Uji Kuat Tekan Bebas Tanah [PDF]

  • Author / Uploaded
  • Risya
  • 0 0 0
  • Suka dengan makalah ini dan mengunduhnya? Anda bisa menerbitkan file PDF Anda sendiri secara online secara gratis dalam beberapa menit saja! Sign Up
File loading please wait...
Citation preview

LAPORAN PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH MODUL XII UJI KUAT TEKAN BEBAS TANAH



12.1 Dasar Teori Uji kuat tekan bebas merupakan cara yang dilakukan di laboratorium untuk menghitung kekuatan geser tanah.Uji kuat ini mengukur seberapa kuat tanah menerima kuat tekan yang diberikan sampai mengalami keruntuhan dan tanah tersebut terpisah dari butiran-butirannya juga mengukur regangan tanah akibat tekanan tersebut. Uji tekan bebas ini dilakukan pada contoh tanah asli atau tanah tidak terganggu (Undisturbed Samples) dan contoh tanah tidak asli/ buatan (Remoulded or Recompacted Samples) lalu diukur kemampuannya masingmasing contoh terhadap kuat tekan bebas. Pemeriksaan kuat tekan bebas yang dilakukan berfungsi untuk menentukan dan mengetahui nilai kuat tekan bebas (qu) dari suatu tanah. Tabel 12.1 Konsistensi Tanah Kuat Tekan, qu [kN/m2]



Konsistensi



< 24



Sangat Lunak (Very Soft)



24 - 48



Lunak (Soft)



48 - 96



Agak Lunak (Medium Soft)



96 - 192



Kaku (Stiff)



192 - 383



Sangat Kaku (Very Stiff)



> 383



Keras (Hard)



Dari nilai kuat tekan maksimum (qu maksimum) yang dapat diterima pada masing-masing contoh akan didapat derajat kepekaan tanah atau sensitifitas (Sensitivity/ St) tanah. Nilai derajat kepekaan tanah atau sensitifitas (Sensitivity/ St) ini mengukur bagaimana perilaku tanah jika terjadi gangguan yang diberikan dari luar.



RISYA YASYFI INDAH SARI (2411151021)



1



LAPORAN PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH Tabel 12.2 Sifat Sensitifitas Tanah Nilai Sensitivitas, St



Sifat Tanah



1



Tidak Sensitif



1-2



Sensitifitas Rendah



2-4



Sensitifitas Sedang/ Normal



4-8



Sensitif



8-16



Sangat Sensitif



> 16



Sangat Sensitif Sekali



12.2 Tujuan Praktikum a. Untuk menentukan kekuatan tekan bebas (tanpa ada tekanan horizontaltekanan samping), qu dalam keadaan asli maupun buatan (Remoulded); b. Untuk menentukan derajat kepekaan tanah atau sensitifitas (Sensitivity/ St).



12.3 Benda Uji Benda uji yang digunakan pada pengujian kuat tekan bebas tanah yaitu tanah tidak terganggu (Undisturbed Samples).



12.4 Peralatan Peralatan yang digunakan dalam pengujian kuat tekan bebas tanah antara lain : 1. Extruder Berfungsi sebagai alat untuk mengeluarkan atau mendorong sampel tanah keluar dari tabung. 2. Pesawat Tekan Bebas (Unconfined Compressive Machine) Berfungsi sebagai alat untuk menguji kuat tekan bebas tanah. 3. Kunci Inggris Berfungsi sebagai alat untuk mengunci extruder.



RISYA YASYFI INDAH SARI (2411151021)



2



LAPORAN PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH 4. Alat pencetak sample berbentuk silinder, dengan tinggi 2x diameter Berfungsi sebagai alat untuk mencetak tanah. 5. Gergaji Kawat Berfungsi sebagai alat untuk meratakan dan memotong sampel tanah yang keluar dari tabung. 6. Piston Berfungsi sebagai alat untuk mendorong tanah dari alat pencetak sampel tanah berbentuk silinder. 7. Jangka Sorong Berfungsi untuk mengukur diameter dalam dan tinggi alat pencetak berbentuk silinder. 8. Neraca Ohaus Berfungsi sebagai alat untuk menimbang berat sampel tanah sebelum dan sesudah diuji. 9. Oli Berfungsi sebagai pelumas.



12.5 Prosedur Praktikum Prosedur percobaan dalam pengujian kuat tekan bebas tanah adalah sebagai berikut: 1. Siapkan terlebih dahulu alat-alat yang akan digunakan saat praktikum; 2. Ukurlah diameter dalam serta tinggi alat pencetak dengan menggunakan jangka sorong; 3. Beri pelumas pada alat pencetak sampel agar saat sampel tanah di keluarkan lebih mudah; 4. Ambil tabung sampel dan letakkan pada alat extruder. Kunci baut pada extruder menggunakan kunci inggris agar tidak mudah lepas; 5. Tempatkan alat pencetak di depan tabung contoh tanah, kemudian sampel tanah dikeluarkan dengan memutar tuas extruder;



RISYA YASYFI INDAH SARI (2411151021)



3



LAPORAN PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH 6. Tahan bagian depan tabung atau pada saat sampel tanah keluar menggunakan alat pencetak sampel agar tanah masuk kedalam alat pencetak dan memenuhi volume alat pencetak berbentuk silinder; 7. Kedua ujung sampel diratakan menggunakan gergaji kawat; 8. Kemudian tanah yang ada di dalam alat pencetak sampel didorong keluar dengan menggunakan piston secara perlahan; 9. Setelah keluar hitung tinggi, diameter, dan berat sampel tanah menggunakan jangka sorong dan neraca ohaus; 10. Siapkan pesawat tekan bebas (Unconfirmed Compression Test); 11. Atur pembacaan arloji deformasi dan arloji beban agar tepat pada angka nol; 12. Lihat arloji beban bergerak lalu baca dan baca juga regangannya. Satu putaran regangan dibaca 100. Dan catat hasilnya; 13. Percobaan dilakukan sampai terjadi keruntuhan pada sampel atau retak.; 14. Selanjutnya sampel yang telah retak tersebut dicetak lagi secara manual untuk percobaan buatan (Remoulded), dengan syarat massa dan berat tanah sama seperti sebelumnya; 15. Percobaan 11 sampai 13 diulang lagi untuk sampel tanah buatan (Remoulded).



RISYA YASYFI INDAH SARI (2411151021)



4



LAPORAN PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH 12.6 Data Praktikum LABORATORIUM MEKANIKA TANAH JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS JENDERAL ACHMAD YANI PENGUJIAN KUAT TEKAN BEBAS TANAH



K Proyek Lokasi No. Sampel Kedalaman Tipe benda uji Tanggal Dikerjakan oleh



: Pengujian Kuat Tekan Bebas Tanah Undisturb : Laboratorium Mekanika Tanah : Kelompok 2 : 1,8 meter : Tanah (Sampel) : 15 Maret 2017 : Risya Yasyfi Indah Sari (2411151021) Dimensi, Massa, dan Densitas Benda Uji



Diamater awal



D0



(mm)



47 mm



Tinggi awal



H0



(mm)



95 mm



Luas penampang awal



A0



(mm2)



1734,94 mm2



Volume awal



V0



(mm3)



164819,73 mm3



Massa basah



m



(gr) 𝑚 × 10−6 (t/m3) 𝜌=( ) 𝑉0 × 10−6 𝜌 𝜌𝑑 = 𝑤 (t/m3) 1+( ) 100 Data Kuat Tekan Bebas Undisturb



Densitas basah Densitas kering



Regangan aksial



Beban aksial



240 gram 1,456 x 10-3 t/m3 8,458 x 10-4 t/m3



Waktu



Pembacaan arloji deformasi



Regangan, ε



Pembacaan arloji beban



Kalibrasi arloji beban



Beban, P



Luas terkoreksi, Ac



Tegangan, σc



menit



devisi



%



devisi



kN



kN



m2



kN/m2



0 0 0,21 0,53 0,84 1,21 1,47 1,89 2,42 2,74 4,11



0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20



0,0014 0,0014 0,0014 0,0014 0,0014 0,0014 0,0014 0,0014 0,0014 0,0014 0,0014



0 0,0028 0,0056 0,0084 0,0112 0,0140 0,0168 0,0196 0,0224 0,0252 0,0280



1,735 x 10-3 1,735 x 10-3 1,739 x 10-3 1,744 x 10-3 1,750 x 10-3 1,756 x 10-3 1,761 x 10-3 1,768 x 10-3 1,778 x 10-3 1,784 x 10-3 1,809 x 10-3



0 1,614 3,221 4,816 6,401 7,972 9,541 11,083 12,598 14,127 15,476



0,06 0 0,16 0 0,23 20 0,35 50 0,43 80 0,51 115 0,58 140 0,63 180 0,73 230 0,86 260 1,06 390 Kecepatan pembebanan Kuat tekan bebas (qu)



= = 15,476 kN/m2



RISYA YASYFI INDAH SARI (2411151021)



5



LAPORAN PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH LABORATORIUM MEKANIKA TANAH JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS JENDERAL ACHMAD YANI PENGUJIAN KUAT TEKAN BEBAS TANAH



K Proyek Lokasi No. Sampel Kedalaman Tipe benda uji Tanggal Dikerjakan oleh



: Pengujian Kuat Tekan Bebas Tanah Remoulded : Laboratorium Mekanika Tanah : Kelompok 2 : 1,8 meter : Tanah (Sampel) : 15 Maret 2017 : Risya Yasyfi Indah Sari (2411151021) Dimensi, Massa, dan Densitas Benda Uji



Diamater awal



D0



(mm)



47 mm



Tinggi awal



H0



(mm)



95 mm



Luas penampang awal



A0



(mm2)



1734,94 mm2



Volume awal



V0



(mm3)



164819,73 mm3



Massa basah



m



(gr)



242 gram



10−6



𝑚× (t/m3) 𝜌=( ) 𝑉0 × 10−6 𝜌 𝜌𝑑 = 𝑤 (t/m3) 1+( ) 100 Data Kuat Tekan Bebas Remoulded



Densitas basah Densitas kering



Regangan aksial



Beban aksial



1,468 x 10-3 t/m3 8,528 x 10-4 t/m3



Waktu



Pembacaan arloji deformasi



Regangan, ε



Pembacaan arloji beban



Kalibrasi arloji beban



Beban, P



Luas terkoreksi, Ac



Tegangan, σc



menit



devisi



%



devisi



kN



kN



m2



kN/m2



0 0 0,11 45 0,18 87 Kecepatan pembebanan Kuat tekan bebas (qu)



0 0,47 0,92



0 2 4



0,0014 0,0014 0,0014



0 0,0028 0,0056



10-3



1,735 x 1,743 x 10-3 1,751 x 10-3



0 1,606 3,198



= = 3,198 kN/m2



RISYA YASYFI INDAH SARI (2411151021)



6



LAPORAN PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH 12.7 Perhitungan -



Contoh Perhitungan Pengujian Tekan Bebas Tanah Undisturbed 1. Menghitung Luas Penampang Awal (A0) 1 × π × D0 2 4 1 = × π × 472 4



A0 =



= 1734,94 mm2 2. Menghitung Volume Awal (V0) V0 = A0 × H0 = 1734,94 × 95 = 164819,73 mm3 3. Menghitung Densitas Basah (ρ) ρ=



m × 10−6 V0 × 10−6



240 × 10−6 = 164819,73 × 10−6 = 1,456 × 10−3 t⁄m3 4. Menghitung Densitas Kering (ρd) ρ ρd = w 1 + (100) =



1,456 × 10−3 72,139 1 + ( 100 )



= 8,458 × 10−4 t⁄m3 Waktu : 1,06 menit 5. Menghitung Regangan (ε) ε= =



Pembacaan Arloji Deformasi H0 390 95



= 4,11 % RISYA YASYFI INDAH SARI (2411151021)



7



LAPORAN PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH 6. Menghitung Beban (P) P = Pembacaan Arloji Beban × Kalibrasi Arloji Beban = 20 × 0,0014 = 0,0280 kN 7. Menghitung Luas Terkoreksi (Ac) Ac = =



A0 × 10−6 1−ε 1734,94 × 10−6 1 − 4,11%



= 1,809 × 10−3 m2 8. Menghitung Tegangan (σ) σ= =



P Ac 0,0280 1,809 × 10−3



= 15,476 kN⁄m2 σ Undisturbed Maksimum = qu Undisturbed



Tegangan (σ)



Kurva Tegangan-Regangan Undisturbed 16.0 14.0 12.0 10.0 8.0 6.0 4.0 2.0 0.0



15.476 14.127 12.598 11.083



9.541 7.972



1.0



1.5



2.0



2.5 3.0 3.5 Regangan (ε)



RISYA YASYFI INDAH SARI (2411151021)



4.0



4.5



5.0



8



LAPORAN PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH -



Contoh Perhitungan Pengujian Tekan Bebas Tanah Remoulded 1. Menghitung Luas Penampang Awal (A0) 1 × π × D0 2 4 1 = × π × 472 4



A0 =



= 1734,94 mm2 2. Menghitung Volume Awal (V0) V0 = A0 × H0 = 1734,94 × 95 = 164819,73 mm3 3. Menghitung Densitas Basah (ρ) ρ=



m × 10−6 V0 × 10−6



242 × 10−6 164819,73 × 10−6 = 1,468 × 10−3 t⁄m3 =



4. Menghitung Densitas Kering (ρd) ρ ρd = w 1 + (100) 1,468 × 10−3 = 72,139 1 + ( 100 ) = 8,528 × 10−4 t⁄m3 Waktu : 0,18 menit 5. Menghitung Regangan (ε) ε= =



Pembacaan Arloji Deformasi H0 87 95



= 0,92 %



RISYA YASYFI INDAH SARI (2411151021)



9



LAPORAN PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH 6. Menghitung Beban (P) P = Pembacaan Arloji Beban × Kalibrasi Arloji Beban = 4 × 0,0014 = 0,0056 kN 7. Menghitung Luas Terkoreksi (Ac) Ac = =



A0 × 10−6 1−ε 1734,94 × 10−6 1 − 0,92 %



= 1,751 × 10−3 m2 8. Menghitung Tegangan (σ) σ= =



P Ac 0,0056 1,751 × 10−3



= 3,198 kN⁄m2 σ Remoulded Maksimum = qu Remoulded



Kurva Tegangan-Regangan Remoulded 3.5 3.198



Tegangan (σ)



3.0 2.5 2.0 1.606



1.5 1.0 0.5 0.0



0.000 0.0 0.1



0.2



0.3



0.4 0.5 0.6 Regangan (ε)



RISYA YASYFI INDAH SARI (2411151021)



0.7



0.8



0.9



10



1.0



LAPORAN PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH Derajat Kepekaan Tanah atau Sensitifitas (Sensitivity/St) q u (𝑈𝑛𝑑𝑖𝑠𝑡𝑢𝑟𝑏𝑒𝑑) St = q u (𝑅𝑒𝑚𝑜𝑢𝑙𝑑𝑒𝑑) =



15,476 3,198



= 4,839



RISYA YASYFI INDAH SARI (2411151021)



11



LAPORAN PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH 12.8 Kesimpulan Dari hasil pengujian kuat tekan bebas tanah yang telah dilakukan didapatkan kuat tekan bebas (qu) Undisturbed yaitu 15,476 kN/m2; kuat tekan bebas (qu) Remoulded yaitu 3,198 kN/m2; nilai derajat kepekaan tanah atau sensitifitas (St) 4,839. Berdasarkan Tabel 12.1 Konsistensi Tanah dapat disimpulkan bahwa tanah asli (Undisturbed) dan tanah tidak asli/ buatan (Remoulded) sama-sama memiliki konsistensi Sangat Lunak (Very Soft) karena kuat tekan bebasnya < 24 kN/m2. Sementara berdasarkan Tabel 12.2 Sifat Sensitifitas Tanah dapat disimpulkan bahwa derajat kepekaan tanah atau sensitifitas (Sensitivity) tanah yang Sensitif.



RISYA YASYFI INDAH SARI (2411151021)



12



LAPORAN PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH 12.9 Lampiran 12.9.1 Alat Praktikum



Gambar 12.1 Extruder



Gambar 12.2 Mesin Kuat Tekan Bebas



Gambar 12.3 Kunci Inggris Gambar 12.4 Alat Pencetak Sampel Silinder



RISYA YASYFI INDAH SARI (2411151021)



13



LAPORAN PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH



Gambar 12.5 Gergaji Kawat



Gambar 12.6 Piston



Gambar 12.7 Jangka Sorong



Gambar 12.8 Oli



Gambar 12.9 Neraca Ohaus



RISYA YASYFI INDAH SARI (2411151021)



14



LAPORAN PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH 12.9.2 Dokumentasi Praktikum



Gambar 12.10 Proses Pengeluaran Sampel Tanah Proses pengeluaran sampel tanah dalam tabung sampel dengan cara memasang ke dalam alat extruder kemudian kencangkan, putar bagian pemutar hingga tuas extruder mendorong tanah sampel keluar.



Gambar 12.11 Proses Pemasukan Sampel Tanah Memasukan sampel tanah yang di dorong oleh tuas extruder dan menahannya di bagian depan menggunakan alat pencetak agar tanah masuk kedalam alat pencetak. Lakukan pelumasan terlebih dahulu menggunakan oli agar saat pengeluaran sampel mudah.



RISYA YASYFI INDAH SARI (2411151021)



15



LAPORAN PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH



Gambar 12.12 Pengukuran Sampel Tanah Setelah pencetakan sampel kedalam alat pencetak, keluarkan sampel menggunakan piston, kemudian timbang menggunakan neraca ohaus, ukur tinggi dan diameternya menggunakan jangka sorong.



Gambar 12.13 Proses Pengujian Sampel Tanah Lakukan pengujian dengan pesawat tekan bebas dengan cara memutar tuas secara konstan, lakukan pembacaan arloji beban dengan kelipatan 2, baca juga arloji deformasi dan waktu setelah seorang anggota kelompok bilang kata “Baca” yang menandakan arloji beban telah menujukan angka 2 atau kelipatan 2.



RISYA YASYFI INDAH SARI (2411151021)



16



LAPORAN PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH



Gambar 12.14 Peretakan Benda Uji Pengujian pesawat tekan bebas dilakukan hingga tanah mengalami retak. Lakukan pengujian tekan kuat pada tanah remoulded (buatan), tanah yg telah retak di perbaiki kembali dengan menggunakan tangan hingga sampel tanah kembali seperti semula, timbang dan lakukan pengujian tekan kembali dengan tanah remoulded.



RISYA YASYFI INDAH SARI (2411151021)



17