![Bab 2 Pengujian Pemadatan Tanah Kelompok 2 Acc [PDF]](https://pdfs.asia/img/200x200/bab-2-pengujian-pemadatan-tanah-kelompok-2-acc.jpg)
4 0 2 MB
Laporan Praktikum Mekanika Tanah 2 2020 Bab 2 Pengujian Pemadatan Tanah Kelompok 2
BAB 2 PENGUJIAN PEMADATAN TANAH 2.1 Pengujian Pemadatan Standar ( Standart Proctor Test ) 2.1.1 Maksud dan Tujuan Adapun maksud dan tujuan dari pengujian ini, antara lain, 1. Mengetahui kadar air optimum pada suatu pemadatan dengan gaya tertentu. 2. Untuk mengetahui angka pori dan porositas tanah. 3. Untuk mengetahui berat isi tanah basah di lapangan. 4. Untuk mengetahui berat isi tanah kering maksimum di lapangan. Pengujian ini digunakan standar SNI 1742:2008 dan SNI 1743:2008, dimana sampel diuji dengan metode pengujian A, sampel tanah lolos saringan No. 4 (4,75 mm), diameter mould 10 cm, dan dibagi menjadi 3 lapis dengan tumbukan sebanyak 25 kali di tiap lapisnya.
2.1.2 Alat dan Bahan Alat dan bahan yang digunakan pada pengujian ini antara lain, : 1.
Mould, tempat untuk memadatkan, diameter ± 101,60 mm
Gambar 2.1 Mould Sumber : https://www.youtube.com/watch?v=XMlzc0KnJec&t=1528s
4 Alya Syahira Sidharta I0119022
Laporan Praktikum Mekanika Tanah 2 2020 Bab 2 Pengujian Pemadatan Tanah Kelompok 2
2.
5
Alat penumbuk, berupa palu besi diameter = 5 cm, tinggi jatuh = 30 cm, dan berat = 2,5 kg
Gambar 2.2 Alat penumbuk Sumber : https://www.youtube.com/watch?v=XMlzc0KnJec&t=1528s
3.
Alat pengeluar benda uji
Gambar 2.3 Alat pengeluar benda uji Sumber : https://www.youtube.com/watch?v=XMlzc0KnJec&t=1528s
4.
Timbangan
Gambar 2.4 Timbangan Sumber : https://www.youtube.com/watch?v=XMlzc0KnJec&t=1528s Alya Syahira Sidharta I0119022
Laporan Praktikum Mekanika Tanah 2 2020 Bab 2 Pengujian Pemadatan Tanah Kelompok 2
5.
Oven pengering 1100 C ± 50 C
6.
Pisau perata
6
Gambar 2.5 Pisau perata Sumber : https://www.youtube.com/watch?v=XMlzc0KnJec&t=1528s
7.
Saringan nomor 4 (4,75 mm)
Gambar 2.6 Saringan no.4 Sumber : https://www.youtube.com/watch?v=XMlzc0KnJec&t=1528s
8.
Alat pencampur
9.
Cawan
Gambar 2.7 Cawan Sumber : https://www.youtube.com/watch?v=XMlzc0KnJec&t=1528s Alya Syahira Sidharta I0119022
Laporan Praktikum Mekanika Tanah 2 2020 Bab 2 Pengujian Pemadatan Tanah Kelompok 2
10.
7
Jangka sorong
Gambar 2.8 Jangka sorong Sumber : https://www.youtube.com/watch?v=XMlzc0KnJec&t=1528s
11.
Air
Gambar 2.9 Air Sumber : https://www.youtube.com/watch?v=XMlzc0KnJec&t=1528s
12.
Contoh tanah lolos saringan no.4
Gambar 2.10 Tanah lolos saringan no.4 Sumber : https://www.youtube.com/watch?v=XMlzc0KnJec&t=1528s Alya Syahira Sidharta I0119022
Laporan Praktikum Mekanika Tanah 2 2020 Bab 2 Pengujian Pemadatan Tanah Kelompok 2
8
2.1.3 Cara Kerja Cara kerja proctor test meliputi, 1. menumbuk contoh tanah di lapangan lalu menyaringnya dengan saringan No. 4 (4,75 mm),
Gambar 2.11 menumbuk tanah lalu menyaringnya dengan saringan no. 4 Sumber : https://www.youtube.com/watch?v=XMlzc0KnJec&t=1528s
2. membagi contoh tanah dengan keadaan kering oven menjadi enam bagian lalu menambahkan dengan air yang kadarnya berbeda (65 ml, 130 ml, 200 ml, 275 ml, 335 ml, dan 450 ml),
Gambar 2.12 Membagi contoh tanah dengan kadar air berbeda Sumber : https://www.youtube.com/watch?v=XMlzc0KnJec&t=1528s
3. mencampur dan mengaduk contoh tanah secara merata. Kemudian meletakkan didalam plastik dan didiamkan selama 24 jam agar homogen,
Alya Syahira Sidharta I0119022
Laporan Praktikum Mekanika Tanah 2 2020 Bab 2 Pengujian Pemadatan Tanah Kelompok 2
9
4. memasukkan contoh tanah yang telah homogen ke dalam mould kira-kira 1/3 bagian, lalu menumbuk 25 kali. Menambah 1/3 bagian lagi, menumbuk merata sebanyak 25 kali. Kemudiam menambah 1/3 bagian lagi sampai mould terisi penuh dan menumbuk merata sebanyak 25 kali,
Gambar 2.13 Memasukkan tanah ke dalam mould Sumber : https://www.youtube.com/watch?v=XMlzc0KnJec&t=1528s
5. meratakan contoh tanah yang berada dalam mould permukaannya sesuai dengan volume mould, kemudian menimbangnya,
Gambar 2.14 Meratakan contoh tanah Sumber : https://www.youtube.com/watch?v=XMlzc0KnJec&t=1528s 6. menyiapkan 3 (tiga) buah cawan yang telah diketahui beratnya,
7. mengeluarkan tanah dari mould dengan dongkrak, kemudian dibagi menjadi tiga
bagian.
Mengambil pada
masing-masing
bagian contohnya,
menimbang dengan cawan yang telah disiapkan sebelumnya, kemudian dioven selama 24 jam,
Alya Syahira Sidharta I0119022
Laporan Praktikum Mekanika Tanah 2 2020 Bab 2 Pengujian Pemadatan Tanah Kelompok 2
10
Gambar 2.15 Mengeluarkan tanah dari mould dengan dongkrak Sumber : https://www.youtube.com/watch?v=XMlzc0KnJec&t=1528s
8. menimbang cawan dan tanah yang telah dioven selama 24 jam tadi untuk mendapatkan kadar airnya,
Gambar 2.16 Menimbang cawan dan tanah kering Sumber : https://www.youtube.com/watch?v=XMlzc0KnJec&t=1528s
9. melakukan hal yang sama untuk sampel-sampel dengan kadar air yang berbeda.
2.1.4 Teori dan Persamaan yang Digunakan Tanah yang akan dipakai dalam konstruksi bangunan seperti tanggul, bendungan tanah atau dasar tanah jalan harus dipadatkan demi memperoleh daya dukung tanah yang diinginkan. Pemadatan tanah merupakan suatu proses mekanis dimana udara dalam pori tanah dikeluarkan. Adapun proses tersebut dilakukan pada tanah yang digunakan sebagai bahan timbunan dengan maksud, 1. mempertinggi kekuatan tanah, 2. memperkecil pengaruh air pada tanah, Alya Syahira Sidharta I0119022
Laporan Praktikum Mekanika Tanah 2 2020 Bab 2 Pengujian Pemadatan Tanah Kelompok 2
11
3. memperkecil compressibility dan daya rembes airnya, 4. kepadatan tanah itu mulai dari berat isi kering tanah ( dry density ) dan tergantung pada kadar air tanahnya ( water content ). Pada derajat kepadatan tinggi berarti : a. Berat isi maksimum, b. Kadar air tanahnya ( w’ ) optimum. Standard compaction ini adalah suatu pengujian tanah disamping pengujian yang lain yaitu modified compaction test untuk memeriksa kadar air tanah dan sifat yang lain. Adapun hasil pengujian (berupa grafik) umumnya dipakai untuk menentukan syarat-syarat yang harus dipenuhi pada waktu pekerjaan pemadatan di lapangan. -
Pengujian pemadatan standar (standart proctor test)
Pengujian pemadatan standar dikenal pula sebagai percobaan pemadatan ringan. Dalam pengujian ini digunakan standar ASTM D698 – 12 dan SNI 1742 – 2008, seperti tabel di bawah ini : Tabel 2.1 Standar Cara Pengujian Standart Proctor Test Cara Pengujian Berdasarkan ASTM D698 – 12
SNI 1742 – 2008
Tanah pada kandungan air yang dipilih ditempatkan menjadi diberikan,
dalam
cetakan
tiga dimensi
dengan
lapisan yang Sampel diuji dengan metode pengujian
masing-masing A (sampel tanah lolos saringan No. 4
lapisan dipadatkan oleh 25 atau 56 (4,75 mm)), diameter mould 10 cm, pukulan dari hammer 5,5-lbf(24,5-N) dan dibagi menjadi 3 lapis dengan turun dari jarak 12-in(305 mm), tumbukan sebanyak 25 kali di tiap menundukkan
tanah
ke
usaha lapisnya.
kompaksi total sekitar 12.400 ft-lbf / ft³(600kN m/m³) Dalam praktikum ini pengujian yang dilakukan adalah pengujian Standar Proctor (Standart Proctor Test) berdasarkan SNI 1742 – 2008. Persamaan yang digunakan dalam pengujian kepadatan tanah untuk pengujian proctor standar (standard proctor test) dapat dilihat pada persamaan (2.1) sampai dengan (2.4) di bawah ini, Alya Syahira Sidharta I0119022
Laporan Praktikum Mekanika Tanah 2 2020 Bab 2 Pengujian Pemadatan Tanah Kelompok 2
12
Berat volume basah (ɣb)
ɣb =
(𝐵1−𝐵2) 𝑉
................................................................................ (2.1)
dengan :
ɣb
= berat volume basah (gram/cm3)
B1
= massa cetakan dan keeping alas (gram)
B2
= massa cetakan, keeping alas dan benda uji (gram)
V
= volume benda uji (cm3)
Kadar air (w) w=
(𝐴−𝐵) (𝐵−𝐶)
x 100 % ........................................................................ (2.2)
dengan : w
= kadar air (%)
A
= massa cawan dan benda uji basah (gram)
B
= massa cawan dan benda uji kering (gram)
C
= massa cawan (gram)
Berat volume kering (ɣd)
ɣd =
(ɣ𝑏) (100+𝑤)
x 100 % ……………………………………………. (2.3)
dengan :
ɣd
= berat volume kering (gram/cm3)
ɣb
= berat volume basah (gram/cm3)
w
= kadar air (%)
Berat volume kering untuk kejenuhan 100 % (ɣzav) ɣzav =
(𝐺𝑠.ɣ𝑤) (100+𝐺𝑠.𝑤)
x 100 % ............................................................. (2.4)
dengan : Alya Syahira Sidharta I0119022
Laporan Praktikum Mekanika Tanah 2 2020 Bab 2 Pengujian Pemadatan Tanah Kelompok 2
13
ɣzav
= berat volume kering untuk kejenuhan 100 % (gram/cm3)
ɣw
= berat volume air (gram/cm3)
w
= kadar air (%)
Gs
= berat jenis tanah
2.1.5 Data dan Contoh Perhitungan Perhitungan untuk contoh tanah I :
Pemberian air
= 270
(ml)
Berat tanah basah + mould
= 3695
(gram)
Berat mould
= 2265
(gram)
Berat tanah basah
= 1430
(gram)
Volume mould
= 981,217
(cm3 )
Tabel 2.2 Data pada cawan I Berat cawan + tanah basah (a)
53,27 gram
Berat cawan + tanah kering (b)
47,17 gram
Berat cawan (c)
5,39 gram
Berat air
6,1 gram
Berat tanah kering Kadar air
41,78 gram 14,60 %
Tabel 2.3 Data pada cawan II Berat cawan + tanah basah (a)
38,44 gram
Berat cawan + tanah kering (b)
34,03 gram
Berat cawan (c)
4,30 gram
Berat air
4,41 gram
Berat tanah kering
29,73 gram
Kadar air
14,83 %
Tabel 2.4 Data pada cawan III Berat cawan + tanah basah (a)
51,65 gram
Berat cawan + tanah kering (b)
45,78 gram
Alya Syahira Sidharta I0119022
Laporan Praktikum Mekanika Tanah 2 2020 Bab 2 Pengujian Pemadatan Tanah Kelompok 2
14
Berat cawan (c)
5,37 gram
Berat air
5,87 gram
Berat tanah kering
40,41 gram
Kadar air
14,53 %
Dari data yang diperoleh dari hasil pengujian kemudian diadakan perhitungan dengan rumus-rumus yang telah ada. Kadar air rata-rata (w) = 14,65 % Specific Gravity (Gs) = 2,7 Berat volume basah ( b )
berat tanah basah volume tanah basah
1430 1,457 gram/cm3 981,217
b
b
Berat volume kering ( dry )
dry
dry
( ) b 100% (100 )
(1,457) 100% 1,271gram/cm3 (100 14,65)
Berat volume kering untuk kejenuhan 100 % ( zav ) 𝛾𝑍𝐴𝑉 =
(𝐺𝑠 × 𝛾𝑤 ) × 100% (100 + (𝐺𝑠 . 𝑤))
𝛾𝑍𝐴𝑉 =
( 2,7 × 1 ) × 100% (100 + (2,7 . 14, ,65))
= 1,935 gram/cm3 Angka Pori (e) 𝑒=
𝐺𝑠 × 𝛾𝑤 × (1 + 𝑤) − 𝛾𝑤 𝛾𝑏 Alya Syahira Sidharta I0119022
Laporan Praktikum Mekanika Tanah 2 2020 Bab 2 Pengujian Pemadatan Tanah Kelompok 2
=
2,7×1×(1+0,1465) 1,457
15
−1
= 1,124 Porositas (n) 𝑒 𝑛= 1+𝑒 1,124
= 1+1,124 = 0,529
Perhitungan selanjutnya disajikan dalam tabel berikut : Tabel 2.5 Perhitungan Proctor Test sampel 270 dan 370 ml Jumlah air (ml) Nomor cawan Berat cawan (gram) Berat cawan + tanah basah (gr) Berat cawan + tanah kering (gr) Berat air (gr) Berat tanah kering (gr) Kadar air (%) Kadar air rata-rata (%) Berat volume basah (ɣb) Berat volume kering (ɣd)
270 A 5,39
B 64,30
C 5,37
A 4.44
370 B 4.44
53,27 47,17 6,10 41,78 14,60
38,44 34,03 4,41 29,73 14,83
51,65 45,78 5,87 40,41 14,53
51.26 43,65 7,61 39,21 19,41
45,61 38,90 6,71 34,46 19,47
14,65 1,457 1,271
C 4.39 51,43 43,86 7,57 39,47 19,18
19,35 1,652 1,384
Alya Syahira Sidharta I0119022
Laporan Praktikum Mekanika Tanah 2 2020 Bab 2 Pengujian Pemadatan Tanah Kelompok 2
16
Tabel 2.6 Perhitungan Proctor Test sampel 460 dan 550 ml Jumlah air (ml) Nomor cawan
460 B 4,32
Berat cawan (gr)
A 4,34
550 B 4,91
C 5,32
Berat cawan + tanah basah (gr)
65,55 57,70 54,95 79,70 55,46
67,92
Berat cawan + tanah kering (gr) 54,37 48,05 45,79 64,44 45,04 11,18 9,65 9,16 15,26 10,42 Berat air (gr)
55,26
Berat tanah kering (gr)
50,03 43,73 41,38 59,46 40,13
49,94
Kadar air (%) Kadar air rata-rata (%)
22,35 22,07 22,14 25,66 25,97
25,35
C 4,41
A 4,98
22,18 1,814 1,485
Berat volume basah (ɣb) Berat volume kering (ɣd)
12,66
25,66 1,915 1,524
Tabel 2.7 Perhitungan Proctor Test sampel 640 dan 720 ml Jumlah air (ml) Nomor cawan
640
720
A 4,31
B 4,48
C 4,26
A 4,42
B 4,23
C 4,37
Berat cawan + tanah basah (gr) 67,84 Berat cawan + tanah kering(gr) 53,30
71,42
73,05
49,72
61,26
76,37
59,73
57,27
39,18
47,82
56,11
Berat air (gr)
14,54
11,69
15,78
10,54
13,44
20,26
Berat tanah kering (gr)
48,99
55,25
53,01
34,76
43,59
51,74
Kadar air (%) Kadar air rata-rata (%) Berat volume basah (ɣb)
29,68
21,16
29,77
30,32
30,83
39,16
Berat cawan (gr)
Berat volume kering (ɣd)
29,72 1,926 1,485
30,58 1,900 1,455
Alya Syahira Sidharta I0119022
Laporan Praktikum Mekanika Tanah 2 2020 Bab 2 Pengujian Pemadatan Tanah Kelompok 2
17
Tabel 2.8 Perhitungan jumlah air, kadar air, angka pori, dan dry dry No
Jumlah air (ml)
Kadar air (%)
Angka pori (e)
(gr/cm3)
1
270
14,653
1,124
1,271
2
370
19,353
0,950
1,384
3
460
22,183
0,818
1,485
4
550
25,660
0,771
1,524
5
640
29,724
0,818
1,485
6
720
30,577
0,855
1,455
Tabel 2.9 Perhitungan kadar air dan ZAV Kadar air
ZAV
(%)
(gr/cm3)
14,653 19,353
1,935 1,773
22,183
1,689
25,660
1,595
29,724
1,498
30,577
1,479
Alya Syahira Sidharta I0119022
Laporan Praktikum Mekanika Tanah 2 2020 Bab 2 Pengujian Pemadatan Tanah Kelompok 2
18
Gambar 2.17 Grafik hubungan antara angka pori (e) dan porositas (n) dengan water content (%)
Gambar 2.18 Grafik hubungan antara kadar air (%) dengan ɣzav dan ɣd
Alya Syahira Sidharta I0119022
Laporan Praktikum Mekanika Tanah 2 2020 Bab 2 Pengujian Pemadatan Tanah Kelompok 2 2.1.6
19
Kesimpulan
Dari hasil pengujian di atas, maka dapat disimpulkan bahwa, 1. Semakin kecil angka pori (e) maka kepadatan makin tinggi. 2. Pada suatu saat angka pori ini akan mencapai titik terendah, pada titik tersebut harga kadar air (w) optimum. 3. Pada saat harga γdry maksimum, maka diperoleh harga angka pori (e) yang minimum. 4. dengan letak persamaan pada γdry yaitu y = 0,00002x – 0,002x3 + 0,0706x2 + 6,6855 5. Harga-harga yang didapat dari percobaan di atas : a. w optimum = 25,66% b. γdry maksimum = 1,524 gram/cm3 c. e minimum = 0,771 d. n minimum = 0,435
Alya Syahira Sidharta I0119022
Laporan Praktikum Mekanika Tanah 2 2020 Bab 2 Pengujian Pemadatan Tanah Kelompok 2
2.2
20
Pengujian Kepadatan Lapangan (Sandcone Test)
2.2.1 Maksud dan Tujuan Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui berat isi kering (𝛾𝑑) tanah di lapangan dan derajat kepadatan (𝑅𝑐) dari tanah yang telah dipadatkan sebagai evaluasi hasil pekerjaan pemadatan. Pekerjaan ini menggunakan standar SNI 2828:11. 2.2.2 Alat dan Bahan Alat dan bahan yang digunakan dalam praktikum Sandcone Test adalah sebagai berikut: a.
sand container,
Gambar 2.19 Sand container Sumber: https://youtu.be/RPzQqT7Rapk b.
kerucut logam,
Gambar 2.20 Kerucut logam Sumber: https://youtu.be/RPzQqT7Rapk c.
plat alumunium,
Gambar 2.21 plat alumunium Sumber: https://youtu.be/RPzQqT7Rapk Alya Syahira Sidharta I0119022
Laporan Praktikum Mekanika Tanah 2 2020 Bab 2 Pengujian Pemadatan Tanah Kelompok 2 d.
21
sekop,
Gambar 2.22 sekop Sumber: https://youtu.be/RPzQqT7Rapk e.
sendok/cethok
Gambar 2.23 Cethok Sumber: https://youtu.be/RPzQqT7Rapk f.
palu dan pahat,
Gambar 2.24 palu dan pahat Sumber: https://youtu.be/RPzQqT7Rapk g.
timbangan,
Gambar 2.25 timbangan Sumber: https://youtu.be/RPzQqT7Rapk Alya Syahira Sidharta I0119022
Laporan Praktikum Mekanika Tanah 2 2020 Bab 2 Pengujian Pemadatan Tanah Kelompok 2 h.
22
loyang (untuk menaruh tanah yang akan ditimbang),
Gambar 2.26 loyang Sumber: https://youtu.be/RPzQqT7Rapk i.
oven
Gambar 2.27 oven Sumber: https://youtu.be/RPzQqT7Rapk j.
jangka sorong,
Gambar 2.28 jangka sorong Sumber: https://youtu.be/RPzQqT7Rapk k.
plastik,
Gambar 2.29 plastik Sumber: https://youtu.be/RPzQqT7Rapk Alya Syahira Sidharta I0119022
Laporan Praktikum Mekanika Tanah 2 2020 Bab 2 Pengujian Pemadatan Tanah Kelompok 2 l.
23
samel tanah,
Gambar 2.30 sampel tanah Sumber: https://youtu.be/RPzQqT7Rapk m.
pasir otawa
Gambar 2.31 pasir Ottawa Sumber: https://youtu.be/RPzQqT7Rapk Benda uji : Pada pemeriksaan ini bahan yang digunakan adalah pasir ottawa, keras, kering, bisa mengalir bebas, bisa mengandung bahan pengikat dan bergradasi lewat saringan no. 10 (2 mm) dan tertahan pada saringan no. 200 ( 0,074 mm )
Alya Syahira Sidharta I0119022
Laporan Praktikum Mekanika Tanah 2 2020 Bab 2 Pengujian Pemadatan Tanah Kelompok 2
24
2.2.3 Cara Kerja
2.2.3.1 Persiapan Pengujian Sebelum pengujian kerucut pasir (sandcone test) dapat dilaksanakan, perlu dilakukan beberapa persiapan diantaranya adalah : a. Mengetahui berat pasir dalam corong (kerucut) Berikut ini adalah prosedur untuk menengetahui berat pasir dalam corong: 1.
mengisi sand container dengan pasir Ottawa secukupnya,
Gambar 2.32 Mengisi kontainer pasir Sumber: https://youtu.be/RPzQqT7Rapk 2.
memasang kerucut logam pada sand container, kemudian menimbang berat alat uji sandcone dan pasir Ottawa,
Gambar 2.33 Menimbang berat alat dan pasir Sumber: https://youtu.be/RPzQqT7Rapk
Alya Syahira Sidharta I0119022
Laporan Praktikum Mekanika Tanah 2 2020 Bab 2 Pengujian Pemadatan Tanah Kelompok 2 3.
25
meletakkan alat uji sandcone dengan posisi kerucut berada di bawah pada dasar yang rata dan bersih,
Gambar 2.34 Meletakan alat uji ke atas loyang Sumber: https://youtu.be/RPzQqT7Rapk 4.
membuka kran dengan pelan-pelan sampai pasir berhenti mengalir kemudian menutupnya kembali,
Gambar 2.35 Membuka kran alat uji secara perlahan Sumber: https://youtu.be/RPzQqT7Rapk 5.
menimbang berat alat dan sisa pasir Ottawa,
Gambar 2.36 Menimbang kembali alat dan sisa pasir Sumber: https://youtu.be/RPzQqT7Rapk
Alya Syahira Sidharta I0119022
Laporan Praktikum Mekanika Tanah 2 2020 Bab 2 Pengujian Pemadatan Tanah Kelompok 2
26
b. Kalibrasi berat isi kering dari pasir Ottawa (𝛾𝑑𝑠) Berikut ini adalah prosedur dari kalibrasi berat isi kering dari pasir Ottawa (𝛾𝑑𝑠) : 1.
Mengukur dimensi kontainer kalibrasi meliputi diameter (ø) dan tinggi (h) dengan menggunakan jangka sorong,
Gambar 2.37 Mengukur dimensi kontainer Sumber: https://youtu.be/RPzQqT7Rapk 2.
Meletakkan alat uji sandcone yang sebelumnya telah ditimbang beratnya beserta pasir Ottawa, dengan posisi kerucut dibawah menumpu pada kontainer kalibrasi,
Gambar 2.38 Menimbang alat uji Sumber: https://youtu.be/RPzQqT7Rapk 3.
Membuka kran dengan pelan-pelan sampai pasir berhenti mengalir kemudian menutupnya kembali,
Gambar 2.39 Membuka kran hingga pasir berhenti mengalir Sumber: https://youtu.be/RPzQqT7Rapk
Alya Syahira Sidharta I0119022
Laporan Praktikum Mekanika Tanah 2 2020 Bab 2 Pengujian Pemadatan Tanah Kelompok 2 4.
27
Menimbang berat alat dan sisa pasir Ottawa,
Gambar 2.40 Menimbang kembali alat dan sisa pasir Sumber: https://youtu.be/RPzQqT7Rapk
2.2.3.2 Prosedur pengujian Pelaksanaan pengujian kerucut pasir (sandcone test) adalah sebagai berikut: 1. Mengisi sand container dengan pasir Ottawa secukupnya, menimbang berat alat serta pasir Ottawa,
Gambar 2.41 Menimbang sand container yang diisi pasir Ottawa Sumber : https://www.youtube.com/watch?v=RPzQqT7Rapk 2. Mempersiapkan permukaan tanah yang akan diuji (memilih tanah dengan permukaan yang datar sehingga base plate bisa diposisikan sebaik mungkin)
Alya Syahira Sidharta I0119022
Laporan Praktikum Mekanika Tanah 2 2020 Bab 2 Pengujian Pemadatan Tanah Kelompok 2
28
3. Meletakkan base plate diatas tanah, agar plat tidak bergeser pada sudut plat dipaku,
Gambar 2.42 Meletakkan base plate diatas tanah Sumber : https://www.youtube.com/watch?v=RPzQqT7Rapk 4. Membuat galian tanah pada lubang ditengah base plate dengan sedalam 10 ± 2 cm,
Gambar 2.43 Membuat galian tanah pada lubang base plate Sumber: https://www.youtube.com/watch?v=RPzQqT7Rapk 5. Memasukkan tanah hasil galian kedalam loyang yang telah disediakan (tanah tidak boleh sampai tercecer ketika dimasukkan kedalam kaleng, berat kaleng sudah diketahui pada permulaan praktikum), kemudian menimbang berat loyang + tanah,
Gambar 2.44 Memasukkan tanah hasil galian ke loyang dan menimbang Sumber: https://www.youtube.com/watch?v=RPzQqT7Rapk Alya Syahira Sidharta I0119022
Laporan Praktikum Mekanika Tanah 2 2020 Bab 2 Pengujian Pemadatan Tanah Kelompok 2
29
6. Setelah proses menggali selesai dan sudah sesuai dengan spesifikasi yang disyaratkan, meletakkan alat uji sandcone yang sebelumnya telah ditimbang beratnya beserta pasir Ottawa, dengan posisi kerucut dibawah menumpu base plate (pastikan posisi lubang kerucut rapat dengan lubang base plate),
Gambar 2.45 Meletakkan alat uji sandcone berisi pasir Ottawa Sumber: https://www.youtube.com/watch?v=RPzQqT7Rapk 7. Membuka kran dengan pelan-pelan sampai pasir berhenti mengalir kemudian menutupnya kembali,
Gambar 2.46 Membuka kran hingga pasir berhenti mengalir Sumber: https://youtu.be/RPzQqT7Rapk 8. Menimbang berat alat dan sisa pasir Ottawa,
Gambar 2.47 Menimbang berat alat dan sisa pasir Ottawa Sumber: https://youtu.be/RPzQqT7Rapk
Alya Syahira Sidharta I0119022
Laporan Praktikum Mekanika Tanah 2 2020 Bab 2 Pengujian Pemadatan Tanah Kelompok 2
30
9. Mengambil sedikit sampel tanah galian untuk dilakukan pengujian water content di laboratorium,
Gambar 2.48 Sampel tanah untuk pengujian kadar air Sumber: https://youtu.be/RPzQqT7Rapk
2.2.4 Teori dan Persamaan yang Digunakan Teori uji kerucut pasir (sandcone test) merupakan salah satu jenis pengujian yang dilakukan di lapangan untuk menentukan berat isi kering (𝛾𝑑) tanah asli ataupun hasil dari pekerjaan pemadatan dengan ukuran butiran tanah dan batuan tidak lebih dari 1,5 in (38 mm), tanah organik, tanah jenuh (saturated), ataupun tanah dengan plastisitas tinggi yang dapat berubah bentuk (termampatkan) selama penggalian lubang uji. Nilai berat isi tanah kering (𝛾𝑑) yang diperoleh dari percobaan ini biasanya digunakan untuk mengevaluasi hasil pekerjaan pemadatan dilapangan dengan cara menentukan nilai (degre of compaction (𝑅𝑐)). 𝑅𝑐 =
𝑑 𝑙𝑎𝑝𝑎𝑛𝑔𝑎𝑛 𝑥 𝑑 𝑙𝑎𝑏𝑜𝑟𝑎𝑡𝑜𝑟𝑖𝑢𝑚
100 % ……………………………………….…(2.8)
Pasir yang digunakan dalam pengujian sandcone ialah pasir yang lolos saringan no. 10 dan tertahan pada saringan no. 200, dalam kondisi bersih, kering, dapat mengalir bebas, dan tidak menggumpal, umunya menggunakan pasir Ottawa. Persamaan yang digunakan dalam pengujian kerucut pasir (sandcone test) adalah sebagai berikut : a. Menghitung kadar air (w) 𝑤=
Ww Wk
𝑥 100 % ………………………………………………..…(2.9)
dengan, Alya Syahira Sidharta I0119022
Laporan Praktikum Mekanika Tanah 2 2020 Bab 2 Pengujian Pemadatan Tanah Kelompok 2
31
w = kadar air (%) Ww = berat air (gr) Wk = berat tanah kering (gr) b. Menghitung volume lubang uji kerucut pasir (V) 𝑉=
W1−W2 γds 𝑥
100 %……………………………………..…. (2.10)
dengan, V = volume lubang uji (cm3) W1 = berat pasir yang mengisi lubang uji, kerucut dan base plate(gr) W2 = berat pasir yang mengisi kerucut dan base plate (gr) γ𝑑𝑠 = berat isi kering pasir (gr/cm3) c. Menghitung berat isi basah (𝛾𝑏) dan berat isi kering (𝛾𝑑) tanah yang diuji γ𝑏 = γ𝑑 =
W3 v γ𝑏 1+w
……………………………………………………….… (2.11) ………………………………………………………… (2.12)
dengan: 𝛾𝑏 = berat isi basah tanah yang diuji (gr/cm3) 𝛾d = berat isi kering tanah yang diuji (gr/cm3) 𝑉 = volume lubang uji (volume galian) (cm3) 𝑊3 = berat tanah basah dari lubang galian(gr) W = kadar air (%).
2.2.5 Data dan Contoh Perhitungan Tabel 2.10 Data Hasil Percobaan Sandcone No Cawan
Berat cawan
Berat cawan +
kosong (g)
tanah basah (g)
Berat cawan
Kadar
+ tanah
air (w)
kering
(%)
(g) 1
4,22
39,17
30,84
31,29 %
2
4,22
42,89
33,76
30,91 %
3
4,34
40,32
31,61
31,94 %
Kadar air rata
31,62 % Alya Syahira Sidharta I0119022
Laporan Praktikum Mekanika Tanah 2 2020 Bab 2 Pengujian Pemadatan Tanah Kelompok 2 No Uraian Berat pasir dalam kerucut Wt. Alat + pasir sebelum kran 1 dibuka [gr] Wt. Alat + pasir sesudah kran 2 dibuka [gr] 3 Wt. pasir dalam kerucut [gr] Berat isi kering pasir Ottawa (ɣds) 4 Wt. Alat + pasir sebelum kran dibuka [gr] Wt. Alat + pasir sesudah kran 5 dibuka [gr] Wt. pasir dalam kontainer 6 kalibrasi [gr] 7 Berat isi kering pasir Ottawa (ɣds) [gr/cm3] Berat isi kering lapangan (ɣd) 8 Wt. Kaleng [gr] 9 Wt. Kaleng + tanah galian [gr] 10 Wt. Tanah Basah [gr] 11 Wt. Alat + pasir sebelum kran dibuka [gr] 12 Wt. Alat + pasir sesudah kran dibuka [gr] 13 Wt. Pasir dalam lubang [gr] 14
Nilai 𝑊1
4820
𝑊2
4515
𝑊1 − 𝑊2
305
𝑊3
4515
𝑊4
3280
(𝑊3 − 𝑊4 ) − (𝑊1 − 𝑊2 )
930
(𝑊3 − 𝑊4 ) − (𝑊1 − 𝑊2 ) 𝑉𝑐
0,96
160 1255
1095
𝑊7
4530
𝑊8
3600
(𝑊7 − 𝑊8 ) − (𝑊1 − 𝑊2 )
625
(𝑊7 − 𝑊8 ) − (𝑊1 − 𝑊2 ) 𝛾𝑑𝑠
654,34
3
Volume lubang galian (V) [cm ]
Water Content [%]
16
Berat isi basah tanah galian (ɣb) [gr/cm3] Berat isi kering tanah galian (ɣd) [gr/cm3]
Degree of Compaction (Rc) 18 Berat isi kering tanah laboratorium (ɣd) [gr/cm3] 19
Notasi
𝑊5 𝑊6 (𝑊6 − 𝑊5 )
15
17
32
Degree of Compaction (Rc) [%]
𝑤
31,62 %
𝑊6 − 𝑊5 𝑉 𝛾𝑏 1+𝑤
1,67
1,27
𝛾𝑑 laboratorium
1,524
𝛾𝑑 𝑙𝑎𝑝𝑎𝑛𝑔𝑎𝑛 𝛾𝑑 𝑙𝑎𝑏𝑜𝑟𝑎𝑡𝑜𝑟𝑖𝑢𝑚
83,34 %
Alya Syahira Sidharta I0119022
Laporan Praktikum Mekanika Tanah 2 2020 Bab 2 Pengujian Pemadatan Tanah Kelompok 2
33
2.2.6 Hasil Perhitungan Dari hasil pengujian pemadatan standar ( Standart Proctor Test ) dan pengujian kepadatan lapangan (Sandcone Test) didapat : Derajat kepadatan lapangan : 𝑅𝑐 = =
𝛾𝑑 𝑙𝑎𝑝 × 100% 𝛾𝑑 𝑙𝑎𝑏
1,27 × 100% 1,52
= 83,43%
2.2.7 Kesimpulan Dari hasil pengamatan pengujian di atas, kelompok kami memperoleh derajat kepadatan lapangan sebesar 83,43 %. Maka dapat disimpulkan kepadatan lapangan tidak memenuhi syarat minimum, yaitu 95%. Hal ini dikarenakan ada beberapa faktor yang mempengaruhi pemadatan tanah. Faktor-faktor tersebut meliputi kadar air dalam tanah, jenis tanah, luas permukaan yang menerima tekanan dalam proses pemadatan, ketebalan lapisan tanah yang dipadatkan, dan jumlah lintasan alat pemadat
Alya Syahira Sidharta I0119022
Laporan Praktikum Mekanika Tanah 2 2020 Bab 2 Pengujian Pemadatan Tanah Kelompok 2
34
2.3 Unsoaked CBR (California Bearing Ratio) Laboratorium 2.3.1 Maksud dan Tujuan Metode ini digunakan untuk menentukan nilai CBR dari suatu contoh material tanah, agregat atau campuran tanah dan agregat yang dipadatkan yang dilakukan di laboratorium. CBR adalah perbandingan antar beban penetrasi suatu bahan dengan bahan standar dengan kedalaman dan kecepatan penetrasi yang sama. R0eferensi yang digunakan dalam praktikum ini adalah SNI 1744:2012 mengenai Metode uji CBR laboratorium, SNI 1742:2012 mengenai Metode uji kepadatan ringan (Standart Proctor), SNI 1743:2012 mengenai Metode uji kepadatan berat (Modified Proctor), SNI 1743:2008.
2.3.2 Alat dan Bahan 1. Alat penetrasi ( Loading Machine ) berkapasitas minimal 4,45 ton dengan kecepatan penetrasi 1,27 mm/menit. 2. Cetakan logam berbentuk silinder dengan diameter 152,4 + 0,6609 mm dengan tinggi 177,8 + 0,13 mm. Cetakan harus dilengkapi dengan leher sambung dengan tinggi 50,8 mm dan keping alas logam yang berlubang - lubang dengan tebal 9,58 mm dan diameter lubang tidak lebih dari 1,59 mm. 3. Piringan pemisah dari logam dengan diameter 150,8 mm dan tebal 61,4 mm. 4. Alat penumbuk. 5. Keping beban dengan berat 2,27 kg diameter 194,2 mm dengan lubang tengah diameter 54 mm. 6. Torak penetrasi dari logam dengan diameter (49,63 ± 0,13) mm dengan luas 1953 mm2 dan panjangnya tidak kurang dari 101,6 mm. 7. Satu buah arloji beban dan satu buah arloji pengukur penetrasi.Alat timbang, talam dan alat perata.
Alya Syahira Sidharta I0119022
Laporan Praktikum Mekanika Tanah 2 2020 Bab 2 Pengujian Pemadatan Tanah Kelompok 2
E
c o
D
35
A
co
C c o
Gambar 2.49 Alat pengujian CBR laboratorium Sumber : https://www.certifiedmtp.com/manual-cbr-press/
Keterangan : A
: Load Dial Reading
B
: Vertical Dial Reading
C
: Tuas pemutar beban
D
: Torak penetrasi
E
: Proving ring
2.3.3 Cara kerja a.
Persiapan sebelum melakukan CBR adalah sebagai berikut, 1.
menyiapkan material kering oven dan lolos saringan no.4 sebanyak 5 kg,
2.
memadatkan tanah sedemikian sehingga densitas kering berkisar antara 95% sampai 100% dari densitas kering yang ditentukan,
3.
memasang cetakan CBR pada keping alas, mengunci dan menimbang sampai 5 g terdekat. Memasang leher sambung pada permukaan cetakan dan mengunci pada batang dari keping alas,
Alya Syahira Sidharta I0119022
Laporan Praktikum Mekanika Tanah 2 2020 Bab 2 Pengujian Pemadatan Tanah Kelompok 2 4.
36
mencampur setiap contoh material yang telah disiapkan dengan sejumlah air untuk mencapai kadar air optimum, memasukkan ke dalam plastik lalu mendiamkan selama 24 jam agar air merata (pengeraman),
Gambar 2.50 Mencampur material dengan air Sumber : https://youtu.be/f0YWQ_6IszQ
5.
memadatkan contoh uji contoh uji di dalam cetakan (jumlah lapis dan berat penumbuk sesuai dengan pengujian proctor standar), dengan pola pemadatan (sesuai SNI) setiap lapis 56 tumbukan,
Gambar 2.51 Memadatkan tanah 56 tumbukan Sumber : https://youtu.be/f0YWQ_6IszQ
Alya Syahira Sidharta I0119022
Laporan Praktikum Mekanika Tanah 2 2020 Bab 2 Pengujian Pemadatan Tanah Kelompok 2 6.
37
membuka leher sambung, memotong kelebihan benda uji dengan pisau pemotong dan meratakan permukaannya sampai rata dengan permukaan cetakan menggunakan alat perata. Mengisi permukaan yang tidak teratur dengan material kemudian dipadatkan dan diratakan,
Cara kerja uji CBR adalah sebgai berikut, a
memasang keping beban di atas benda uji. Memasang satu keping beban dan mengatur piston penetrasi sampai menyentuh permukaan benda uji dan memberikan beban awal sebesar 44 N (4,54 kg) untuk mencegah naiknya material lunak melalui lubang pada keping beban,
Gambar 2.52 Memasang keping dan memberikan beban Sumber : https://youtu.be/f0YWQ_6IszQ
b
mengatur piston penetrasi dengan beban awal sebesar 44 N (4,54 kg), kemudian mengatur arloji pengukur penetrasi dan arloji beban pada posisi nol,
c
memberi beban pada piston penetrasi sedemikian sehingga kecepatan penetrasi seragam pada 1,27 mm/menit. Mencatat beban apabila penetrasi menunjukkan 0,32 mm (0,0125”), 0,64 mm (0,025”), 1,27 mm (0,050”), 1,91 mm (0,075”), 2,54 mm (0,10”), 3,81 mm (0,15”), 5,08 mm (0,20”), dan 7,62 mm (0,30”).
Alya Syahira Sidharta I0119022
Laporan Praktikum Mekanika Tanah 2 2020 Bab 2 Pengujian Pemadatan Tanah Kelompok 2
38
Membaca beban penetrasi 10,16 mm (0,40”) dan 12,70 mm (0,50”) dapat ditentukan apabila diperlukan, d
mengeluarkan sampel tanah dalam mould dengan menggunakan bantuan dongkrak.
2.3.4 Teori dan Persamaan yang Digunakan CBR (California Bearing Ratio) adalah perbandingan antara beban penetrasi suatu bahan terhadap bahan standar dengan kedalaman dan kecepatan penetrasi yang sama dan dinyatakan dalam persentase. Uji CBR dapat dilakukan di lapangan dan di laboratorium. Uji yang dilakukan di lapangan dilaksanakan setelah subgrade selesai dimampatkan dan pengukuran di laboratorium dikaitkan dengan pengujian dengan pemampatan atau desain CBR. Berdasarkan cara mendapatkan contoh tanahnya, CBR dibedakan menjadi 2 yaitu: 1.
CBR Lapangan (CBR inplace atau field inplace) CBR lapangan digunakan untuk memperoleh nilai CBR asli di lapangan sesuai dengan kondisi tanah pada saat itu. Umumnya digunakan untuk perencanaan tebal perkerasan yang akan digunakan.
2.
CBR laboratorium Tanah dasar (Subgrade) pada konstruksi jalan baru dapat berupa tanah asli, tanah timbunan atau galian yang telah dipadatkan sampai mencapai kepadatan 95% kepadatan maksimum. Dengan demikian daya dukung tanah dasar tersebut merupakan nilai kemampuan lapisan tanah memikul beban setelah tanah tersebut dipadatkan. CBR ini disebut CBR laboratorium, karena disiapkan di laboratorium. CBR Laboratorium dibedakan menjadi 2 macam, yaitu CBR Laboratorium rendaman (Soaked) dan CBR laboratorium tanpa rendaman (Unsoaked).
Alya Syahira Sidharta I0119022
Laporan Praktikum Mekanika Tanah 2 2020 Bab 2 Pengujian Pemadatan Tanah Kelompok 2
39
Gambar 2.53 Ilustrasi pengujian CBR laboratorium
Nilai CBR sangat bergantung pada proses pemadatan. Faktor-faktor yang mempengaruhi kepadatan tanah adalah : a.
Karakteristik material tanah dasar.
b.
Kadar air material tanah dasar.
c.
Jenis alat pemadat yang digunakan.
d.
Massa (berat) alat pemadat yang tergantung pada lebar roda dan pelat dasarnya.
e.
Ketebalan lapisan material yang dipadatkan.
Jumlah lintasan alat pemadat yang diperlukan harga CBR adalah nilai yang menyatakan kualitas tanah dasar (daya dukung bahan/tanah) dibandingkan dengan bahan standar berupa batu pecah yang mempunyai nilai CBR sebesar 100% dalam memikul beban. Persamaan yang digunakan dalam menghitung CBR (California Bearing Ratio) dapat dilihat pada persamaan (2.16) berikut, LOAD = LDR x LRC ...................................................................... (2.16) dengan: LDR = Load Dial Reading LRC =Load Ring Constanta Persamaan daya dukung tanah pada pengujian CBR menggunakan standar ASTM D – 1883 – 94 dengan rumus yang tertera pada persamaan (2.17) dan (2.18) berikut, CBR =
𝐵𝑒𝑏𝑎𝑛 𝑡𝑒𝑟𝑘𝑜𝑟𝑒𝑘𝑠𝑖 𝐵𝑒𝑏𝑎𝑛 𝑆𝑡𝑎𝑛𝑑𝑎𝑟
x 100
𝑋1
CBR0,1 = 13,34 × 100 ...................................................................... (2.17) Alya Syahira Sidharta I0119022
Laporan Praktikum Mekanika Tanah 2 2020 Bab 2 Pengujian Pemadatan Tanah Kelompok 2
40
𝑋2
CBR0,2 = 20,02 × 100% ................................................................... (2.18) dengan, X0.1 = load pada saat VDR = 2,54 mm (Nilai tekanan penetrasi untuk penetrasi 2.54 mm/0.1 inci terhadap tekanan penetrasi standar yang besarnya 13,34 kg/cm2)
X0.2= load pada saat VDR = 5,08 mm (Nilai tekanan penetrasi untuk penetrasi 5,08 mm/0.2 inci terhadap tekanan penetrasi standar yang besarnya 20,0228 kg/cm2)
2.3.5 Data Pengujian dan Contoh Perhitungan Data pengujian dapat dilihat pada tabel 2.10 Tabel 2.11 Data pengujian CBR Elapsed Time
Vertical Dial
(minute)
(mm)
0,00
VDR
LDR
0,00
0,00
0,00
0,25
0,32
32
4,5
0,50
0,64
64
9
1,00
1,27
127
13
1,50
1,91
191
17
2,00
2,54
254
20,5
3,00
3,81
381
25,5
4,00
5,08
508
29
6,00
7,62
762
32
8,00
10,16
1016
35
10,00
12,70
1270
36
Berikut ini contoh perhitungannya : Waktu
= 1 menit
Vertikal dial
= 1,27 mm
Alya Syahira Sidharta I0119022
Laporan Praktikum Mekanika Tanah 2 2020 Bab 2 Pengujian Pemadatan Tanah Kelompok 2 VDR
= 127
LDR
= 1,3
LRC
= 32,8428 pounds/div
41
= 0,1462 kN/div Force
= LDR x LRC = 1,3 x 0,1462 = 0,1899 KN
Untuk perhitungan selanjutnya disajikan dalam tabel 2.11. Tabel 2.12 Perhitungan Load Vertical
Elapsed Time
Displacement
VDR
LDR
Force (kN)
(minute)
(mm)
0,00
0,00
0,00
0,00
0
0,25
0,32
32
4,5
0,660934325
0,50
0,64
64
9
1,32186865
1,00
1,27
127
13
1,909365827
1,50
1,91
191
17
2,496863005
2,00
2,54
254
20,5
3,010923035
3,00
3,81
381
25,5
3,745294507
4,00
5,08
508
29
4,259354538
6,00
7,62
762
32
4,699977421
8,00
10,16
1016
35
5,140600304
10,00
12,70
1270
36
5,287474598
0,00
0,00
0,00
0,00
0
Perhitungan CBR0,1 dan CBR0,2 1.
CBR0,1
= =
𝑋1 13,34
× 100%
2,991087 13,34
× 100%
= 23,01%
Alya Syahira Sidharta I0119022
Laporan Praktikum Mekanika Tanah 2 2020 Bab 2 Pengujian Pemadatan Tanah Kelompok 2 2.
CBR0,2
42
𝑋2
= 3×1500 × 100% =
4,330152 20,02
× 100%
= 21,65%
6 force = 0,0068x3 - 0,1792x2 + 1,5985x
5
Beban (kN)
4 3 2 1 0 0
2
4
6
8
10
12
14
Penurunan (mm)
Gambar 2.54 Grafik hubungan Vertical Displacement dengan Force
2.3.6 Kesimpulan Hasil pengujian California Bearing Ratio (CBR) adalah sebagai berikut: a. CBR0.1 = 6,8514% b. CBR0.2 = 8,9709% Load (gaya) maksimum yang terjadi sebesar Force = 2,9230 kN = 29230 Pa saat VDR = 10 mm. Maka dari itu, nilai CBR yang dipakai adalah CBR 0,2 = 8,9709%
Alya Syahira Sidharta I0119022
