![Format Laporan Uji Pemadatan [PDF]](https://pdfs.asia/img/200x200/format-laporan-uji-pemadatan.jpg)
13 0 1 MB
Laporan Praktikum Mekanika Tanah 2 2020 Bab 2 Pengujian Pemadatan Tanah Kelompok 10
BAB 2 PENGUJIAN PEMADATAN TANAH 2.1
Pengujian Pemadatan
2.1.1
Pengujian Pemadatan Standar ( Standart Proctor Test)
Pengujian pemadatan standar dikenal pula sebagai percobaan pemadatan ringan. Dalam pengujian ini digunakan standar SNI 1742 – 2008 untuk mengetahui kepadatan ringan pada suatu tanah, seperti pada tabel di bawah ni: Tabel 2.1 Standar Cara Pengujian Proctor Test Cara Pengujian Berdasarkan ASTM D698 – 12
SNI 1742 – 2008
Tanah pada kandungan air yang sampel diuji dengan Metode pengujian A dipilih
ditempatkan
dalam
tiga (Sampel tanah lolos saringan No. 4 (4,75
lapisan menjadi cetakan dimensi mm), diameter mould 10 cm, dan dibagi yang
diberikan,
dengan menjadi
3
lapis
dengan
tumbukan
masingmasing lapisan dipadatkan sebanyak 25 kali di tiap lapisnya. oleh 25 atau 56 pukulan dari hammer 5,5-lbf (24,5-N) turun dari jarak
12-in.
menundukkan
(305 tanah
ke
mm), usaha
kompaksi total sekitar 12.400 ft-lbf / ft³ (600kNm / m³).
2.1.2
Pengujian Pemadatan Modified (Modified Proctor Test)
Pengujian pemadatan standar dikenal pula sebagai percobaan pemadatan ringan. Dalam pengujian ini digunakan standar SNI 1743 – 2008 untuk mengetahui kepadatan berat pada suatu tanah, seperti pada tabel di bawah ini:
5
Laporan Praktikum Mekanika Tanah 2 2020 Bab 2 Pengujian Pemadatan Tanah Kelompok 10
6
Tabel 2.2 Standar cara pengujian modified proctor test Cara Pengujian Berdasarkan ASTM D1557 – 12
SNI 1743 – 2008
Tanah pada kandungan air yang sampel diuji dengan Metode pengujian A dipilih ditempatkan dalam lima (Sampel tanah lolos saringan No. 4 (4,75 lapisan menjadi cetakan dimensi mm), Diameter Mould 10 cm, dan dibagi yang
diberikan,
dengan menjadi
5
lapis
dengan
tumbukan
masingmasing lapisan dipadatkan sebanyak 25 kali di tiap lapisnya. oleh 25 atau 56 pukulan dari hammer 10-lbf (44,5-N) turun dari jarak
18-in.
menundukkan
(4557 tanah
ke
mm), usaha
kompaksi total sekitar 56.250 ft-lbf / ft³ (2698 kN-m / m³). Dalam praktikum ini pengujian yang dilakukan adalah Pengujian Standar Proctor (Standart Proctor Test).
2.1.3
Maksud dan Tujuan
Adapun maksud dan tujuan dari pengujian ini, antara lain: 1. Untuk mengetahui kadar air optimum pada suatu pemadatan dengan cara standar. 2. Untuk mengetahui berat isi tanah kering di lapangan. 2.1.4
Alat dan Bahan
1. Mould, tempat untuk memadatkan, diameter ± 10 cm. 2. Palu besi, diameter 5 cm, tinggi jatuh = 30 cm, berat = 2,5 kg. 3. Strain egne ( pengikir sendok ). 4. Timbangan. 5. Cawan. 6. Gelas ukur. 7. Oven listrik. 8. Picnometer dan termometer. 9. Dongkrak. 10. Kantong plastik. 11. Air. 12. Contoh tanah lolos saringan no.4.
GG amb a
Gambarr 2.1 Mould
Gambar 2.2 Palu besi
Gambar 2.3 Sekop kecil
Gambar 2.4 Timbangan
G amb a
Gambar 2.5 Cawan
Gambar 2.7 Dongkrak
Gambar 2.9 Air
Gambar 2.6 Oven listrik
Gambar 2.8 Kantong plastik
Gambar 2.10 Tanah lolos saringan no.4
(Sumber : Pengujian Standard Proctor Laboratorium Mekanika Tanah Laboratorium Mekanika Tanah UNS https://www.youtube.com/watch? v=XMlzc0KnJec) 2.1.5
Cara Kerja
Cara kerja dari pengujian ini meliputi : A). Spesifikasi Alat yang digunakan : Tabel 2.1 Spesifikasi alat Uraian
Standard
Modified
Diameter cetakan (mm)
101,60
101,60
Tinggi cetakan (mm)
116,43
116,43
Volume cetakan (cm3)
943
943
Massa penumbuk (kg)
2,5
4,5
Tinggi jatuh penumbuk (mm)
30
45
Jumlah lapis
3
5
Jumlah tumbukan per lapis
25
25
No. 4
No. 4
Bahan lolos saringan B). Persiapan benda uji :
a. Mengeringkan terlebih dahulu sehingga menjadi gembur, bila contoh tanah yang diterima dalam keadaan basah,. Pengeringan dapat dilakukan di udara atau dengan alat pengering temperatur kurang dari 600 C (Catatan: Tanah vulkanik tidak boleh dikeringkan dengan alat pengering). Kemudian menumbuk gumpalan-gumpalan tanah tersebut sedemikian rupa untuk menghindari pengurangan ukuran butiran aslinya atau pecah. b. Menyaring sejumlah tanah gembur yang mewakili dengan saringan no. 4
Gambar 2.11 Saringan nomor 4
(Sumber : Pengujian Standard Proctor Laboratorium Mekanika Tanah Laboratorium Mekanika Tanah UNS https://www.youtube.com/watch? v=XMlzc0KnJec) c. Mempersiapkan contoh tanah yang telah disaring dengan jumlah yang sesuai dengan cara ujinya (6 contoh tanah paling sedikit 2,5 kg). d. Menambahkan air pada masing-masing contoh tanah dan mengaduknya sampai rata.
Gambar 2.12 Menambahkan air serta mengaduknya (Sumber : Pengujian Standard Proctor Laboratorium Mekanika Tanah Laboratorium
Mekanika
Tanah
UNS
https://www.youtube.com/watch?v=XMlzc0KnJec) e. Melakukan penambahan air secara bertahap, terhadap contoh tanah. f. Memasukkan masing-masing contoh uji ke dalam kantong plastik dan menutup rapat kantong plastik tersebut, kemudian mendiamkannya 3 sampai 24 jam tergantung sifat tanah tersebut. C). Prosedur pengujian : a. Menimbang massa cetakan dan keping alas dengan ketelitian 1 gram (B1) serta mengukur diameter dalam dan tingginya dengan ketelitian 0,1 mm. b. Memasang leher sambung pada cetakan dan keping alas, kemudian mengunci dan menempatkannya pada landasan. c. Mengambil contoh uji yang akan dipadatkan, meuangkan ke dalam baki dan mengaduk sampai merata.
Gambar 2.13 Mengaduk tanah dengan campuran air (Sumber : Pengujian Standard Proctor Laboratorium Mekanika Tanah Laboratorium
Mekanika
Tanah
UNS
https://www.youtube.com/watch?v=XMlzc0KnJec) d. Memadatkankan contoh uji untuk lapis 1 dengan jumlah sedikit melebihi 1/3 dari ketebalan padat total. Memadatkan secara merata pada seluruh bagian permukaan contoh uji di dalam cetakan dengan alat penumbuk dengan massa 2,5 kg yang dijatuhkan bebas dengan ketinggian 305 mm sebanyak 25 kali. Melakukan pemadatan untuk lapis 2 dan lapis 3 dengan cara yang sama seperti lapis 1 sehingga ketebalan total setelah dipadatkan kira-kira 125 mm.
Gambar 2.14 Penumbukkan contoh tanah (Sumber : Pengujian Standard Proctor Laboratorium Mekanika Tanah Laboratorium Mekanika Tanah UNS https://www.youtube.com/watch? v=XMlzc0KnJec) e. Melepaskan leher sambung, ,memotong kelebihan contoh uji yang telah dipadatkan dan meratakan permukaannya dengan pisau perata sampai
betul-betul rata. f. Menimbang massa cetakan yang berisi benda uji dan keping alasnya dengan ketelitian 1 gram (B2). g. Membuka keping alas dan mengeluarkan benda uji dari dalam cetakan menggunakan alat pengeluar benda uji, dan mengambil sampel tanah masing – masing 3 sampel untuk diuji kadar airnya.
Gambar 2.15 Pengeluaran contoh tanah dengan dongkrak (Sumber : Pengujian Standard Proctor Laboratorium Mekanika Tanah Laboratorium Mekanika Tanah UNS https://www.youtube.com/watch?v=XMlzc0KnJec) h. Mengulangi langkah diatas untuk sampel berikutnya. 2.1.6
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 sebagai berikut: 1. Mempertinggi kekuatan tanah. 2. Memperkecil pengaruh air pada tanah. 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 () optimum. Standart compaction ini adalah suatu percobaan tanah di samping percobaan yang lain yaitu modified compaction test untuk memeriksa kadar air tanah dan sifat yang lain. Adapun hasil percobaan (berupa grafik) umumnya dipakai untuk menentukan syarat-syarat yang harus dipenuhi pada waktu pekerjaan pemadatan di lapangan. Persamaan yang digunakan dalam pengujian kepadatan tanah untuk pengujian proctor standar (standard proctor test) dapat dilihat dibawah ini :
Berat volume basah b dihitung menggunakan persamaan (2.1) berikut,
b = berat volume tanah basah / volume mould ..................................(2.1)
Berat volume kering (𝛾𝑑) dihitung menggunakan persamaan (2.2) berikut, 𝛾𝑑 = 𝛾𝑏 𝑥 100% ……………………...........…………………...…(2.2) 100+𝑤
Angka pori dihitung menggunakan persamaan (2.3) berikut, e
Gs . w .1
b
w ………………………………………………….(2.3)
Porositas dihitung menggunakan persamaan (2.4) berikut, e n e 1 ………………………………………………………………..(2.4)
Berat volume kering untuk kejenuhan 100% (𝛾𝑧𝑎𝑣) dihitung menggunakan persamaan (2.5) berikut, 𝛾𝑑𝑟𝑦
𝐺𝑠 .𝛾𝑤 = 1 + ω . 𝐺𝑠 ………………………..............…………………...…(2.5)
2.1.7
Data dan Contoh Perhitungan
Perhitungan untuk contoh tanah I : Pemberian air
=
Berat tanah basah + mould
= 3355 gram
Berat mould
= 2195 gram
Berat tanah basah
= 1160 gram
Volume cetakan
= 866,77 cm3
125
ml
Pada cawan I Berat cawan + tanah basah (a)
= 18,27
gram
Berat cawan + tanah kering (b)
= 17,46
gram
Berat cawan (c)
= 10,84
gram
Berat air
= 0,81
gram
Berat tanah kering
= 6,62
gram
Kadar air
= 12,24
%
Berat cawan + tanah basah (a)
= 16,21
gram
Berat cawan + tanah kering (b)
= 15,64
gram
Berat cawan (c)
= 10,85
gram
Berat air
= 0,57
gram
Berat tanah kering
= 4,70
gram
Kadar air
= 11,90
%
Berat cawan + tanah basah (a)
= 14,46
gram
Berat cawan + tanah kering (b)
= 15,64
gram
Berat cawan (c)
= 10,82
gram
Berat air
= 0,39
gram
Berat tanah kering
= 3,25
gram
Kadar air
= 12,00
%
Pada cawan II
Pada cawan III
Dari data yang diperoleh dari hasil percobaan kemudian diadakan perhitungan dengan rumus-rumus yang telah ada.
Kadar air rata-rata () Spesific Grafity
Nilai Berat volume basah
= 12,05 % = 2,65
b
dihitung menggunakan persamaan (2.1)
diperoleh, 𝛾𝑏 =
1160 866,78
= 1,34
𝑔𝑟 ⁄
Berat volume kering
𝑐𝑚3
dihitung menggunakan persamaan (2.2)
dr y
diperoleh, 𝛾𝑑𝑟𝑦 =
= 1,19
𝑔𝑟 ⁄
𝑐𝑚3
Angka pori (e) dihitung menggunakan persamaan (2.3) diperoleh, 𝑒=
1,34 1+12,05
𝐺𝑠 𝛾𝑤 𝑥 (1 +𝑤) 𝛾𝑏 𝑤
−𝛾=
2,65 𝑥 1 𝑥 (1 +0,1205) 1,34
− 1 = 1,22
Porositas (n) dihitung menggunakan persamaan (2.4) diperoleh, 𝑒
𝑛 = 1+ 𝑒
1,22 = 1+ 1,22 = 0,549
Perhitungan selanjutnya disajikan dalam tabel berikut: Tabel 2.3 Perhitungan proctor test Pemberian Air Nomor cawan
125 ml
250 ml
A
B
C
A
B
C
Berat cawan+tanah basah (a)
18,27
16,21
14,46
19,67
19,74
19,04
Berat cawan+tanah kering (b)
17,46
15,64
14,07
18,47
18,49
17,93
Berat cawan (c)
10,84
10,85
10,82
10,98
10,86
10,93
Berat air
0,81
0,57
0,39
1,2
1,25
1,11
Berat tanah kering
6,62
4,79
3,25
7,49
7,63
7
Kadar air (%)
12,24
11,90
12,00
16,02
16,38
15,86
Laporan Praktikum Mekanika Tanah 2 2020 Bab 2 Pengujian Pemadatan Tanah Kelompok 10
16
Kadar air rata – rata (%)
12,0451
16,0871
Angka pori (e)
1,2187
1,2467
Porositas (n)
0,5493
0,5549
b
gram 3 /cm )
1,3383
1,3692
dry ( gram/cm3)
1,1944
1,1795
375 ml
500 ml
(
Pemberian Air Nomor cawan
A
B
C
A
B
C
Berat cawan+tanah basah (a)
42,67
56,89
26,5
26,23
32,17
30,24
Berat cawan+tanah kering (b)
36,66
48,48
23,67
22,85
27,51
26
Berat cawan (c)
10,8
10,82
11,01
10,94
10,84
10,89
Berat air
6,01
8,41
2,83
3,38
4,66
4,24
Berat tanah kering
23,86
37,66
12,66
11,91
16,67
15,11
Kadar air (%)
23,24
22,33
22,35
28,38
27,95
28,06
Kadar air rata – rata (%)
22,6419
28,1316
Angka pori (e)
1,3649
1,2412
Porositas (n)
0,5771
0,5538
b
gram 3 /cm )
1,3743
1,5151
dry ( gram/cm3)
1,1206
1,1824
625 ml
700 ml
(
Pemberian Air Nomor cawan
A
B
C
A
B
C
Berat cawan+tanah basah (a)
40,75 50,02
41,48
50,14
36,26
49,57
Berat cawan+tanah kering (b)
33,48 40,59
34,13
39,36
29,29
39,1
11
11,19
11,22
10,85
10,88
10,86
Berat air
7,27
9,42
7,35
10,78
6,97
10,47
Berat tanah kering
22,48
29,4
22,91
28,51
18,41
28,24
Kadar air (%)
32,34 32,07
32,08
37,81
37,86
37,08
Berat cawan (c)
Laporan Praktikum Mekanika Tanah 2 2020 Bab 2 Pengujian Pemadatan Tanah Kelompok 10
17
Kadar air rata – rata (%)
32,1656
37,5821
Angka pori (e)
1,0328
1,0676
Porositas (n)
0,5081
0,5164
1,7229
1,7633
1,3036
1,2817
b
(
gram 3 /cm )
dry ( gram/cm3)
Tabel 2.4 Perhitungan jumlah air, kadar air, angka pori (e), dry dry ( gram cm )
No
Jumlah Air ( ml )
Kadar air ( % )
Angka pori (e )
1
125
12,0451
1,2187
1,1944
2
250
16,0871
1,2467
1,1795
3
375
22,6419
1,3649
1,1206
4
500
28,1316
1,2412
1,1824
5
625
32,1656
1,0328
1,3036
6
800
37,5821
1,0676
1,2817
/
Perhitungan nilai ZAV Contoh perhitungan untuk pemberian air 125 ml. 𝐺𝑠 . 𝛾𝑤 2,65 . 1 𝑔𝑟 = ⁄ 3 𝛾𝑧𝑎𝑣 = = 2,009 𝑐𝑚 1 + ω . 𝐺𝑠 1 + 0,1205 . 2,65 Hasil perhitungan selanjutnya disajikan dalam bentuk tabel Tabel 2.5 Perhitungan kadar air dan ZAV Kadar Air (%)
ZAV (gr/cm3)
12,0451
2,0088
16,0871
1,8579
22,6419
1,6562
28,1316
1,5182
32,1656
1,4306
37,5821
1,3277
3
Grafik Hubungan Kadar Air dengan d dan γzav
d (gr/cm3)
2,10 2,00 1,90 1,80 1,70 1,60 1,50 1,40 1,30 1,20 1,10 1,00 10,00
Yzav
W Y
15,00
20,00
25,00 30,00 Water Content (%) Hubungan Yd dan wHubungan Yzav dan w
35,00
40,00
Grafik 2.1 Hubungan antara kadar air (%) berat satuan ZAV berat dengan γd Menurut grafik diatas, diperoleh 𝑤𝑜𝑝𝑡 = 35 % dan 𝛾𝑑 maks = 1,34.
Angka pori (e) dan porositas (n)
1.6 1.4 1.2 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 10
15
20
25
30
35
Kadar air (%) Hubungan e dengan water content Polynomial (Hubungan e dengan water content) Hubungan n dengan water content Polynomial (Hubungan n dengan water content)
Grafik 2.2 Hubungan antara angka pori (e) dan porositas (n) dengan kadar air ()
40
Gambar 2.16 Hubungan antara kadar air (%) dengan ɣzav dan ɣd (Sumber :Modul Praktikum Mekanika Tanah 2 2020)
2.1.6
Kesimpulan
1. Dari hasil pengujian di atas, maka dapat disimpulkan bahwa 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 () optimum. 3. Pada saat harga γd maksimum, maka diperoleh harga angka pori (e) yang minimum. 4. Letak persamaan pada γd yaitu y = -1E-05x4 + 0,0011x3 - 0,035x2 + 0,4754x 1,0749. 5. Harga-harga yang didapat dari percobaan di atas : 𝑤𝑜𝑝𝑡
= 35 %
𝛾𝑑 𝑚𝑎𝑥
= 1,34 gram/cm3
Laporan Praktikum Mekanika Tanah 2 2020 BAB 2 Pengujian Pemadatan Tanah Kelompok 10
2.1
Pengujian Kepadatan Lapangan (Sandcone Test)
2.1.1
Maksud dan Tujuan
Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui berat isi kering (d) tanah di lapangan dan derajat kepadatan (Rc) dari tanah yang telah dipadatkan sebagai evaluasi hasil pekerjaan pemadatan. Dalam pengujian ini digunakan standar SNI 2828:2011
2.1.2
Alat dan Bahan
Alat yang digunakan pada pengujian ini meliputi, a. corong kalibrasi pasir diameter 16,51 cm, b. pelat untuk corong ukuran 30,48 x 38,48 cm, diameter 16,51 cm, c. peralatan kecil seperti : palu, sendok, kuas, pahat dan peralatan untuk mencari kadar air, d. timbangan kapasitas 10 kg dengan ketelitian 1,0 gr, e. tempat tanah atau sebuah kaleng. Benda uji: Pada pemeriksaan ini bahan yang digunakan adalah pasir pantai yang merupakan pasir yang bersih, 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).
Gambar 2.7 Alat uji sandcone (Sumber : Pengujian Sandcone Laboratorium Mekanika Tanah - Laboratorium Mekanika Tanah UNS https://www.youtube.com/watch?v=RPzQqT7Rapk)
Laporan Praktikum Mekanika Tanah 2 2020 BAB 2 Pengujian Pemadatan Tanah Kelompok 10
Gambar 2.8 Alat uji sandcone (Sumber : Pengujian Sandcone Laboratorium Mekanika Tanah - Laboratorium Mekanika Tanah UNS https://www.youtube.com/watch?v=RPzQqT7Rapk)
Gambar 2.9 Sendok semen (Sumber : Pengujian Sandcone Laboratorium Mekanika Tanah - Laboratorium Mekanika Tanah UNS https://www.youtube.com/watch?v=RPzQqT7Rapk)
Gambar 2.10 Palu (Sumber : Pengujian Sandcone Laboratorium Mekanika Tanah - Laboratorium Mekanika Tanah UNS https://www.youtube.com/watch?v=RPzQqT7Rapk)
Gambar 2.11 Pahat (Sumber : Pengujian Sandcone Laboratorium Mekanika Tanah - Laboratorium Mekanika Tanah UNS https://www.youtube.com/watch?v=RPzQqT7Rapk)
Gambar 2.12 Sekop Kecil (Sumber : Pengujian Sandcone Laboratorium Mekanika Tanah - Laboratorium Mekanika Tanah UNS https://www.youtube.com/watch?v=RPzQqT7Rapk)
Gambar 2.13 Tempat tanah (Sumber : Pengujian Sandcone Laboratorium Mekanika Tanah - Laboratorium Mekanika Tanah UNS https://www.youtube.com/watch?v=RPzQqT7Rapk)
Gambar 2.14 Jangka sorong (Sumber : Pengujian Sandcone Laboratorium Mekanika Tanah - Laboratorium Mekanika Tanah UNS https://www.youtube.com/watch?v=RPzQqT7Rapk)
Gambar 2.15 Timbangan digital (Sumber : Pengujian Sandcone Laboratorium Mekanika Tanah - Laboratorium Mekanika Tanah UNS https://www.youtube.com/watch?v=RPzQqT7Rapk)
Gambar 2.16 Bahan uji sandcone (Sumber : Pengujian Sandcone Laboratorium Mekanika Tanah - Laboratorium Mekanika Tanah UNS https://www.youtube.com/watch?v=RPzQqT7Rapk)
Laporan Praktikum Mekanika Tanah 2 2020 BAB 2 Pengujian Pemadatan Tanah Kelompok 10 2.1.3
5
Cara Kerja
1. mengisi sand container dengan pasir Ottawa secukupnya, menimbang berat alat serta pasir Ottawa,
Gambar 2.17 Menimbang sand container yang diisi pasir Ottawa (Sumber : Pengujian Sandcone Laboratorium Mekanika Tanah - Laboratorium Mekanika Tanah UNS 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), 3. meletakkan base plate diatas tanah,
Gambar 2.18 Meletakkan base plate diatas tanah (Sumber : Pengujian Sandcone Laboratorium Mekanika Tanah - Laboratorium Mekanika Tanah UNS https://www.youtube.com/watch?v=RPzQqT7Rapk) 4. membuat galian tanah pada lubang ditengah base plate dengan sedalam 10 cm,
Gambar 2.19 Membuat galian tanah pada lubang base plate (Sumber : Pengujian Sandcone Laboratorium Mekanika Tanah - Laboratorium Mekanika Tanah UNS https://www.youtube.com/watch?v=RPzQqT7Rapk) 5. memasukkan tanah hasil galian kedalam kaleng yang telah disediakan (tanah tidak boleh sampai tercecer ketika dimasukkan kedalam kaleng, berat kaleng sudah diketahuipada permulaan praktikum),kemudian menimbang beratkaleng + tanah,
Gambar 2.20 Memasukkan tanah hasil galian ke kaleng (Sumber : Pengujian Sandcone Laboratorium Mekanika Tanah - Laboratorium Mekanika Tanah UNS https://www.youtube.com/watch?v=RPzQqT7Rapk) 6. metelah 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 2.21 Meletakkan alat uji sandcone berisi pasir Ottawa (Sumber : Pengujian Sandcone Laboratorium Mekanika Tanah - Laboratorium
Mekanika Tanah UNS https://www.youtube.com/watch?v=RPzQqT7Rapk)
Laporan Praktikum Mekanika Tanah 2 2020 BAB 2 Pengujian Pemadatan Tanah Kelompok 10
8
7. membuka kran dengan pelan-pelan sampai pasir berhenti mengalir kemudian menutupnya kembali, 8. menimbangberat alat dan sisa pasir Ottawa,
Gambar 2.22 Menimbang berat alat dan sisa pasir Ottawa (Sumber : Pengujian Sandcone Laboratorium Mekanika Tanah - Laboratorium Mekanika Tanah UNS https://www.youtube.com/watch?v=RPzQqT7Rapk) 9.
mengambil sedikit sampel tanah galian untuk dilakukan pengujian water content di laboratorium,
2.1.4
Teori dan Persamaan yang Digunakan 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. pengujian ini hanya dapat dilakukan pada tanah dengan ukuran butiran tanah dan batuan tidak lebih dari 1 ½ 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 =
𝛾𝑑 𝑘𝑒𝑟𝑢𝑐𝑢𝑡 𝑝𝑎𝑠𝑖𝑟 𝛾𝑑 ℎ𝑎𝑠𝑖𝑙 𝑢𝑗𝑖 𝑝𝑒𝑚𝑎𝑑𝑎𝑡𝑎𝑛 𝑑𝑖𝑙𝑎𝑏𝑜𝑟𝑎𝑡𝑜𝑟𝑖𝑢𝑚
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 memeriksa kepadatan tanah dengan metode kerucut pasir (sandcone method) dapat dilihat pada persamaan (2.6) sampai (2.11) dibawah ini, a. Menghitung kadar air Rumus yang digunakan: w=
(berat cawan + tanah asli) − (berat cawan + tanah kering) (berat cawan + tanah kering) − (berat cawan kosong)
× 100%.......(2.5)
b. Menghitung kepadatan tanah di lapangan dengan sandcone 1. berat pasir dalam kerucut + lubang = W6-W7.........................................................(2.6) 2. berat pasir dalam kerucut = W1-W2.................................................................................(2.7) 3. berat pasir dalam lubang = W9 = (W7 - W8) - (W1 - W2).....................(2.8) 4. berat volume tanah basah = γb = (W6- W5) / V....................................(2.9) 5. berat volume tanah kering = γd = γb / (1+w)......................................(2.10) 6. derajat kepadatan lapangan = Rc = ((γd lap) / (γd lab)) x 100…............(2.11)
2.1.5
Data dan Contoh Perhitungan Tabel
2.10 Data hasil pengujian Data Berat cawan (gr) Berat cawan + tanah asli (gr) Berat cawan + tanah kering (gr) Kadar air (w) (%) Kadar air rata-rata (wrata-rata) (%) Perhitungan kepadatan Sampel
1
2
3
4,12
4,08
4,13
41,56 32,78 30,64%
44,51 35,15 30,13% 30,52%
43,89 34,62 30,40%
Berat Dalam Kerucut Berat alat + tabung setelah kran dibuka (W2)
Berat pasir dalam kerucut (W1-W2)
= 4515
gram
= 305
gram
= 4515 = 3280
gram gram
Berat isi kering pasir ottawa
Berat alat + pasir sebelum kran dibuka (W3) Berat alat + pasir setelah kran dibuka (W4)
Berat pasir dalam kontainer kalibrasi (W3 - W4) - (W1 - W2) = (1245 – 295)
= 930
gram
= 0,9551
gr/cm3
Berat isi kering pasir ottawa (γds) ((W3 - W4) - (W1 - W2)) : VC
Berat isi kering di lapangan
Berat kaleng (W5) Berat kaleng + galian tanah (W6)
= 160 = 1135
gram gram
Berat tanah basah (W6 - W5)
= 975
gram
Berat alat + pasir sebelum kran dibuka (W7)
= 4845
gram
Berat alat + pasir setelah kran dibuka (W8)
= 3735
gram
Berat pasir dalam lubang (W9) W9 = (W7 - W8) - (W1 - W2) = (970) - (295)
= 805
gram
Volume galian (V) V = (W7-W8)-(W1-W2)/ γds = 675 / 0,9664
= 842,7917 cm3
Kadar Air (w)
= 30,52
%
Berat isi basah tanah galian (γb) = 1,1568
gr/cm3
d lap = b / (1+w) = 2,0472 / (1+6,7002)
= 0,8863
gr/cm3
Berat tanah isi kering di laboratorium (d lab)
= 1,3400
gr/cm3
Derajat kepadatan di lapangan
b = (W6 - W5)/ V = (1590-160) / 698,4914
Berat isi tanah kering galian
R c = (d lap/d lab ) x 100 % = (1,3400/0,8863) x 100 %
2.1.6
= 66,1500 %
Hasil Perhitungan
Dari hasil pengujian pemadatan standar (standard proctor test) dan pengujian kepadatan lapangan (sandcone test) didapat Derajat kepadatan lapangan:
𝑅𝑐 =
𝛾𝑑𝑙𝑎𝑝 𝛾𝑑 𝑙𝑎𝑏
× 100%
= 1,1568 / 0,8863 x 100% = 66,15 %
2.1.7
Kesimpulan
Dari hasil pengujian kepadatan lapangan diperoleh derajat kepadatan lapangan sebesar 66,15%. Maka dapat disimpulkan kepadatan lapangan tidak memenuhi, karena standar minimal kepadatan tanah sebesar 95%. Hal itu dikarenakan sampel tanah yang digunakan dalam praktikum proctor dan sandcone menggunakan sampel tanah yang berbeda. Pada tanah sandcone menggunakan tanah asli sehingga tanah mengalami pemadatan secara alami saja tanpa proses pemadatan tambahan lainnya
Laporan Praktikum Mekanika Tanah 2 2020 Bab 2 Pengujian Pemadatan Tanah Kelompok 10
2.1
Unsoaked CBR (California Bearing Ratio) Laboratorium
2.1.1
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. Referensi yang digunakan dalam praktikum ini adalah standar ASTM D – 1883 – 16 dan SNI 1744 – 2012 mengenai Metode uji CBR laboratorium.
2.1.2
Alat dan Bahan
1. cetakan (Diameter dalam : 152,40 ± 0.66 ; Tinggi : 177.80 ± 0,46 mm), 2. keping pemisah (Diameter : 150,80 ± 0.80 ; Tinggi : 61.37 ± 0.25 mm), 3. penumbuk, 4. alat pengukur pengembangan (CBR Terendam), 5. arloji ukur, 6. keping beban (Diameter Keping : 149,20 ± 1.,60 mm ; Berat 4,54 kg ), 7. piston penetrasi (Diameter : 49,63 ± 0,13; Luas tampang : 1935 mm2 ), 8. alat pembebanan, 9. bak perendam (CBR terendam), 10. oven pengering suhu 110° C + 50° C, 11. cawan kadar air, 12. alat bantu (bak pencampur, sendok, pengaduk, pisau pemotong, alat perata, kertas filter dan timbangan),
23
A C
B
D
Gambar 2.15 Alat pengujian CBR laboratorium (Sumber : Pengujian CBR Laboratorium Mekanika Tanah UNS https://www.youtube.com/watch?v=KwOJZSQftDw&t=3s)
2.1.3
A: Load Dial Reading
B: Vertical Dial Reading
C: Proving ring
D: Perata Beban
Cara Kerja
Persiapan sebelum melakukan CBR adalah sebagai berikut, CBR pada kadar air optimum a.
menyiapkan contoh material kering oven dan lolos saringan no.4 sebanyak 5 kg,
Gambar 2.16 Tanah hasil saringan (Sumber : Pengujian CBR Laboratorium Mekanika Tanah UNS https://www.youtube.com/watch?v=KwOJZSQftDw&t=3s)
b.
memadatkan tanah sedemikian sehingga densitas kering berkisar antara 95% sampai 100% dari densitas kering yang ditentukan,
c.
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,
d.
mencampur setiap contoh material yang telah disiapkan dengan sejumlah air untuk mencapai kadar air optimum, memasukkan kedalam plastik lalu mendiamkan selama 24 jam agar air merata (pengeraman),
Gambar 2.17 Proses penambahan air (Sumber : Pengujian CBR Laboratorium Mekanika Tanah UNS https://www.youtube.com/watch?v=KwOJZSQftDw&t=3s) e.
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 2.18 Proses penumbukan (Sumber : Pengujian CBR Laboratorium Mekanika Tanah UNS https://www.youtube.com/watch?v=KwOJZSQftDw&t=3s) f.
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,
Gambar 2.19 Proses perataan permukaan tanah (Sumber : Pengujian CBR Laboratorium Mekanika Tanah UNS https://www.youtube.com/watch?v=KwOJZSQftDw&t=3s) Cara kerja uji CBR adalah sebqgai 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,
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”). Membaca beban penetrasi 10,16 mm (0,40”) dan 12,70 mm (0,50”) dapat ditentukan apabila diperlukan,
Gambar 2.20 Proses pencatatan CBR (Sumber : Pengujian CBR Laboratorium Mekanika Tanah UNS https://www.youtube.com/watch?v=KwOJZSQftDw&t=3s) d
mengeluarkan sampel tanah dalam mould dengan menggunakan bantuan dongkrak.
2.1.4
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).
Gambar 2.21 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 (2.12) berikut,
Persamaan daya dukung tanah pada pengujian CBR menggunakan standar SNI 1744-2012 dengan rumus yang tertera pada persamaan (2.12) dan (2.13) berikut, CBR0,1 =
𝑋0.1
× 100%...................................................................................................... (2.12)
13
CBR0,2 =
𝑋0,2 20
× 100%..................................................................................................... (2.13)
dengan, X0.1 = load pada saat VDR = 4,5 mm (Nilai tekanan penetrasi untuk penetrasi 2,54 mm/0,1 inci terhadap tekanan penetrasi standar yang besarnya 13 kg/cm2)
X0.2= load pada saat VDR = 7 mm (Nilai tekanan penetrasi untuk penetrasi 5,08 mm/0,2 inci terhadap tekanan penetrasi standar yang besarnya 20 kg/cm2)
2.1.5
Data Pengujian dan Contoh Perhitungan
Data pengujian dapat dilihat pada tabel 2.11 Tabel 2.11 Data pengujian CBR Waktu (menit) 0,00
VDR (mm) 0
LDR div 0
0,25 0,50 1,00 1,50 2,00 3,00
0,32 0,64 1,27 1,91 2,54 3,81
3 5 7 10 12 15
4,00 6,00 8,00 10,00
5,08 7,62 10,16 12,7
17,5 19 19,5 20
Berikut ini contoh perhitungannya Waktu
= 0,25 menit
VDR
= 0,32
LDR
=3
LRC
= 0,1469 pounds/div
:
Force
= LDR LRC = 3 × 0,1469 = 0,4406 KN
Untuk perhitungan selanjutnya disajikan dalam tabel 2.6. Tabel 2.12 Perhitungan Load Waktu (menit) 0,00
VDR (mm) 0
LDR div 0
Beban kN 0,0000
0,25 0,50 1,00 1,50 2,00 3,00
0,32 0,64 1,27 1,91 2,54 3,81
3 5 7 10 12 15
0,4406 0,7344 1,0281 1,4687 1,7625 2,2031
4,00 6,00 8,00 10,00
5,08 7,62 10,16 12,7
17,5 19 19,5 20
2,5703 2,7906 2,8640 2,9375
Perhitungan CBR0,1 dan CBR0,2
CBR0,1 =
𝑋1
× 100%
13
=
1,7625 13 ×
100%
= 13,5645 %
CBR0,2 =
𝑋2
× 100%
20
=
2,5703 20 ×
100%
= 12,7799 %
Laporan Praktikum Mekanika Tanah 2 2020 Bab 2 Pengujian Pemadatan Tanah Kelompok 10
California Bearing Ratio(CBR)
3,5 3
Beban (kN)
2,5 2 1,5 1 0,5 0 0
2
4
6
8
10
12
Penurunan (mm)
Gambar 2.22 Grafik hubungan penurunan dengan beban
2.1.6
Kesimpulan
Hasil pengujian California Bearing Ratio adalah sebagai berikut : a. CBR0.1
= 13,5645 %
b. CBR0.2
= 12,7799 %
Load (gaya) maksimum yang terjadi sebesar
= 2,9375 N
saat VDR = 10 mm. Maka dari itu, nilai CBR yang dipakai adalah CBR0,2 = 12,7799 %
5
14
