kering udara selama kurang lebih 18 jam, agar tanah tidak terjadi keretakan karena pemanasan tiba-tiba. 8. Setelah 18 jam, coated dish dimasukkan kedalam oven selama 24 jam.

102 9. Setelah kering dikeluarkan dari oven, coated dish + tanah kering ditimbang dan kemudian dihitung volume tanah basah dan volume tanah kering. 10. Menghitung volume tanah basah. - volume tanah basah sama dengan volume coated dish. - masukkan air raksa sampai penuh kedalam coated dish. - ratakan permukaan air raksa sampai plat kaca, diusahakan agar tidak ada gelembung-gelembung udara. - volume tanah basah = volume tanah kering = Berat air raksa BJ air raksa *) BJ air raksa: 13,53 gr/cm3 11. Menghitung volume tanah kering berdasarkan hukum Archimedes, yaitu volume benda yang dimasukkan kedalam zat cair sama dengan volume zat cair yang dipindahkan benda itu. Syarat syarat zat cair yang boleh digunakan: - zat cair yang tidak boleh terserap oleh gaya kapiler kedalam pori-pori tanah. - zat cair tidak membasahi dinding gelas maupun porselin. (Kedua syarat itu dipenuhi oleh air raksa) Cara menghitung volume tanah kering: - shringkage dish diisi air raksa, dan diratakan dengan plat kaca lalu ditimbang (G1). - kedalam shringkage dish yang berisi air raksa dimasukkan contoh-contoh tanah kering dan ditekan dengan plat kaca berkaki tiga sehingga ada air raksa yang tumpah. - kemudian contoh tanah kering dikeluarakan dan shringkage dish ditimbang lagi (G2). * Berat air raksa yang tumpah = G 1 G 2 - volume tanah kering = volume air raksa yang tumpah = G1- G2 BJ air raksa II.3. Hasil Percobaan Contoh perhitungan (untuk kedalaman 1m dengan ketukan ke-6)

103 Diketahui : berat coated dish (W1) = 15,68 gr berat coated dish + tanah basah (W2) berat coated dish + tanah kering (W3) berat air berat tanah basah (Ww) berat tanah kering (Wd) berat coated dish + air raksa berat air raksa isi tanah basah (V w ) berat shringkage dish + air raksa = 42,9 gr = 30,04 gr = 19,16 gr. = 27,22 gr = 14,36 gr = 259,9 gr = 244,22 gr = 18,05 gr = 411,4 gr (setelah contoh tanah terendam air raksa) berat air raksa yang tumpah isi tanah kering (Vd) = 144,7 gr = 10,69 gr a. Mencari kadar air (w) : kadar air = W2 W3 W W 3 1 x 100 % = x 100 % = 89,55 % (Ww - Wd)(Vw - Vd) batas susut = 5 = x = Wd rata-rata susut = Vd

104 14.36 = = 1.34 Untuk perhitungan selanjutnya sama seperti diatas (data dan hasil perhitungan terlampir) II.4. Data dan Foto Terlampir

105 BAB III ANALISA BATAS ATTERBERG Pada kedalaman 1M dengan hasil batas cair (L L ) = 76,00 % dan batas plastis (Pl) = 59,74 % maka Indeks Plastis (I p ) = L L Pl = 16,26 %. Dan pada kedalaman 3 M denagn batas cair (Ll) = 78,00 % dan batas plastis (Pl) = 70,03 didapat indeks plastis (Ip) = 7,79, maka dengan melihat data Ll dan Pl pada bagan plastisitas, kita temukan jenis tanah OH. Pada bagan Klasifikasi Tanah Sistem Unified pada gambar 4-1, tanah dengan simbol kelompok OH merupakan tanah lempung organik dengan plastisitas sedang sampai tinggi. Sedangkan untuk sistem klasifikasi AASHTO pada gambar 4-2, maka tanah tersebut masuk dalam subkelompok A- 7-5, tanah ini termasuk dalam tanah berlempung yang mempunyai tingkatan umum sebagai tanah dasar adalah sedang sampai buruk.

106 Gambar 4.2. Hasil uji batas cair dan indeks plastisitas untuk tanah lempung-lanau (A-4 sampai A-7)

107 BAB IV PENUTUP IV.1. Kesimpulan 1. Dari hasil percobaan Liquid limit diperoleh rata-rata kadar air (W %) sebesar 76,00 % pada kedalaman 1m dan 78,00 % pada kedalamam 3m. 2. Pada kedalaman 1m kadar air yang dikandung lebih kecil dibandingkan kedalaman 3m. 3. Dan nilai plastik limitnya sebesar 70,03% pada kedalam 1m dan 59,74% pada kedalam 3m. 4. Jenis tanah yang didapat termasuk tanah lanau berplastisitas tinggi baik itu pada kedalam 1m dan 3m. 5. Sedang batas batas susut yang didapat pada praktikum adalah sebagai berikut ini: Kedalaman 1 m = 75,05% Kedalaman 3 m = 90,35% 6. Apabila batas susut semakin kecil tanah akan lebih mudah mengalami perubahan volume dan semakin sedikit air yang dibutuhkan untuk dapat mengubah volume tanah. 7. Berdasarkan analisa batas batas Atterberg maka tanah pada kedalaman 1 meter dan 3 meter, menurut ketentuan sistem klasifikasi Unified termasuk golongan OH dan MH dan menurut sistem klasifikasi AASHTO maka tanah tersebut termasuk kedalam golongan kelompok A 7 5 yang berarti bahwa tanah termasuk jenis lempung organik dengan plastisitas sedang sampai tinggi dan lanau tak organik. IV.2. Sumber Sumber Kesalahan Kesalahan-kesalahan yang dapat terjadi dalam percobaan ini dapat disebabkan oleh beberapa faktor, yaitu: 1. Faktor kesalahan manusia. - kurang teliti dalam menimbang contoh tanah. - mengaduk contoh tanah dengan air tidak rata sehingga tanah tidak homogen.

108 - pada saat meletakkan contoh tanah kedalam mengkuk Casagranda dengan cara menekan, yang dapat mempengaruhi kerapatan contoh tanah. - mangkuk Casagranda yang telah dipakai untuk contoh sebelumnya tidak benar-benar dibersihkan, karena contoh tanah yang baru nantinya akan diletakkan dimangkuk Casagaranda tersebut. - Pembacaan kerapatan tanah pada mangkuk cassagranda yang tidak selalu tetap, otomatis mempengaruhi bentuknya grafik kadar air dan jumlah ketukan. 2. Faktor kesalahan alat - alat yang tidak dirawat atau sudah tua dapat mengakibatkan ketelitiannya berkurang. - terlalu sensitifnya timbangan dengan ketelitian 0,01 gr sehingga sewaktu menimbang contoh tanah angka digital timbangan tidak menunjukkan nol. - alat ketukan Casagranda sudah mulai melemah dalam gerakannya (tidak konstan), sehingga jumlah ketukan yang didapat tidak akurat.

109 DAFTAR PUSTAKA 1. Braja M. Das, Jilid Satu, Mekanika Tanah, ERLANGGA, Jakarta Ir. Riana H. Pranowo L dan Ir. Rahmat Setiadi Pedoman Praktikum Mekanika Tanah (bagian 1), Laboratorium Mekanika Tanah FSP ITI, Serpong Wesley, L. D, Ir. Dr, Mekanika Tanah, Departemen Pekerjaan Umum, Jakarta,1986

110 LAPORAN PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH MODUL VI : COMPACTION KELOMPOK I : 1. Ruth Christiana ( ) 2. Zohansyah M ( ) 3. Imung Amanahtiya ( ) 4. Amelia Tressia K ( ) 5. Seandyan Dharma P ( ) 6. Pearlson PK ( ) ASISTEN : Dwi B.B.M LABORATORIUM BAHAN BANGUNAN DAN TEKNOLOGI BETON FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN INSTITUT TEKNOLOGI INDONESIA SERPONG 2013

111 MODUL PRAKTIKUM : Compaction TANGGAL PRAKTIKUM : PENYUSUN MODUL ASISTEN PENANGGUNG JAWAB : Seandyan Dharmaputra : Dwi B.B.M BAB I PENDAHULUAN I.1. Maksud dan Tujuan Maksud dari Compaction adalah suatu proses dimana udara pada pori-pori tanah dikeluarkan dengan cara mekanis/pemadatan. Tujuan dari praktikum Compaction ini adalah untuk menentukan kadar air optimum dimana suatu tanah dengan suatu pemadatan tertentu memiliki berat jenis yang terbesar ( dry ). Sedangkan tujuan umum dari Compaction adalah: 1. Mempertinggi kekuatan tanah. Dengan melalui proses pemadatan, maka tanah akan memiliki nilai kerapatan yang bertambah karena butiran tanah menjadi lebih rapat akibat proses pemadatan sehingga menambah kekuatan tanah dan kekuatan tanah geser. 2. Memperkecil Compressibility Compressibility/pemampatan adalah perubahan atau pengurangan volume tanah yang disebabkan oleh rongga-rongga tanah dan keluarnya udara dan air dari pori-pori tanah akibat dari pemadatan tanah sehingga mengurangi penurunan (settlement). 3. Memperkecil pemeability

112 Pemeability/rembesan adalah daya tembus air terhadap tanah dimana air dapat mengalir dengan cepat sehingga pengaliran air pori keluar akibat dari kenaikan tekanan air pori dan disertai dengan berkurangnya volume tanah yang mengakibatkan penurunan (settlement). Dengan pemadatan maka daya tenbus air terhadap tanah semakin kecil karena meningkatnya nilai kerapatan tanah. 4. Memperkecil Shringkage Shringkage adalah besarnya penyusutan tanah dengan kadar air dimana air hanya mengisi rongga-rongga antara partikel tanah yang tersusun rapat. Pengurangan kadar air tidak akan mengurangi volume tanah. I. 2. Teori dan Rumus Teori Dalam pengertian teknik secara umum, tanah didefinisikan sebagai material yang terdiri dari agaregat (butiran) mineral-mineral padat yang tersementasi (terikat secara kimia) satu sama lain dan dari bahan-bahan organik yang telah melapuk dan disertai dengan zat dan gas yang mengisi ruang-ruang kosong diantara partikel-partikel. Tanah secara umum terdiri dari tiga bahan, yaitu butiran tanahnya sendiri, air dan udara yang terdapat dalam ruangan antara butir-butir tersebut, ruang ini disebut pori (voids) dan apabila tanah sudah benar-benar kering, maka tidak ada air sama sekali dalam porinya. Keadaan ini semakin jarang ditemukan pada tanah dilapangan. Sebaliknya sering ditemukan dalam keadaan dimana pori tanah tidak mengandung udara sama sekali, jadi pori tersebut mengandung air. Dalam hal ini tanah dikatakan jenuh ( fully saturated ). Tanah ini hampir selalu terdapat dibawah muka air. Dengan mengetahui sifat-sifat tersebut diatas, maka dengan mudah kita dapat mengatasi segala kemungkinan yang akan terjadi. Misalnya dalam pembuatan timbunan tanah untuk jalan raya dan struktur teknik lainnya. Tanah yang lepas (renggang) haruslah dipadatkan untuk meningkatakan kekuatan tanah, sehingga dengan demikian meningkatkan daya dukung tanah terhadap pondasi diatasnya. Pemadatan dapat dilakukan dengan cara mekanis. Cara mekanis yang digunakan untuk memadatkan tanah bermacam-macam. Di lapangan biasanya dipakai dengan cara

113 menggilas sedangkan di laboraturium dipakai cara memukul (menjatuhkan beban) cara percobaan Compaction ini ada dua macam: 1. Standart Compaction Test (SCT) 2. Modified Compaction Test (MCT) 1. Standart Compaction Test (SCT) Dalam percobaan ini tanah dipadatkan didalam suatu cetakan (mold) yang isinya 1/30 feet² ( 0,9434 cm ³ ), dengan memakai alat pemukul seberat 5,5 lbs ( 2,495 kg ) yang dijatuhkan 12 inchi ( 0,3048 m ). Cetakan diisi dengan tiga lapisan dan setiap lapisan dipadatkan dengan 25 pukulan dari alat pemukul tersebut. Setelah diisi permukaan tanah dibuat rata dengan memakai pisau dan plat baja lurus. Cetakan serta isinya kemudian ditimbang sehingga berat isi tanah diketahui. Tanah segera dikeluarkan lagi dari cetakan dan diambil sebagai untuk menentukan kadar airnya. Percobaan ini diulang beberapa kali (enam sampai delapan) dengan kadar air yang berbeda sehingga dapat dibuat grafik berat isi terhadap kadar air. 2. Modified Compaction Test (MCT) Cara melakukan percobaan ini tidak banyak berbeda dengan cara melakukan percobaan standart. Cetakan yang dipakai sama dan banyaknya pukulan pada setiap lapisan juga sama. Tetapi disini berat alat pemukul lebih besar, yaitu 10 lbs( 4,536kg ) dan tinggi jatuhnya 18 inchi ( 0,4572 m ). Pada percobaan ini tanah dipadatkan dalam lima lapisan, bukan tiga lapisan seperti pada percobaan standart. Dalam percobaan ini digunakan Modified Compaction Test (MCT) dengan mold berdiameter 6 inchi ( 0,1524 m ).

114 Bilamana suatu tanah dengan kadar air rendah, maka tanah tersebut akan sukar dipadatkan. Bilamana tanah kadar air ditambah, maka itu akan berlaku sebagai pelumas sehingga tanah itu akan mudah dipadatkan dan ruangan kosong antara butiran akan menjadi lebih kecil. Pada kadar air yang lebih tinggi lagi, kepadatan akan turun lagi karena pori-pori tanah menjadi penuh terisi air yang tidak dapat dikeluarkan dengan cara pemadatan. Zero Air Voids Line (ZAV) atau garis derajat kejenuhan 100% adalah hubungan teoritis atara berat isi kering dan kadar air bilaman derajat kejenuhan adalah 100%, yaitu bila pori tanah sama sekali tidak mengandung udara. ZAV = Gs w 1 ( Kas Gs) Dimana : G s : Spesific Gravity K as : Kadar air sebenarnya ( % ) w : Berat isi air ( 1,0 gr/cm³ ) Zero Air Voids Line ini berguna sebagai petunjuk pada waktu digambarkan grafik hasil percobaan pemadatan. Garis pemadatan tidak boleh memotong Zero Air Voids Line ini karena apabila berpotongan maka tanah yang akan dipadatkan sudah menjadi jenuh dan akan sulit untuk dipadatkan berarti praktikum yang telah dilakukan salah. Pada harga kadar air yang tinggi semestinya menjadi sejajar dengan garis tersebut.

115 Rumus-rumus yang digunakan Menentukan kadar air awal Ww K a = 100% Ws Dimana : K a : Kadar air ( % ) W w : Berat air ( gr ) W s : Berat tanah kering ( gr ) Menentukan berat air W w = W tanah basah W tanah kering Dimana : W tanah basah = W tanah basah + Wcan - W can W tanah kering = W tanah kering + Wcan - W can Menentukan banyaknya penambahan air PA Kar Kaa = 1, Kaa Dimana : PA : Penambahan air yang diperlukan ( ml atau gr ) K ar : Kadar air rencana/perkiraan kadar air ( % ) K aa : Kadar air awal ( % ) 1,02 : Ketetapan untuk faktor koreksi penguapan air 5000 : Berat sampel tanah ( gr )

116 Menentukan berat isi basah ( wett ) wett = Wtm Vw W tm = W tanah + mold - W mold V mold = ¼ d ² t Dimana : wett : Berat isi basah ( gr/cm³ ) W tm : Berat tanah dalam mold ( gr ) V m : Volume mold ( cm³ ) Menentukan berat isi kering ( dry ) dry = wett 1 Kas Dimana : dry : Berat isi kering ( gr/cm³ ) wett : Berat isi basah ( gr/cm³ ) K as : Kadar air sebenarnya ( % ) I. 3. Alat-alat dan bahan yang dipergunakan Alat-alat yang digunakan dalam praktikum adalah sebagai berikut: 1. Mold, sebagai tempat pemadatan tanah, diameter 6 inchi. 2. Hammer dengan berat 10 lbs, sebagai alat pemadat. 3. Timbangan dengan keetelitian 0,01 gram, untuk menimbang contoh tanah dalam menentukan kadar air. 4. Extruder, untuk mengeluarkan tanah dalam mold.

117 5. Jangka sorong, untuk mengukur diameter dan tinggi mold dalam menentukan volume mold. 6. Plat baja dengan sebelah sisi tajam, untuk meratakan tanah yang telah di padatkan. 7. Gelas ukur, untuk mengukur kebutuhan air. 8. Talam-talam, untuk tempat mencampur tanah dengan air. 9. Can, untuk menimbang sampel tanah. I. 4. Contoh tanah yang digunakan 6 (enam) sampel tanah permukaan masing-masing 5000 gram lolos saringan no. 4 ASTM dengan ketentuan kadar air 27,5%; 30%; 32,5%; 35%; 37,5%; dan 40%.

118 BAB II PELAKSANAAN PERCOBAAN II. 1. Persiapan Percobaan 1. Siapkan gram lolos saringan No. 4 ASTM dan dicari kadar airnya masing-masing sampel tanah sebagai kadar air awal. 2. Tambahakan air sesuai dengan perhitungan penambahan air pada masing-masing sampel tanah sesuai dengan kadar air rencana/perkiraan kadar air yang diminta. 3. Tiap sampel tanah diaduk sampai rata dengan cara tanah ditaruh diatas talam kemudian diaduk dengan tangan sambil dicampur dengan air sedikit demi sedikit sehingga air meresap sampai kedalam tanah dengan merata. 4. Sampel tanah yang sudah diaduk merata dihitung kembali kadar airnya sebagai pemeriksaan kadar air rencana yang diminta. 5. Sampel tanah diperam dalam plastik selama ± 24 jam agar kadar air benar-benar. II. 2. Jalannya Percobaan 1. Timbang berat mold. 2. Ukur diameter dan tinggi mold untuk mendapatkan volume mold. 3. Siapkan peralatan mold dan beri oli agar tanah tidak melekat dan mudah dikeluarkan. 4. Tuangkan tanah ke dalam mold dan ditumbuk 56 kali secara merata ke seluruh permukaan mold sehingga mendapatkan tinggi lapisan pada 1/5 tinggi mold pada saat padat. 5. Lakukan sampai lima kali dimana untuk lapisan terakhir dibantu dengan memasang kolar. 6. Jika tanah sudah sampai pada lapisan kelima, kolar dibuka kembali dan tanah tidak boleh kurang dari tinggi mold agar didapat volume tanah sama dengan volume mold. Jika tinggi tanah melebihi tinggi mold, tanah diratakan dengan plat baja. 7. Setelah tanah rata dengan mold, dikeluarkan dengan Extruder. 8. Contoh tanah diambil pada bagian atas, tengan dan bawah untuk dicari kadar air rataratanya, sebagai kadar air sebenarnya.

119 9. Percobaan ini dilakukan sebanayak 6 sampel tanah sesuai dengan kadar air yang sudah ditentukan yaitu: 27,5%; 30%; 32,5%; 35%; 37,5%; dan 40%. Maksud dari percobaan sebanyak 6 sampel ini adalah untuk mendapatkan 6 buah titik yang dapat menggambarkan kurva hubungan antara dry dengan kadar air sebenarnya tersebut. II.3. Data dan Foto Terlampir

120 BAB III HASIL PERCOBAAN III. 1. Data-data III Data untuk mencari kadar air awal NO. W can (gr) W Tanah basah + Wcan (gr) W Tanah kering + Wcan (gr) A 9,75 40,40 34,30 B 8,00 39,54 33,31 C 9,99 19,86 18,19 D 10,20 38,64 33,56 III Data Hasil Percobaan MOLD I (Ganjil) Berat : 3380 gram Diameter : 15,25 cm (Kolar) : 15,28 cm (Mold) Tinggi : 20,21 cm MOLD II (Genap) Berat : 3576 gram

121 Diameter : 15,28 cm (Kolar) : 15,26 cm (Mold) Tinggi : 22 cm NO. W can (gr) W Tanah basah + Wcan (gr) W Tanah kerin,g + Wcan (gr) A1 8,35 29,93 19,21 A2 8,76 28,10 17,41 B ,54 39,76 B2 9,42 39,26 28,10 C1 9,91 37,82 26,71 C2 9,97 37,24 26,19 D1 8,72 37,14 36,01 D2 9,62 46,43 34,82 III. 2. Contoh Perhitungan III Menentukan kadar air awal ( K aa ) No. contoh tanah A/No. can : A W tanah basah = W tanah basah + Wcan - W can = 40,40 9,75 = 30,65 gram W tanah kering = W tanah kering + Wcan - W can = 34,30 9,75

122 = 24,55 gram W w = W tanah basah W tanah kering = 30,65 24,55 = 6,1 gram Ww K aa A = 100% Ws 6,1 = 100 % = 24,85 % 24,55 No. contoh tanah A/No. can : B W tanah basah = W tanah basah + Wcan - W can = 39, = 31,54 gram W tanah kering = W tanah kering + Wcan - W can = 33,31 8,0 = 25,31 gram W w = W tanah basah W tanah kering = 31,54 25,31 = 6,23 gram Ww K aa B = 100% Ws 6,23 = 100 % = 24,62 % 25,31 Perhitungan selanjutnya sama dengan diatas, didapat sampel : C = 20,36 % ; D = 21,75 %

123 III Menentukan Penambahan air ( PA ) No. contoh tanah : A Kadar air rencana ( K ar ) = 27,5 % Kadar air awal ( K aa ) = 20,36 % Kar Kaa PA B = 1, Kaa 0,275 0,2036 = 1, ,2036 = 302,54 cc ~ 303 cc No. contoh tanah : B Kadar air rencana ( K ar ) = 30 % Kadar air awal ( K aa ) = % Kar Kaa PA C = 1, Kaa 0,30 0,2175 = 1, ,2175 = 345,6 cc ~ 346 cc No. contoh tanah : C Kadar air rencana ( K ar ) = 32,5 % Kadar air awal ( K aa ) = 22,33 % Kar Kaa PA D = 1, Kaa 0,325 0,2233 = 1, ,2233 = 423,99 cc ~ 424 cc

124 No. contoh tanah : D Kadar air rencana ( K ar ) = 35 % Kadar air awal ( K aa ) = 24,12 % Kar Kaa PA E = 1, Kaa 0,35 0,2412 = 1, ,2412 = 477,1 cc ~ 477 cc III Menentukan kadar air sebenarnya ( K as ) No. contoh tanah A/No. can : A1 W tanah basah = W tanah basah + Wcan - W can = 16,78 10,18 = 6,6 gram W tanah kering = W tanah kering + Wcan - W can = 15,35 10,18 = 5,17 gram W w = W tanah basah W tanah kering = 6,6 5,17 = 1,43 gram Ww K aa A1 = 100% Ws 1,43 = 100 % 5,17 = 27,66 %

125 No. contoh tanah A/No. can : A2 W tanah basah = W tanah basah + Wcan - W can = 17,11 8,83 = 8,28 gram W tanah kering = W tanah kering + Wcan - W can = 15,33 8,83 = 6,5 gram W w = W tanah basah W tanah kering = 8,28 6,5 = 1,78 gram Ww K aa A2 = 100% Ws 1,78 = 100 % 6,5 = 27,38 % Jadi K aa rata-rata A = 27,66% 27,38% 27,51% 3 = 27,52 % Perhitungan selanjutnya sama dengan diatas, didapat sampel : B = 30,08 %; C = 32,56 %; D = 34,73 %. III Menentukan berat isi basah ( wett ) dan berat isi kering ( dry ) Contoh tanah A ( mold I ) V m = ¼ d ² t = ¼ ( 15,28 ) ² ( 20,21 )

126 = 3704,1 cm³ W tanah + mold = 7946 gr W mold = 3380 gr W tm = W tanah + mold - W mold = = 4566 gr wett Wtm = Vm = ,1 = 1,233 gr/cm³ dry = wett 1 Kas = 1, ,2752 = 0,967 gr/cm³ Contoh tanah B ( mold II ) V m = ¼ d ² t = ¼ ( 15,28 ) ² ( 22 ) = 4032,2 cm³ W tanah + mold = 8409 gr W mold = 3576 gr W tm = W tanah + mold - W mold = = 4833 gr wett Wtm = Vm

127 = ,2 = 1,199 gr/cm³ dry = wett 1 Kas = 1, ,3008 = 0,922 gr/cm³ Contoh tanah C ( mold I ) V m = ¼ d ² t = ¼ ( 15,28 ) ² ( 20,21 ) = 3704,1 cm³ W tanah + mold = 8411 gr W mold = 3380 gr W tm = W tanah + mold - W mold = = 5031 gr wett Wtm = Vm = ,1 = 1,358 gr/cm³ dry = wett 1 Kas 1,358 = 1 0,3256 = 1,024 gr/cm³ Contoh tanah D ( mold II ) V m = ¼ d ² t

128 = ¼ ( 15,28 ) ² ( 22 ) = 4032,2 cm³ W tanah + mold = 8436 gr W mold = 3576 gr W tm = W tanah + mold - W mold = = 4856 gr wett Wtm = Vm = dry = = ,2 wett 1 Kas 1, ,3473 = 1,204 gr/cm³ = 0,894 gr/cm³ III Menghitung Zero Air Voids Line ZAV = Gs w 1 ( Kas Gs) Diketahui: Spesific gravity (GS), kedalaman 1 m = 2,62 Spesific gravity (GS), kedalaman 3 m = 2,70 + Jadi Gs rata-rata = 5,32/2 = 2,66 Berat jenis air ( w ) = 1,0 gr/cm³

129 Penyelesaian: ZAV tanah A = 2,66 1,0 1 (0,2752 2,66) = 1,536 ZAV tanah B = 2,66 1,0 1 (0,3008 2,66) = 1,478 ZAV tanah C = 2,66 1,0 1 (0,3256 2,66) = 1,425 ZAV tanah D = 2,66 1,0 1 (0,3473 2,66) = 1,383

130 BAB IV PENUTUP IV. 1. Kesimpulan 1. Dari grafik hasil percobaan Compaction didapat kadar air optimum (OMC) 32,56 % dan berat isi kering ( dry ) maksimum 1,024 gr/cm³. 2. Dari pelaksanaan percobaan didapat berat isi basah maksimum ( wett ) 1,366 gr/cm³. 3. Untuk membuat grafik diperlukan lebih dari 6 sampel dengan kadar air yang berbeda agar hasil dari grafik tersebut lebih baik. 4. Dari grafik percobaan Compaction didapat bahwa garis Zero Air Voids Line (ZAV) tidak memotong garis pada grafik hubungan antara kadar air optimum (OMC) dengan berat isi kering ( dry ). IV. 2. Saran-saran 1. Praktikan hendaknya lebih teliti dalam menimbang, membaca angka pada timbangan,agar kesalahan percobaan dapat diperkecil. 2. Alat-alat yang digunakan dalam praktikum hendaknya dalam keadaan baik agar praktikum dapat berjalan lancar. 3. Timbangan sebaiknya dikalibrasikan terlebih dahulu agar data yang didapat akurat, 4. Usahakan dalam melakukan proses penumbukan dengan menggunakan hammer tumbukan harus merata ke semua bagian.

131 DAFTAR PUSTAKA 1. Herlina, Riana. Ir ; Pedoman Praktikum Mekanika Tanah (bagian I ) ; Laboraturium Mekanika Tanah ; Institut Teknologi Indonesia, Serpong, Wesley, L. D. Ir. Dr. ; Mekanika tanah ; Departemen Pekerjaan Umum, Jakarta, Das. M. Braja ; Mekanika Tanah Erlangga, Jakarta, 1986.

132 LAPORAN PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH MODUL VII : DIRECT SHEAR KELOMPOK I : 1. Ruth Christiana ( ) 2. Zohansyah M ( ) 3. Imung Amanahtiya ( ) 4. Amelia Tressia K ( ) 5. Seandyan Dharma P ( ) 6. Pearlson PK ( ) ASISTEN : Dwi B.B.M LABORATORIUM BAHAN BANGUNAN DAN TEKNOLOGI BETON FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN INSTITUT TEKNOLOGI INDONESIA SERPONG 2013

133 MODUL PRAKTIKUM : Direct Shear TANGGAL PRAKTIKUM : PENYUSUN MODUL ASISTEN PENANGGUNG JAWAB : Pearlson P.K : Dwi B.B.M BAB I PENDAHULUAN I.1. Maksud dan Tujuan Yang dimaksud dengan direct shear adalah uji geser langsung untuk mendapatkan tegangan normal terhadap dinding penahan tanah, kestabilan lereng dan keruntuhan akibat bidang geser dalam tanah. Sedangkan tujuan dari praktikum direct shear ini adalah untuk menghitung kohesi tanah (c) dan sudut tegangan geser tanah maksimum berdasarkan hukum Coulomb. I.2. Teori dan Rumus Umum Kekuatan geser suatu massa tanah merupakan perlawanan internal tanah tersebut per satuan luas terhadap keruntuhan atau pergeseran sepanjang bidang geser dalam tanah tersebut. Untuk menganalisa masalah stabilitas tanah seperti daya dukung, stabilitas talud (lereng) dan tekanan tanah ke samping pada turap maupun tembok penahan tanah, mula mula kita harus mengetahui sifat sifat ketahanan penggeser tanah tersebut. Keruntuhan geser pada tanah bukan disebabkan karena hancurnya butiran tanah, melainkan akibat gerak relatif antar butirannya. Maka kekuatan tanah akan bergantung pada gaya gaya yang bekerja antar butiran tersebut.

134 Uji geser langsung merupakan uji yang sederhana dan ekonomis. Dengan alat geser langsung, kekuatan geser tanah dapat diukur secara langsung. Sampel tanah yang dipakai kemudian diberikan tegang vertikal (tegangan normal) yang konstan. Kemudian contoh diberikan tegangan geser sampai tercapai nilai maksimum. Tegangan geser ini diberikan dengan mengatur kecepatan bergerak (strain rate) yang konstan dan perlahan sehingga tegangan air pori selalu nol. Untuk mendapatkan c dan diperlukan beberapa percobaan dengan memberikan nilai tegangan normal yang berbeda. Pengujian dilakukan menggunakan alat geser langsung dengan menempatkan contoh tanah ke dalam kotak geser. Kotak ini terbelah dengan setengah bagian bawah merupakan bagian tetap dan setengah bagian atas merupakan bagian yang bebas bertranslasi. Dengan meletakan contoh secara hati hati di dialam kotak, kemudian batu berpori bergigi untuk drainase yang cepat diletakkan di atas dan kemudian diberi blok blok pembebanan. Kemudian suatu beban P v dikerjakan. Kedua bagian kotak ini akan menjadi sedikit terpisah dan blok pembebanan serta setengah bagian atas kotak bergabung menjadi satu. Tebal contoh tanah uji geser langsung adalah sekitar 20 sampai dengan 30 mm, jadi kondisi kering (terdrainase) cukup memungkinkan bagi tanah yang tidak kohesive. Gaya geser (F) merupakan tekanan terhadap perpindahan relatif dalam tanah yang tidak kohesive, besarnya adalah : F = v. N.dimana : v : koefisien geser N : gaya normal di antara partikel

135 Sudut geser dalam () dapat diartikan sebagai lereng yang terbentuk apabila tanah dalam keadaan lepas dicurahkan atau biasa disebut lereng alam. Besarnya lereng alam untuk beberapa jenis pasir dapat dilihat pada tabel berikut : Tabel tersebut digunakan untuk menentukan sampel yang digunakan dalam praktikum. Harga yang dipakai adalah harga yang paling besar. Mohr (1980) menyatakan suatu teori tentang keruntuhan, yaitu keruntuhan terjadi pada suatu material akibat kombinasi kritis antara tegangan normal dan geser, dan bukan hanya akibat tegangan normal maksimum atau tegangan geser maksimum saja. ini : Hubungan tegangan normal dan geser menurut Mohr dinyatakan dalam bentuk berikut

136 = f ( ) Garis keruntuhan (failure line) yang dinyatakan dalam rumus Mohr sebenarnya berbentuk garis lengkung, maka untuk sebagian masalah mekanika tanah, garis tersebut cukup didekati dengan sebuah garis yang menunjukan hubungan linear antara tegangan normal dan tegangan geser. Persamaan ini dapat dirumuskan sebagai berikut ini : f = c + tan.dimana : : sudut geser c : kohesi Dari gambar garis keruntuhan Mohr dengan sudut sebesar dengan bidang utama besar maka dapat dicari besar harga tegangan normal dan tegangan geser yang bekerja cos f sin 2 1 1/ tan 3 3tan 2 c sin 2-2 cos 2 tan ( 4 5 / 2) 2 c tan (45/ 2) 45 / 2 dimana : σ f : Tegangan geser. σ 1 σ 3 : Tegangan aksial total. : Tegangan penyekap total. : Sudut geser internal.

137 : Sudut antara bidang utama dengan bidang runtuh. Pengujian tanah yang dipakai untuk mendapatkan parameter kekuatan tanah adalah : 1. uji tekan tak terkekang (unconfined compression) Kekuatan yang dicapai dalam pengujian ini diparameterkan sebagai qu. Pengujian ini disebut juga sebagai uji tak terkonsolidasi tak terdrainase (unconsolidated undrained) atau uji U. Kuat geser tak terdrainase biasanya diparameterkan dengan Su. 2. uji geser langsung (direct shear) dan uji geser sederhana langsung (Direct Sample Shear, DSS ) 3. uji tekan terkekang ( confined compression ) atau uji triaxial Menghitung tegangan normal : Pn n F.dimana : n = tegangan normal ( kg / cm 2 ) Pn = beban normal ( kg ) F = luas contoh tanah (cm 2 ) Menghitung gaya geser f dengan jalan mengalikan pembacaan extensiometer dengan angka kalibrasi proving ring dan kemudian menghitung tegangan geser maksimumnya sebagai berikut : f F.dimana : : tegangan geser ( kg / cm 2 ) f : gaya geser ( kilogram ) F : luas contoh tanah (cm 2 ) Sifat kohesi adalah daya ikat antar butiran tanah. Sifat kohesi dipengaruhi oleh kadar air yang terkandung dalam tanah. Sifat kohesi dapat hilang pada saat tanah dalam keadaan kering atau jenuh. Apabila nilai kohesi suatu tanah besar, maka ketahanan geser dari tanah

138 tersebut juga besar, sebab daya ikat antar butiran menyebabkan butir butir tanah yang saling merekat satu sama lain. Sifat kepadatan air bergantung oleh banyaknya air dan udara yang mengisi butiran butiran tanah. Yang menyebabkan tanah menjadi pekat adalah susunan butiran dimana ruang antar butirannya kecil sehingga air atau udara yang mengisinya menjadi sedikit. I.3. Alat dan Bahan Peralatan 1. Satu unit alat direct shear yang terdiri dari : - Stang penekan dan pemberi beban - Penggeser untuk tanah dengan proving ring no dan extensiometer - Cincin percobaan yang terbagi 2 (dua) dan penguncinya - Plat pembeban 2. Beban terbuat dari besi 3. Stop watch 4. Timbangan ketelitian 0,1 gram 5. Jangka sorong 6. Alat pengaduk (spatula) 7. can Bahan Pada percobaan ini menggunakan bahan berupa pasir alam.

139 BAB II PELAKSANAAN PERCOBAAN II.1. Persiapan Percobaan 1. Sediakan pasir secukupnya dan bersihkan kotoran yang ada. 2. Ukur diameter shear box tiga kali untuk mendapatkan rata rata luas bidangnya. 3. Timbang penutup shear box dan bola logam penahan beban. II.2. Jalan Percobaan 1. Kuncilah shear box agar tidak dapat bergerak. 2. Masukkan pasir yang telah dibersihkan ke dalam shear box. 3. Ratakan permukaan pasir, kemudian ditutup dengan batu pori. Arah serat penutup harus tegak lurus dengan gaya geser yang diberikan agar pasir tidak tergelincir. 4. Persiapkan extensiometer dan force dial, dimana jarum penunjuk kedua alat tersebut dinolkan. 5. Letakkan beban 5 kilogram pada alat penggantungnya, buka kunci shear box sehingga percobaan dapat dimulai. 6. Lakukan pencatatan load dial pada detik detik 15, 30, 45, 60.dan seterusnya. 7. Hentikan pencatatan load dial bila angkanya konstan kemudian menurun, karena dengan demikian pasir telah dianggap mengalami keruntuhan. 8. Keluarkan pasir dalam shear box dan timbang beratnya untuk kemudian dimasukkan ke dalam oven selama 24 jam untuk mencari kadar airnya. 9. Percobaan dilakukan sebanyak 6 kali dengan pembebanan seberat 5, 10, 15, 20, 25 dan 30 kg. 10. Catat kalibrasi alat untuk melakukan perhitungan.

140 BAB III HASIL PERCOBAAN III.1. Data Percobaan Data percobaaan terlampir. III.2. Contoh Perhitungan 1. Mencari tegangan normal (σn) dan tegangan geser () maksimum Berat beban Berat penutup Total beban = 0,1442 kg = 0,4997 kg = kg Diameter shear box (d) : 6,47 6,47 6,47 d = 3 = 6,47 cm Luas shear box ( F ) : F = ¼.3,14.(d ) 2 = ¼. 3,14.(6,47) 2 = cm2 Tegangan Normal (n) : n = 0, ,86 = 0,0196 kg /cm 2 Maks horizontal dial reading = 10,5 Maksimum gaya geser (f ) didapat dari tabel kalibrasi alat dengan metode interpolasi sebagai berikut :

141 37 f f f f 10.5 x f 5.68kgf Catatan : Maka : 1kgf = lb 1 lb = N 5.68 x f kg 2. Mencari kadar air Can I : x Maksimum tegangan geser ( ) : f F kg/cm Berat pasir basah + can (1) : 48.7 gram Berat pasir kering + can (2) : gram Berat can (3) : 10.4 gram 2 Kadar air (K) :

142 (1) - (2) K = (2) - (3) = = 3.6 % 3. Menghitung sudut : Digunakan rumus Least Square sebagai berikut : Y = A + Bx B = n n 2 (x ) x (x) 2 y A = Y B n X Dimana : X Y A B = Tegangan normal = Tegangan geser = Kohesi = tan Untuk menghitung nilai A dan B disusun tabel harga x dan y sebagai berikut : n B = n (xy)- (xy)- 2 (x ) x (x) 2 y

143 6( ) (3.31)(3.16) 6( ) (3.312) = = = 0,905 = A = Y B = n X 3.16 (0.905)(3,31) 6 = 0.03 Persamaan Garis Lurus : Y = A + B X = X X = 0,1 Y = 0,1205 X = 0,2 Y = 0,211 X = 0,3 Y = 0,3015 X = 0,4 Y = 0,392 X = 0,5 Y = 0,4825 X = 0,6 Y = 0,573 X = 0,7 Y = 0,6635 X = 0,8 Y = 0,754 X = 0,9 Y = 0,8445 X = 1 Y = 0,935 X = 1,1 Y =

144 X = 1,2 Y = 1.116

145 BAB IV PENUTUP IV.1. Kesimpulan 1. Dari hasil percobaan didapat pembacaan load dial terbesar untuk setiap sampel adalah sebagai berikut : Sampel 1 : 10.5 Sampel 2 : 19.1 Sampel 3 : 30.9 Sampel 4 : 33.5 Sampel 5 : 42 Sampel 6 : Dari hasil pengolahan data didapatkan angka kohesi tanah (c) = 0.03 kg/cm 2 dan sudut tahanan geser 3. Sudut geser () yang terjadi sebesar IV.2. Kritik dan Saran Kritik 1. Sebaiknya digunakan alat pengukuran yang serba digital sehingga pengukuran dapat lebih akurat. 2. Peralatan yang digunakan harus dikalibrasi secara berkala sehingga keakuratannya dapat terjaga. 3. Peralatan yang sudah tidak layak pakai sebaiknya diganti untuk menghindari kesalahan dalam pelaksanan praktikum.

146 Saran 1. Praktikan harus teliti dalam melakukan pembacaan load dial dan penimbangan untuk menghindari kesalahan yang tidak diinginkan. 2. Praktikan harus mengikuti dan menjalankan panduan praktikum dengan sebaik mungkin.

147 DAFTAR PUSTAKA 1. Riana H. Lumingkewas Pedoman Praktikum Mekanika Tanah I, Laboratorium Mekanika Tanah, Institut Teknologi Indonesia, Serpong, Bowles E Joseph Sifat Sifat Fisis dan Geoteknis Tanah, Edisi Ke-2, McGraw Hill Inc., Braja M Das Mekanika Tanah (Prinsip-prinsip Rekayasa Geoteknis), Jilid 2, Erlangga, Jakarta, 1994.

148 LAPORAN PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH MODUL VIII : CBR TEST KELOMPOK I : 1. Ruth Christiana ( ) 2. Zohansyah M ( ) 3. Imung Amanahtiya ( ) 4. Amelia Tressia K ( ) 5. Seandyan Dharma P ( ) 6. Pearlson PK ( ) ASISTEN : Dwi B.B.M LABORATORIUM BAHAN BANGUNAN DAN TEKNOLOGI BETON FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN INSTITUT TEKNOLOGI INDONESIA SERPONG 2013

149 MODUL PRAKTIKUM : CBR TEST TANGGAL PRAKTIKUM : PENYUSUN MODUL ASISTEN PENANGGUNG JAWAB : Amelia Tressia K : Dwi B.B.M CBR LAPANGAN BAB I PENDAHULUAN I.1. Maksud dan tujuan Maksud Maksud dari pengujian ini adalah perbandingan antara beban penetrasi suatu tanah terhadap bahan standar dengan kedalaman dan kecepatan penetrasi yang sama secara langsung pada tanah yang ditentukan. Tujuan Untuk menentukan atau mendapatkan nilai CBR dari suatu contoh tanah secara langsung dilapangan dan untuk membandingkan dengan nilai CBR laboratorium atau nilai CBR rencana. I.2. Teori dan Rumus CBR dilapangan ini pada umumnya digunakan untuk perencanaan lapisan perkerasan dari suatu perkerasan jalan. Tetapi sering kali dijumpai dilapangan bahwa permukaan tanah yang akan kita cari nilai CBR lapangannya tidak rata sehingga menyebabkan kedudukan dari proving ring atau load dialnya tidak tepat mengenai permukaan tanah tersebut dan pembacaan yang akan dilakukan otomatis menjadi kurang tepat.

150 CBR dipergunakan untuk menilai kekuatan tanah dasar atau bahan lain yang hendak dipakai untuk pembuatan perkerasan. Nilai CBR yang diperoleh kemudian dipakai untuk menentukan tebal lapisan perkerasan. Kekuatan tanah dasar tergantung dari kadar airnya. Makin tinggi kadar air semakin kecil kekuatan nilai CBR nya. Walaupun demikian, hal ini tidak berarti bahwa tanah dasar yang dipadatkan harus dengan kadar air yang rendah untuk mencapai nilai CBR yang tinggi, karena kadar air tidak akan konstan nilainya. JENIS LAPISAN SURFACE NILAI CBR Tidak menggunakan besaran CBR BASE > 20 % SUB-BASE 7 % 20 % SUB-GRADE 0 7 % Tabel.1. Tabel nilai CBR untuk tiap lapisan perkerasan jalan. Sumber: Buku Pedoman Mata Kuliah Jalan Raya, Ir. Moh.Anas Ali. Suatu tanah yang diatasnya akan dibangun ruas jalan harus dipadatkan terlebih dahulu. Hasil dari pemadatan ini kemudian dipakai dalam memenuhi dua persyaratan perkerasan jalan, yaitu : 1. Perkerasan jalan harus cukup kuat untuk memikul beban kendaraan yang akan melewatinya. 2. Permukaan jalan harus dapat menahan gaya gesekan dan keausan dari roda kendaraan serta terhadap pengaruh air hujan. Bila kedua hal diatas tidak dipenuhi maka akan terjadi penurunan dan pergeseran baik pada permukaan jalan maupun pada tanah dasar sehingga akan menyebabkan jalan tersebut bergelombang dan berlubang, bahkan dapat mengalami rusak sama sekali. Oleh karena itu apabila kita akan membangun suatu ruas jalan diatas tanah yang lunak, maka perkerasan harus tebal, agar gaya yang bekerja dari pada tanah tersebut dapat dipertahankan kecil. Jika ditinjau dari segi biaya, keadaan tanah seperti itu (tanah lunak) perkerasan yang dibuat tidak perlu seluruhnya terdiri dari bahan yang sama, melainkan dapat dibuat dengan cara berlapis-lapis dimana dari lapisan pertama sampai lapisan terakhir

151 mempunyai kekuatan yang semakin besar. Begitu pula sebaliknya, apabila ruas jalan yang akan dibangun dibuat diatas tanah yang keras maka perkerasanya akan lebih tipis dengan bahan baik yang sama maupun dengan bahan yang berbeda. Setelah pembuatan jalan maka air akan dapat meresap kedalam tanah dasar, sehingga kekuatan dan nilai CBR-nya turun sampai kadar air mencapai nilai yang konstan. I.2.1. RUMUS Beban CBR Lapangan = 100% Beban S tan dar I.3. Alat-alat yang digunakan Alat-alat yang digunakan dalam praktikum ini adalah sebagai berikut : 1. Satu set alat CBR Lapangan 2. Stopwatch 3. Angkur 4. Plat besi, tempat alat CBR Lapangan diletakan 5. Batang Piston dan batang kayu 6. Baut kait/drat 7. Kunci pipa 8. Proving ring, load dial dan batang magnet 9. Kape/pisau 10. Beban untuk alas.

152 BAB II PELAKSANAAN PERCOBAAN II.1. Persiapan Percobaan 1. Rencanakan lokasi yang akan dilakukan percobaan CBR lapangan. 2. Bersihkan tempat tersebut dari akar rumput, bahan-bahan organik lainya sampai kedalaman kurang lebih 10 cm 3. Menggali permukaan tanah sampai lapisan yang dikehendaki dan meratakan galian hingga datar, seluas kurang lebih 60 x 60 cm 2 4. Tempatkan angkur pada titik lokasi yang sudah ditentukan, lalu stang dan batang pemutar dipasang diatas angkur. Putar angkur searah dengan jarum jam. 5. Setelah angkur sampai pada kedalaman sesuai rencana lalu tempatkan lagi angkur pemutar lain pada titik yang direncanakan, berjarak kurang lebih 82 cm dari angkur pemutar. 6. Mesin CBR lapangan dipasang pada batang besi lalu diperkuat dengan baut. Kemudian ditempatkan diantara kedua angkur tadi. Untuk Pengecekan tegak lurusnya dipergunakan waterpass. II.2. Jalanya percobaan 1. Turunkan torak penetrasi pada permukaan tanah sehingga piston memberikan beban permulaan sebesar 4,5 kg atau 10 lb. 2. Mengatur arloji cincin penguji arloji penunjukkan penetrasi pada angka nol. 3. Lakukan pemberian beban dengan teratur sehingga kecepatan penetrasinya mendekati kecepatan tetap, yaitu 1,27 mm/menit atau 0,05 inchi/menit. 4. Catat pembacaan beban dan penurunan : 0,00 inchi; 0,025 inchi; 0,05 inchi; 0,075 inchi; 0,100 inchi; 0,125 inchi; 0,150 inchi; 0,175 inchi; 0,20 inchi; 0,30 inchi; 0,400 inchi; 0,500 inchi. 5. Catat beban maksimum dan penetrasinya bila pembebanan maksimum terjadi sebelum 0,5 inchi.

153 BAB III HASIL PERCOBAAN III. 1. Data Percobaan Terlampir III.2. Contoh Perhitungan Titik 1 Pada penetrasi 0,1 inchi Diketahui : Load Dial Reading =23 Luas torak = 3 in 2 LRC = 13,38 Beban (psi) = load dial reading LRC luas torak Beban (psi) = 0.313,38 3 = 1,34 psi Perhitungan CBR Lapangan Untuk penurunan 0,1 inchi Dari hasil grafik penurunan vs beban didapat nilai beban 1?? Psi Beban CBR Lapangan = 100% Beban S tan dar

154 7,69 CBR Lapangan = 100 % 1000 = 0.77 % Untuk penurunan 0,2 inchi Dari hasil grafik penurunan vs beban didapat nilai beban 1?? Psi Beban CBR Lapangan = 100% Beban S tan dar 16,73 CBR Lapangan = 100 % 1500 = %

155 BAB IV KESIMPULAN DAN SARAN IV.1. Kesimpulan TITIK NILAI CBR (%) PENETRASI 0,1 PENETRASI 0,2 I II CBR tertinggi didapat pada penetrasi 0,1 inci, yaitu sebesar 7, Nilai CBR lapangan yang didapat lebih kecil daro nilai CBR laboratorium, ini dikarenakan kurangnya pemadatan pada tanah yang diujidan juga terbatasnya peralatan yang digunakan untuk memadatkan tanah dilapangan. 3. Semakin baik kita memadatkan tanah, maka semakin besar pula nilai CBR yang akan kita dapatkan. IV.2. Sumber kesalahan 1. Tidak ratanya permukaan tanah sehingga mempengaruhi kedudukan piston penetrasi. 2. Kecepatan penetrasi yang dilakukan kurang konstan 3. Kesalah relatif pada pembacaan beban pada dial penetrasi 4. Penarikan garis pada grafik. IV.3. Saran Diharapkan pada praktikan agar pada waktu pelaksanaan praktium harus benar-benar teliti sehingga diperoleh hasil percobaan yang baik dan mendekati kebenaran dari segi teoritis.

156 CBR LABORATORIUM BAB I PENDAHULUAN I. 1 Maksud dan tujuan Maksud Maksud dari praktikum ini adalah perbandingan antara beban penetrasi suatu bahan terhadap bahan standar dengan kedalaman dan kecepatan penetrasi yang sama. Tujuan Tujuan dari praktikum ini adalah untuk menentukan nilai California Bearing Ratio (CBR) tanah dan campuran tanah agregat yang dipadatkan di laboratorium pada kadar air tertentu dengan kondisi tanah unsoaked (tidak terendam) ataupun soaked (terendam). I. 2 Teori dan rumus Penentuan nilai CBR didasari dari penggunaan/aplikasi di lapangan. Bila kita hendak membuat suatu jalan di atas tanah yang lunak, maka perkerasan jalan yang dibuat harus tebal. Hal ini dimaksudkan untuk mempertahankan tegangan yang bekerja pada tanah tetap besar. Bila tanah keras, maka perkerasan dapat dibuat dengan tipis. Dari kebutuhan di atas, maka dapat disimpulkan pada tanah yang lunak tidak seluruh strukur perkerasan dibuat dari bahan yang memiliki kekuatan tinggi. Pada bagian atas dibuat dengan menggunakan bahan yang memiliki kekuatan tinggi, makin ke bawah makin rendah kekuatannya. Hal ini dikarenakan tegangan yang bekerja pada lapisan bawah lebih kecil dari lapisan di atasnya. Dari contoh kebutuhan lapangan seperti di atas, perencanaan dibuat berdasarkan pada perhitungan tegangan-tegangan serta serta penentuan kekuatan bahan secara teliti yang saat ini tidak umum dilakukan karena tidak ekonomis. Cara yang umum dilakukan di Indonesia ialah dengan cara penentuan CBR, yaitu hubungan antara penurunan dengan besarnya tekanan pada tanah. Penentuan nilai CBR secara laboratotium dilakukan umumnya untuk keperluan pembangunan jalan baru dan landasan lapangan terbang.

157 Nilai CBR yang diperoleh kemudian dipakai untuk menentukan tebal lapisan perkerasan yang diperlukan diatas lapisan yang nilai CBR-nya sudah ditentukan. Untuk mendapatkan tebal perkerasan dari nilai CBR dipergunakan grafik. Dalam penentuan nilai CBR secara laboratorium, beban standar diperoleh dari percobaan yang dilakukan terhadap batu pecah kelas A, yang diasumsikan memiliki nilai CBR 100 %. Kekuatan batu pecah ini dianggap ekivalen dengan beban standar yang dinyatakan dalam hubungan antara penurunan dan besarnya tekanan pada contoh tersebut. Dinyatakan dengan rumus : Beban CBR Lab 100% Beban S tan dar Dimana : Beban standar untuk penetrasi 0.1 inci = 1000 psi Beban standar untuk penetrasi 0.2 inci Beban standar untuk penetrasi 0.3 inci Beban standar untuk penetrasi 0.4 inci Beban standar untuk penetrasi 0.5 inci = 1500 psi = 1900 psi = 2500 psi = 2600 psi Besarnya beban didapat dari pembacaan load dial pada saat penetrasi yang kemudian dikalibrasikan dengan grafik kalibrasi proving ring, atau digunakan rumus : Untuk penetrasi 0.1 inchi : Tekanan CBR Lab 100% 1000 psi Untuk penetrasi 0.2 inchi : Tekanan CBR Lab 100% 1500 psi

158 Pada umumnya nilai CBR lab. Diambil dari percobaan dengan penetrasi 0.1 inchi. Dan bila nilai CBR lab. 0.2 inchi lebih besar dari 0.1 inchi dalam suatu percobaan, maka percobaan harus diulang kembali. Dan bila hasil pengulangan percobaan didapatkan hasil yang sama maka nilai CBR diambil dari nilai CBR dengan menggunakan penetrasi 0.2 inchi. Nilai CBR bergantung pada 2 faktor yang cukup menentukan : 1. Kabar air tanah serta berat isi kering saat pemadatan. 2. Perubahan kadar air yang mungkin terjadi setelah perkerasan dibuat. Pada contoh tanah yang tidak terendam (unsoaked) nilai CBR-nya sangat tinggi pada kadar air rendah dan semakin rendah nilai CBR-nya bila kadar air nya semakin tinggi. Sedangkan pada contoh tanah terendam (soaked) nilai CBR-nya rendah pada kadar air rendah dan semakin tinggi nilai CBR-nya bila kadar air nya semakin tinggi dan mendekati kadar air optimum, setelah melewati kadar air optimum maka nilai CBR-nya akan turun kembali. Untuk mendapatkan ketelitian yang lebih akurat, maka diperlukan penelitian laboratorium guna mendapatkan data tentang jenis dan sifat sifat tanah baik dalam keadaan asli maupun akibat pembebanan. Sehubungan dengan hal tersebut, jenis percobaan dilaboratorium dapat dibagi menjadi 2 bagian, yaitu : 1. Sifat fisik tanah (Index Properties) Yaitu sifat tanah dalam keadaan asli yang digunakan untuk menentukan jenis tanah. 2. Sifat mekanis tanah (engineering properties) Yaitu sifat tanah jika memperoleh pembebanan yang digunakan sebagai parameter dalam suatu perencanaan konstruksi. Dalam perhitungan CBR laboratorium juga menggunakan rumus-rumus untuk menentukan kadar air awal dan penambahan air. Rumus-rumus :

159 W basah W kering KA. Awal 100% W kering KA. rencana KA awal W = berat sampel 1, 02 1 KA. Awal Dimana : W = penambahan jumlah air (cc) W basah = berat tanah basah (gr) W kering = berat tanah kering (gr)i. 3 Alat dan bahan.

160 I. 3 Alat dan bahan A. Alat-alat 1. Untuk pemadatan sample tanah. a. Mold lengkap dengan peralatannya. b. Hammer dengan berat 10 lbs. c. Plat baja dengan salah satu sisi tajam untuk meratakan tanah yang telah dipadatkan. d. Sendok pengaduk tanah. e. Gelas ukur. f. Extruder untuk mengeluarkan sample tanah dari mold. g. Wadah untuk pencampur tanah dengan air. h. Jangka sorong. i. Timbangan dengan ketelitian 0.1 gram. j. Can. k. Oven. l. Kertas filter untuk alas tanah. 2. Untuk percobaan CBR laboratorium. a. Stop watch b. Beban permukaan untuk penetrasi dan beban permukaan untuk perendaman. c. Piring logam yang berlubang-lubang kecil (perfurate plate). d. Alat pengukur pengembangan (swelling) e. Mesin CBR yang dilengkapi dengan alat-alat dial ring, proving ring dan piston penetrasi. B. Bahan Bahan yang digunakan adalah 5 sample tanah permukaan lolos saringan no. 4 seberat 5000 gram dengan kondisi : a. Satu sample dengan kadar air optimum b. Satu sample dengan kadar air 2.5 % di atas kadar air optimum. c. Satu sample dengan kadar air 2.5 % di bawah kadar air optimum.

161 BAB II PERCOBAAN II.1. Persiapan a. Siapkan sample tanah lolos saringan no 4 sebanyak 5 x 5 kg dan tiap sample dicari kadar airnya. b. Tambahkan air sesuai dengan perhitungan pada masing-masing sample sesuai dengan kadar air yang diminta. c. Contoh tanah diaduk sampai merata sehingga meresap ke dalam tanah dengan merata. d. Contoh tanah diperam dalam plastik selama 24 jam agar kadar air merata. e. Sebelum pemadatan mold dibersihkan dan diberi oli. f. Timbang berat mold, ukur diameter dan tingginya. g. Siapkan kertas bulat yang berfngsi sebagai sekat (filter) dengan alas. h. Timbang berat keping pemberat. II.2. Jalannya percobaan A. Pemadatan (compaction) a. Pasang cetakan pada keping alas dan timbang. Masukkan piringan pemisah (spacer disc) di atas keping alas dan pasang kertas saring di atasnya. b. Masukkan sejumlah contoh tanah ke dalam mold dan ditumbuk sebanyak 56 kali sehingga didapatkan tinggi lapisan 1/5 tinggi mold. c. Lakukan hingga mencapai 5 lapisan dimana untuk lapisan terakhir dibantu dengan memasangkan collar (leher sambung). d. Collar dilepaskan dan permukaan tanah diratakan sengan menggunakan plat baja hingga setinggi bibir mold. Pekerjaan ini dilakukan dengan hati-hati agar didapatkan sample tanah yang benar-benar rata. e. Setelah rata mold dengan isinya ditimbang.

162 f. Sample siap untuk penetrasi. B. Penetrasi. a. Letakan keping pemberat di atas permukaan sample tanah seberat 4.6 kg atau 10 lbs yang sebelumnya ditimbang berat sebenarnya. b. Atur piston penetrasi pada permukaan benda uji sehungga tepat mengenai permukaan tanah. c. Periksa dan set loading dial dan penetration dial agar sebelum penetrasi dimulai menunjukkan angka nol. d. Berikan pembebanan dengan teratur dengan kecepatan penetrasi mendekati kecpatan tetap sebesar 1,27 mm/menit atau 0,05 inchi per menit. e. Lakukan pembacaan beban pada penetrasi : 0,0125 inchi 0,1750 inchi 0,0250 inchi 0,0500 inchi 0,0750 inchi 0,1000 inchi 0,1250 inchi 0,2000 inchi inchi 0,3000 inchi 0,4000 inchi 0,5000 inchi 0,1500 inchi f. Catat beban maksimum dan penetrasinya bila pembebanan maksimum terjadi sebelum penetrasi sebelum 0,5000 inchi. g. Setelah penetrasi unsoaked selesai, pasang keping pengembang di atas permukaan benda uji dan kemudian pasang keping pemberat seberat 10 lbs. Rendam cetakan dalam air sehingga air dapat masuk dari atas dan bawah, dengan permukaan air selama perendaman berada setinggi 2,5 cm di atas permukaan benda uji. h. Pasang tripoid beserta dial pengukur pengembangan. Swelling (pengembangan) diukur tiap interval waktu pada jam ke : 0, 1, 2, 4, 24, 48, 72 dan 96.

163 i. Setelah 96 jam direndam, cetakan dikeluarkan dari bak air dan miringkan selama 15 menit sehingga air mengalir bebas dan habis. Selama mengeluarkan air permukaan benda uji dijaga agar tidak terganggu. j. Ambil beban dari cetakan, kemudian cetakan beserta isinya di timbang. k. Benda uji CBR yang direndam (soaked) telah siap dilakukan pengujian kembali seperti unsoaked.

164 BAB III HASIL PERCOBAAN DAN PERHITUNGAN III.1. Data Percobaan Dari hasil percobaan didapat data-data sebagai berikut : Tabel 3.1. Data berat basah dan berat kering tanah. SAMPEL BERAT CAN BERAT TANAH BASAH+CAN BERAT TANH KERING+CAN GRAM GRAM GRAM I II Tabel 3.2. Data mould MOULD BERAT TINGGI DIAMETER GRAM CM CM I Tabel 3.3. Data keping mould KEPING TINGGI DIAMETER CM CM I Data-data Unsoaked : Berat Mould + Tanah = 7965 Gr III.2. Contoh Perhitungan 1. Mencari Kadar Air Awal

165 Berat basah 1 = (Berat tanah basah + can) Berat Can = 16,99 9,39 = 7,6 gram Berat basah 2 = (Berat tanah basah + can) Berat Can = ,62 = 9,16 gram Berat kering 1 = (Berat tanah kering + can) Berat Can = 14,24 9,39 = 4,85 gram Berat kering 2 = (Berat tanah kering + can) Berat Can = 15,49 9,62 = 5,87 gram W basah W kering KA. Awal = 100% W kering 7,6 4,85 KA. Awal 1 = 100 % 4,85 = % 9,16 5,87 KA. Awal 2 = 100 % 5,87 = % KA. Awal rata-rata = K A. awal1 K. A. awal 2. 2

166 56,70% 56,04% = 1 2 = % 2. Mencari Jumlah Penambahan Air Sampel 1 Kadar air rencana (KR) = 60 % Kadar air awal (KA) = 56,70 % W. Sampel = 5000 gram Faktor penguapan = 1,02 KA. rencana KA awal W = berat sampel 1, 02 1 KA. Awal W = 50001, = cc 3. Mencari Jumlah Beban (psi) Sampel 1 Mencari Jumlah Beban (psi) 1Lb = 4, KN 1 KN = 1000 N Dijadikan satuan psi dengan rumus = beban newtonx 0, Contoh perhitungan mencari beban pada sampel 1 kedalaman 0,0125 inchi, diketahui Load Dial = 8. maka :

167 8lb = 8 x (4,448 x 10) KN = 0.03 KN Hasil diatas dikalibrasikan, sehingga didapat : 7.75 KN, sebelum diubah ke psi terlebih dahulu diubah kesatuan Newton. Beban( psi) 7,75 x 0, = 580,73 psi 4. Perhitungan CBR Laboratorium SAMPEL 1 Untuk Penurunan 0,1 inchi Beban CBR Lab = 100% Beban S tandar 406,51 = 100% 1000 = 0,406 % Untuk Penurunan 0,2 inchi Beban CBR Lab = 100% Beban S tandar 639,18 = 100% 1500 = 0,426 % 5. Mencari Besarnya Prosentase Pengembangan (swelling) Dial reading Swelling = 100% tinggi tan ah Dimana :

168 Dial Reading (x 0,001) untuk 1 jam = 13 x 0,001 = 0,013 Tinggi tanah = tinggi mould tinggi keping pemberat = 17,71 4,4 = 13,31 cm = 133,1 mm 0,013 Swelling = 100 % 133,1 = 0,01 % 6. Mencari Prosentase Water Absorbed Initial Water of Wet Soil (W 1 ) = 15,81 kg x 0,001 = 0,0158 kg Wet of Water Absorbed (W 2 ) = 14,85 kg x 0,001 = 0,0148 kg W % water absorbed = % W 1 0,0148 = 100 % 0,0158 = 93,76 %

169 BAB IV KESIMPULAN DAN SARAN IV.1. Kesimpulan Kesimpulan yang dapat diambil dari hasil percobaan dan perhitungan adalah : a. Dari perhitungan didapatkan nilai CBR sebagai berikut : SAMPEL PENURUNAN UNSOAKED SOAKED b. CBR tertinggi didapat dari contoh tanah sampel dalam kondisi unsoked pada sampel 2, yaitu sebesar 2.58 %, Dengan kadar air 30,5 %. c. Pada tanah dengan kondisi unsoaked mempunyai nilai CBR yang lebih besar dibandingkan pada kondisi soaked karena pada kondisi soaked tanah tersebut memiliki kadar air yang besar sehingga tanah tersebut tidak padat dan akan menurunkan nilai CBR nya. d. Dari hasil percobaan didapat : untuk % water absorbed yang paling tertinggi adalah sebesar % pada sampel 2. Dimana sampel tersebut mempunyai kadar air kecil (dibawah kadar air optimum) sehingga tanah tsb banyak menyerap air. e. Harga swelling semakin besar maka tanah tersebut banyak menyerap air, sehingga pengembangan yang terjadi lebih besar dan mengakibatkan perubahan volume sampel. IV.2. Sumber Kesalahan 1. Penambahan air yang kurang teliti pada saat akan menetukan kadar air rencana. 2. Proses pemadatan yang kurang sempurna, sehingga terdapat rongga udara antara butiran tanah yag akan menyebabkan tanah terisi oleh air dan membuat tanah menjadi jenuh air. 3. Pemutaran stang pada saat penetrasi tidak konstan.

170 4. Pembacaan dial yang kurang tepat. IV.3. Saran 1. Karena Praktikum CBR ini membutuhkan ketelitian yang tinggi, diharapkan kepada para praktikan agar berkonsentrasi penuh dalam melaksanakannya sehingga diperoleh hasil yang mendekati nilai kebenaran. 2. Agar alat-alat yang sudah rusak tidak dipergunakan lagi,karena akan menyebabkan pembacaan beban dari load dial maupun alat lainnya menghasilkan data-data yang akurat. 3. Sebaiknya asisten selalu mendampingi praktikan dalm melaksanakan praktikum sehingga memperkecil kesalahan yang mungkin dibuat oleh praktikan. 4. Baca petunjuk praktikum dengan baik.

171 DAFTAR PUSTAKA 1. Ir. Riana H.L dan Ir. Rahmat Setiyadi. PEDOMAN PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH BAGIAN KEDUA, Laboratorium Mekanika Tanah,ITI, Wesley, LD. MEKANIKA TANAH,Badan Penerbit Pekerjaan umum, Jakarta. 3. Bowles, JE Engineering Properties of Soil and Their Measurement. McGraw Hill Second Edition, Inggris.

172 LAPORAN PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH MODUL IX : PERMEABILITY KELOMPOK I : 1. Ruth Christiana ( ) 2. Zohansyah M ( ) 3. Imung Amanahtiya ( ) 4. Amelia Tressia K ( ) 5. Seandyan Dharma P ( ) 6. Pearlson PK ( ) ASISTEN : Dwi B.B.M LABORATORIUM BAHAN BANGUNAN DAN TEKNOLOGI BETON FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN INSTITUT TEKNOLOGI INDONESIA SERPONG 2013

173 MODUL PRAKTIKUM : Permeability TANGGAL PRAKTIKUM : PENYUSUN MODUL ASISTEN PENANGGUNG JAWAB : Zohansyah Mulyadi : Dwi B.B.M BAB I PENDAHULUAN I.1 Maksud dan Tujuan Maksud Maksud dengan praktikum Permeability adalah melewatkan air melalui medium (tanah) yang dipadatkan dengan keadaan jenuh air dalam volume dan waktu tertentu. Tujuan Untuk menentukan koefisien Permeability (k), yaitu nilai pembanding untuk perhitungan debit suatu cairan jika menembus medium berpori (air dan tanah). I.2 Teori dan Rumus Kemampuan fluida untuk mengalir melalui medium yang berpori adalah suatu sifat teknis yang disebut permeabilitas. Untuk masalah geoteknik, fluida itu adalah air dan medium yang berpori adalah massa tanah setiap bahan yang memiliki rongga disebut berpori, dan apabila rongga tersebut saling berhubungan maka ia akan memiliki sifat permeabilitas. Antara butiran tanah terdapat rongga udara (pori) yang saling berhubungan. Apabila tanah dialiri air maka air tersebut akan mengisi pori pori tersebut. Besar kecilnya pori tersebut mempengaruhi jumlah air dan kecepatan air mengalir. Untuk mendapatkan kecepatan air yang merembes kedalam tanah melalui pori pori tanah dilakukan percobaan Permeability untuk mendapatkan koefisien Permeability (k). Permeability atau daya rembes adalah suatu ukuran kemudahan air untuk mengalir melalui media tertentu.

174 Nilai koefisien Permeability tergantung dari : Viskositas air Angka pori tanah Ukuran butiran tanah. Derajat kejenuhan. Permeabilitas suatu massa tanah penting untuk : 1. Mengevaluasi jumlah rembesan 2. Mengevaluasi gaya rembesan untuk stabilisasi 3. Menyediakan kontrol terhadap kecepatan rembesan 4. Studi laju penurunan (konsolidasi) 5. Mengendalikan rembesan ditempat penimbunan limbah dancairan berbahaya Untuk menentukan koefisien Permeability tanah dapat dilakukan dengan 2 cara : 1. Di lapangan a. Dengan cara lobang bor (Bore Hole Technique) b. Dengan cara sumuran hisap (Well Point Technique) 2. Di laboratorium a. Dengan cara parameter tinggi tekanan tetap (Constand Head Parameter) b. Dengan parameter tinggi tekanan berubah-ubah (Faling Head Parameter) c. Dengan cara menentukkan distribusi ukuran butiran tanah d. Dengan cara menentukkan dari data konsolidasi head. Dalam percobaan dilaboratorium kali ini dilakukan untuk falling head dan constant a. Tinggi Jatuh (Falling Head) Dipakai untuk tanah yang permeability-nya diperkirakan kecil dan pengujian ini lebih ekonomis untuk pengujian berjangka lama. Penentuan nilai K dilakukan dengan melakukan

175 pengukuran penurunan ketinggian air pada pipa tersebut dalam jangka waktu tertentu dimulai dari t = 0 sampai dengan t = tf. Jadi ketinggian air sekarang tidak tetap dan rumus yang digunakan hanya pada saat waktu tertentu. Misalnya pada saat ketinggian arah penurunan (dh) akan memakan waktu (dt) dengan rumus sebagai berikut :

176 Falling head : Untuk tanah berbutir halus dengan koefisien rembesan kecil. Sample yang dipakai umumnya tanah liat. Mengukur banyaknya air yang mengalir melalui butiran tanah secara tidak langsung.

177 dh h 1 h h 2 L Contoh tanah Mold Permeability L = tinggi contoh tanah A = luas contoh tanah a = luas pipa ukuran Gambar I.1 Prinsip Kerja metode Falling Head Sumber : Buku Pedoman Praktikum Mekanika Tanah II b. Tinggi konstan (Constant head) Dipakai untuk tanah yang permeability-nya diperkirakan besar (pasir). Pada tipe percobaan ini, pemberian air dalam saluran pipa masuk (inlet) dijaga sedemikian rupa hingga perbedaan tinggi air di dalam pipa msuk dan pipa keluar (outlet) selalu konstan selama

178 percobaan. Setelah kecepatan air yang melulai contoh tanah konstan, air dikumpulkan dengan gelas ukur selama suatu waktu yang diketahui. h Mold Permeability Gelas Ukur L Contoh tanah Gambar I.2 Prinsip Kerja metode Constand Head Sumber : Buku Pedoman Praktikum Mekanika Tanah II Cons tan d Head Q A x V k x i x A t k x h x L A x t duimana : V I k x i h L Q x L k h x A x t

179 Dimana : K = Koefisien Permeability h = Tinggi konstan Q = Jumlah air yang keluar L = Tinggi contoh tanah t = Waktu Sebagai standar koefisien Permeability pada temperatur 20 C. Sehingga perlu koreksi terhadap suhu untuk temperatur yang lain. Dimana : k 20 k 1 t 20 K 20 = Koefisien Permeabilty pada t =20 C K t = Koefisien Permebility pada t = t C t = Viskositas pada temperatur t C 20 = Viskositas pada temperatur 20 C Constant head : Untuk tanah berbutir kasar dengan koefisien rembesan besar Digunakan apabila air dapat merembes dalam waktu singkat.

180 Sample yang digunakan umumnya pasir. Mengukur banyaknya butiran tanah secara langsung (ditampung dalam gelas ukur ). Dalam Pengujian dilapangan menggunakan metode : a. Uji Pemompaan Sumur (Well Pumping Test) Salah satu pengujian dilapangan yang sangat cocok untuk lapisan tanah homogen berbutir kasar. Pada metode ini dilakukan pemompaan secara terus menurus pada sebuah sumur yang menembus sampai kedasar lapisan tanah (tanah keras). Pada daerah yang berdekatan dengan sumur tersebut dilakukan pengamatan terhadap tinggi muka air, dengan menggali beberapa lubang bor. Pemompaan ini dilakukan terus sampai tercapai kondisi rembesan yang stedi. Rembesan terjadi pada sumur-sumur dan lubang-lubang secara radial. Untuk menentukkan suatu jalur radial dari pusat sumur diperlukan paling sedikit dua lubang. b. Uji Lubang Bor ( BoreHole Test )

181 Pengujian ini meliputi pengujian dengan tinggi energi konstan (Constan Head) dan pengujian dengan tinggi energi berubah-ubah (Variable Head). Pada pengujian ini lubang dinding dipasang selubung pipa (casing). Dimana batas akhir lubang tersebut tidak boleh kurang dari 5d dari puncak lapisan maupun dari dasar lapisan, dimana d adalah diameter dalam selubung pipa. Tinggi muka air pada lubang bor dipertahankan konstan dengan pemompaan sebesar q. pada pengujian ini harus dipastikan tidak ada penyumbatan pada dasar lubang bor akibat pengendapan. I.3. Alat alat yang digunakan a. Alat Permeability, falling Head dan constant head b. Mold untuk pengetesan.( compact ) c. Extruder untuk memindahkan tanah dari mold cetakan kemold alat permeability d. Pisau perata tanah e. Gelas ukur f. Timbangan dengan ketelitian 0,1 gram

182 g. Saringan ASTM no.4 h. Penggaris. i. Janggka sorong j. Stop Watch k. Thermometer I.4. Contoh tanah yang digunakan Dalam percobaan ini digunakan tanah permukaan yang lolos saringan no. 4 ASTM, disiapkan sebanyak 5 kg, untuk percobaan Falling Head. Sedangkan untuk percobaan Constand Head digunakan pasir yang telah ada di Laboratorium Mekanika Tanah

183 BAB II PELAKSANAAN PERCOBAAN II.1 Persiapan percobaan a. Tanah permukaan kering udara yang lolos saringan no.4 sebanyak 5 kg, disiapkan kemudian masukan beberapa gram contoh tanah kedalam oven untuk dicari kadar airnya. b. Hitung kadar air awal contoh tanah dan kadar air rencana. c. Kadar air contoh tanah dirubah menjadi 1% diatas kadar air optimal ( OMC ) hasil dari percobaan Compaction, OMC = 34 %, jadi kadar airnya sekarang menjadi 35 %. d. Campur/aduk tanah dan air hingga homogen, lalu peram dalam kantung plastik selama ± 24 jam. e. Untuk falling head, timbang berat mold dan gelas ukur diameter serta tingginya. f. Masukan tanah kedalam mould secara berlapis lapis sampai 3 (tiga) lapis, tiap lapisan ditumbuk sebanyak 25 kali. Pada lapisan terakhir dibantu dengan mengunakan collar. g. Setelah lapisan terakhir, buka collar dan ratakan tanah. h. Siapkan mould Permeability, untuk diameter serta tingginya. i. Pindahkan tanah dari mould pecetakan kemould Permeability dengan menggunakan extruder. Kemudian hitung tinggi tanahnya. j. Rendam tanah serta mould permeability selama minimal 24 jam agar tanah menjadi jenuh air. k. Untuk constant head, ukur diameter serta tinggi tabung. l. Masukan pasir kedalam tabung constant head. m. Berikan aliran air pada tabung dan tutup keran bawah agar pasir menjadi jenuh air.

184 II.2 Jalannya percobaan A. Falling Head Test 1. Tentukan tinggi jatuh h 1 dan h 2 pada pipa tegak/stand pipe 2. Buang udara dalam alat Permeability supaya tidak menghambat masuknya air kedalam alat tersebut. 3. Masukan air kedalam pipa tegak yang lebih tinggi dari h 1 dan tutup kedua kran, stop watch disiapkan. 4. Buka kran untuk falling head test, maka air akan turun pada saat ketinggian h 1, stop watch diaktifkan. 5. Matikan stop watch bila ketinggian air mencapai h 2 dan catat waktunya. 6. Ulangi percobaan tersebut (sebanyak 3 kali) sehingga didapat waktu yang relatif sama. 7. Lakukan hal yang sama pada pipa yang mempunyai diameter berbeda. 8. Diameter pipa : 1.5 mm, 3 mm, dan 4.5 mm. B. Constant Head Test 1. Keluarkan udara dalam alat permeability. 2. Tutup kran yang menghubungkan stand pipe ditutup. 3. Buatlah stabil tinggi air dalam reservoir dan tidak bergolak akibat penambahan air. 4. Tinggi air di reservoir terhadap air didalam alat (h) diukur. 5. Perhatikan air yang menetes, apabila sudah konstan letakkan gelas ukur dibawahnya. 6. Ukur dan catat waktu yang diperlukan untuk mencapai volume tertentu ( 200ml, 300ml, dan 400ml ) 7. Ulangi percobaan untuk setiap Volume sebanyak tiga kali. WR penambahan air 1 x WA WA x1,02 x5000 Dimana : WR = Kadar air rencana (kadar air optimum Compaction test + 1%)

185 WA 1, = Kadar mula mula = Faktor penguapan = Berat contoh tanah

186 BAB III HASIL PERCOBAAN III.1 Contoh Perhitungan Dengan data data sebagai berikut : Berat mold Diameter mold Tinggi mold Berat mold + tanah = 1970 gram = 10,6 cm = 11,65 cm = 3298 gram Kadar air optimum Compaction test = % Mencari kadar air mula mula : Tanah basah ( kering udara ) + can Tanah kering ( kering oven ) + can Can = 27,96 gram = 25,26 gram = 8,61 gram Kadar air 27,96.25,26 mula mula x 100% 25,26 10,7 % 0,107 Kadar Air Optimum (WR) = 34% = 0,34 0,34 0,107 Penambahan air x1,02 x , ,44 ml

187 Data Mold Permeability Diameter = 10,6 cm Tinggi = 11,65 cm a. Data Falling Head Test Contoh (tabung) 1 : 1. Diameter pipa = 1,5 mm 2. Luas Penampang pipa (a) = 0,018 cm 2 3. Tinggi contoh tanah (L) = 11,65 cm 4. Tinggi air Awal (h 1 ) = 86,5 cm 5. Tinggi air Akhir = 8cm 6. Waktu yang tercatat : Tabung I => t 1 = 23 det t 2 = 25,26 det t 3 = 24,2 det t rata rata 23 25, ,2 det 3 Contoh (tabung) 2 : 1. Diameter pipa = 3 mm 2. Luas Penampang pipa (a) = 0,071 cm 2 3. Tinggi contoh tanah (L) = 11,65 cm 4. Tinggi air Awal (h 1 ) = 86,5 cm 5. Tinggi air Akhir = 8cm 6. Waktu yang tercatat : Tabung II => t 1 = 30 det t 2 = 24,3det t 3 = 20 det

188 t rata rata 30 24, ,76det 3 Contoh (tabung) 2 : 1. Diameter pipa = 4,5 mm 2. Luas Penampang pipa (a) = 0,159 cm 2 3. Tinggi contoh tanah (L) = 11,65 cm 4. Tinggi air Awal (h 1 ) = 86,5 cm 5. Tinggi air Akhir = 8 cm 6. Waktu yang tercatat : Tabung III => t 1 = 35 det t 2 = 31 det t 3 = 26,3 det t rata rata ,3 30,76 det 3 b. Data Constand Head Test : 1. Jumlah air sebanyak = 250 ml 2. Tinggi contoh Pasir (L) = 20 cm 3. Tinggi konstan = 88cm 4. Luas Permukaan Pasir = 81,03 cm 2 5. Data constand head : t 1 = 30 det t 2 = 29 det t 3 = 28 det III.2 Perhitungan Falling Head Falling Head Test

189 D L = 10,6 cm = 11,65 cm A = ¼ π d 2 = ¼. 3,14. (10,6) 2 = 88,20 cm A> Diameter 1,5 mm = 0,15 cm a = ¼. 3,14. (0,15) 2 = 0,0177 h 1 = 86,5 cm h 2 = 8 cm k k 3 1 a x L A xt ln 86,5 8 0,0177x11,65 86,5 ln 88,20 x 24,2 8 86,5 0, ln a x L 86,5 8 ln 0, A x t cm8 / det 0,0177 x 11,65 86,5 ln 88,20 x 30, ,5 0, ln 8 0, cm / det K r K 1 k 2 3 0, k 3 0,000163cm / det 3 0, , B > Diameter 3 mm = 0,3cm

190 a = ¼. 3,14. (0,3) 2 = 0,0707 h 1 = 86,5 cm h 2 = 8 cm k 1 a x L A x t ln 86,5 8 0,0707 x 11,65 86,5 ln 88,20 x 24,2 8 86,5 0, ln 8 0,000916cm / det k 2 a x L A x t ln 86,5 8 0,0707 x 11,65 86,5 ln 88,20 x ,5 0, ln 8 0,000907cm / det k 2 a x L A xt ln 86,5 8 0,0177x11,65 86,5 ln 88,20 x ,5 0, ln 8 0,000224cm / det

191 k 3 a x L A x t ln 86,5 8 0,0177 x 11,65 86,5 ln 88,20 x 30, ,5 0, ln 8 0, cm / det K r K 1 k 2 3 0, k 3 0,000163cm / det 3 0, , B > Diameter 3 mm = 0,3cm a = ¼. 3,14. (0,3) 2 = 0,0707 h 1 = 86,5 cm h 2 = 8 cm k 1 a x L A x t ln 86,5 8 0,0707 x 11,65 86,5 ln 88,20 x 24,2 8 86,5 0, ln 8 0,000916cm / det

192 k 2 a x L A x t ln 86,5 8 0,0707 x 11,65 86,5 ln 88,20 x ,5 0, ln 8 0,000907cm / det k 3 a x L A x t ln 86,5 8 0,0177 x11,65 86,5 ln 88,20 x 30, ,5 0, ln 8 0, cm / det K r K1 k 2 k3 3 0, , , ,00335cm / det C >Diameter 4,5 mm = 0,45 cm a = ¼. 3,14. (0,45) 2 = 0,01589 cm h 1 = 86,5 cm h 2 = 8 cm

193 k 1 a x L A x t ln 86,5 8 0,1589 x11,65 86,5 ln 88,20 x 24,2 8 86,5 0,000867ln 8 0,00206 cm / det k 2 a x L A xt ln 86,5 8 0,1589 x11,65 ln 88,20x 24 86,5 0, ln 8 0,00201cm / det 86,5 8 k 3 a x L A x t ln 86,5 8 0,1589 x11,65 86,5 ln 88,20 x 30, ,5 0,000682ln 8 0,00162 cm / det K r K 1 k 3 0, k 3 0,00189 cm / det 3 0, ,00162 Dari harga diatas didapat rata rata sebagai berikut:

194 K r K 1 k 3 0, k 3 0,00180 cm / det 3 0, ,00162 mencari h arg a k Dimana: t / ,7969 k 20 0,00180 x 0,7969 0,00143 cm / det III.3 Perhitungan Constant Head Q k h x x L A x t Dimana : K = Koefisien Permeability h = Tinggi konstan Q = Jumlah air yang keluar L = Tinggi tabung = 20 cm D = diameter tabung = 7,62 cm A = Luas Tabung = 0,25 x x d 2 = 0,25 x 3,14 x (7.62) 2 = 45, 58 cm² t = waktu (detik)

195 s cm x x x t x A x h L x Q k / 0, , s cm x x x t x A x h L x Q k / 0, ,33 45, s cm x x x t x A x h L x Q k / 0, , Dari harga diatas didapat rata rata sebagai berikut: det / 0, ,0445 0,0425 0, cm k k K K r

196 mencari h arg a k Dimana: t / ,7969 k 20 0,0428x 0,7969 0,0341 cm / det Tabel dari hasil perhitungan diatas Volume Tinggi Tinggi Luas No. test (Q) tanah Konstan Contohtanah Waktu (t) K ml (L) (h) (A) Detik Cm/det Cm Cm Cm

197 BAB IV KESIMPULAN DAN SARAN IV.1 Kesimpulan Dari hasil perhitungan di atas, maka dapat di tarik kesimpulan bahwa : 1. Pada percobaan Falling Head Test, koefisien Permeability pada t =20 adalah dan termasuk jenis pasir yang mengandung lanau 2. Pada percobaan Constant head, koefisien Permeability pada t =20 adalah dan termasuk jenis pasir yang mengandung lanau. 3. Jenis atau macam tanah dapat diketahui dengan melihat harga koefisien permeability (k). (Lihat di teori dan rumus buku Braja M. Das) IV.2 Saran Dalam Melakukan praktikum ini pembacaan agar dilakukan dengan teliti Praktikan diharapkan membaca buku pedoman praktikum lebih dahulu sebelum melakukan percobaan. Keamanan alat praktikum harus diperhatikan untuk menghindari kerusakan alat. IV.3 Faktor Kesalahan Faktor kesalahan lebih dominan terletak pada kondisi alat Permeability yang sudah tidak layak pakai : Selang selang yang digunakan untuk mengalirkan air Alat Penjepit selang yang sudah tidak berpungsi Batu pori yang terhambat tanah, dari praktikum praktikum sebelumnya.

198 DAFTAR PUSTAKA 1. Riana Herlina H.Pranowo L, Ir ; Rahmat Setiyadi, Ir ; Pedoman Praktikum Mekanika Tanah ( Bagian 2 ) ; Laboratorium Mekanika Tanah Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Institut Teknologi Indonesia ; Serpong ; Bowles ; Sifat-sifat Fisis dan Geoteknis Tanah 3. Braja M, Das ; Mekanika Tanah Jilid 1

199 LAPORAN PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH MODUL X : SAND DENSITY CONE TEST KELOMPOK I : 1. Ruth Christiana ( ) 2. Zohansyah M ( ) 3. Imung Amanahtiya ( ) 4. Amelia Tressia K ( ) 5. Seandyan Dharma P ( ) 6. Pearlson PK ( ) ASISTEN : Dwi B.B.M LABORATORIUM BAHAN BANGUNAN DAN TEKNOLOGI BETON FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN INSTITUT TEKNOLOGI INDONESIA SERPONG 2013

200 MODUL PRAKTIKUM : Sand Density Cone Test TANGGAL PRAKTIKUM : PENYUSUN MODUL ASISTEN PENANGGUNG JAWAB : Ruth Christiana : Dwi B.B.M BAB I PENDAHULUAN I.1 Maksud dan Tujuan Maksud Adapun yang dimaksud dengan sand density cone test adalah uji kepadatan tanah dengan menggunakan metode kerucut kerapatan pasir. Tujuan Untuk menentukan kepadatan tanah relatif pada suatu lapisan tanah atau perkerasan yang telah dipadatkan. I.2 Teori Tanah, kecuali berfungsi sebagai pendukung pondasi bangunan, juga digunakan sebagai bahan timbunan seperti tanggul, bendungan, dan jalan. Untuk situasi keadaan lokasi aslinya membutuhkan perhatian guna mendukung bangunan di atasnya, ataupun karena digunakan sebagai bahan timbunan, maka pemadatan sering dilakukan. Contoh yang paling umum adalah lapisan bawah dasar (sub base) dari suatu jalan dimana pemadatan dilakukan di tempat, atau suatu tanah yang ditinggikan dengan cara penimbunan seringkali berasal dari pemotongan atau pengerukan tanah yang dilakukan di tempat lain.

201 Pengisian tanah kembali (back fill) setelah pelaksanaan di bawah tanah merupakan suatu contoh lain dimana tanah mungkin harus dipadatkan. Pemadatan merupakan suatu proses dimana udara pada pori-pori tanah dikeluarkan dengan salah satu cara mekanis dan usaha untuk mempertinggi kerapatan tanah dengan pemakaian energi mekanis untuk menghasilkan pemampatan partikel. Energi pemadatan di lapangan dapat diperoleh dari mesin gilas, alat-alat pemadat getaran, dan dari benda-benda berat yang dijatuhkan. Di laboratorium, contoh uji untuk mendapatkan pengendalian mutu dipadatkan dengan menggunakan daya tumbukan (dinamik), alat penekan atau tekanan statik yang menggunakan piston dan mesin tekan (penggunaan alat compaction). Tujuan dari pemadatan adalah untuk memperbaiki sifat-sifat teknis massa tanah. Keuntungan yang didapatkan dengan adanya pemadatan ini adalah: 1. Mempertinggi daya dukung tanah. 2. Mengurangi permeability, yaitu kemampuan fluida (cairan) untuk mengalir melalui medium yang berpori. 3. Mengurangi sifat mudah mampat (compressibility) atau penurunan permukaan tanah (subsidence), yaitu adanya gerakan vertikal di dalam massa tanah itu sendiri akibat berkurangnya angka pori atau penurunan permukaan tanah akibat beban tanah itu sendiri. 4. Memperkecil shrinkage (penyusutan), yaitu berkurangnya volume akibat berkurangnya kadar air dari nilai patokan pada saat pengeringan. Sedangkan kerugian utama dari pemadatan adalah : 1. Adanya pemuaian, yaitu bertambahnya kadar air dari nilai patokannya. 2. Kemungkinan pembekuan tanah itu akan membesar. Bilamana kadar air suatu tanah rendah, maka tanah tersebut keras atau kaku dan sukar untuk dipadatkan. Jika kadar air ditambah maka air tersebut akan berfungsi sebagai pelumas sehingga tanah tersebut akan lebih mudah dipadatkan dan ruangan kosong antar butir tanah menjadi lebih kecil. Begitu pula sebaliknya, bila kadar air tinggi maka kepadatannya akan turun karena pori-pori tanah akan dipenuhi oleh air sehingga biarpun daya pemadatan ditambah, butir-butirnya tidak mungkin menjadi lebih padat. Tujuan pemadatan di lapangan adalah untuk memadatkan tanah dalam keadaan kadar air optimum sehingga tercapai keadaan tanah paling padat. Pengujian lapangan untuk

202 menentukan kerapatan tanah di tempat (lapangan) dapat bersifat destructive ataupun non destructive. 1. Pengujian Destruktif Dalam pengujian destruktif, yang biasa dilakukan adalah dengan menggali sebuah lobang sedalam 10 cm karena biasanya tebal pemadatan yang dilakukan mencapai kedalaman 10 cm. Ambil semua tanah yang sudah digali, kemudian ambil tanah secukupnya untuk mengetahui kadar airnya. Lalu mengukur volume lubang yang sudah digali dengan menggunakan metode kerucut pasir (sand cone). Masalah-masalah yang dijumpai dalam pengujian destruktif antara lain adalah : 1. Waktu yang lama dalam menentukan kadar air dengan memakai oven untuk pengeringan. 2. Penimbunan kembali lubang. Seringkali hal ini bukan merupakan hal yang kritis, tetapi pada inti bendungan dan konstruksi yang sejenis, mungkin diinginkan untuk menimbun kembali dan memadatkan lubang uji tersebut dengan cukup teliti. 3. Kurangnya perhatian terhadap hal-hal kecil sehingga berat isi yang diukur akan kurang tepat. Dengan kesalahan teknis yang kecil saja akan dapat dihasilkan tanah yang tidak memenuhi spesifikasi pemadatan karena volume lubang adalah sedemikian kecilnya. 2. Pengujian Non Destruktif Pengujian tersebut dilakukan dengan memakai peralatan radiasi, misalnya alat ukur kepadatan nuklir yang telah digunakan pada beberapa proyek besar. Alat ini dapat dioperasikan di dalam sebuah lubang galian maupun di permukaan tanah untuk mengukur kerapatan dan kadar air secara langsung. Keuntungan-keuntungan dari pengujian non destruktif antara lain adalah : 1. Dapat melakukan banyak percobaan dengan cepat. Pengendalian mutu statistik yang lebih baik dapat dilakukan apabila terdapat banyak percobaan yang dijalankan. 2. Langsung mendapatkan nilai basah dan w. 3. Naiknya harga daya dukung tanah.

203 4. Memperkecil compressibility. 5. Memperkecil kadar air tanah. Cara pelaksanaan pengujian maupun alat yang digunakan pada percobaan pemadatan tanah di lapangan yang bersifat destruktif dan non destruktif sangat berbeda, namun tujuannya sama. I.3 Rumus Isi botol = Berat air = (W 2 W 1 ) cm 3 Berat isi pasir ( W3 W1 ) = gram ( W W ) 2 Berat pasir dalam corong = (W 4 W 5 ) gram Berat pasir dalam lubang = (W 6 W 7 ) (W 4 W 5 ) = W 10 gram 1 Isi lubang = W 10 P Berat tanah Berat isi tanah = (W 8 W 9 ) gram W W = 8 9 V Berat isi tanah kering ( lap ) = *100% gram / cm W

204 Derajat kepadatan lap ( D ) = dlap x 100% dlab Dimana: W! W 2 W 3 W 4 W 5 W 6 W 7 W 8 W 9 = Berat botol + corong = Berat air penuh di botol + corong = Berat pasir penuh dibotol + corong = Berat pasir secukupnya dibotol + corong = Berat sisa pasir dibotol + corong = Berat alat dengan pasir didalamnya = Berat alat dengan sisa pasir = Berat tanah + tempat = Berat tempat I.4 Peralatan yang Digunakan a. Botol transparan untuk tempat pasir dengan isi 4 liter. b. Corong kalibrasi pasir dengan diameter 16,51 cm. c. Pelat untuk corong pasir. d. Pasir bersih yang tidak mengandung bahan pengikat dan dapat mengalir bebas, bergradasi lewat saringan no. 10 dan tertahan pada saringan no e. Timbangan kapasitas 10 kg dengan ketelitian 1 gram dan kapasitas 500 gram dengan ketelitian 0,1 gram. f. Oven pengering dengan suhu 105 C C. g. Palu, sendok, kuas, dan pahat. h. Can. I.5 Bahan yang Digunakan

205 Bahan yang digunakan adalah pasir bersih yang tidak mengandung bahan pengikat dan dapat mengalir bebas, bergradasi lewat saringan no.10 dan tertahan pada saringan no.200.

206 BAB II PERCOBAAN II.1 Persiapan percobaan Persiapan-persiapan yang dilakukan sebelum melakukan percobaan adalah: 1. Siapkan alat yang akan digunakan 2. Bersihkan daerah permukaan tanah yang akan dijadikan sampel pengukuran II.2 Jalanya percobaan II.2.1. Menentukan berat pasir 1. Letakan alat dengan botol dibawah pada dasar yang rata, tutup kran dan isi corong pelan-pelandengan pasir. 2. Bukalah kran isi botol sampai penuh dan dijaga agar selama pengisian corong selalu terisi paling sedikit setengahnya 3. Tutup kran, bersihkan kelebihan pasir diatas kran dan timbanglah. = W2 gram (W3 W 1) 4. Berat isi pasir = p gram (W W ) II.2.2. Menentukan berat pasir dalam corong Isi botol pela-pelan dengan pasir secukupnya dan timbang = W 4 gram 2. Letakan alat dengan corong dibawah pada pelat corong, pada dasar yang rata dan bersih. 3. Buka kran pelan-pelan sampai pasir berhenti mengalir. 4. Tutup kran, dan timbanglah alat berisi sisa pasir = W 5 gram 5. Berat pasir dalam corong = ( W4 W5 ) gram II.2.3. Menentukan berat isi tanah 1. Isi botol dengan pasir secukupnya 2. Bersihkan permukaan tanah yang akan diuji dari kotoran-kotoran organik 10 cm dari permukaan tanah, ratakan permukaan tanah tersebut dengan dipadatkat terlebih dahulu dengan alat pemadat sebanyak 56 pukulan.

207 3. Galilah lubang sedalam minimal 10 cm (tidakmelampui tebal satu lapisan pemadatan) 4. Seluruh tanah hasil galian dimasukan kedalam plastik yang telah diketahui beratnya = W9 gram,timbang plastik dan tanah = W8 gram 5. Timbang alat dengan pasir didalamnya = W6 gram 6. Letakan alat pada tempat, corong kebawah diatas pelat corong dan buka kran pelan-pelan sehingga pasir masuk dalam lubang, setelah pasir berhenti mengalir tutup kran kembali dan timbang alat dengan sisa pasir = W7 gram 7. Ambil tanah sedikit dari plastik untuk penentuan kadar air. II.2.4. Menentukan isi botol pasir 1. Timbanglah alat (botol + corong) = W1 gram 2. Letakan alat dengan botol dibawah, bukalah kran dan isi dengan air jernih sampai penuh diatas kran. 3. Tutup kran dan bersihkan kelebihan air. 4. Timbanglah alat yang berisi air = W2 gram 5. Isi botol = Berat air x (W2 W1) cm 3

208 BAB III HASIL PERCOBAAN III.1 Data Hasil Percobaan W 1 = 640 gram W 2 = 4830 gram W 3 = 6425 gram W 4 = 6430 gram W 5 = 2921 gram W 6 = 6398 gram W 7 = gram W 8 = 2265 gram W 9 = 265 gram Berat Can = 8.58 gram Berat tanah basah + can = 32.5 gram Berat tanah kering + can = 21,99 gram III. 2 Perhitungan Isi botol = W 2 W 1 = = 4190 gram = 4190 cm 3 Berat isi pasir ( p) = W W 3 2 W 1 W 1 =

209 = gram Berat pasir dalam corong = W 4 W5 = = 3509 gram Berat pasir dalam lubang (W 10 ) = (W 6 -W 7 ) (W 4 -W 5 ) = ( ) ( ) = gram Isi lubang ( V ) = W 10 P = = cm 3 Berat tanah basah = W 8 W 9 = = 2000 gram Berat isi tanah basah = = W 8 W9 V = gram /cm 3 Kadar air

210 WTBC WTKC = *100 % W TKC C = x100% = % Berat isi tanah kering ( d lap ) = *100% 1 W = x100% = gram/cm 3 Derajat kepadatan lapangan ( D ) dlap = *100 % dlab = x 100% = %

211 BAB IV KESIMPULAN DAN SARAN IV.I Kesimpulan 1. Syarat derajat kepadatan ( D ) yang baik adalah antara 90 % % 2. Derajat kepadatan ( D ) yang didapat adalah %, berarti tidak memenuhi criteria sebab dalam perencanaan derajat kepadatan yang baik adalah antara 90 % hingga 100 %, maka untuk memperoleh kepadatan tanah setara dengan D lab maka tanah tersebut perlu untuk dipadatkat kembali 3. Hasil akhir dari percobaan Sand Density Cone Test adalah untuk mendapatkan kepadatan tanah relatif. IV.2 Sumber Kesalahan 1. Kekurang telitian dalam pengerjaan pemindahan tanah hasil galian, penimbangan, maupun pembacaan skala timbangan pada saat penimbangan. IV.3 Saran- saran 1. Dalam praktikum hendaknya peralatan dan bahan dalam keadaan baik agar praktikum berjalan dengan lancar. 2. Para praktikum hendaknya teliti selama praktikum, agar hasil yang didapat lebih akurat. 3. Hendaknya peralatan yang sudah tidak layak pakai jangan dipergunakan dalam praktikum karena untuk mendapatkan hasil yang baik.

212 DAFTAR PUSTAKA 1. Riana Herlina H. Pranowo L., Ir.; Rahmat Setiyadi, Ir.; Pedoman Praktikum Mekanika Tanah (Bagian 2) ; Laboratorium Mekanika Tanah Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Institut Teknologi Indonesia; Serpong; Braja M. Das; Mekanika Tanah Jilid 2 ; Erlangga; Jakarta, Wesley, L. D., Dr. Ir.; Mekanika Tanah ; Badan Penerbit Pekerjaan Umum; Jakarta; Craig, R. F.; Budi Susilo S.; Mekanika Tanah ; Erlangga; Jakarta; 1991.

213 LAPORAN PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH MODUL XI : SIEVE ANALYSIS KELOMPOK I : 1. Ruth Christiana ( ) 2. Zohansyah M ( ) 3. Imung Amanahtiya ( ) 4. Amelia Tressia K ( ) 5. Seandyan Dharma P ( ) 6. Pearlson PK ( ) ASISTEN : Dwi B.B.M LABORATORIUM BAHAN BANGUNAN DAN TEKNOLOGI BETON FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN INSTITUT TEKNOLOGI INDONESIA SERPONG 2013

214 MODUL PRAKTIKUM : Sieve Analysis TANGGAL PRAKTIKUM : PENYUSUN MODUL ASISTEN PENANGGUNG JAWAB : Seandyan Dharma P : Dwi B.B.M BAB I PENDAHULUAN I.1 Maksud dan Tujuan Maksud Maksud dari Sieve Analysis adalah suatu proses analisa kering atau analisa distribusi butiran dengan menggunakan beberapa ukuran saringan ASTM (analisa saringan). Tujuan Tujuan dari praktikum Sieve Analysis adalah untuk menentukan distribusi buutiran tanah yang mempunyai ukuran lebih besar dari 0,075 mm atau tertahan saringan ASTM 200 dan untuk menentukan klasifikasi jenis tanah. I.2 Teori Apabila kita menguji segenggam tanah dengan mata telanjang, terlihat bahwa tanah tersebut terdiri dari beberapa komposisi partikel padat. Partikel-partikel tersebut tidak terikat erat seperti halnya pada beton, tetapi dapat bergerak satu sama lain karena adanya ronggarongga udara diantaranya. Tetapi partikel-partikel tersebut tidak sebebas partikel-partikel cairan karena masing-masing saling menahan secara timbal balik. Dan perlu kita ketahui bahwa penentuan sifat-sifat tanah banyak dijumpai dalam masalah teknis yang berhubungan dengan tanah. Dalam masalah teknis pengelompokan tanah menunjukan sifat atau kelakuan yang sama. Pemilihan ini disebut sebagai klasifikasi.

215 Dari beberapa sistem klasifikasi yang ada, hanya ada dua sistem yang kita ketahui dan kita tinjau: 1. Sistem Klasifikasi Tanah Unified [Unified Soil Classification (USC)] sistem yang paling banyak dipakai (dan secara internasional) untuk pekerjaan teknik pondasi seperti untuk bendungan,bangunan, dan konstruksi yang sejenis. Sistem ini biasa digunakan untuk desain lapangan udara dan (di luar Amerika Serikat) untuk spesifikasi pekerjaan tanah untuk jalan. Sistem ini mendefisikan tanah sebagai: Berbutir-kasar apabila lebih dari 50% tertahan pada saringan No.200. Berbutir-halus apabila lebih dari 50% dapat lolos saringan No American Association of State and Transportation Officials (AASHTO), dipakai hampir secara eksklusif oleh beberapa departemen transportasi negara bagian di Amerika Serikat dan oleh Federal Highway Administration (Administrasi Jalan Raya Federal) dalam spesifikasi pekerjaan tanah untuk lintas transportasi. Sistem ini mengklasifikasikan tanah ke dalam delapan kelompok, A-1 sampai A-8 yang pada dasarnya membutuhkan data analisa saringan. Secara umum, sistem ini menilai tanah sebagai : Lebih buruk untuk dipakai dalam pembangunan jalan apabila kelompoknya berada lebih dikanan, tanah A-6 lebih tidak memuaskan jika dibandingkan dengan tanah A-5. Lebih untuk dipakai dalam pembangunan jalan apabila indeks kelompoknya bertambah untuk subkelompok tertentu, misalnya tanah A-6(3) lebih tidak memuaskan dibandingkan tanah A-6(1). Pemakaian sistem klasifikasi tanah tidak menghilangkan keperluan untuk studi yang lebih terinci mengenai tanah tadi atau meniadakan kebutuhan akan pengujian untuk menentukan sifat teknis tanah. Sebagai contoh, berat isi, karakteristik pemadatan, unjuk-kerja (performance) dalam keadaan jenuh, daya tahan terhadap aksi pembekuan, kekuatan, dan lain-lainnya, tidak termasuk secara langsung dalam sistem klasifikasi tanah yang manapun. Disamping itu pula tanah terdiri dari campuran butir-butir padat yang diantaranya ada rongga-rongganya. Rongga-rongga tersebut biasanya merupakan campuran antara air, udara, mineral, dan organik, tetapi dalam hal-hal tertentu rongga-rongga tersebut hanya terdiri dari

216 udara dan air saja, misalnya bila tanah dalam keadaan jenuh maka kemungkinan besar rongga-rongga tanah terisi air. Besar ukuran butiran tanah menentukan sifat-sifat tanah tersebut. Besarnya butiran tanah digambarkan pada grafik lengkung pembagian butiran. Tanah dapat digolongkan berdasarkan jumlah ukuran butiran, yaitu : 1. Tanah bergradasi baik (Well Graded) yang mempunyai butiran terbagi rata antara yang besar sampai yang kecil. 2. Tanah bergradasi buruk (Poorly Graded) jika terdapat kekurangan atau kelebihan salah satu ukuran butiran tanah tertentu. 3. Tanah bergradasi seragam (Uniformly Graded) bilamana besar butirannya semua hampir sama. Dan pada dasarnya analisa ukuran butiran terdiri dari : 1. Mendapatkan tanah yanh representatif dan menguranginya menjadi partikel-partikel elemental dengan melumatnya menjadi adukan mortar dan mencucinya pada saringan No Menyaring contoh melalui susunan saringan empat sampai enam buah dan menimbang jumlah yang tertahan pada setiap saringan. 3. Menghitung persentase yang lolos saringan (atau lebih halus) untuk masing-masing saringan berdasarkan berat kumulatif yang tertahan pada setiap saringan dan berat total contoh. 4. Menggambarkan presentase yang lolos saringan berdasarkan ukuran saringannya. Maka berdasarkan penentuan ukuran butiran tanah (analisa ukuran butiran tanah) diatas sangat berguna, karena dapat membantu mengidentifikasi sifat-sifat tanah, misalnya: 1. Apakah suatu tanah tertentu dapat dikeringkan dengan mudah. 2. Apakah tanah tersebut cocok dipakai dalam proyek-proyek konstruksiseperti bendungan, tanggul, dan jalan. 3. Kemungkinan penyerbukan akibat pembekuan (Frost Heave). 4. Perkiraan tinggi kenaikan kapiler. 5. Apakah tanah tersebut dapat dipakai sebagai campuran aspal atau beton (kata tanah disini meliputi pasir dankerikil yang digunakan dalam pembuatan beton). 6. Desain filter, untuk mencegah bahan-bahan berbutir halus tersapu (Washed Out) dari massa tanah yang hilang.

217 Sifat-sifat suatu tanah dapat tergantung pada ukuran butirannya. Ukuran butiran tanah tergantung pada diameter partikel tanah yang membentuk massa tanah itu. Penentuan ukuran butiran tanah tersebut dilakukan dengan cara : Sieve Analysis / Dry Analysis, untuk butiran yang kasar dengan menggunakan cara penyaringan. Wet Analysis / Hidrometer, untuk butiran yang lebih kecil (halus) dengan menggunakan cara pengendapan. Cara yang digunakan dalam praktikum ini adalah Sieve Analysis, yakni dengan metode penyaringan. I.3 Rumus Cu D D Rumus I. 21 Dimana : Cu = Koefisien derajat keseragaman. D 10 = Diameter partikel pada kehalusan 10 %. D 60 = Diameter partikel pada kehalusan 60 %. Koefisien derajat keseragaman (Cu) memiliki batasan untuk menentukan gradasi tanah, yaitu : Cu < 5 = Tanah bergradasi seragam. 5 < Cu < 15 = Tanah bergradasi sedang. Cu > 15 = Tanah bergradasi baik.

218 2 ( D30 ) Cc D x D Rumus I Dimana : Cc = Gradasi tanah. D 10 = Diameter partikel pada kehalusan 10 D 30 = Diameter partikel pada kehalusan 30 %. D 60 = Diameter partikel pada kehalusan 60 %. Nilai D 10 ini didefinisikan sebagai 10% dari berat butiran total yang mempunyai diameter butiran lebih kecil dari ukuran butiran tertentu. D 10 = 0,45 % mm, artinya 10 % dari berat butiran total berdiameter kurang dari 0,45mm. Ukuran D 10 disebut juga sebagai ukuran efektif (effective size). Tanah bergradasi baik mempunyai batasan : 1 < Cc < 3. Nilai Cc di luar batasan ini dinyatakan sebagai tanah bergradasi buruk. Weight Re tained % Re tained x 100 % Weight Sampel Rumus I Dimana : % Retained = Persen tertahan saringan (%). Weight Retained = Berat tertahan saringan (gr). Weight Sampel = Berat contoh tanah (gr).

219 % Passing = 100 % - % Retained Rumus 12.4 Dimana : % Passing = Persen lolos saringan (%). % Retained = Persen tertahan saringan (%). I.4 Peralatan yang Digunakan a. Satu set sieve standard ASTM no. 4, 10, 18, 40, 60, 100, 200, dilengkapi dengan penutup dan pan. b. Timbangan dengan ketelitian 0,01 gram. c. Mesin pengguncang saringan (sieve shaker). d. Saringan ASTM no. 200 (untuk pencucian sampel tanah). e. Piring kaleng dan can. f. Sikat halus (untuk pembersih sieve). g. Oven dengan suhu 105C - 110C. h. Sendok tanah. i. Talam. I.5 Contoh Tanah yang Digunakan Contoh tanah disturbed dari kedalaman 1,00 m dan 3,00 m, masing-masing sebanyak 500 gram tanah kering oven.

220 BAB II PELAKSANAAN PERCOBAAN II.1 Persiapan Percobaan a. Ambil contoh tanah dari tiap kedalaman yang lolos saringan ASTM no. 4 kering oven, masing-masing sebanyak 500 gram. b. Cuci tanah tersebut dengan menggunakan air kran di atas saringan ASTM no. 200 agar bersih dari clay. Usahakan agar jangan sampai ada butir-butir tanah yang terlempar keluar dari saringan. c. Taruh sisa butiran yang sudah bersih di atas piring/can yang telah ditimbang, lalu masukkan ke dalam oven selama minimal 18 jam. II.2 Jalannya Percobaan a. Keluarkan contoh tanah dari dalam oven, lalu timbang. b. Bersihkan sieve terlebih dahulu. Tuangkan contoh tanah di atas susunan sieve yang telah disusun dengan urutan ASTM no. 4, 10, 18, 40, 60, 100, 200, pan dari atas ke bawah dan yang paling atas diberi penutup. c. Pasang susunan saringan pada mesin pengguncang saringan (sieve shaker), lalu ayak selama 15 menit. d. Tuang butir-butir tanah yang tertahan di atas tiap-tiap saringan ke dalam can secara terpisah. e. Timbang can yang berisi butir-butir tanah serta catat sesuai dengan nomor saringannya.

221 BAB III HASIL PERCOBAAN III.1 Data Percobaan Terlampir. III.2 Contoh Perhitungan Mencari % Retained (Tertahan) Kedalaman 1m Kedalaman 1,00 m pada saringan ASTM no. 4 Diketahui : Wt. retained = 0.54 gr Wt. sample = 22 gr Wt. retained % retained x 100 % Wt. sampel 0.54 = X 100% 22 = 2.45 % Kedalaman 1,00 m pada saringan ASTM no. 10 Diketahui : Wt. retained = 7.68 gr Wt. sample = 22 gr Wt. retained % retained x 100 % Wt. sampel 7.68 = X 100% 22

222 = 34.9 % Kedalaman 1,00 m pada saringan ASTM no. 18 Diketahui : Wt. retained = 3.93gr Wt. sample = 22 gr Wt. retained % retained x 100 % Wt. sampel 3.93 = X 100% 22 = % Kedalaman 1,00 m pada saringan ASTM no. 40 Diketahui : Wt. retained = 3.31 gr Wt. sample = 22 gr Wt. retained % retained x 100 % Wt. sampel 3.31 = X 100% 22 = % Kedalaman 1,00 m pada saringan ASTM no. 60 Diketahui : Wt. retained = 1.41 gr Wt. sample = 22 gr Wt. retained % retained x 100 % Wt. sampel 1.41 = X 100% 22 = 6.41 % Kedalaman 1,00 m pada saringan ASTM no. 100

223 Diketahui : Wt. retained = 0,96 gr Wt. sample = 22 gr Wt. retained % retained x 100 % Wt. sampel 0.96 = X 100% 22 = 4.36 % Kedalaman 1,00 m pada saringan ASTM no. 200 Diketahui : Wt. retained = 0.95 gr Wt. sample = 22 gr Wt. retained % retained x 100 % Wt. sampel 0.95 = X 100% 22 = 4.32 % Kedalaman 1,00 m pada saringan ASTM pan Diketahui : Wt. retained = 3.19 gr Wt. sample = 22 gr Wt. retained % retained x 100 % Wt. sampel 3.19 = X 100% 22 = 14.5 % Mencari % Passing (Lolos) Kedalaman 1m

224 Kedalaman 1,00 m pada saringan ASTM no. 4 Diketahui : % retained = 2.45 % % passing = 100 % - % retained = 100 % % = % Kedalaman 1,00 m pada saringan ASTM no. 10 Diketahui : % retained = 34.9 % % passing = 100 % - % retained = % % = % Kedalaman 1,00 m pada saringan ASTM no. 18 Diketahui : % retained = % % passing = 100 % - % retained = % % = % Kedalaman 1,00 m pada saringan ASTM no. 40 Diketahui : % retained = % % passing = % - % retained = % % = % Kedalaman 1,00 m pada saringan ASTM no. 60 Diketahui : % retained = 6.41 % % passing = % - % retained

225 = % % = % Kedalaman 1,00 m pada saringan ASTM no. 100 Diketahui : % retained = 4.36 % % passing = % - % retained = % % = % Kedalaman 1,00 m pada saringan ASTM no. 200 Diketahui : % retained = 4.32 % % passing = % - % retained = % % = 14.66% Kedalaman 1,00 m pada saringan ASTM Pan Diketahui : % retained = 14.5 % % passing = % - % retained = % % = 0.16 % Mencari Derajat Keseragaman (Cu) Kedalaman 1,00 m Diketahui : D 10 = 0,00003 D 60 = 0,0003 (Data diambil dari grafik distribusi ukuran butiran)

226 Cu = = D D = 8.33 Mencari Gradasi Tanah (Cc) Kedalaman 1,00 m Diketahui : D 10 = 0,005 D 30 = 0,0002 D 60 = 0,0005 (Data diambil dari grafik distribusi ukuran butiran) Cc = = ( D D xd ) 60 2 (0.005 ) x = 0.023

227 BAB IV PENUTUP IV.1 Kesimpulan Kedalaman C u C c C u Gradasi C c Jenis Tanah Sedang Baik Lanau a. Percobaan sieve analysis adalah untuk menentukan distribusi dari butiran tanah yang mempunyai ukuran > 0,075 mm (tertahan saringan ASTM-200). Jika butiran tanah < 0,075 mm, maka sieve analysis tidak dapat digunakan. b. Jenis tanah yang didapat dari kurva sieve analysis adalah silt (lanau). IV.2 Saran a. Sebelum memulai praktikum, sebaiknya praktikan membaca terlebih dahulu buku praktikum serta mendengarkan penerangan yang diberikan oleh asisten. b. Dalam melaksanakan praktikum ini diperlukan ketelitian agar dapat diperoleh hasil yang akurat. c. Periksa terlebih dahulu alat-alat yang akan digunakan untuk praktikum. d. Sesudah selesai praktikum diharapkan praktikan membersihkan alat-alat yang telah digunakan. IV.3 Sumber Kesalahan a. Kurang teliti dan kurang cermatnya praktikan pada saat menimbang dan membaca berat tanah sampel.

228 b. Kurang hati-hatinya praktikan pada saat mencuci tanah maupun memindahkan butiran tanah dari saringan ke can atau sebaliknya karena mungkin ada butiran tanah yang terlempar ke luar atau hilang. c. Masih banyaknya sisa butiran tanah yang tertinggal dalam saringan, sehingga dapat menambah berat butiran tanah.

229 DAFTAR PUSTAKA 1. Riana Herlina H.Pranowo L, Ir ; Rahmat Setiyadi, Ir ; Pedoman Praktikum Mekanika Tanah ( Bagian 2 ) ; Laboratorium Mekanika Tanah Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Institut Teknologi Indonesia ; Serpong ; Bowles ; Sifat-sifat Fisis dan Geoteknis Tanah. 3. Braja M, Das ; Mekanika Tanah Jilid 1, Dan Meakanika Tanah Jilid 2

230 LAPORAN PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH MODUL XII : HYDROMETER KELOMPOK I : 1. Ruth Christiana ( ) 2. Zohansyah M ( ) 3. Imung Amanahtiya ( ) 4. Amelia Tressia K ( ) 5. Seandyan Dharma P ( ) 6. Pearlson PK ( ) ASISTEN : Dwi B.B.M LABORATORIUM BAHAN BANGUNAN DAN TEKNOLOGI BETON FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN INSTITUT TEKNOLOGI INDONESIA SERPONG 2013

231 MODUL PRAKTIKUM : Hydrometer TANGGAL PRAKTIKUM : PENYUSUN MODUL ASISTEN PENANGGUNG JAWAB : Ruth Christiana : Dwi B.B.M BAB I PENDAHULUAN I.1. Maksud dan Tujuan I.1.1 Maksud Maksud dari Hydrometer adalah analisa basah atau analisa yang didasarkan pada prinsip sedimentasi (pengendapan) butir butir tanah dalam air. I.1.2 Tujuan Adapun tujuan dari praktikum Hydrometer adalah untuk menentukan distribusi dari butiran tanah yang memiliki ukuran lewat saringan ASTM no.200 (0,075 mm). I.2. Teori dan Rumus. I.2.1 Teori Sifat-sifat tanah sangat tergantung pada ukuran butirannya. Besar butiran dijadikan dasar untuk pemberian nama dan klasifikasi tanah. Oleh karena itu, analisa butiran merupakan pengujian yang sangat sering dilakukan. Analisa ukuran butiran tanah adalah penentuan prosentase berat butiran pada satu unit saringan, dengan ukuran diameter lubang tertentu. Tanah umumnya disebut sebagai kerikil (Gravel), pasir (Sand), lanau (Silt), atau lempung (Clay), tergantung pada ukuran partikel yang paling dominan pada tanah tersebut.

232 Untuk menerangkan tentang tanah berdasarkan ukuran ukuran partikelnya, beberapa organisasi telah mengembangkan batasan batasan ukuran golongan jenis tanah (Soil Separate-Size Limits) seperti : - MIT ( Massachusetts Institute of Technology ). - USDA ( U.S. Departement of Agriculture ). - AASHTO (American Association of State Highway and Transportation Official ). - USCS ( Unated Soil Classification System). Tabel I.1 : Batasan - Batasan Ukuran Golongan Tanah Kerikil (mm) Pasir (mm) Lanau (mm) Lempung (mm) MIT >2 2-0,06 0,06-0,002 <0,02 USDA >2 2-0,05 0,05-0,002 <0,02 AASHTO Halus (lanaudan lempung (mm) 76, ,075 0,075-0,002 USCS < 0,0075 Sumber : Braja M. Das, Mekanika Tanah 1 Penentuan distribusi ukuran tanah atau grain size analysis (GSA) terdapat dua cara umum yang digunakan yaitu : 1 Sieve Analysis / dry analysis Yaitu analisa ukuran partikel partikel tanah yang dianggap kasar (berdiameter >0,075), dengan cara penyaringan. 2. Hydrometer / wet analysis Yaitu analisa ukuran partikel partikel tanah yang dianggap halus (berdiameter <0,075). Dengan cara pengendapan. Sistem klasifikasi tanah Unified mendefinisikan tanah sebagai : - Berbutir kasar apabila lebih dari 50% tertahan pada saringan No Berbutir halus apabila lebih dari 50% dari saringan No 200. Tanah berbutir kasar dapat berupa salah satu dari bawah ini : - Kerikil apabila lebih dari setengah fraksi kasar tertahan pada saringan No.4

233 - Pasir apabila lebih dari setengah fraksi kasar berada diantara ukuran saringan No 4 dan No Tanah dapat digolongkan berdasarkan jumlah ukuran butiran, yaitu : 1. Tanah bergradasi baik (well graded) Adalah tanah yang mempunyai butiran terbagi rata antara yang besar sampai yang kecil. 2. Tanah bergradasi buruk ( poorly graded ). Adalah tanah yang didalamnya terdapat kekurangan atau kelebihan pada salah satu ukuran butiran tanah tertentu. Hal ini dapat membuat susunan tanah menjadi kurang padat, namun dapat dijadikan susunan padat dengan cara dipadatkan, yaitu dengan cara menekannya sehingga jarak antara bulatan - bulatan tessebut menjadi lebih rapat dengan bantuan vibrasi / pemadatan. 3. Tanah bergradasi seragam ( uniformly graded ) Adalah tanah yang memiliki ukuran butiran yang semuanya hampir sama Tabel I.2 : klasifikasi Teknis Tanah Type Pekiraan Ukuran Butiran Tanah (mm) Kerikil ( cobes) kkerikil kasar Kerikil sedang 6-20 Kerikil halus 2-6 Pasir kasar 0,6-2 Pasir sedang 0,2-0,6 Pasir halus 0,06-0,02 Lanau kasar 0,02-0,06 Lanau sedang 0,06-0,02 Lanau halus 0,002-0,006 Lempung < 0,002 Sumber : Mekanika Tanah Jilid II : Braja Distribusi ukuran butiran dari tanah berbutir halus atau bagian berbutir halus dari tanah berbutir kasar dapat ditentukan dengan cara sedimentasi. Metode ini berdasarkan Hukum Stokes yang berkenaan dengan kecepatan butiran mengendap pada larutan suspensi. Butiran yang lebih besar akan mengendap lebih cepat dan juga sebaliknya butiran yang lebih halus akan lebih lama mengendap didalam larutan suspensinya. Ketentuanketentuan yang digunakan dalam hukum Stokes adalah ;

234 Berlaku untuk butiran berukuran 0,0002 mm - 0,2 mm. Karena ukurannya terlalu kecil maka butiran - butiran tersebut cenderung melakukan gerakan-gerakan yang tidak menentu. Supaya tidak terjadi gerakan antara butiran tanah maka jumlah tanah yang dipakai 5 % ( untuk 1000 cc cairan jangan lebih dari 60 gram tanah ). Butiran tanah dianggap bundar. Butiran tanah harus lepas satu dengan lainnya, diurai dengan bantuan bahan kimia, yaitu ; - Sodium Hexameta Phospat ( Na 2 PO 3 ) untuk tanah bersifat basa. - Sodium Silikat ( Na 2 Si O 3 ) atau water glass untuk tanah bersifat asam. Pengujian laboratorium dilakukan dengan menggunakan gelas ukuran dengan kapasitas 1000 cc yang diisi dengan bahan pendispersi dan tanah yang akan diuji. Hydrometer Jar Larutan tanah Tabung Gelas Ukur Endapan Gambar 1 : Alat uji Hydrometer. Untuk menentukan butiran yang kasar ( > 0,075 mm ) dilakukan percobaan sieve analysis. Dalam menentukan golongan tanah digunakan koefisien koefisien bilangan yang didapat dari grafik hasil perhitungan. Koefisien derajat keseragaman ( Cu ) memiliki batasan untuk menentukan gradasi tanah, yaitu : Cu < 5 = Tanah bergradasi seragam. 5 < Cu < 15 = Tanah bergradasi sedang. Cu > 15 = Tanah bergradasi baik.

235 I.2.2. Rumus-rumus. Rumus Stokes : ( ) ( ) dimana : V = kecepatan jatuh butiran ( cm/detik ) ɣ s = berat jenis butiran ( gr/cm 2 ) ɣ w = berat jenis cairan ( gr/cm 2 ) η = viskositas cairan ( dyne det/cm 2 ) D = diameter butiran ( cm )

236 Gambar : Hydrometer Sumber : Riana Herliana.Ir ; Rahmat Setyadi, Ir : Buku Panduan Praktikum Mekanika Tanah bagian II, ITI, Serpong. Besar harga L dapat dilihat dari tabel 6-5 Bowles halaman 56, sehingga diperlukan koreksi: Rc = R actual - Zero Corection + C t C t = Koreksi temperatur dilihat dari tabel 6-3 Bowles hal. 55 Sehingga diperoleh % finer ;

237 % finer = Bila G s tanah 2,65, maka : % finer = Jika L dalam cm t dalam detik D dalam mm Maka : ( ) dengan harga gravitasi = 980 cm/det 2 1 dyne = 1gram x gravitasi ( satuan cgs ) Menggunakan G s sebagai ganti ɣ s, maka didapat : ( ) mm Dimana : k = fungsi dari, G s dan t (dapat dilihat dari tabel 6-4 Bowles hal. 55) Setelah pengujian Hydrometer kemudian dilakukan pengujian SieveAnalysis, Dimana rumus yang digunakan :

238 D Cu = D Dimana : Cu = Koefisien derajat keseragaman. D 10 = Diameter partikel pada kehalusan 10 % D 60 = Diameterpartikel pada kehalusan 60 % Cc = 2 ( D30) ( D XD ) Dimana : Cc = Gradasi tanah. D 30 = Diameter partikel pada kehalusan 30 % Weight Retained % Retained = x100% WeightSample dimana : % retained = Persen tertahan saringan ( % ) Weight Retained = Berat tertahan saringan ( gr ) Weight Sample = Berat contoh tanah % passing = 100% - % Reained dimana : %passing = Persen lolos saringan %. I.3. Alat dan Bahan I.3.1. Alat. a. Hydrometer type 152 H. b. Tabung gelas ukuran 1000 cc dengan diameter 6,5 cm. c. Saringan ASTM no.200. d. Thermometer dengan ketelitian 0,1 C. e. Timbangan dengan ketelitian 0,01 gram. f. Oven dengan suhu C. g. Stop Watch. h. Pengaduk mekanis dengan mangkuk dispersi. i. Gelas ukur 50 ml dan 100 ml. j. Batang pengaduk.

239 k. Mangkuk/gelas untuk sampel. l. Karet penutup gelas ukuran 1000 cc. m. Peralatan Sieve analysis. I.3.2. Bahan. a. Bahan pembantu penguraian ( bahan dispersi ) yaitu water glass dengan kadar 4 %. b. Contoh tanah dari masing-masing kedalaman 1 m dan 3 m, masing-masing sebanyak 50 gram tanah kering oven.

240 BAB II PERCOBAAN II.1. Persiapan Percobaan. Siapkan contoh tanah yang lolos saringan ASTM no.4 kering oven ( minimal 18 jam ) sebanyak 50 gram untuk setiap kedalaman. Siapkan larutan water glass ( Na 2 Si O 2 ) dengan kadar 4 % sebagai bahan dspersi dengan cara ditimbang 40 gram water glass, lalu masukkan ke dalam tabung ukuran dan dicampur dengan air suling sambil diaduk-aduk sampai mencapai 1000 cc, diaduk terus hingga homogen. Campurkan satu contoh tanah tersebut dengan bahan dispersi sebanyak 125 cc lalu diaduk denga batang kaca dan ditutup plastik sehingga tidak terganggu, kemudian didiamkan selama 16 jam. Siapkan 2 tabung silinder 1000 cc untuk hydrometer jar dan satu tabung untuk thermometer sebagai hydro jar control. II.2. Jalannya Percobaan. 1. Campurkan contoh tanah yang telah didiamkan selama 16 jam dimasukkan ke dalam Mal mixer cup, ditambah air suling sampai mencapai 2/3 tinggi cup. 2. Diaduk selama 10 menit dengan mixer tersebut, kemudian semua campuran tersebut dimasukkan kedalam hydrometer jar, dan ditambahkan air suling sampai mencapai 1000 cc. 3. Siapkan pula hydrometer jar dengan campuran 125 cc bahan dispersi kadar 4 %, ditambahkan air suling sampai 1000 cc. 4. Masukkan alat hydrometer type 152 H kedalam hydrometer jar kontrol, catat koreksi nol dan koreksi miniscus.

241 5. Kemudian tukar alat hydrometer tersebut dengan thermometer dan baca perubahan suhu yang terjadi. 6. Tutup rapat-rapat hydrometer jar yang telah berisi contoh tanah. Kemudian dikocok secara horizontal selama satu menit hingga campuran menjadi homogen. 7. Letakkan hydrometer jar tersebut si tempat yang stabil dan masukkan segera alat hydrometer dengan waktu maksimal 10 detik, percobaan langsung dimulai. 8. Baca alat hydrometer dengan interval waktu 1', 2', 3', 4', sehingga didapat harga Ra 1, Ra 2, Ra 3, dan Ra Kemudian hydrometer jar ditutup dan dikocok kembali, kemudian diletakkan, dan masukkan alat hydrometer, dan baca lagi untuk interval waktu 1', 2', 3', dan 4'. 10. Demikian seterusnya langkah-langkah point 6-9 dilaksanakan hingga didapat hargaharga Ra 1, Ra 2, Ra 3, dan Ra 4. Jika tidak terjadi banyak perubahan, maka pembacaan diteruskan pada menit ke Pembacaan hydrometer dan termometer dilakukan pada menit-menit ke ; 1, 2, 3, 4, 8, 15, 30, 60, 120, 240, 480, 960, Setelah selesai seluruh pembacaan, tuangkan larutan tersebut diatas saringan ASTM 200 sehingga didapat ukuran tanah lebih besar dari 0,075 mm.

242 13. Kemudian tanah dikeringkan di oven ± 18 jam. 14. Contoh tanah dikeluarkan dari oven kemudian ditimbang, dan selidiki distribusi butirannya dengan metode Sieve Analysis.

243 BAB III HASIL PERCOBAAN III.1. Data percobaan Terlampir III.2. Contoh Perhitungan (Hydrometer) Pada tanah kedalaman 1 meter : Diketahui : Berat tanah kering (Ws) = 50 gram Berat jenis tanah (Gs) = 2,50 Interval waktu (t) =1 menit = 60 detik Zero Corection = 0,5 Meniscus CorectioN = 1 Temperatur (t) = 29 0 C Koreksi temperatur (Ct) = 3,05 (tabel 6-3) R actual (dari pembacaan) = 32 Dari kombinasi nilai temperatur = 29 0 C, nilai Gs = 2,50. (tabel 6-4) Maka K =0,0129 Pada (tabel 6-2) Gs = 2,50. Didapat a = 1,04 Mencari harga Rc : R c = R actual - Zero Corection + Ct = 32 0,5 + 3,05 = Kehalusan partikel tanah : ( Rc xa) % Finer = x100 % W s

244 (34.55x1,04) % Finer = x100 % 50 = % R = R c - miniscus corection = = R = (tabel 6-5) Maka harga L = 10,8 Maka diameter ukuran partikel tanah : D = K L t = 0, ,8 60 = 0,00547 mm

245 BAB IV KESIMPULAN DAN SARAN IV. 1 Kesimpulan Sampel tanah pada kedalaman 1 meter dan 3 meter mempunyai ukuran butiran lebih kecil dari 0,075 mm, jadi tanah tersebut termasuk tanah jenis lanau (silt) atau lempung (clay). IV. 2 Saran 1. Pastikan peralatan dalam keadaan baik. 2. Dalam pengujian hydrometer usahakan tabung hydrometer tidak bergerak gerak karena dapat mempengaruhi pembacaan Ra. 3. Usahakan dalam pembacaan harus teliti. 4. Sebaiknya praktikum hydrometer dan sieve analysis dilaksanakan secara berurutan. Karena kedua modul saling berkaitan. IV.3 Sumber kesalahan 1. Kurangnya ketelitian pratikan dalam pembacaan. 2. Karena perbedaan tinggi muka air yang sangat kecil, menyebabkan pembacaan koreksi nol dan koreksi miniscus tidak didapat ketepatan untuk pembacaan koreksi 0 o C.

246 DAFTAR PUSTAKA 1. Herliana.L, Ir. ; Rahmat Setyadi, Ir. : Pedoman Praktikum Mekanika Tanah ( Bagian II ), Laboratorium Mekanika Tanah Institut Teknologi Indonesia, Serpong Bowles : Sifat-sifat Fisis dan Geoteknis Tanah. 3. Hary Christady Hardiyatmo : Mekanika Tanah I

247 LAPORAN PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH MODUL XIII : SONDIR KELOMPOK I : 1. Ruth Christiana ( ) 2. Zohansyah M ( ) 3. Imung Amanahtiya ( ) 4. Amelia Tressia K ( ) 5. Seandyan Dharma P ( ) 6. Pearlson PK ( ) ASISTEN : Dwi B.B.M LABORATORIUM BAHAN BANGUNAN DAN TEKNOLOGI BETON FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN INSTITUT TEKNOLOGI INDONESIA SERPONG 2013

248 MODUL PRAKTIKUM : Sondir TANGGAL PRAKTIKUM : PENYUSUN MODUL ASISTEN PENANGGUNG JAWAB : Amelia Tressia K : Dwi B.B.M BAB I PENDAHULUAN I.1. Maksud dan Tujuan Maksud Adapun yang dimaksud dengan sondir adalah uji penetrasi kerucut. Tujuan a. Untuk menentukan tekanan pada ujung conus. b. Untuk menentukan hambatan pelekat antara tanah dan bahan. c. Untuk menentukan daya dukung tanah terhadap tiang tiang pancang I.2. Teori dan Rumus Teori Sondir dilakukan untuk mendapatkan kekuatan tanah pada kedalaman tertentu. Pada sondir ini digunakan penetrometer dengan ujung biconus. Adapun pengertian penetrasi itu sendiri adalah pengujian yang dilakukan dengan menekan atau memukul berbagai macam alat kedalam tanah dan mengukur besarnya gaya atau jumlah pukulan yang diperlukan. Tujuan

249 penetrasi ini yaitu supaya kita dapat menentukan dalamnya lapisan tanah yang berbeda dan mendapatkan indikasi mengenai kekuatannya. Pada praktikum ini pengujian yang diterapkan adalah pengujian penetrasi statis dan penetrometer statis yang dipakai hanyalah alat sondir (Dutch penetrometer), yaitu suatu alat statis yang berasal dari negeri Belanda. Dengan alat ini ujungnya ditekan secara langsung ke dalam tanah sehingga lubang bor tidak diperlukan.ujung tersebut yang berbentuk conus (kerucut) dihubungkan pada suatu rangkaian stang stang dan casting luar (juga disebut pipa sondir) ditekan kedalam tanah dengan pertolongan suatu rangka dan dongkrak yang dijangkarkan / diangkurkan pada permukaan tanah. Ada dua macam ujung penetrometer yang biasa dipakai, yaitu : 1. Standard type (mantel conus), pada ujung alat sondir tersebut yang diukur hanya perlawanan ujung (nilai conus). 2. Friction sleeve atau adhesion type (biconus), pada ujung alat sondir tersebut yang diukur adalah nilai conus dan nilai hambatan pelekat. Kedua ujung penetrometer ini adalah sebuah kerucut (conus) yang mempunyai sudut puncak sebesar 60 o dengan luas penampang 10 cm 2 (diameter 3,57 cm). Pada praktikum sondir ini ujung penetrometer yang digunakan adalah friction sleeve (biconus), nilai conus dan hambatan pelekat kedua duanya diukur. Ini dilakukan dengan menekan stang dalam. Pada permulaan hanya conus yang ditekan kebawah dan dengan demikian hanya nilai conus yang diukur. Bila conus telah digerakkan sejauh 4 cm, maka dengan sendirinya ia akan menggait friction sleeve dan conus beserta friction sleeve kemudian ditekan kebawah secara bersama sama sedalam 4 cm secara terus menerus dengan kecepatan antara mm / detik, sementara itu besarnya perlawanan tanah terhadap kerucut penetrasi (Q C ) juga terus menerus diukur. Jadi nilai conus dan hambatan pelekat diukur secara terpisah. Nilai conus digambar dalam kg/cm. Nilai hambatan pelekat kemudian didapatkan dengan mengurangkan besarnya nilai conus dari jumlah nilai keseluruhan atau digambar sebagai jumlah untuk kedalaman yang tertentu per cm keliling, yaitu kg/cm.

250 Kemudian dengan hanya menekan casing (selubung) luarnya saja, conus, friction sleeve, dan stang stang secara keseluruhan akan tertekan kebawah sampai suatu kedalaman dimana dilakukan pembacaan berikut. Hal ini secara otomatis dan mengembalikan conus dan friction sleeve pada posisi yang siap untuk pengukuran berikutnya. Pembacaan biasanya dilakukan setiap 20 cm. Perlu diperhatikan bahwa conus harus selalu tetap vertikal selama penetrasi Rumus-rumus (Qc x Fc) + (F x Fm) = (Qt x Fr). Rumus I.2.1 dimana : Fc = Luas permukaan dari ujung konus ( 10 cm 2 ) Fm = Luas selimut silinder ( 150 cm 2 ) Fr = Luas total permukaan bikonus yang bergeser dengan tanah (10 cm 2 ) Qc = Tekanan konus (kg/cm 2 ) Qt = Tekanan konus total (kg/cm 2 ) F = Hambatan pelekat (kg/cm 2 )

251 Dengan memasukkan harga harga pada rumus tersebut maka didapat : Dimana : F tp = Luas Tiang Pancang F ktp = Keliling Tiang Pancang SF1 = Angka keamanan 1 (2 3) SF2 = Angka keamanan 2 (2 5)

252 1.3. Peralatan yang digunakan a. Satu set peralatan lengkap sondir b. Manometer dengan kapasitas 0-50 kg/cm dan kg/cm c. Seperangkat pipa sondir lengkap dengan batang dalam dengan panjang masing masing 1 meter. d. Biconus dengan luas conus 10 cm dan luas mantel 150 cm. e. Angkur sebanyak 2 buah lengkap dengan besi pemutar. f. Kunci kunci pipa. g. Minyak hidrolik. h. Cangkul, kuas, meteran, dan alat-alat pembersih. i. Waterpass untuk memastikan alat sondir tegak lurus dengan tanah.

253 BAB II PELAKSANAAN PERCOBAAN II.1. Persiapan Percobaan a. Tentukan lokasi sondir, bersihkan alat alat dan beri oli. b. Pasang keempat angkur pada sudut sudut dari titik lokasi dengan bantuan stang pemutar. Jarak antar angkur 80 cm. c. Letakkan alat sondir tepat ditengah tengah keempat angkur tersebut dan harus berdiri tegak vertikal ke segala arah. d. Isi oli pada mesin sondir, usahakan jangan ada sampai uadara masuk pada saluran manometer. e. Pasang alat manometer pada alat sondir, sebelumnya periksa terlebih dahulu apakah manometer tersebut berjalan baik atau tidak. f. Periksa apakah biconus dan batang batang sondir masih dalam keadaan baik atau tidak. II.2. Jalannya Percobaan a. Tancapkan biconus tegak lurus pada titik lokasi. Caranya dengan memasang waterpass pada biconus untuk memastikan biconus tersebut tegak lurus terhadap permukaan tanah. b. Sambung biconus dengan batang sondir, Pembacaan manometer telah siap dimulai. c. Buka kran manometer dengan kapasitas 0 50 kg/cm 2 dan tutup kran manometer dengan kapasitas kg/cm 2 d. Tekan conus perlahan lahan dengan cara memutar engkol dan lakukan pembacaan Q c setiap penurunan 20 cm. e. Tekan stang dalam dari batang sondir, lalu sambil memutar engkol baca perlawanan ujung Q c pada manometer 0 50 kg/cm 2. f. Setelah batang dalam turun sedalam 4 cm., dengan sendirinya akan menjepit mantel biconus dan jarum manometer akan melonjak yang merupakan harga Q t. g. Hentikan penekanan stang dalam.

254 h. Tekan pipa luar / casing saja sampai kedalaman berikutnya. i. Pada saat penambahan batang, pegang erat erat ujung batang sondir yang ada didalam tanah dengan menggunakan tangan, kemudian sambung dengan pipa sondir yang baru. Lalu sambungkan pipa sondir terrsebut dengan biconus. j. Setelah pembacaan manometer sudah melebihi 0 50 kg/cm, buka kran manometer kg/cm. Jangan lupa untuk menutup kran manometer 0 50 kg/cm. Pembacaan tetap dilakukan pada setiap penambahan kedalaman 20 cm. k. Dengan cara yang sama seperti pada uraian diatas, pengamatan terus dilakukan sampai tekanan konus Q c mencapai lebih besar dari 150 kg/cm atau sampai pada lapisan tanah yang paling keras. l. Setelah mencapai harga tersebut, putar engkol berlawanan untuk mengangkat batang sondir dari dalam tanah. Proses ini harus dilaksanakan secara hati hati karena bila tidak hati hati maka batang sondir dapat tertinggal dalam tanah.

255 BAB III HASIL PERCOBAAN III.1. Data Terlampir Terlampir III.2. Contoh Perhitungan 1. Lembar 131 Pengisian pada lembar 131 didapat dari data dilapangan pada saat penekanan pada ujung conus. Dengan niilai Qc = 250 kg/cm 2 dan nilai Qt = 260 kg/cm 2 pada kedalaman 1460 cm (14.60 m). 2. Lembar 132 Pada kolom 1 (kedalaman), mulai dari kedalaman 0 cm (0 m) sampai kedalaman 1460 cm (14.60 m). Pada kolom 2 (Qc), didapat dari data yang ada pada lembar 131. Nilai Qc Mulai dari nilai 0 kg/cm² sampai nilai 250 kg/cm 2, dimana nilai akhir tersebut didapat dari ujung penekanan pada ujung conus, yang merupakan nilai perlawanan ujung. Pada kolom 3 (Qt), nilai yang didapat dari data pada lembar 131. Nilai Q t mulai dari nilai 0 kg/cm 2 sampai nilai 260 kg/cm 2, dimana nilai tersebut didapat setelah batang dalam turun 4 cm ( 0,04 ) dan menjepit mantel biconus. Pada kolom 4 (F) merupakan hasil perhitungan sebagai berikut (diambil kedalaman 1000 cm = 10 m ) : F = Qt Qc 15

256 = = 1.4 kg/cm ² Pada kolom 4 (HP) merupakan hasil perhitungan sebagai berikut (diambil kedalaman 1000 cm = 10 m ) : HP = 1 x F = 20 cm x 1.4 kg/cm 2 = 2.8 kg/cm 2 Pada kolom 4 (JHP) merupakan hasil perhitungan sebagai berikut (diambil kedalaman 1000 cm = 10 m ) : JHP = ( F x 1 ) + JHP sebelumnya = ( 1,267 x 20 ) = = 5.6 kg/cm 3. Lembar 133 Pada lembar 133 adalah gambar grafik dari hasil perhitungan pada lembar 132. Perhitungan jumlah tiang pancang yang mana nilai nilainya didapat dari data dan perhitungan sondir. Contoh perhitungannya adalah sebagai berikut : Diketahui : Ø = 140 mm = 14 cm

257 P = 50 ton = kg SFI = 3 SFII = 4 Untuk kedalaman 20 m : Qc = 13 kg/cm JHP = 2.66 kg/cm 2 Untuk kedalaman 1460 m : Qc = 250 kg/cm 2 JHP = 2076 kg/cm 2 Ditanya : a. Daya dukung ijin per tiang pancang (P)? b. Jumlah tiang pancang (n)? Penyelesaian : a. Ftp = ¼. π. D 2 = ¼. (3.14).(14) 2 = 153,89 cm 2 Fktp = π. D = (3,14).(14) = 43,96 cm jadi untuk kedalaman 20 m :

258 Qc x Ftp JHP x Fktp P = ± SF1 SF2 13 x x 43,96 = ± 3 4 = ± P max = = kg Jadi untuk kedalaman 1460 m : Qc x Ftp JHP x Fktp P = ± SFI SFII 250 x 153, x 43,96 = ± 3 4 P max = = kg

259 b. Untuk kedalaman 20 m : P = kg P max = kg Jumlah tiang pancang (n ) = P P max = = Untuk kedalaman 1460 m : P = kg P max = kg Jumlah tiang pancang (n) = P P max

260 = =

261 BAB IV KESIMPULAN DAN SARAN IV. 1. Kesimpulan a. Pada praktikum sondir ini nilai nilai yang dapat adalah sebagai berikut : 1. Qc ( tekanan conus ) = 250kg/cm 2 2. Qt (Tekanan total conus ) = 260 kg/cm 2 3. Hp (Hambatan pelekat ) = JHP (jumlah hambatan pelekat) = 2076 Nilai nilai tesbut didapat pada kedalaman 1460 cm (14.60), dimana lapisan tersebut adalah lapisan tanah keras yang kita ketahui melalui nilai Qc = 225 kg/cm 2. b. Pengujian dengan menggunakan alat sondir dapat mempunyai beberapa keuntungan sebagai berikut : 1. Tidak diperlukan pemboran tanah untuk melakukan penyelidikan tanah. 2. Dengan melihat grafik pada lembar 133 (terlampir), dimana hasil alat sondir memberikan gambaran yang baik mengenai kondisi tanah. 3. Alat sondir ini sangat cocok untuk keadaan di Indonesia karena terdapat banyak lapisan lempung yang dalam dengan kekuatan yang rendah sehingga tidak sulit untuk ditembus oleh alat ini. 4. Lapisan pasir dapat dipakai sebagai petunjuk mengenai kepadatan relatif (relatif density) pasir tersebut. 5. Selain dapat mengetahui nilai tekanan conus atau perlawanan ujung (secara empiris), alat sondir tersebut dapat mengetahui hambatan pelekat antara mantel dengan tanah sehingga dapat diaplikasikan pada pondasi tiang terapung (floating pile). 6. Biaya yang dikeluarkan relatif lebih murah.

262 7. Tidak menimbulkan pencemaran lingkungan. c. Sedangkan pengujian dengan menggunakan alat sondir mempunyai kerugian sebagai berikut : 1. Tidak memberikan keterangan kepada kita mengenai terdiri dari apa sajakah tanah tersebut. 2. Tidak seperti pada uji penetrasi baku (standard penetration test), dimana contoh tanah tidak dapat diperoleh untuk penyelidikan langsung (observasi mata) atau untuk uji laboratorium. 3. Pengerjaannya tidak praktis dan masih menggunakan tenaga manusia sebagai penggeraknya. IV.2. Sumber Kesalahan a. Kurang konstannya praktikan pada saat memutar engkol. b. Kurang teliti dan kurang cermatnya praktikan pada saat membaca manometer. IV.3. Saran a. Sebelum memulai praktikum, sebaiknya praktikan membaca terlebih dahulu buku praktikum serta mendengarkan penerangan yang diberikan oleh asisten. b. Sebaiknya praktikum dilakukan pada daerah yang mempunyai permukaan tanah yang datar agar tidak miring pada waktu meletakkan sondir. c. Sebaiknya lokasi praktikum tidak berada diatas tanah urugan. d. Dalam mementukan lokasi praktikum, praktikan diharapkan berhati-hati terhadap kabel yang tertimbun didalam tanah. e. Sebaiknya periksa terlebih dahulu kondisi alat agar tidak terganggu pada waktu melaksanakan praktikum. f. Usahakan agar memutar stang secara konstan pada alat sondir. g. Dalam melaksanakan praktikum ini diperlukan ketelitian dalam membaca manometer agar diperoleh hasil yang akurat. h. Usahakan agar lebih hati hati dalam mengambil batang sondir dari dalam tanah.

263 Daftar Pustaka 1. Riana herlina H. Pranowo L., Ir.; Rahmat Setiyadi,Ir.; Pedoman Praktikum Mekanika Tanah (Bagian 2), Laboratorium mekanika Tanah Fakultas Teknik Sipil dan perencanaan Institut Teknologi Indonesia; Serpong; Braja M Das ; Mekanika tanah Jillid 2, Erlangga ; Jakarta, Wesley, L. D, Dr. Ir.; Mekanika Tanah ; Badan Penerbit Pekerjaan Umum ; Jakarta ; Craig, R.f.; Budi Susilo S,; Mekanika Tanah ; Erlangga; Jakarta; 1991.

264 LAPORAN PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH MODUL XIV : TRIAXIAL KELOMPOK I : 1. Ruth Christiana ( ) 2. Zohansyah M ( ) 3. Imung Amanahtiya ( ) 4. Amelia Tressia K ( ) 5. Seandyan Dharma P ( ) 6. Pearlson PK ( ) ASISTEN : Dwi B.B.M LABORATORIUM BAHAN BANGUNAN DAN TEKNOLOGI BETON FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN INSTITUT TEKNOLOGI INDONESIA SERPONG 2013

265 MODUL PRAKTIKUM : Triaxial TANGGAL PRAKTIKUM : PENYUSUN MODUL ASISTEN PENANGGUNG JAWAB : Imung Amanahtiya : Dwi B.B.M BAB I PENDAHULUAN I.1. Maksud dan Tujuan Maksud Pengujian triaxial adalah salah satu pengujian kekuatan geser tanah yang dilakukan di laboratorium dengan menggunakan seperangkat alat triaxial. Tujuan Tujuan dari praktikum ini adalah : 1. Untuk mengukur Unconsolidated Undrained Strengh tanah dalam keadaan undisturbed. 2. Untuk mengetahui parameter sudut geser () dan nilai kohesi tanah (c). 3. Untuk mengetahui tegangan horizontal ( 3 ) dan tegangan vertikal ( 1 ). I.2. Dasar Teori dan Rumus yang Dipakai Dasar Teori Pengetahuan tentang kekuatan geser diperlukan untuk menyelesaikan masalahmasalah yang berhubungan dengan stabilitas tanah. Kekuatan geser tanah merupakan perlawanan internal tanah persatuan luas terhadap keruntuhan atau pergseran sepanjang

266 bidang geser dalam tanah. Parameter-parameter kekuatan geser untuk suatu tanah tertentu dapat ditentukan dari hasil-hasil pengujian laboratorium pada contoh-contoh tanah lapangan yang mewakili untuk menganalisis masalah stabilitas tanah seperti daya dukung pondasi bangunan, stabilitas talud (lereng), dan tekanan tanah ke samping pada turap maupun dinding penahan tanah. Pengujian parameter kekuatan geser tanah dapat dilakukan dengan tiga cara yaitu : 1. Pengujian geser langsung (direct shear) Percobaan geser langsung dengan seperangkat alat direct shear, kekuatan geser dapat diukur secara langsung. Uji geser langsung adalah pengujian tertua dan paling sederhana untuk suatu pengujian kekuatan geser tanah. 2. Uji tekan bebas (Unconfined Compression Test) Unconfined compression Test adalah pengujian ketahanan tanah terhadap gaya vertikal dimana sisi-sisi horizontalnya dibiarkan bebas agar kita dapat melihat keruntuhan tanahnya secar visual. Pengujian ini adalah bentuk khusus dari Unconsolidated Undrained Test (UU Test) yang umumnya dilakukan terhadap sampel tanah lempung. 3. Uji Triaxial Pengujian ini merupakan pengujian kekuatan geser tanah yang paling dapat diandalkan dan cocok untuk segala jenis tanah. Keuntungan dari pengujian ini adalah bahwa kondisi pengaliran dapat dikontrol, tekanan air pori dapat diukur dan bila diperlukan tanah jenuh dengan permeabilitas rendah dapat dibuat terkonsolidasi. Pengujian ini menggunakan sebuah contoh tanah yang berbentuk silinder dengan perbandingan antara panjang dan diameternya memenuhi persyaratan dimensinya yaitu 2D L 3D. Sebab bila L < 2D, sudut bidang runtuhnya akan mengalami overlap. Dan bila L > 3D sampel akan berlaku seperti kolom, akan mempunyai bahaya tekuk. Sehingga panjang contoh tanah yang ideal yaitu apabila perbandingan panjang dan diameternya yaitu 1 : 2. Contoh tersebut dibebani secara simetri aksial seperti terlihat pada gambar :

267 Pengujian ini menggunakan seperangkat alat Triaxial seperti gambar berikut ini : Gambar I..2. Alat triaxial Dasar alat yang berbentuk lingkaran memiliki sebuah alas untuk meletakan contoh tanah. Alas tersebut memiliki lubang masuk yang digunakan untuk pengaliran air atau untuk pengukuran tekanan air pori. Ada juga alas yang memiliki dua buah lubang masuk, sebuah untuk pengaliran air dan yang lainnya untuk pengukuran tekanan air pori. Yang merupakan badan dari inti alat tersebut adalah sebuah silinder tembus pandang (perspex cylinder) yang

268 ditutup oleh sebuah cincin dan penutup lingkaran atas. Penutup lingkaran atas tersebut memiliki lubang ditengah-tengahnya sebagai jalan masuk untuk batang pembeban (loading ram). Silinder dan penutupnya dijepit ke dasar alat yang ditutup dengan cincin berbentuk ). Ada berbagai macam kemungkinan prosedur pengujian dengan alat triaxial, tetapi hanya ada tiga jenis pengujian yang pokok yaitu : 1. Tak terkonsolidasi tak terdrainasi (Unconsolidated Undrained) Contoh tanah mengalami tekanan sel tertentu, kemudian digunakan selisih tegangan utama secara tiba-tiba tanpa pengaliran pada setiap tahap pengujian. 2. Terkonsolidasi tak terdrainasi (Consolidated Undrained) Pengaliran pada contoh tanah diperbolehkan dibawah tekanan sel tertentu sampai konsolidasi selesai. Kemudian digunakan selesih tegangan utama tanpa pengaliran. Pengukuran tegangan air pori dilakukan selama keadaan tanpa pengaliran. 3. Terdrainasi (Drained) Pengaliran pada contoh tanah diperbolehkan dibawah tekanan tertentu sampai konsolidasi selesai. Kemudian dengan pengaliran yang masih diperbolehkan, digunakan selisih tegangan utama dengan kecepatan sedang untuk membuat kelebihan tekanan air pori tetap nol. Pada pengujian triaxial, konsolidasi terjadi di bawah kenaikan tegangan total yang sama, yang tegak lurus dengan permukaan atas dan permukaan keliling contoh tanah. Pada keadaan ini tegangan lateral pada contoh tanah tidak sama dengan nol akibat pengaliran melalui piringan berpori pada bagian atas dan bawah contoh, terjadi penghilangan kelebihan tekanan air pori. Kriteria Keruntuhan Menurut Mohr-Coloumb Menurut Mohr, keruntuhan pada suatu material terjadi akibat kombinasi kritis antara tegangan normal dan geser dan bukan karena salah satu tegangan saja. Dan oleh Coloumb keruntuhan itu dinyatakan sebagai sebuah garis lurus yang menunjukan hubungan linear antara tegangan normal dan tegangan geser. Maka dapat dikatakan bahwa bila sejumlah tegangan diketahui, dimana masingmasing tegangan itu menyebabkan keruntuhan geser pada tanah, sebuah garis singgung dapat dibuat pada lingkaran Mohr. Garis singgung tersebut dinamakan selubung keruntuhan (failure envelope) tanah.. Tekanan sel yang terjadi disebut tegangan utama kecil, sedangkan

269 jumlah tekanan sel dan tegangan aksial yang digunakan disebut tegangan utama besar. Kondisi-kondisi tegangan tersebut dapat disajikan dalam bentuk lingkaran Mohr seperti di bawah ini : Gambar I.3 : Gambar Lingkaran Mohr dan garis keruntuhan. (Sumber : Das, Braja M, 1995) Rumus yang Dipakai Rumus yang Dipakai untuk Perhitungan Data 1. Mencari tegangan vertikal yang diberikan : d K * M A' σ1 d 3 dimana :

270 1 = Tegangan vertikal yang diberikan (kg/cm 2 ). 3 = Tegangan horizontal yang konstan (kg/cm 2 ). M K = Dial deformasi. = Kalibrasi dari proving ring. A = Luas penampang sampel tanah yang telah dikoreksi (cm 2 ). 1. Mencari luas penampang sampel tanah yang digunakan : Ao 1 D 4 2 dimana : L Lo Ao A' 1- Ao = Luas penampang sampel tanah yang diujikan (cm 2 ). ε ΔL Lo D = Unit strain. = Perubahan panjang contoh tanah. = Tinggi atau panjang contoh tanah mula-mula (cm). = Diameter sampel tanah yang digunakan (cm). H = kedalaman contoh tanah yang diambil (m). 2. Mencari kadar air : dimana : Wsat W Ka W dry dry x 100 % Ka W sat W dry = Kadar air. = Berat tanah basah. = Berat tanah kering Oven.

271 3. Mencari berat isi tanah : dry W V dry dry sat W V sat sat dimana : γ dry = Berat isi kering. V dry = Volume tanah kering. γ sat = Berat isi basah. V sat = Volume tanah basah. Rumus yang Digunakan untuk Perhitungan Kriteria Keruntuhan Mohr-Coloumb 1. Mencari tegangan geser : c tan 1-3 sin dimana : = Sudut geser internal. = Sudut antara bidang utama dengan bidang runtuh. 1 = Tegangan vertikal yang diberikan (kg/cm 2 ). 3 = Tegangan horizontal yang konstan (kg/cm 2 ). c = nilai kohesi tanah (kg/cm 2 ). 2. Mencari tegangan normal : n cos2 2 2

272 dimana : n = Tegangan normal (kg/cm 2 ). = Sudut geser internal. 1 = Tegangan vertikal yang diberikan (kg/cm 2 ). 3 = Tegangan horizontal yang konstan (kg/cm 2 ). I.3. Alat-alat dan Bahan yang Digunakan I.3.1. Alat-alat yang digunakan 1. Satu set alat triaxial 2. Pompa penghisap udara 3. Extruder untuk mengeluarkan contoh tanah 4. Mold dengan diameter ± 3.5 cm. 5. Jangka sorong 6. Oven dengan suhu 105 C C. 7. Timbangan dengan ketelitian 0.01 gr. 8. Gergaji kawat 9. Spatula 10. Kompresor listrik I.3.2. Bahan yang digunakan Percobaan ini menggunakan Tiga sampel tanah undisturbed untuk masing-masing kedalaman 1 meter dan 3 meter.

273 BAB II PERCOBAAN II.1. Persiapan Percobaan 1. Ukur diameter ring yang akan digunakan untuk mencetak tanah undisturbed kemudian permukaan bagian dalam ring dilumuri dengan vaseline. Contoh tanah undisturbed dikeluarkan dengan alat extruder dan langsung dicetak dengan ring pencetak. 2. Keluarkan tanah yang telah dicetak dari ring. 3. Ukur tinggi contoh tanah untuk menghitung volumenya, kemudian timbang berat contoh tanah tersebut. 4. Contoh tanah kemudian dimasukan dalam membran karet dengan bantuan membran stretcher dan penghisap, usahakan agar contoh tanah tidak rusak dan tidak terdapat gelembong udara yang tersekap dalam membran karet. 5. Contoh tanah yang telah diselubungi membran karet kemudian masukan ke dalam tabung sel triaxial. 6. Bagian atas diletakan plat penerus gaya yang dilengkapi dengan selang sebagai saluran keluarnya air tanah. 7. Setelah contoh tanah selesai dipasang dan berdiri tegak dengan baik, kemudian tabung sel ditutup rapat-rapat. II.2. Jalannya Percobaan 1. Sel triaxial diisi dengan air sampai penuh, diusahakan agar jangan ada gelembung udara yang terperangkap dalam sel triaxial. 2. Karena pengisian air ini, pada sel tersebut mengalami tekanan yang diberikan oleh kompresor, kemudian menekan contoh tanah radi segala arah yang besarnya dapat dilihat di manometer. Fungsi tekanan ini adalah sebagai pengganti tegangan lateral (σ 3 ). 3. Tentukan besarnya σ 3 dengan memutar kran dan memberi tekanan udara dengan kompresor; misalnya : - Untuk kedalaman 1 meter σ 3 = 0.25 kg/cm 2 ; 0.5 kg/cm 2 ; 0.75 kg/cm 2.

274 - Untuk kedalaman 3 meter σ 3 = 0.5 kg/cm 2 ; 1 kg/cm 2 ; 1.5 kg/cm Jalankan alat penekan arah vertikal dengan kecepatan penurunan 2 % permenit dari tinggi contoh alat. 5. Pembacaan load dial dilakukan setiap deformasi atau penuruan bertambah 0.5 mm. 6. Pembebanan diteruskan hingga contoh tanah mengalami keretakan atau sampai pembacaan load dial turun kembali atau bila ditemukan tiga kali pembacaan load dial yang sama. 7. Kemudian air dalam sel triaxial dikeluarkan dengan cara memberi tekanan adri kompresor, dan udara yang masih ada dalam tabung dikeluarkan. 8. Tabung sel dikeluarkan dari unit triaxial lalu membran karet dilepas dan tanah dikeluarkan dari sel triaxial. 9. Gambar bentuk dan garis-garis keretakannya. 10. Contoh tanah ditimbang dan dimasukan ke dalam oven selama jam. Kemudian ditimbang lagi dan hitung kadar airnya. 11. Percobaan ini dilakukan lagi untuk contoh tanah yang lainnya dengan σ 3 yang berbeda

275 BAB III ANALISA DAN PERHITUNGAN III.1. Data-data Tanah Kedalaman 1 meter Sampel 1 : 1. Berat tanah basah + can = gram. 2. Berat tanah kering + can = gram. 3. Berat can = 9.38 gram. 4. Diameter sampel = 3.81 cm. 5. Tinggi sampel = 8.05 cm. 6. Tekanan lateral terbesar = kg/cm 2 Sampel 2 : 1. Berat tanah basah + can = gram. 2. Berat tanah kering + can = gram. 3. Berat can = 9.42 gram. 4. Diameter sampel = 3.80 cm. 5. Tinggi sampel = 8.15 cm. 6. Tekanan lateral terbesar = 519 kg/cm 2 III.2. Analisa Data 1. Mencari kadar air : - Sampel 1 : Ka 1 x 100% % - Sampel 2 :

276 Ka3 x 100% % Kadar air rata-rata : % 2. Mencari Berat isi tanah : - Mencari Luas permuakaan sampel tanah : 2 Ao1 1 D cm 1 2 Ao2 D cm - Mencari volume sampel tanah : V1 Ao V 3 1 xl 11.4 x cm Ao 3 xl x cm - Mencari berat isi tanah : Berat isi basah : sat1 sat gr/cm gr/cm Berat isi basah rata-rata : gr/cm 3 Berat isi kering :

277 dry1 dry gr/cm gr/cm Berat isi kering rata-rata : gr/cm 3 - Mencari faktor koreksi luas : Mencari luas yang sudah terkoreksi : 11.4 A 1' cm 2 A ' cm 3. Mencari tegangan deviator : 0.144* d * 363 d Mencari tegangan vertikal : - Sampel 1 : Sampel 2 :

278 Mencari sudut geser internal tanah : Dari gambar lingkaran Mohr didapat sudut geser internal tanah adalah : - Kedalaman 1 meter = 44 - Kedalaman 3 meter = Menentukan nilai kohesi tanah : Dari gambar lingkaran Mohr didapat nilai kohesi tanah sebagai berikut : - Kedalaman 1 meter = kg/cm 2 - Kedalaman 3 meter = 0.94 kg/cm 2

279 BAB IV KESIMPULAN DAN SARAN IV.1. Kesimpulan 1. Percobaan uji geser triaxial dilakukan untuk menentukan parameer kekuatan geser tanah yaitu nilai kohesi tanah dan sudut geser keruntuhan tanah. 2. Dari hasil perhitungan dan pengolahan data didapat : Kedalaman Sampel 3 (m) (Kg/cm 2 ) (Kg/cm 2 ) 1 C (Kg/cm 2 ) () (Kg/cm 2 ) IV.2. Saran 1. Pelaksanaan praktikum harus mengikuti prosedur pelaksanaan praktikum agar tidak terjadi kesalahan yang akan mempengaruhi hasil pengujian. 2. Pada saat pemasangan membran karet untuk melapisi sampel tanah harus dilakukan dengan hati-hati sehingga membran tersebut tidak rusak.

280 DAFTAR PUSTAKA 1. Craig.R.F, Mekanika Tanah, Edisi IV, Erlangga, Jakarta, Das, Braja, M., Mekanika Tanah (Prinsip-Prinsip Rekayasa Geoteknik), Jilid 2, Erlangga, Jakarta, Lumingkewas, Riana, H., Pedoman Praktikum Mekanika Tanah I, Laboratorium Mekanika Tanah, Institut Teknologi Indonesia, Serpong, 1996.

281 LAMPIRAN Gambar I.1 Hand boring Gambar X.1 penghitungan berat pasir

282 Gambar X.2. Pengambilan sample tanah Gambar X.3. Pelaksanaan Sand density cone test

283 Gambar XI.1. Pelaksanaan Sieve Analysis Gambar XI.2. Penhitungan berat sample

284 Gambar III.1. Pengukuran Unconfined