![RKPM Pertemuan Ke 1 [PDF]](https://pdfs.asia/img/200x200/rkpm-pertemuan-ke-1.jpg)
8 0 5 MB
Buku 2 : RKPM (Rencana Kegiatan Pembelajaran Mingguan) Modul Pembelajaran Pertemuan ke‐1 PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH Sem IV / 2 sks Praktek / Kode PDTS2229 Oleh 1. Devi Oktaviana Latif, S.T., M.Eng. 2. Ir. Supriyono, M.T. Didanai dengan Dana BOPTN P3‐UGM Tahun Anggaran 2012 Desember 2012
1
‐
√
√
Web
Soaltugas
Audio/Video
Gambar
Presentasi
√
√
Pengujian di Laboratorium: (1) Sifat & Karakteristik Tanah a. Kadar air disturb & undisturb b. Berat Jenis Tanah c. Atterberg Limit d. Persiapan Hidrometer a. Persiapan Pemadatan Tanah Lolos Saringan No. 4 (2) Penurunan Tanah a. Konsolidasi 0.5 kg/cm2 (3) Kuat Geser Tanah a. Triaxial
Dapat melakukan dan menjelaskan kegiatan pengujian: Sifat & Karakteristik Tanah, Penurunan Tanah dan Kuat Geser Tanah
Topik (pokok, subpokok bahasan, alokasi waktu)
Teks
Tujuan Ajar/ Keluaran/ Indikator
Media Ajar
Pertemuan ke
Rencana Kegiatan Pembelajaran Mingguan (RKPM)
√
Metode Evaluasi dan Penilaian
Pretest Skoring 0‐100 (PAN)
Metode Ajar (STAR)
Mahasiswa berkelompok dan berdiskusi
Aktivitas Mahasiswa
Aktivitas Dosen/ Nama Pengajar
(1) Unduh bahan ajar sebelum kuliah, (2) Baca bahan ajar sebelum kuliah, (3) Menjawab pretest (4) Melihat video Praktikum
Memandu diskusi dan menjelaskan prosedur praktikum Pengajar: 1. Devi Oktaviana 2. Supriyono
Sumber Ajar
http://elisa.ug m.ac.id/comm unity/show/pr aktikum‐ mekanika‐ tanah/#!/secti on/15874/135 5889371
1
Prosedur Uji Kadar Air Tanah
I.
KADAR AIR
( ASTM D 2216-98 )
I.
MAKSUD : Maksud percobaan untuk memeriksa kadar air suatu contoh tanah. Kadar air tanah
adalah perbandingan antara berat air yang terkandung dalam tanah dan berat kering tanah, dinyatakan dalam persen. II.
ALAT : 1. Oven yang dilengkapi dengan pengatur suhu untuk memanasi sampai (110± 5)o C. 2. Cawan kedap udara dan tidak berkarat 3. Neraca dengan ketelitian : a. 0,01 gram untuk berat kurang dari 100 gram b. 0,10 gram untuk berat kurang dari 100 – 1000 gram c. 1,00 gram untuk berat lebih dari 1000 gram 4. Desikator
Alat Uji Kadar Air
Laboratorium Mekanika Tanah Teknik Sipil SV UGM
I-1
Prosedur Uji Kadar Air Tanah
III. BENDA UJI : Jumlah benda uji yang dibutuhkan tergantung pada ukuran butir maximum dari contoh yang diperiksa, dengan ketelitian seperti pada Tabel 1. Tabel 1 Ukuran butir maksimum
Jumlah benda uji minimum
Ketelitian
3/4“
1000 gram
1 gram
Lewat saringan No. 10
100 gram
0,1 gram
Lewat saringan No. 40
10 gram
0,01 gram
IV. PELAKSANAAN : 1. Bersihkan dan keringkan cawan timbang, kemudian timbang dan catat beratnya (= w1) 2. Masukkan contoh tanah ke dalam cawan timbang, kemudian bersama tutupnya ditimbang (=w2) 3. Dalam keadaan terbuka cawan bersama tanah dimasukkan dalam oven (105 – 110
o
C) selama 16 – 24 jam. Sertakan tutup cawan, jangan sampai
tertukar dengan cawan lain. 4. Cawan dengan tanah kering diambil dari oven, dinginkan dengan desikator kemudian ditutup. 5. Cawan tertutup dengan tanah kering ditimbang (=w3)
Laboratorium Mekanika Tanah Teknik Sipil SV UGM
I-2
Prosedur Uji Kadar Air Tanah
V.
LANGKAH KERJA
Siapkan cawan dan tutup
Bersihkan dan keringkan cawan
Timbang cawan dan tutup + contoh tanah (w2)
Masukkan cawan bersama tanah kedalam oven (105˚-110˚) selama 16-24 jam
Timbang cawan kosong + tutup (w1)
Dinginkan cawan + tanah kering setelah di oven di desikator
Timbang cawan dan tanah kering yang telah didinginkan (w3) Laboratorium Mekanika Tanah Teknik Sipil SV UGM
I-3
Prosedur Uji Kadar Air Tanah
VI. HITUNGAN
berat air x 100% berat tanah kering w2 − w3 = x 100% w3 − w1
Kadar air =
CATATAN : 1. a. Bila diragukan bahwa setelah 24 jam tanah mungkin belum kering, pengeringan dalam oven dilanjutkan beberapa jam dan pada penimbangan dua kali yang berurutan harus beratnya tidak berkurang lagi (maksimum selisih 0,1 persen). b. Untuk tanah yang mudah terbakar seperti tanah yang mengandung bahan organik atau mengandung gips, gunakan temperatu oven sekitar 60o – 80oC 2.
Untuk masing – masing contoh tanah harus dipakai cawan yang diberi tanda jangan sampai tertukar
3.
Untuk tiap benda uji dipakai 2 cawan, sehingga kadar air dapat diambil rata – rata.
4.
Agar pengeringan dapat berjalan sempurna, maka susunan benda uji di dalam oven harus diatur sehingga pengeringan tidak terganggu, serta saluran udara harus dibuka.
Laboratorium Mekanika Tanah Teknik Sipil SV UGM
I-4
Prosedur Uji Kadar Air Tanah
LEMBAR PRAKTIKAN I. UJI KADAR AIR TANAH
Sketsa Alat
Gambar 1. Oven dan desikator
Hasil Pengamatan 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.
No. Cawan Berat cawan kosong Berat cawan + tanah bash Berat cawan + tanah kering Berat air Berat tanah kering Kadar air Kadar air rata-rata
w1 gram w2 gram w3 gram w2 – w3 w3 – w1 [(w2 – w3) /w3 – w1)]x 100%
Hari/Tanggal Praktikum : Nama Praktikan : 1. 2. 3. 4. 5. Asisten/Laboran
……………………………………….
Laboratorium Mekanika Tanah Teknik Sipil SV UGM
No. Kelompok : No. Mahasiswa : 1. 2. 3. 4. 5. Mahasiswa
…………………………………………
I-5
Prosedur Uji Kadar Air Tanah
LEMBAR ASISTEN I. UJI KADAR AIR TANAH
Sketsa Alat
Gambar 1. Oven dan desikator Hasil Pengamatan 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.
No. Cawan Berat cawan kosong Berat cawan + tanah bash Berat cawan + tanah kering Berat air Berat tanah kering Kadar air Kadar air rata-rata
w1 gram w2 gram w3 gram w2 – w3 w3 – w1 [(w2 – w3) / w3 – w1)]x 100%
Hari/Tanggal Praktikum: Nama Praktikan : 1. 2. 3. 4. 5. Asisten/Laboran
No. Kelompok : No. Mahasiswa : 1. 2. 3. 4. 5. Mahasiswa
……………………………………….
……………………………………
Laboratorium Mekanika Tanah Teknik Sipil SV UGM
I-6
Prosedur Uji Batas Cair Tanah
III.
BATAS CAIR TANAH (ASTM D 4318-00)
I.
MAKSUD :
Maksud percobaan adalah untuk menentukan batas cair tanah. Batas cair suatu tanah adalah kadar air tanah tersebut pada keadaan batas peralihan antara cair dan keadaan plastis. Tanah dalam keadaan pada batas cair apabila diperiksa dengan alat Casagrande, kedua bagian dalam mangkok yang terpisah oleh alur lebar 2 mm, menutup kembali sepanjang 12,7 mm oleh 25 pukulan dengan kecepatan 2 pukulan perdetik. II.
ALAT :
1.
Alat batas cair Casagrande.
2.
Alat pembarut (grooving tool)
3.
Cawan porselen (mortar)
4.
Pestel (penumbuk/penggerus) berkepala karet atau dibungkus karet.
5.
Spatel.
6.
Saringan no. 40.
7.
Air destilasi dalam botol cuci.
8.
Alat-alat pemeriksa kadar air.
Alat Uji Batas Cair Tanah
Laboratorium Mekanika Tanah Teknik Sipil SV UGM
III-1
Prosedur Uji Batas Cair Tanah
III. BENDA UJI : Contoh tanah yang perlu disediakan untuk pemeriksaan ini sebanyak ± 100 gram. Contoh tanah ini harus bebas atau telah dibebaskan dari butir-butir yang lebih besar dari 0,425 mm (yang tertahan oleh saringan no. 40). Untuk contoh tanah yang memang tidak mengandung butir-butir kasar lebih besar dari 0,425 mm dapat langsung diperiksa batas cairnya tanpa persiapan lebih dulu. Apabila contoh tanah mengandung butir-butir kasar, mula-mula keringkan dalam suhu udara (atau dengan suhu kering dari 60 oC) secukupnya saja, sampai dapat disaring. Pecahkan gumpalan-gumpalan tanah dengan digerus dalam mortar dengan pestel (penumbuk/penggerus) dengan kepala terbungkus karet, sehingga butir-butir tidak rusak. Kemudian saring dengan saringan no. 40. Bagian yang tertahan saringan no. 40 disingkirkan dan bagian yang lewat saringan digunakan sebagai benda uji.
IV. PERSIAPAN ALAT : 1. Periksa alat Casagrande yang akan digunakan, bahwa alat dalam keadaan dan dapat bekerja dengan baik, baut-baut tidak longgar, sumbu mangkok tidak sangat aus sehingga mangkok goyang, dan mangkok tidak terlalu aus pada bagian alurnya. Juga periksa alat pembarut mempunyai ukuran-ukuran yang benar. 2. Periksa bahwa apabila pegangan diputar, mangkok akan terangkat stinggi 1 cm. Gunakan pegangan alat pembarut sebagai pengukur. Bila tidak benar, perbaiki setelannya. V. 1.
PELAKSANAAN Taruhlah contoh tanah (sebanyak ±100 gram) dalam mangkok porselen, campur rata dengan air destilasi sebanyak kira-kira 15 cc – 20 cc. Aduk, tekan-tekan dan tusuk-tusuk dengan spatel.
Laboratorium Mekanika Tanah Teknik Sipil SV UGM
III-2
Prosedur Uji Batas Cair Tanah
Bila perlu tambahah air secara bertahap, tambah sekitar 1 cc – 3 cc, aduk, tekan dan tusuk-tusuk, tambah air lagi, dan seterusnya, sehingga diperoleh adukan yang benar-benar merata. 2.
Apabila adukan tanah ini telah merata, dan kebasahannya telah menghasilkan sekitar 30 – 40 pukulan pada percobaan, taruhlah sebagian adukan tanah tersebut dalam mangkok Casagrande. Gunakan spatel, sebar dan tekan dengan baik sehingga tidak terperangkap gelembung udara dalam tanah. Ratakan permukaan tanah dan buat mendatar dengan ujung terdepan tepat pada ujung terbawah mangkok. Dengan demikian tebal tanah bagian terdalam akan terdapat 1 cm. Jika ada kelebihan, kembalikan kelebihan tersebut ke mangkok porselen.
3.
Dengan alat pembarut, buatlah alur lurus pada garis tengah mangkok searah dengan sumbu alat, sehingga tanah terpisah menjadi dua bagian secara simetris. Bentuk alur harus baik dan tajam dengan ukuran sesuai dengan alat pembarut. Untuk menghindari terjadinya alur yang tidak baik atau tergesernya tanah dalam mangkok, barutlah dengan gerakan maju dan mundur beberapa kali dengan setiap kali sedikit lebih dalam.
4. a.
Segera gerakkan pemutar, sehingga mangkok terangkat dan jatuh pada alasnya dengan kecepatan 2 putaran per detik, sampai kedua bagian tanah bertemu sepanjang kira-kira 12,7 mm (1/2 “). Catatlah jumlah pukulan yang diperlukan tersebut.
b. Pada percobaan pertama tersebut, jumlah pukulan yang diperlukan harus antara 30 dan 40 kali. Bila ternyata lebih dari 40 kali, berarti tanah kurang basah dan kembalikan tanah dari mangkok Casagrande ke cawan porselen, tambahkan sedikit demi sedikit air dan aduklah sampai merata. 5.
Cucilah mangkok Casagrande dengan air, kemudian keringkan dengan kain kering. Kemudian ulangi pekerjaan pada no.2 sampai dengan no. 4a.
Laboratorium Mekanika Tanah Teknik Sipil SV UGM
III-3
Prosedur Uji Batas Cair Tanah
a. Ambillah segera dari mangkok sebagian tanah dengan menggunakan spatel secara melintang tegak lurus alur termasuk bagian tanah yang saling bertemu. Periksalah kadar air tanah tersebut. b. Ambillah sisa tanah yang masih ada dalam mangkok dan kembalikan ke cawan porselen, tambah lagi dengan air secara merata. Cuci dan keringkan mangkok. c. Ulangi pekerjaan pada nomor-nomor 2, 3, 4a, 5 dan 6 sehingga diperoleh 3 atau 4 data hubungan antara kadar air dan jumlah pukulan diantara 15 dan 35 pukulan dengan masing-masing selisihnya hampir sama. Percobaan ini harus dilaksanakan dari keadaan tanah yang kurang cair kemudian makin cair.
VI. PROSEDUR PELAKSANAAN
Tumbuk tanah disturb yang lolos saringan no 4
Setelah halus tambahkan air destilasi secukupnya jangan terlalu encer
Tanah dibarut hingga terbagi menjadi dua bagian Masukkan tanah kedalam alat
Laboratorium Mekanika Tanah Teknik Sipil SV UGM
III-4
Prosedur Uji Batas Cair Tanah
Ketuk sampai minimal 70 % bagian bawah tanah menyatu kembali
Keluarkan dari oven, masukkan dalam desikator
Ambil sampel tanah lalu timbang beratnya
Masukkan dalam oven selama 24 jam
Timbang kembali dan catat beratnya
Laboratorium Mekanika Tanah Teknik Sipil SV UGM
III-5
Prosedur Uji Batas Cair Tanah
VII. HITUNGAN : Setiap data hubungan antara kadar air dan jumlah pukulan merupakan satu titik dalam grafik, dengan pukulan sebagai absis (dengan skala log) dan kadar air sebagai ordinat (dalam persen dan skala biasa). Tarik garis lurus penghubung terbaik dari titik-titik yang diperoleh, batas cair tanah adalah kadar air yang diperoleh pada perpotongan garis penghubung tersebut dengan garis vertikal 25 pukulan. Batas cair dilaporkan sebagai bilangan bulat yang terdekat. CATATAN : 1. Suatu cara pendekatan untuk menentukan batas caor dapat digunakan satu data jumlah pukulan dan kadar air dan dihitung dengan rumus : LL
=
ω
N
(
N ) 25
0,121
LL = batas cair N = jumlah pukulan yang diperlukan untuk menutup alur pada tanah dengan kadar air ωN. Rumus ini hanya pendekatan dan dapat digunakan untuk harga N antara 15 dan 35. Adukan tanah dengan air harus benar-benar rata, sehingga apabila percobaan diulangi 2 kali, harga N yang diperoleh tidak berubah. 2. Dalam pemeriksaan batas cair tanah sebaiknya tidak digunakan tanah yang dikeringkan dalam oven, karena batas cair tanah akan berubah. Sebaiknya digunakan langsung dari lapangan. 3. Dalam percobaan ini, kedua bagian tanah dalam mangkok Casagrande harus bertemu karena mengalirnya tanah dan tidak karena bergesernya tanah terhadap dasar mangkok. 4. Adadua macam alat pembarut, yaitu alat barut Casagrande yang lebih sesuai untuk tanah kohesif, sedang alat pembarut ASTM lebih sesuai untuk tanah berpasir.
Laboratorium Mekanika Tanah Teknik Sipil SV UGM
III-6
Prosedur Uji Batas Cair Tanah
LEMBAR PRAKTIKAN III. UJI BATAS CAIR TANAH Sketsa Alat
Gambar 3. Casagrande dan grooving tool Hasil Pengamatan 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
No cawan timbang 1 2 3 Jumlah pukulan Berat Piknometer kosong w1 gram Berat Piknometer + tanah kering w2 gram Berat Piknometer + tanah + air w3 gram Berat air A = w2 – w3 Berat tanah kering B = w3 – w1 Kadar air w = A/B x 100% Kadar air rata-rata Batas cair ……% Flow index = ……………………………………..
Hari/Tanggal Praktikum : Nama Praktikan : 1. 2. 3. 4. 5. Asisten/Laboran
…………………………………….
4
No. Kelompok : No. Mahasiswa : 1. 2. 3. 4. 5. Mahasiswa
…………………………………………
Laboratorium Mekanika Tanah Teknik Sipil SV UGM
III-7
Prosedur Uji Batas Cair Tanah
LEMBAR ASISTEN III. UJI BATAS CAIR TANAH Sketsa Alat
Gambar 3. Casagrande dan grooving tool Hasil Pengamatan 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
No cawan timbang 1 2 3 Jumlah pukulan Berat Piknometer kosong w1 gram Berat Piknometer + tanah kering w2 gram Berat Piknometer + tanah + air w3 gram Berat air A = w2 – w3 Berat tanah kering B = w3 – w1 Kadar air w = A/B x 100% Kadar air rata-rata Batas cair ……% Flow index = ……………………………………..
Hari/Tanggal Praktikum : Nama Praktikan : 1. 2. 3. 4. 5. Asisten/Laboran
…………………………………….
4
No. Kelompok : No. Mahasiswa : 1. 2. 3. 4. 5. Mahasiswa
…………………………………………
Laboratorium Mekanika Tanah Teknik Sipil SV UGM
III-8
Prosedur Uji Batas Plastis dan Indeks Plastisitas Tanah
IV.
BATAS PLASTIS DAN INDEKS PLASTISITAS (ASTM D 4318-00)
I.
MAKSUD :
Maksud percobaan adalah untuk menentukan batas plastis suatu tanah. Batas plastis tanah adalah kadar air minimum (dinyatakan dalam persen) bagi tanah tersebut yang masih dalam keadaan plastis. Tanah ada pada keadaan plastis, apabila tanah digilig-gilig menjadi batang-batang berdiameter ± 3mm mulai menjadi retak-retak. Indeks plastisitas suatu tanah adalah bilangan (dalam persen) yang merupakan selisih antara batas cair dan batas plastisnya. II.
ALAT :
1.
Cawan porselen.
2.
Pestel (penumbuk/penggerus) dengan kepala karet atau terbungkus karet.
3.
Spatel.
4.
Pelat kaca.
5.
Saringan no. 40.
6.
Batang kawat φ 3 mm untuk ukuran pembanding.
7.
Alat-alat pemeriksaan kadar air.
Alat Uji Batas Plastis dan Batas Plastisitas
Laboratorium Mekanika Tanah Teknik Sipil SV UGM
IV-1
Prosedur Uji Batas Plastis dan Indeks Plastisitas Tanah
III. BENDA UJI : Contoh tanah yang perlu disediakan untuk pemeriksaan ini sebanyak ± 15 – 20 gram. Contoh tanah ini harus bebas atau telah dibebaskan dari butir-butir yang lebih besar dari 0,425 mm (yang tertahan oleh saringan no. 40). Untuk contoh tanah yang memang tidak mengandung butir-butir kasar lebih besar dari 0,425 mm dapat langsung diperiksa batas cairnya tanpa persiapan lebih dulu. Apabila contoh tanah mengandung butir-butir kasar, mula-mula keringkan dalam suhu udara (atau dengan suhu kering dari 60 oC) secukupnya saja, sampai dapat disaring. Pecahkan gumpalan-gumpalan tanah dengan digerus dalam mortar dengan pestel (penumbuk/penggerus) dengan kepala terbungkus karet, sehingga butir-butir tidak rusak. Kemudian saring dengan saringan no. 40. Bagian yang tertahan saringan no. 40 disingkirkan dan bagian yang lewat saringan digunakan sebagai benda uji. IV. PELAKSANAAN : 1.
Taruhlah contoh tanah dalam cawan porselen, campu air sedikit demi sedikit, aduk sampai benar-benar merata. Kadar air tanah yang diberikan adalah sampai tanah bersifat cukup plastis dan dapat mudah dibentuk menjadi bola dan tidak terlalu melekat pada jari, bila ditekan dengan jari.
2.
Remas dan bentuklah menjadi bentuk bola atau bentuk ellipsoida dari contoh tanah seberat sekitar 8 gram (diameter 13 mm). Gilinglah bola uji in diatas pelat kaca yang terletak pada bidang mendatar di bawah jari-jari tangan dengan tekanan secukupnya sehingga akan terbentuk batang-batang yang diameternya rata. Gerakan menggiling tanah gunakan kecepatan kira-kira tiap ½ detik satu gerakan maju mundur.
3.
Bila pada penggilingan diameter batang telah menjadi sekitar 3 mm (bandingkandengan batang kawat pembanding) dan ternyata batang in masih licin, ambil dan potong-potong menjadi 6 atau 8 bagian; kemudian remas seluruhnya antara ibu jari dan jari-jari lain dari kedua tangan sampai homogen,
Laboratorium Mekanika Tanah Teknik Sipil SV UGM
IV-2
Prosedur Uji Batas Plastis dan Indeks Plastisitas Tanah
4.
selanjutnya giling lagi seperti tadi. Jika digiling menjadi batang berdiameter 3 mm, ternyata batang masih licin, ulangi lagi remas menjadi bentuk bola lagi dan giling lagi, dst sampai batang tanah tampak retak-retak dan tidak dapat digiling menjadi batang yang lebih kecil (meskipun belum mencapai diameter 3 mm).
V.
PROSEDUR PELAKSANAAN
Tanah lolos Saringan No. 4
Tanah digiling di atas plat kaca, dimasukkan kedalam cawan yang telah ditimbang beratnya
Masukkan cawan+ tanah kedalam oven selama 24 jam Laboratorium Mekanika Tanah Teknik Sipil SV UGM
Tanah lolos Saringan No. 4 dicampur dengan air destilasi
Tanah dicampur air destilasi dikondisikan jangan terlalu lunak
Keluarkan tanah dari oven, setelah dingin, lalu ditimbang
IV-3
Prosedur Uji Batas Plastis dan Indeks Plastisitas Tanah
VI. HITUNGAN : 1.
Batas plastis adalah kadar air yang diperoleh pada pemeriksaan tersebut diatas yang dinyatakan dalam persen. Laporkan batas plastis tersebut berupa bilangan bulat terdekat.
2.
Hitung indeks plastisitas tanah, yaitu selisih dari batas cair dan batas plastisnya. IP
3.
= LL – PL
Jika salah satu dari batas cair atau batas plastis karena keadaan tanahnya tidak dapat diperoleh, laporkan bahwa indeks plastisitasnya = NP (Non Plastis).
4.
Jika tanahnya banyak berpasir, kerjakan pemeriksaan batas plastis lebih dulu dari pada batas cairnya. Jika batas plastisnya tidak dapat dilaksanakan, laporkan bahwa tanahnya NP.
5.
Jika ternyata batas plastis tanah sama dengan batas cairnya, juga laporkan bahwa indeks plastisitasnya NP.
Laboratorium Mekanika Tanah Teknik Sipil SV UGM
IV-4
Prosedur Uji Batas Plastis dan Indeks Plastisitas Tanah
LEMBAR PRAKTIKAN IV. UJI BATAS PLASTIS DAN INDEKS PLASTISITAS TANAH Sketsa Alat
Gambar 4. Alat penggiling Hasil Pengamatan Pemeriksaaan Percobaan no. 1. Jumlah pukulan 2. Berat cawan kosong W1 3. Berat cawan + tanah basah W2 4. Berat cawan + tanah kering W3 5. Berat air A = W2 – W3 6. Berat tanah kering B = W3 – W1 A 7. Kadar air ω= x 100 %
Batas Plastis 1 2
1
Batas Cair 2 3
4
B
Flow index =
Kadar air, %
8. Batas Plastis rata-rata (PL)
1
10
25
100
jumlah pukulan, N
Laboratorium Mekanika Tanah Teknik Sipil SV UGM
IV-5
Prosedur Uji Batas Plastis dan Indeks Plastisitas Tanah
Liquid Limit Plastic Limit, Plasticity Index,
LL = PL = PI =
% % %
Natural Water Content, Liquidity Index,
wN = LI =
%
Hari/Tanggal Praktikum : Nama Praktikan : 1. 2. 3. 4. 5. Asisten/Laboran
No. Kelompok : No. Mahasiswa : 1. 2. 3. 4. 5. Mahasiswa
……………………………………….
…………………………………………
Laboratorium Mekanika Tanah Teknik Sipil SV UGM
IV-6
Prosedur Uji Batas Plastis dan Indeks Plastisitas Tanah
LEMBAR ASISTEN IV. UJI BATAS PLASTIS DAN INDEKS PLASTISITAS TANAH Sketsa Alat
Gambar 4. Alat penggiling Hasil Pengamatan Pemeriksaaan Percobaan no. 9. Jumlah pukulan 10. Berat cawan kosong W1 11. Berat cawan + tanah basah W2 12. Berat cawan + tanah kering W3 13. Berat air A = W2 – W3 14. Berat tanah kering B = W3 – W1 A 15. Kadar air ω= x 100 %
Batas Plastis 1 2
1
Batas Cair 2 3
4
B
Flow index =
Kadar air, %
16. Batas Plastis rata-rata (PL)
1
10
25
100
jumlah pukulan, N
Laboratorium Mekanika Tanah Teknik Sipil SV UGM
IV-7
Prosedur Uji Batas Plastis dan Indeks Plastisitas Tanah
Liquid Limit Plastic Limit, Plasticity Index,
LL = PL = PI =
% % %
Natural Water Content, Liquidity Index,
wN = LI =
%
Hari/Tanggal Praktikum : Nama Praktikan : 1. 2. 3. 4. 5. Asisten/Laboran
No. Kelompok : No. Mahasiswa : 1. 2. 3. 4. 5. Mahasiswa
……………………………………….
…………………………………………
Laboratorium Mekanika Tanah Teknik Sipil SV UGM
IV-8
Prosedur Uji Konsolidasi
XI.
KONSOLIDASI (ASTM D 2435-96)
I.
MAKSUD
Maksud percobaan adalah untuk mengetahui kecepatan konsolidasi dan besarnya penurunan tanah apabila tanah mendapatkan beban, keadaan tanah disamping tertahan dan diberi drainasi pada arah vertikal. II. 1.
ALAT Konsolidometer, yang terdiri atas: -
tempat tanah
-
batu pori atas dan bawah
-
arloji pengukur perubahan tebal tanah.
2.
Perlengkapan pembebanan
3.
Alat potong dan alat bubut tanah
4.
Stopwatch
5.
Perlengkapan untuk pemeriksaan kadar air dan perlengkapan umum lainnya.
Konsolidometer
Laboratorium Mekanika Tanah Teknik Sipil SV UGM
XI-1
Prosedur Uji Konsolidasi
Batu Pori, Kaliper dan Timbangan
III. PELAKSANAAN A. Persiapan benda uji 1. a. Apabila tanah cukup lunak, masukkan tanah dalam cincin cetak dengan menekan cincin kedalam tanah yang telah didorong keluar tabung contoh secukupnya atau doronglah contoh tanah keluar dari tabung contoh masuk ke cincin cetak. Kemudian potonglah tanah bagian atas dan bawah cincin. Cincin cetak dapat sekaligus merupakan tempat contoh tanah/benda uji dalam konsolidometer. b. Apabila contoh tanah agak keras, contoh tanah dapat dipotong dan dibubut sehingga ukurannya sesuai dengan cincin tempat benda uji. Masukkan tanah dalam cincin konsolidometer dan potonglah rata atas bawah dengan cincin. c. Permukaan benda uji harus halus, bila perlu dapat ditambal lubang-lubang yang terjadi. d. Pelaksanaan tersebut harus dilaksanakan secara hati-hati, dan dikerjakan dengan cepat agar kadar air tanah tidak berkurang karena penguapan, dan hindarkan gangguan-gangguan sehingga dapat terjadi perubahan kepadatan tanah (berat volume kering).
Laboratorium Mekanika Tanah Teknik Sipil SV UGM
XI-2
Prosedur Uji Konsolidasi
2.
Kerjakan pemeriksaan berikut untuk pelengkap data dan untuk data perhitungan : a. Timbang dan catat berat benda uji bersama cincinnya, untuk mengetahui berat volume basah dan berat volume kering tanah. b. Periksa kadar air tanah. c. Periksa berat jenis butir tanah. d. Ukurlah dengan tepat dengan “schuif maat” diameter & tinggi benda uji /ukuran dalam cincin. e. Untuk mengidentifikasi jenis tanah dan mencek hasil pemeriksaan konsolidasi, dapat pula diadakan pemeriksaan batas cair dan batas plastis tanah.
B. Persiapan alat dan penempatan benda uji dalam konsolidometer. 1.
Periksalah bahwa alat-alat dalam keadaan bersih dan bekerja dengan baik. Juga periksa bahwa lengan beban telah telah seimbang. Periksa bahwa batu-batu pori dalam keadaan bersih dan tidak tersumbat.
2.
a. Untuk memudahkan pemasangan dan menjamin rapat air, olesi tipis dengan pelumas karet “seal”. b. Basahkan batu-batu pori. c. Tempatkan berturut-turut dalam konsolidometer :
3.
-
Batu pori bawah
-
Cincin yang telah berisi benda uji
-
Batu pori atas
-
Pelat perata beban
a. Tempatkan sel konsolidasi yang sudah berisi benda uji pada tempatnya pada rangka pembebanan. b.
Aturlah dengan sekrup pengatur/penahan lengan beban sehingga lengan terangkat ke atas, tetapi bagian atas jangan sampai mati untuk memberi kesempatan seandainya tanah mengembang.
c.
Aturlah alat penekan beban diatas benda uji dan aturlah arloji pengukur penurunan pada pembebanan nol. (Pemasangan arloji ukur agar sedemikian sehingga dimungkinkan pembacaan pengembangan).
4.
Pasangkan beban sehingga tekanan pada benda uji sebesar 0,25 kg/cm2.
Laboratorium Mekanika Tanah Teknik Sipil SV UGM
XI-3
Prosedur Uji Konsolidasi
5.
Turunkan sekrup pengatur lengan beban, sehingga beban mulai bekerja di atas tanah. Jalankan stop watch.
6.
a.
Baca dan catat arloji pengukur penurunan pada waktu-waktu (angka-angka yang dapat ditarik akarnya) sebagai berikut : 0,09 menit (5,4 detik); 0,25 menit (15 detik); 0,49 menit ( 29,4 detik); kemudian 1; 2,25; 4; 6,25; 9; 12,25; 16; 20,25; 25; 36; 49; 64; 81; 100; 121; 144; 225; 400 dan 1440 menit.
b.
Pengamatan dapat kurang dari 24 jam (1440 menit) untuk tanah yang konsolidasinya cepat, dapat dihentikan setelah tampak grafik hubungan antara penurunan dengan waktu (dengan skala logaritma) menjadi lurus, yang berarti telah tercapai konsolidasi sekunder.
c.
Sebaliknya tanah yang konsolidasinya sangat lambat, pengamatan mungkin perlu dilakukan lebih lama dari 24 jam.
7.
Isilah sel konsolidasi dengan air, segera setelah beban bekerja tetapi agar tidak mengganggu pembacaan, lakukan pengisisan air ini setelah pengamatan 1 menit (sebelum pembacaan 4 menit). Jagalah agar selama percobaan, benda uji selalu terendam air, dengan muka air kira-kira sama tinggi dengan permukaan atas benda uji.
8. a. Setelah pembacaan 24 jam, tambahkan beban sehingga tekanan pada tanah menjadi 0,5 kg/cm2. Biarkan beban ini bekerja 24 jam dan amati penurunan arloji pengukur pada waktu-waktu seperti tersebut no. 6. b. Lanjutkan setiap kali penambahan beban, sehingga tekanan pada tanah berturut-turut menjadi 1; 2; 4; 8 kg/cm2 (periksa catatan 1). Masing-masing tahap beban ini dibiarkan selama 24 jam dan untuk setiap tahap beban diadakan pembacaan penurunan seperti tersebut di atas. c. Untuk menghindarkan goncangan, maka pada setiap penambahan beban, putarlah sekrup penahan lengan sampai menyentuh lengan yang dapat terlihat pada bergeraknya arloji ukur. 9.
Apabila dikehendaki diketahui sifat pengembangan tanah akibat pengurangan beban, maka setelah beban 8 kg/cm2 secara bertahap kurangi beban berturut-turut dengan urutan kebalikan penambahan beban. Catatlah pengembangan/pembacaan arloji seperti tadi.
Laboratorium Mekanika Tanah Teknik Sipil SV UGM
XI-4
Prosedur Uji Konsolidasi
10. Setelah pelaksanaan pembebanan selesai dilakukan, keluarkan contoh tanah dari konsolidometer. Timbang dan catat berat benda uji. Kemudian keringkan dalam oven, setelah kering timbang lagi untuk mengetahui berat butir-butir tanah.
IV. PROSEDUR PELAKSANAAN
Masukkan benda uji ke dalam konsolidometer Berikan beban
benda uji di keluarkan kemudian di timbang Lakukan pembacaan pada arloji yang terdapat pada alat konsolidasi, Catat manometer setiap kali penambahan beban dalam waktu tertentu
keringkan dalam oven
Laboratorium Mekanika Tanah Teknik Sipil SV UGM
Keluarkan dari oven kemudian ditimbang kembali
XI-5
Prosedur Uji Konsolidasi
V. 1.
HITUNGAN Menghitung koefisien konsolidasi Cv. a. Gambarkan grafik antara penurunan (sebagai ordinat dan dengan skala linear) dan akar waktu dalam menit (sebagai absis) untuk setiap (semua) tahap beban (periksa catatan 2). b. Hitung koefisien konsolidasi Cv (cm/menit) bagi masing-masing tahap beban, yang dapat dilakukan dengan grafik tersebut di atas dengan cara sebagai berikut : -
Tarik/perpanjang bagian lurus awal grafik keatas sambil memotong sumbu vertikal (t = 0), yaitu pada titik A.
-
Tariklah dari A garis lurus, yang lebih landai dari grafik yang diperoleh, yaitu 1,15 kali lebih landai. Garis ini akan memotong grafik pada titik B.
-
Maka titik B menunjukkan
-
Hitunglah Cv dengan rumus : Cv =
0,848 d 2 t90
jika :
t 90 , dimana t90 adalah waktu konsolidasi 90 %.
d = setengah tinggi contoh tanah rata-rata untuk
tahap beban tersebut (cm),
d=½H H = ½ ( H1 + H2 ) H1 = tebal pada awal beban H2 = tebal pada akhir beban
2.
Menghitung indeks kompresi (compression index) = Cc a. Hitung Hs yaitu tebal bagian padat : Hs =
Wd G.A
dimana
Wd = berat benda uji setelah dikeringkan (gram) G = berat jenis butir tanah A = luas penampang benda uji (cm2)
b. Hitung angka pori e contoh tanah pada akhir setiap tahap beban. e=
H − Hs Hs
dimana
H = tebal benda uji pada akhir setiap beban (cm).
Hasil perhitungan e ini dibuat dalam satu tabel.
Laboratorium Mekanika Tanah Teknik Sipil SV UGM
XI-6
Prosedur Uji Konsolidasi
c. Gambarkan grafik hubungan antara angka pori e (sebagai ordinat dan dengan skala linear) dengan tekanan normal σ (sebagai absis dan dengan skala logaritma.harga index kompresi Cc adalah kemiringan bagian lurus dari grafik e – log σ. Cc =
∆e
σ
∆log
=
e1 − e2 log
σ
1
Catatan : 1.
Tahap beban yang dilaksanakan umumnya adalah sedemikian sehingga tekanan yang terjadi 0,25; 0,50; 1,00; 2,00; 4,00;dan 8,00 kg/cm2. Tahap beban in mungkin perlu ditambah lagi tergantung pada sifat tanah. Pada dasarnya sekurang-kurangnya tahap beban harus sedemikian sehingga 3 tahap berturut yang terakhir harus telah mendapatkan grafik e – log σ yang merupakan garis lurus.
2.
Biasanya pelaksanaan pemeriksaan pengembangan, tahap-tahap pengurangan beban cukup dengan setiap kali beban dikurangi sehingga menjadi seperempat dari sebelumnya. Sehingga jika tahap beban sampai 8,00 kg/cm2, maka tahaptahap pengurangan beban adalah 2,0; 0,50; 0,25 kg/cm2 atau cukup dengan 2,0; dan 0,25 kg/cm2. Setiap tahap beban tersebut dibiarkan sekurang-kurangnya selama 4 jam. Sedangkan pembacaan arloji ukur yang dicatat cukup satu kali untuk masing-masing tahap beban, yaitu pada akhir 4 jam.
3.
Cara alternatif untuk mencari koefisien konsolidasi adalah dari grafik antara penurunan dengan waktu dengan skala logaritma. Dengan cara ini Cv dihitung berdasar t50 dan rumusnya :
4.
Cv =
0,197d 2 t 50
Dari percobaankonsolidasi, sebagai pengganti koefisien konsolidasi Cc dapat dihittung koefisien kompressibilitas av.
av =
0,43 Cc
σ
cm 2 /kg
yang nilainya berbeda-beda untuk tiap-tiap tekanan rata-rata antara 2 tahap beban.
Laboratorium Mekanika Tanah Teknik Sipil SV UGM
XI-7
Prosedur Uji Konsolidasi
Atau dapat pula dihitung koefisien perubahan volume mv dengan rumus :
mv = 5.
av 1+ eo
Dari hasil percobaan konsolidasi dapat dihitung permeabilitas tanah setelah mengalami
k=
konsolidasi
γ
Cv . a v 1+ eo
dimana : γw eo
bagi
setiap
tahap
beban
dengan
rumus
:
w
= kadar air, yang praktis dapat diambil = 1 = angka pori contoh tanah pada awal tahap beban.
Laboratorium Mekanika Tanah Teknik Sipil SV UGM
XI-8
Prosedur Uji Konsolidasi
LEMBAR PRAKTIKAN XI. UJI KONSOLIDASI
Tanah yang diperiksa : tanah asli/tanah dipadatkan …….% Std. Proctor Jenis tanah : …………………………………………………. Berat jenis tanah, G = ………gr/cm3 Luas cincin, A = …………cm2 Berat cincin Wc = ……….gr Tinggi cincin, Ho = …………cm Diameter cincin = ……….cm Volume cincin, V = …………cm3
Sebelum percobaan KADAR AIR berat cawan kosong berat cawan + tanah basah berat cawan + tanah kering kadar air
ωo =
I
II
W1 W2 W3
W2 − W3 W3 − W1
kadar air rata-rata ωo berat cincin + tanah basah berat tanah basah berat tanah kering Wk = Wb 1 +ω o
…………..% = 0,………… W4 Wb = W4 – Wc
berat volume tanah kering γ k = Wk V
tinggi bagian padat H s = Wk G .A angka pori e o = H o − H s Hs
derajat kekenyangan
So =
ωo . G eo
Sesudah Percobaan berat cincin + tanah basah berat cincin + tanah kering berat tanah kering kadar air Wf = W5 − W6
W5 W6 Wk = W6 – Wc
Wk
derajat kekenyangan Sf = Wf . G ef
Laboratorium Mekanika Tanah Teknik Sipil SV UGM
XI-9
Prosedur Uji Konsolidasi
Lampiran Data Pembacaan arloji (mm) untuk beban (kg/cm2)
Waktu Pembacaan Tgl/ jam
t
(menit)
0
0
5,40”
0.3
15,00”
0.5
29,40”
0.7
1,00’
1
2,25’
1.5
4,00’
2
6,25’
2.5
9,00’
3
12,25’
3.5
16,00’
4
25,00’
5
36,00’
6
49,00’
7
64,00’
8
81,00’
9
100,00’
10
121,00’
11
144,00’
12
225,00’
15
400,00’
20
1440,00’
38
0,25
0,50
1,00
2,00
4,00
8,00
2,00
0,25
Kalibrasi alat =
Laboratorium Mekanika Tanah Teknik Sipil SV UGM
XI-10
Prosedur Uji Konsolidasi
Beban kg/cm2
Bacaan
Perubahan
akhir
tebal
arloji
∆H, cm
cm
Perubahan angka pori
∆e =
∆Η Hs
Angka pori e = e1 - ∆e
∆e Tebal akhir C= c P log 2 H = H P1 ∆H cm
½ tebal rata-rata
d=
H1 + H2 2
t90 menit
t90
t90
menit
detik
Cv=
2 0,848d c t90
m2/detik
0,00 0,25 0,50 1,00 2,00 4,00 8,00 16,00* 4,00* 2 1* 0,25 0,00
Laboratorium Mekanika Tanah Teknik Sipil SV UGM
XI-11
Prosedur Uji Konsolidasi
Void ratio, e
Grafik Hubungan Antara Tekanan dan Angka Pori
Pressure, p kg/cm2
Hari/Tanggal Praktikum : Nama Praktikan : 1. 2. 3. 4. 5. Asisten/Laboran
No. Kelompok : No. Mahasiswa: 1. 2. 3. 4. 5. Mahasiswa
……………………………………….
…………………………………………
Laboratorium Mekanika Tanah Teknik Sipil SV UGM
XI-12
Prosedur Uji Konsolidasi
LEMBAR ASISTEN XI. UJI KONSOLIDASI
Tanah yang diperiksa : tanah asli/tanah dipadatkan …….% Std. Proctor Jenis tanah : …………………………………………………. Berat jenis tanah, G = ………gr/cm3 Luas cincin, A = …………cm2 Berat cincin Wc = ……….gr Tinggi cincin, Ho = …………cm Diameter cincin = ……….cm Volume cincin, V = …………cm3
Sebelum percobaan KADAR AIR berat cawan kosong berat cawan + tanah basah berat cawan + tanah kering kadar air
ωo =
I
II
W1 W2 W3
W2 − W3 W3 − W1
kadar air rata-rata ωo berat cincin + tanah basah berat tanah basah berat tanah kering Wk = Wb 1 +ω o
…………..% = 0,………… W4 Wb = W4 – Wc
berat volume tanah kering γ k = Wk V
tinggi bagian padat H s = Wk G .A angka pori e o = H o − H s Hs
derajat kekenyangan
So =
ωo . G eo
Sesudah Percobaan berat cincin + tanah basah berat cincin + tanah kering berat tanah kering kadar air Wf = W5 − W6
W5 W6 Wk = W6 – Wc
Wk
derajat kekenyangan Sf = Wf . G ef
Laboratorium Mekanika Tanah Teknik Sipil SV UGM
XI-13
Prosedur Uji Konsolidasi
Lampiran Data Pembacaan arloji (mm) untuk beban (kg/cm2)
Waktu Pembacaan Tgl/ jam
t
(menit)
0
0
5,40”
0.3
15,00”
0.5
29,40”
0.7
1,00’
1
2,25’
1.5
4,00’
2
6,25’
2.5
9,00’
3
12,25’
3.5
16,00’
4
25,00’
5
36,00’
6
49,00’
7
64,00’
8
81,00’
9
100,00’
10
121,00’
11
144,00’
12
225,00’
15
400,00’
20
1440,00’
38
0,25
0,50
1,00
2,00
4,00
8,00
2,00
0,25
Kalibrasi alat =
Laboratorium Mekanika Tanah Teknik Sipil SV UGM
XI-14
Prosedur Uji Konsolidasi
Beban kg/cm2
Bacaan
Perubahan
akhir
tebal
arloji
∆H, cm
cm
Perubahan angka pori
∆e =
∆Η Hs
Angka pori e = e1 - ∆e
∆e Tebal akhir C= c P log 2 H = H P1 ∆H cm
½ tebal rata-rata
d=
H1 + H2 2
t90 menit
t90
t90
menit
detik
Cv=
2 0,848d c t90
m2/detik
0,00 0,25 0,50 1,00 2,00 4,00 8,00 16,00* 4,00* 2 1* 0,25 0,00
Laboratorium Mekanika Tanah Teknik Sipil SV UGM
XI-15
Prosedur Uji Konsolidasi
Grafik Hubungan Antara Tekanan dan Angka Pori
No. Kelompok : No. Mahasiswa: 1. 2. 3. 4. 5. Mahasiswa
……………………………………….
…………………………………………
Void ratio, e
Hari/Tanggal Praktikum : Nama Praktikan : 1. 2. 3. 4. 5. Asisten/Laboran
Pressure, p kg/cm2
Laboratorium Mekanika Tanah Teknik Sipil SV UGM
XI-16
Prosedur Uji Triaxial
XII.
TRIAKSIAL PADA KONDISI UNCONSOLIDATED-UNDRAINED
(ASTM D 2850-95 (1999)) I.
MAKSUD
Maksud percobaan adalah untuk menentukan parameter geser tanah dengan alat triaksial pada kondisi “unconsolidated undrained” tanpa pengukuran tekanan pori.
II.
BENDA UJI
Benda uji yang perlu disediakan sekurang-kurangnya 3 buah. Benda uji berupa silinder tanah dengan perbandingan antara tinggi dan diameter antara 2 :1 dan 3 : 1. Diameter minimum benda uji adalah 3,3 cm. Apabila diameter benda uji < 7,1 cm, butir tanah terbesar yang diijinkan ada dalam benda uji adalah 1/10 kali diameter benda uji, sedang bila diameter benda uji > 7,1 cm butir tanah terbesar yang diijinkan adalah 1/6 kali diameter benda uji.
III. ALAT 1.
Sel triaxial dengan dinding transparan dan perlengkapannya.
2.
Alat untuk memberikan tekanan yang konstan pada cairan dalam sel dengan ketelitian 0,1 atau 0,05 kg/cm2.
3.
Alat kompresi untuk menekan benda uji secara axial, dengan kecepatan yang dapat diatur antara 0,05 – 7,5 mm/meniit.
4.
Arloji ukur untuk mengukur pemendekan axial benda uji.
5.
Membran karet yang sesuai dengan ukuran benda uji, alat peregang membran dan gelang karet pengikat.
6.
Cetakan tanah, gergaji, alat bubut tanah, den sebagainya.
7.
Alat-alat pemeriksa kadar air tanah.
Laboratorium Mekanika Tanah Teknik Sipil SV UGM
XII-1
Prosedur Uji Triaxial
Alat Uji Triaksial
Membran, Alat cetak tanah dan timbangan
IV. PELAKSANAAN A. Persiapan benda uji 1.
Bila contoh tanah yang diperiksa adalah contoh asli dari tabung contoh yang diameternya sudah sesuai dengan benda uji yang diinginkan, maka keluarkan contoh tanah dari tabung, dorong dengan alat pengeluar contoh masuk tabung cetak belah. Potong benda uji rata bagian atas dan bawahnya. Bila perlu permukaan yang tidak rata dapat ditambal kemudian keluarkan dari tabung cetak.
Laboratorium Mekanika Tanah Teknik Sipil SV UGM
XII-2
Prosedur Uji Triaxial
2.
Bila contoh tanah asli ukurannya lebih besar dari benda uji yang diinginkan, bentuk/potonglah contoh tanah dengan pisau atau gergaji kawat, atau dibubut sehingga didapat ukuran yang diinginkan.
3.
Bila contoh tanah berupa tanah padat buatan maka dapat berupa a. Contoh tanah rusak (gagal dalam persiapan/pelaksanaan percobaan) dapat dibentuk kembali dengan memasukkan dalam kantong plastik/karet, remas dengan jari sampai rata seluruhnya. Hindarkan tambahnya udara dalam pori tanah. Kemudian bentuk kembali dan padatkan dalam cetakan sehingga kepadatannya sama dengan aslinya. b. Contoh tanah padat buatan dapat diperoleh dengan memadatkan contoh tanah dengan kadar air dan kepadatan sesuai dengan yang diinginkan. Pemadatan dapat dilaksanakan dengan menumbuk tanah pada silinder pemadatan kemudian dorong keluar dengan alat pengeluar contoh masuk tabung contoh atau dapat pula dengan dipotong dan dibubut. Pemadatan dapat pula dilaksanakan langsung pada cetakan belah. c. Bila dikehendaki, contoh tanah dapat dijenuh sebelum percobaan. Bila demikian catat dan cantumkan pada laporan.
4.
Ukur dengan teliti dan catat ukuran diameter dan tinggi dari benda uji. Juga timbanglah benda uji untuk menghitung berat volume benda uji.
B. Pemasangan benda uji 1.
a.
Taruh benda uji di atas tutup bawah benda uji (specimen cap). Kemudian letakkan tutup atas di atas benda uji. Pada percobaan “unconsolidated drained” gunakan tutup yang tidak berlubang.
b.
Gunakan peregang membran (di vakuum), selubungkan membran pada benda uji. Matikan pompa vakuum, kemudian selubungkan membran pada benda uji dan ikat membran pada tutup atas maupun bawah dengan gelang karet pengikat. Untuk menjamin rapat air dapat dioleskan pelumas pekat (silicon grease) pada tepi tutup benda uji.
2.
Pasanglah benda uji yang sudah dibungkus membran pada tumpuan pada dasar sel triaxial. Aturlah agar kedudukannya benar-benar sentris.
Laboratorium Mekanika Tanah Teknik Sipil SV UGM
XII-3
Prosedur Uji Triaxial
3.
a.
Isilah sel triaxial dengan air dan berikan tekanan air (tekanan sel) sampai harga yang diinginkan.
b.
Jalankan/atur dengan pemutar tangan agar piston beban hampir (belum) menempel benda uji. Baca dan catat arloji ukur cincin beban yang akan mengukur gaya akibat tekanan ke atas oleh air sel dalam piston, berat piston dan gesekan yang dipakai sebagai koreksi pada pembacaan beban selanjutnya.
c.
Atur lagi sehingga piston beban mulai menempel benda uji.
d.
Atur arloji cincin beban, sehingga dapat diperhitungkan koreksi tersebut tadi arloji membaca nol.
e.
Atur arloji regangan/pemendekan benda uji pada pembacaan nol.
C. Pembebanan 1.
Jalankan mesin beban dengan kecepatan 0,5 – 2 persen/menit. Baca dan catat pembacaan arloji ukur cincin beban dan arloji ukur pemendekan benda uji pada kedudukan-kedudukan pemendekan 0,1; 02; 0,3; 0,4; 0,5; persen, kemudian pada 1,0; 2,0; 2,5; 3,0 persen setelah itu setiap tambahan 1 persen. Selanjutnya setelah pemendekan 10 persen (jika tanah belum pecah) dapat dibaca setiap 2 persen. Lanjutkan pembacaan ini sampai pemendekan 15 persen (meskipun) tanah sudah pecah) atau jika tanah belum pecah lanjutkan pembacaan sampai pemendekan 20 persen.
2.
Setelah selesai pembacaan, hentikan mesin beban keluarkan air dalam sel, kemudian buka sel dan keluarkan benda uji.
3.
Bukalah membran karet dan catat/buat skets bentuk pecahnya tanah.
4.
Timbang dan catat berat benda uji.
5.
Laksanakan pemeriksaan kadar air benda uji. Kerjakan dengan cara yang sama benda uji kedua dan ketiga dengan tekanan sel yang berbeda besarnya.
Laboratorium Mekanika Tanah Teknik Sipil SV UGM
XII-4
Prosedur Uji Triaxial
V.
PROSEDUR PELAKSANAAN
Persiapan benda uji, benda uji diukur diameter, tinggi dan
Bungkus benda uji dengan membran karet
beratnya
masukkan ke dalam alat uji triaksial
Lakukan pengujian
Baca stop watch dan baca nilai yang tertera pada alat VI. HITUNGAN 1.
Hitung regangan axial tanah, ε untuk setiap beban yang dibaca, yaitu : ε =
∆L Lo
dimana ∆L = perpendekan benda uji yang terbaca pada arloji ukur Lo = panjang/tinggi benda uji semula. 2.
Hitung luas rata-rata penampang tanah, A, pada setiap beban.
Laboratorium Mekanika Tanah Teknik Sipil SV UGM
XII-5
Prosedur Uji Triaxial
A= 3.
Ao 1−
Hitung tegangan deviator pada setiap beban, (σ1 - σ3), yaitu :
σ −σ 1
4.
Ao = luas penampang benda uji semula.
ε 3
=
P A
, P = beban yang bekerja
Gambarkan grafik hubungan antara tegangan deviator dan regangan, dengan tegangan deviator sebagai ordinat dan regangan sebagai absis. Cari dari grafik ini tegangan deviator dan regangan yang memecahkan benda uji, yaitu tegangan deviator maksimum atau tegangan deviator pada regangan 20 %, mana yang lebih dulu terjadi pada pemeriksaan.
5.
a. Hitunglah tegangan utama mayor dan minor pada saat pecah yaitu : Tegangan utama minor = σ3 = tekanan sel Tegangan utama mayor = σ1 = tegangan deviator + tekanan sel. b. Gambarkan lingkaran Mohr dari tegangan pada saat pecah pada salib sumbu dengan tegangan geser sebagai ordinat & tegangan normal sebagai absis, sebagai berikut : Buatlah setengah lingkaran dengan pusatnya terletak pada sumbu tegangan normal dengan absis sama dengan
σ1 + σ 3
dan dengan jari-jari sama dengan
2
σ1 −σ 3 . 2
6.
Gambarkan lingkaran-lingkaran Mohr dengan cara yang sama bagi benda-benda uji lainnya yang telah diperiksa.
7.
Gambarkan garis singgung persekutuan yang menyinggung lingkaran-lingkaran Mohr. Garis ini disebut garis selubung (strength envelope atau failure envelope). Perpotongan garis selubung dengan sumbu vertikal (sumbu tegangan geser) merupakan nilai kohesi semu cu dan sudut garis selubung mendatar adalah sudut gesek intern semu φu.
8.
Untuk mendapatkan nilai cu dan φu dapat pula diperoleh dengan menggunakan grafik dengan ordinat σ 1 − σ 3 dan absis σ 1 + σ 3 . Data pemeriksaan pada 2
2
masing-masing benda uji memberikan satu titik pada grafik ini. Tarik garis lurus penghubung terbaik pada titik-titik tersebut. Apabila garis ini memotong sumbu vertikal pada jarak b (dari 0,0) dan membentuk sudut α
Laboratorium Mekanika Tanah Teknik Sipil SV UGM
XII-6
Prosedur Uji Triaxial
dengan sumbu mendatar, maka nilai cu dan φu dapat dihitung dari hubungan di bawah ini. sin φ u = tg α cu =
b cos φ u
Laporan : Hal-hal yang perlu dicantumkan dalam laporan adalah sebagai berikut : 1. Lingkaran Mohr yang menentukan “unconsolidated undrained-strength” Apabila dilakukan pemeriksaan hanya dengan satu benda uji cantumkan tegangan utama minor dan tekanan deviator. 2. Grafik tegangan-regangan. 3. Benda uji yang diperiksa : tanah asli atau tanah padat buatan atau tanah yang “remolded”. 4. Ukuran tinggi dan diameter benda uji. 5. Diskripsi visual tanah : nama tanah, simbul, dsb. 6. Kepadatan tanah semula, kadar air, derajad kekenyangan (bila tanah direndam, catat derajad kekenyangan yang dicapai). 7. Regangan pada saat benda uji pecah, dalam persen. 8. Kecepatan regangan rata-rata pada saat pecah dalam persen/menit, dan cantumkan bahwa prosedurnya adalah “strain control” (atau mungkin stress control). 9. Sebutkan apabila dilaksanakan reduksi “end restraint” (periksa catat). 10. Catat semua keadaan yang menyimpang atau data lain, yang mungkin perlu dipakai dalam mengadakan interpretasi hasil pemeriksaan.
Catatan : Untuk mereduksi pengaruh gesekan dan adhesi terhadap pengembangan mendatar antara benda uji dengan tutup dasar dan tutup atas dapat digunakan dua lapis lembaran karet bulat, yang diolesi dengan pelumas pekat (silikon grease) antara kedua karet dengan tutup bawah/atas. Karet ini dipasang di atas maupun di bawah benda uji. Diameter karet dibuat sama dengan tutup bawah/alas dan tebalnya minimum 0,13 mm dan maksimum 0,80 mm. Jika digunakan cara ini, tinggi benda uji yang dipakai boleh diambil antara 1,2 – 2 kali diameternya.
Laboratorium Mekanika Tanah Teknik Sipil SV UGM
XII-7
Prosedur Uji Triaxial
LEMBAR PRAKTIKAN XII. UJI TRIAXIAL Sketsa tanah setelah diuji
Benda uji I
Benda uji II
Benda uji III
Benda Uji IV
= = = = =
BENDA UJI I cm Berat volume cm Kadar air mula-mula cm2 Derajat kekenyangan cm3 Kadar air sesudah uji gr Berat sesudah uji
= = = = =
gr/cm3 %
Diameter Contoh Tinggi contoh (Lo) Luas contoh mula-mula (Ao) Volume contoh (Vo) Berat contoh
= = = = =
BENDA UJI II cm Berat volume cm Kadar air mula-mula cm2 Derajat kekenyangan cm3 Kadar air sesudah uji gr Berat sesudah uji
= = = = =
gr/cm3 %
Diameter Contoh Tinggi contoh (Lo) Luas contoh mula-mula (Ao) Volume contoh (Vo) Berat contoh
= = = = =
BENDA UJI III cm Berat volume cm Kadar air mula-mula cm2 Derajat kekenyangan cm3 Kadar air sesudah uji gr Berat sesudah uji
= = = = =
gr/cm3 %
= = = = =
BENDA UJI IV cm Berat volume cm Kadar air mula-mula cm2 Derajat kekenyangan cm3 Kadar air sesudah uji gr Berat sesudah uji
= = = = =
gr/cm3 %
Diameter Contoh Tinggi contoh (Lo) Luas contoh mula-mula (Ao) Volume contoh (Vo) Berat contoh
Diameter Contoh Tinggi contoh (Lo) Luas contoh mula-mula (Ao) Volume contoh (Vo) Berat contoh
Laboratorium Mekanika Tanah Teknik Sipil SV UGM
% gr
% gr
% gr
% gr
XII-8
Prosedur Uji Triaxial
Pemendekan Pembacaan Regangan ∆L arloji a x 10-3 ε = ∆L/Lo (cm) (%)
σ3 = ..…kg/cm2 Pembacaan arloji
Tekanan Sel σ3 = σ3 = .…kg/cm2 .…kg/cm2 Pembacaan Pembacaan arloji arloji
σ3 = .…kg/cm2 Pembacaan arloji
0,10 0,20 0,30 0,40 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 4,00 5,00 6,00 7,00 8,00 9,00 10,00 12,00 14,00 16,00 18,00 20,00
Hari/Tanggal Praktikum : Nama Praktikan : 1. 2. 3. 4. 5. Asisten/Laboran
No. Kelompok : No. Mahasiswa: 1. 2. 3. 4. 5. Mahasiswa
……………………………………….
…………………………………………
Laboratorium Mekanika Tanah Teknik Sipil SV UGM
XII-9
Waktu detik
Regangan ε (%)
1-ε
A=Ao/(1-ε)
Pembacaan Dial
Laboratorium Mekanika TanahTeknik Sipil SV UGM
P (kg)
σ1 - σ δ= (P/A)
σ3
σ1=σd+σ3
(σ1 - σ3)/2
(σ1 + σ3)/2
∆L
Penurunan Lo - ∆L
XII-10
LEMBAR ASISTEN XII. UJI TRIAXIAL Sketsa tanah setelah diuji
Benda uji I
Benda uji II
Benda uji III
Benda Uji IV
= = = = =
BENDA UJI I cm Berat volume cm Kadar air mula-mula cm2 Derajat kekenyangan cm3 Kadar air sesudah uji gr Berat sesudah uji
= = = = =
gr/cm3 %
Diameter Contoh Tinggi contoh (Lo) Luas contoh mula-mula (Ao) Volume contoh (Vo) Berat contoh
= = = = =
BENDA UJI II cm Berat volume cm Kadar air mula-mula cm2 Derajat kekenyangan cm3 Kadar air sesudah uji gr Berat sesudah uji
= = = = =
gr/cm3 %
Diameter Contoh Tinggi contoh (Lo) Luas contoh mula-mula (Ao) Volume contoh (Vo) Berat contoh
= = = = =
BENDA UJI III cm Berat volume cm Kadar air mula-mula cm2 Derajat kekenyangan cm3 Kadar air sesudah uji gr Berat sesudah uji
= = = = =
gr/cm3 %
Diameter Contoh Tinggi contoh (Lo) Luas contoh mula-mula (Ao) Volume contoh (Vo) Berat contoh
= = = = =
BENDA UJI IV cm Berat volume cm Kadar air mula-mula cm2 Derajat kekenyangan cm3 Kadar air sesudah uji gr Berat sesudah uji
= = = = =
gr/cm3 %
Diameter Contoh Tinggi contoh (Lo) Luas contoh mula-mula (Ao) Volume contoh (Vo) Berat contoh
Laboratorium Mekanika TanahTeknik Sipil SV UGM
% gr
% gr
% gr
% gr
XII-11
Pemendekan Pembacaan Regangan ∆L arloji a x 10-3 ε = ∆L/Lo (cm) (%)
σ3 = ..…kg/cm2 Pembacaan arloji
Tekanan Sel σ3 = σ3 = .…kg/cm2 .…kg/cm2 Pembacaan Pembacaan arloji arloji
σ3 = .…kg/cm2 Pembacaan arloji
0,10 0,20 0,30 0,40 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 4,00 5,00 6,00 7,00 8,00 9,00 10,00 12,00 14,00 16,00 18,00 20,00
Hari/Tanggal Praktikum : Nama Praktikan : 1. 2. 3. 4. 5. Asisten/Laboran
No. Kelompok : No. Mahasiswa: 1. 2. 3. 4. 5. Mahasiswa
……………………………………….
…………………………………………
Laboratorium Mekanika TanahTeknik Sipil SV UGM
XII-12
Waktu detik
Regangan ε (%)
1-ε
A=Ao/(1-ε)
Pembacaan Dial
Laboratorium Mekanika TanahTeknik Sipil SV UGM
P (kg)
σ1 - σ δ= (P/A)
σ3
σ1=σd+σ3
(σ1 - σ3)/2
(σ1 + σ3)/2
∆L
Penurunan Lo - ∆L
XII-13
Laboratorium Mekanika TanahTeknik Sipil SV UGM
XII-14
VI.
UKURAN BUTIRAN TANAH DENGAN HIDROMETER (ASTM D 1140-00)
I.
MAKSUD :
Pemeriksaan ini dimaksudkan untuk menentukan pembagian ukuran butir (gradasi) dari tanah yang lewat saringan no. 10. II. 1.
ALAT : Hidrometer dengan skala konsentrasi (5 – 60 gram per liter) atau untuk pembacaan berat jenis campuran (0,995 – 1,038) gr/cm3.
2.
Tabung gelas ukuran kapasitas 1000 ml, dengan diameter ± 6,5 cm.
3.
Termometer 0 – 50 oC ketelitian 0,1oC.
4.
Pengaduk mekanis dan mangkuk dispresi (mechanical stire).
5.
Saringan no. 10; 20; 40; 60; 80; 100; 140; dan 200.
6.
Neraca dengan ketelitian 0,01 gram.
7.
Oven yang dilengkapi dengan pengatur suhu untuk memanasi sampai (110±5)oC.
8.
Cawan porselen (mortar) dan pestel (penggerus) berkepala karet atau dibungkus karet.
9.
Stop watch.
Hidrometer
III. 1.
Pengaduk Suspensi
BENDA UJI : Jenis tanah yang tidak mengandung batu dan hampir semua butirannya lebih halus dari saringan 2,00 mm (no.10). Benda uji tidak perlu dikeringkan dan tidak perlu disaring dengan saringan no. 10.
Laboratorium Mekanika Tanah Teknik Sipil SV UGM
VI‐1
2.
Jenis tanah yang mengandung batu, atau mengandung banyak butiran yang lebih kasar dari saringan no. 10. Untuk benda uji jenis ini perlu mengeringkan contoh tanah di udara terbuka sampai bisa disaring dengan saringan no. 10. Ambil benda uji yang lewat saringan no. 10.
3.
Air destliasi.
4.
Bahan dispersi (reagent), dapat berupa water glass (sodium silikat = Na2SiO3) atau Calgon (sodium hexameta phospate = NaPO3).
IV. PELAKSANAAN : 1.
Taruh contoh tanah dalam tabung gelas (beaker kapasitas 250 cc). Tuangkan sebanyak ± 125 cc larutan + reagent yang telah disiapkan (lihat catatan no.1). Campur dan aduk sampai seluruh tanah tercampur dengan air. Biarkan tanah terendam selama ± 16 jam.
Laboratorium Mekanika Tanah Teknik Sipil SV UGM
VI‐2
Prosedur Uji Pemadatan Tanah
VII.
PEMADATAN TANAH (ASTM D 698-00a)
I.
MAKSUD: 1.
Maksud percobaan adalah untuk menentukan hubungan antara kadar air dan kepadatan (berat volume kering) tanah apabila dipadatkan dengan tenaga pemadatan tertentu.
2.
Ada dua cara pemadatan, berdasar jumlah tenaga pemadatan yang dilaksanakan, yaitu : a. Pemadatan standard b. Pemadatan berat (modified)
3.
Ada empat cara alternatif yang mungkin digunakan, yang dapat dilaksanakan baik untuk pemadatan standard maupun pemadatan berat, yaitu : a. Cara A : menggunakan silinder pemadatan kecil dan dengan material lewat saringan no.4. b. Cara B : menggunakan silinder pemadatan besar dan dengan material lewat saringan no.4. c. Cara C : menggunakan silinder pemadatan kecil dan dengan material lewat saringan ¾ inch. d. Cara D : menggunakan silinder pemadatan besar dan dengan material lewat saringan ¾ inch.
II.
PERSIAPAN BENDA UJI a. Bila contoh tanah yang akan diperiksa keadaannya basah, keringkan tanah tersebut di udara atau dengan alat pengering dengan suhu tidak melebihi 60oC. Pengeringan dilakukan secukupnya, sampai gumpalan-gumpalan dapat mudah dihancurkan/dipecah-pecah. Hancurkan gumpalan-gumpalan menjadi butiran-butiran dengan cara dan alat sedemikian sehingga butir-butir tanah tidak rusak. b. Butiran-butiran yang diperoleh disaring, yaitu : - bila dilaksanakan cara A atau B, digunakan saringan no. 4 -
bila dilaksanakan cara C atau D, digunakan saringan ¾”
Laboratorium Mekanika Tanah Teknik Sipil SV UGM
VII‐1
Prosedur Uji Pemadatan Tanah
Butiran besar yang tertahan di atas saringan dibuang/disingkirkan, kecuali butiran yang masih berupa gumpalan dan dapat dipecah lebih lanjut. c. Bagian yang lewat saringan akan digunakan sebagai benda uji, dan yang terkumpul jumlahnya harus cukup, yaitu sekurang-kurangnya seperti pada daftar pada nomor 6 bagi masing-masing cara yang dilaksanakan. d. Campur tanah tersebut dengan air secukupnya secara merata, sedemikian sehingga untuk benda uji yang pertama kadar air tanah yang diperoleh kirakira 6 % dibawah kadar air optimum. e. Apabila contoh tanah berupa lempung, peresapan air secara merata kedalam gumpalan akan sukar dan perlu waktu yang cukup lama. Maka untuk tanah lempung perlu dilaksanakan sebagai berikut : Setelah dicampur merata dengan air, simpanlah tanah dalam tempat yang tertutup selama sekurang-kurangnya 12 jam sebelum dilakukan pemadatan (dapat digunakan kantong plastik). Karena pelaksanaan pemadatan akan dilaksanakan sekitar 6 kali dengan kadar air masing-masing berbeda, maka untuk tanah lempung lebih baik apabila disiapkan benda uji yang lebih banyak. Siapkan 6 bagian benda uji, yang masing-masing sekurang-kurangnya seperti tersbut pada no. 6 dalam daftar. Masing-masing bagian dicampur merata dengan air, sehingga kadar air yang diperoleh berbeda-beda, masing-masing sekitar 1 – 3 persen dan masing-masing disimpan dalam tempat tertutup atau kantong plastik.
Laboratorium Mekanika Tanah Teknik Sipil SV UGM
VII‐2
