tugas pa damri 2012
Post on 02-Aug-2015
82 Views
Preview:
TRANSCRIPT
TUGAS MANDIRI
TEKNIK PONDASI DANGKAL
PENGUJIAN TANAH DI LABORATORIUM
Disusun Oleh :
Billy Firmansyah Suganda
JURUSAN TEKNIK SIPIL
FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN
UNIVERSITAS GUNADARMA
2012
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Seiring dengan pertumbuhan ilmu pengetahuan dan teknologi, perencanaan
dan pelaksanaan struktur yang lebih baik dan lebih ekonomis menjadi lebih
diperlukan. Untuk mewujudkan hal itu, lahirlah suatu studi yang lebih terperinci
terhadap sifat dan kondisi dasar dari tanah dalam hubungannya dengan ilmu
teknik. Studi ini semakin berkembang hingga sekarang tanah dipelajari secara
menyeluruh di laboratorium dengan alat yang lebih mendukung.
Apabila diamati secara langsung, suatu bangunan bisa berdiri kokoh di atas
suatu tanah, namun sebenarnya tanah tidak memiliki sifat yang baik jika diberi
beban seperti bangunan. Untuk membangun sebuah bangunan di atas tanah
tentunya perlu dipelajari terlebih dahulu sifat dari tanah tersebut. Jarang sekali
ditemukan tanah asli yaitu tanah yang tidak memerlukan modifikasi yang
langsung dapat menerima beban dengan baik atau dapat dibuat bangunan di
atasnya. Untuk itu perlu diadakan penelitian dan percobaan terhadap suatu sampel
tanah agar tanah yang di kehendaki mampu digunakan sebagai dasar penahan
bangunan.
1.2 Maksud dan Tujuan
Secara teknik, definisi tanah secara umum adalah material yang terdiri dari
agregat (butiran) mineral-mineral padat yang tidak tersementasi (terikat secara
kimia) satu sama lain dan dari bahan-bahan organik yang telah melapuk
(berpartikel padat) disertai dengan zat cair dan gas yang mengisi ruang-ruang
kosong di antara partikel-partikel padat tersebut.
Sifat-sifat tanah yang sangat bervariasi menjadikan sistem klasifikasi tanah
tidak benar-benar memberikan penjelasan yang tegas mengenai segala
kemungkinan pemakaiannya, oleh sebab itu dalam setiap pembangunan
khususnya pada pemasangan pondasi diperlukan ketelitian yang lebih tinggi. Hal
tersebut menjadikan tanah sebagai hal yang harus dipertimbangkan dalam awal
2
suatu pembangunan. Maksud dan tujuan dari pengujian tanah di laboratorium
adalah untuk mengetahui sifat-sifat dasar dari tanah, seperti asal-usul,
penyebaran ukuran butiran, kemampuan mengalirkan air, sifat pemampatan bila
diberi beban (compressibility), kekuatan geser, kapasitas daya dukung terhadap
beban, dan lain-lain.
3
BAB II
PEMBAHASAN TEORI
Secara umum tanah dapat dipelajari dengan pendekatan pedologi,
dimana pendekatan pedologi mempelajari tentang proses-proses pembentukan
tanah beserta faktor-faktor pembentuknya, klasifikasi tanah, survei tanah, dan
cara-cara pengamatan tanah di lapangan.Dalam bidang teknik sipil tanah
merupakan sesuatu yang dinamis. Sehingga penemuan-penemuan pada
pendekatan pedologi sangat bermanfaat untuk perencanaan pembangunan
konstruksi.
Untuk mendapatkan ketelitian yang lebih akurat maka diperlukan
penelitian labratorium guna mendapatkan data tentang jenis dan sifat tanah baik
dalam keadaan asli maupun akibat adanya pembebanan. Pengujian sifat-sifat
tanah di laboratorium dikelompokkan ke dalam dua bagian yaitu pengujian untuk
sifat-sifat fisik tanah (index properties) dan pengujian untuk sifat-sifat mekanis
tanah (engineering properties).
Sifat fisik tanah (index properties) yaitu sifat tanah dalam keadaan asli
yang digunakan untuk menentukan jenis tanah. Uji sifat fisik tanah meliputi uji
kadar air tanah, uji berat jenis tanah, berat isi tanah, analisis saringan tanah,
analisis hidrometer, uji batas cair, uji batas plastis dan uji batas susut.
Sedangkan sifat mekanis tanah (engineering properties) yaitu sifat tanah
jika memperolrh pembebanan dan digunakan sebagai parameter dalam
perencanaan pondasi. Uji sifat mekanis tanah meliputi uji konsolidasi, kuat tekan
bebas, CBR laboratorium, uji pemadatan, uji geser langsung dan tes triaksial.
4
BAB III
PEMBAHASAN MASALAH
Tanah yang akan digunakan sebagai bahan konstruksi perlu diuji dan
diteliti, baik dari segi sifat fisik tanah, maupun dari segi sifat mekanik tanah.
Untuk mendapatkan ketelitian yang lebih akurat mengenai sifat-sifat tanah
tersebut, maka diperlukan penelitian labratorium guna mendapatkan data tentang
jenis dan sifat tanah baik dalam keadaan asli maupun akibat adanya pembebanan.
Jenis penelitian tanah di laboratorium dibagi menjadi dua bagian, yaitu :
A. Sifat fisik tanah (Index properties) yaitu sifat tanah dalam keadaan asli yang
digunakan untuk menentukan jenis tanah. Adapun jenis pengujiannya
meliputi:
1. Kadar Air Tanah
2. Berat Jenis Tanah
3. Berat Isi Tanah
4. Analisis Saringan Tanah
5. Analisis Hidrometer
6. Batas Cair
7. Batas Plastis
8. Batas Susut
B. Sifat mekanis tanah (Engineering Properties) yaitu sifat tanah jika memperoleh
pembebanan dan digunakan sebagai parameter dalam perencanaan pondasi.
Adapun jenis pengujiannya meliputi :
1. Konsolidasi
2. Kuat Tekan Bebas
3. CBR Laboratorium
4. Pemadatan
5. Uji Geser Langsung
6. Tes Triaksial
5
A. Uji Sifat Fisik Tanah (Index Properties)
1. Kadar Air Tanah
Kadar air adalah kandungan air yang terdapat pada suatu zat. Dimana
zat yang dimaksudkan di sini adalah tanah. Kadar air tanah juga bisa
diartikan sebagai perbandingan berat air yang terkandung dalam tanah
dengan berat tanah kering. Semakin tinggi nilai kadar air tanah, tanah
tersebut semakin lunak dan lembab. Sebaliknya semakin rendah kadar air
tanah, akan semakin terlihat kering tanah tersebut. Alat yang digunakan
yaitu oven, cawan kedap udara, timbangan dan desikator.
Langkah-langkah pengujian kadar air tanah di laboratorium yaitu
sebagai berikut :
1. Menempatkan benda uji dalam cawan yang bersih dan kering.
2. Menimbang cawan yang berisi benda uji.
3. Mengeringkan benda uji dengan menggunakan oven atau dengan
menggunakan sinar matahari.
4. Mendinginkan cawan berisikan benda uji yang telah dikeringkan
dalam desikator yang ditutup rapat.
5. Menimbang dan mencatat beratnya setelah didinginkan.
Pengujian kadar air ini bertujuan untuk memperoleh besaran kadar air
tanah (water content) yang terdapat di dalam tanah.
2. Berat Jenis Tanah
Berat jenis tanah bisa diartikan sebagai perbandingan antara berat
butir tanah dengan berat air suling dengan isi yang sama pada suhu
tertentu. Harga berat spesifik dari butiran (bagian padat) biasanya
dibutuhkan dalam bermacam-macam keperluan perhitungan pada
mekanika tanah. Harga-harga ini dapat ditentukan lewat percobaan di
laboratorium. Mineral mineral tersebut mempunyai berat spesifik antara
2,6 sampai dengan 2,9. Sedangkan berat spesifik dari bagian padat tanah
pasir yang berwarna terang umumnya sebagian besar dari quartz, dapat
diperkirakan sebesar 2,65. Dan untuk tanah berlempung atau lanau, harga
6
tersebut berkisar antara 2,6 – 2,9. Alat yang digunakan dalam pengujian
ini yaitu labu ukur 500 ml, termometer, air suling, botol air suling, cawan
perendam, saringan No. 4, timbangan, desikator, pompa vacuum dan hot
plate.
Langkah-langkah pengujian berat jenis tanah di laboratorium yaitu
sebagai berikut :
1. Siapkan benda uji yang lolos saringan No. 4 lalu keringkan dalam
oven pada suhu 110 C selama 24 jam.⁰
2. Dinginkan dalam desikator, tumbuk bila menggumpal dengan mortar
& pastle. Saring dengan sieve No. 4.
3. Mencuci labu ukur dengan air suling lalu bilas dengan alkohol dan
eter kemudian biarkan mengering dalam ruangan terbuka atau
gunakan van.
4. Menimbang labu ukur yang telah dikeringkan sebelumnya dalam
keadaan kosong.
5. Mengambil sampel tanah sekitar 50 gr.
6. Memasukkan sampel tanah tersebut ke dalam labu ukur kemudian
tambahkan air suling secukupnya.
7. Mengeluarkan gelembung-gelembung udara yang terperangkap di
dalamnya dengan menggunakan pompa vacuum.
8. Menambahkan air suling sampai tepat menyentuh garis batas labu
ukur tersebut.
9. Mengeringkan bagian luar labu ukur, gunakan kapas dan eter lalu
timbang dengan ketelitian 0,01 gr, ukur dan catat air suhu tersebut.
10. Membersihkan dan timbang pan kosong lalu tuangkan larutan dalam
labu ukur tersebut dalam pan.
11. Memasukkan pan berisi larutan tersebut ke dalam oven pada suhu
110 C dan selama 24 jam.⁰
12. Menghitung nilai berat jenis (Gs).
Tes ini dimaksudkan untuk menentukkan berat jenis tanah yang lolos
saringan No. 4 dengan menggunakan labu ukur.
7
Berat Isi Tanah
Pengujian berat isi tanah adalah pengujian untuk mengetahui berat
suatu volume tanah. Atau dengan kata lain, kita mengukur berat tanah
yang volumenya sudah diketahui. Untuk tanah asli, kita menggunakan
sebuah cincin yang dimasukkan ke dalam tanah sampai terisi penuh.
Digunakan cincin, agar mudah dihitung volumenya. Untuk tanah
terganggu, tanah yang akan dihitung berat isinya dipadatkan dalam ring.
Adapun alat yang digunakan dalam pengujian ini yaitu ring berat isi,
jangka sorong, timbangan, oven, desikator dan cawan.
Langkah-langkah pengujian berat isi tanah di laboratorium yaitu
sebagai berikut :
1. Membersihkan ring berat isi yang akan dipakai.
2. Mengukur diameter dalam dan tingginya dengan jangka sorong,
kemudian hitung volumenya.
3. Menimbang ring lalu masukkan sampel tanah ke dalam ring,
langsung dari tabung sampel, dengan menggunakan extruder.
4. Meratakan permukaan tanah di kedua ujung ring dengan pisau
pemotong.
5. Membersihkan bagian luar ring, kemudian timbang kembali ring
berikut pan.
6. Masukkan ring yang berisi sampel tanah tersebut ke oven dengan
suhu 110⁰C selama 24 jam.
7. Masukkan ke dalam desikator sampai dingin, lalu timbang kembali.
Pengujian ini dimaksudkan untuk mengetahui berat isi, angka pori,
dan derajat kejenuhan suatu sampel tanah.
3. Analisis Saringan
Analisis saringan adalah proses menyaring, mengayak, dan
menggetarkan contoh tanah melalui suatu set ayakan dimana lubang-
lubang ayakan tersebut akan semakin kecil secara berurutan. Mula-mula
contoh tanah dikeringkan terlebih dahulu, kemudian semua gumpalan
8
tanah dipecah menjadi partikel-partikel yang lebih kecil, setelah itu diayak
dengan menggunakan sieve shaker dalam percobaan di laboratorium.
Untuk menganalisis tanah-tanah kohesif, karena gumpalan- gumpalan
tanahnya sulit dipecah menjadi partikel-partikel yang lebih kecil, maka
tanahnya perlu dicampur dengan air hingga menjadi lumpur dan encer,
kemudian dibasuh seluruhnya melewati ayakan-ayakan tersebut. Bagian
padat yang tertahan di setiap ayakan dikumpulkan sendiri-sendiri,
kemudian masing-masing ditimbang beratnya. Adapun alat yang
digunakan dalam pengujian ini diantaranya sieve shaker, set triple beam
balance, drying ove soft brush dan timbangan ketelitian 0,1 gram.
Langkah-langkah pengujian analisis saringan di laboratorium dibagi
menjadi dua, yaitu sebagai berikut :
A. Cara Kering
1. Membersihkan masing-masing saringan dan pan yang akan
digunakan, kemudian timbang masing-masing saringan tersebut dan
susun sesuai standar.
2. Mengeringkan benda uji dalam oven dengan temperatur 60oC atau
dengan terik matahari sampai dapat digemburkan (bila waktu dan alat
memungkinkan). Pengeringan juga bisa dilakukan dengan terik
matahari, kemudian ditumbuk dengan palu karet agar butirannya tidak
hancur.
3. Memasukkan benda uji dalam saringan, kemudian ditutup dan
goncangkan selama 10-15 menit di sieve shaker. Setelah
digoncangkan, biarkan selama 5 menit agar debu- debunya
mengendap.
4. Menimbang berat masing- masing saringan beserta benda uji yang
tertahan di dalamnya.
B. Cara Basah
1. Mengeringkan contoh tanah dari pada suhu tidak lebih dari 60oC.
Menumbuk gumpalan-gumpalan tanah dengan palu karet agar
butiran-butirannya lepas. Agar benda uji dapat mewakili, maka dapat
9
dilakukan seperempatnya atau dengan memasukkan ke dalam sample
spliter.
2. Menimbang sampel tanah sebanyak 500 gram, masukkan ke dalam
saringan No.200 kemudian mencucinya hingga air terlihat bersih.
Mengeringkan sampel tertahan saringan No.200 tersebut ke dalam
oven selama 24 jam dengan suhu 110oC.
3. Menyusun satu set saringan sesuai dengan standar yang digunakan.
4. Menimbang masing-masing saringan tersebut yang sebelumnya telah
dibersihkan menggunakan sikat.
5. Memasukkan sampel yang tertahan saringan No.200 ke dalam
saringan yang telah disusun, menggoncangkan dengan menggunakan
sieve shaker selama 10-15 menit, diamkan selama 5 menit agar
sampel mengendap.
6. Menimbang sampel yang tertahan pada masing-masing saringan.
7. Menghitung hasil keseluruhan.
Pengujian ini dimakusudkan untuk mengetahui ukuran butiran dan
susunan butir (gradasi) tanah yang tertahan saringan No.200.
5. Uji Hidrometer
Analisis hidrometer didasarkan pada prinsip sedimentasi
(pengendapan) butir-butir tanah dalam air. Bila suatu contoh tanah
dilarutkan dalam air, partikel-partikel tanah akan mengendap dengan
kecepatan yang berbeda-beda tergantung pada bentuk, ukuran, dan
beratnya. Adapun alat yang digunakan pada pengujian ini yaitu hidrometer
B, gelas ukur 1000 ml, thermometer, mechanical stirrer, batang pengaduk,
stopwatch, botol air suling, beaker glass, water glass, water heater dan
hydrometer jar.
Langkah-langkah pengujian hidrometer di laboratorium yaitu sebagai
berikut :
1. Mengambil seluruh sampel tanah yang tertampung dalam pan (lolos
saringan No.200) dari hasil percobaan analisa saringan. Bila sampel
10
tersebut terlalu banyak, maka mengambil sebagian saja ( sekitar 50
gram).
2. Memasukkan sampel tanah ke dalam beaker glass lalu menambahkan
larutan dispersi hingga tinggi di dalam skala beaker glass mencapai
200 ml, mendiamkan minimal 12 jam.
3. Memasukkan larutan tanah tersebut ke dalam dispersion cup lalu
mengaduk dengan menggunakan stirer selama 5 menit hingga larutan
tersebut homogen.
4. Memasukkan larutan tadi ke dalam gelas ukur 1000 ml yang sudah
bersih lalu membilas dispersion cup berulang kali dengan air suling
sampai bersih.
5. Menambahkan air suling ke dalam gelas ukur sampai 1000 ml,
menyiapkan stopwatch dan formulir percobaan.
6. Mengangkat gelas ukur 1000 ml lalu menutup bagian atasnya dengan
telapak tangan. Membalikkan gelas ukur itu berulang kali selama 30
detik, jangan sampai ada tanah yang menempel pada dasar gelas ukur
tersebut.
7. Segera memasukkan hidrometer B ke dalam larutan tanah yang ada
di gelas ukur 1000 ml tadi, melakukan pembacaan (r) pada detik ke
15,30,60, dan 120 (catat waktu startnya).
8. Memindahkan hidrometer ke dalam hidromete jar larutan standar
kemudian mengulangi langkah prosedur 6 dan 7 sampai didapat
pembacaan yang sama secara berpasangan.
9. Setelah selesai pembacaan menit ke 2 dan mendapatkan harga yang
sama (stopwatch jalan terus) hidrometer dipindahkan ke dalam larutan
standar lalu membaca penunjukkan skala hidrometer tersebut dalam
larutan standar (rw).
10. Mencatat pukul berapa percobaan ini dilakukan lalu susun waktu
pembacaan selanjutnya. Menutup larutan yang ada di dalam gelas
ukur dengan kertas lembab untuk menghindari penguapan selama
percobaan ini berlangsung.
11
11. Melakukan pembacaan hidrometer dalam larutan tanah pada menit ke
5, 15, 30 kemudian pada jam 1, 4 dan 24. Mencatat pula suhu larutan
pada masing-masing pembacaan.
12. Membersihkan dan menimbang cawan kosong.
13. Memasukkan larutan tanah ke dalam cawan sampai benar-benar
bersih, lalu memasukkan ke dalam oven selama 24 jam pada suhu
1100C.
14. Menimbang berat cawan + tanah kering lalu menghitung berat tanah
keringnya.
15. Membersihkan gelas ukur dan beaker glass setelah selesai percobaan.
Pengujian ini dimaksudkan untuk menentukan ukuran standar dan
susunan butiran (gradasi) tanah yang lolos saringan No.200.
6. Uji Batas Cair
Menurut definisi batas cair dalah kadar air tanah pada batas keadaan
cair dan keadaan plastis (yaitu batas atas dari daerah plastis). Cara
menentukannya ialah dengan memakai alat batas cair (grooving tool).
Tanah yang telah tercampur dengan air ditaruh diatas cawan dan
didalamnya dibuat alur dengan memakai alat spatel (grooving tool).
Engkol alat diputar sehingga cawan dinaikkan dan dijatuhkan pada dasar
dan banyaknya pukulan dihitung sampai kedua tepi alur tersebut
berhimpit. Adapun alat yang digunakan pada pengujian ini diantaranya
liquid limit device, ASTM grooving tool, cassagrande grooving tool,
glass plate, tin box, graduated cylinder, porcelain dish, spatula, moisture
content test set, sieve no.40, pan & cover, wash bottle dan scraper.
Langkah-langkah pengujian batas cair di laboratorium yaitu sebagai
berikut :
1. Membersihkan mangkok batas cair dari lemak atau kotoran yang
menempel.
12
2. Mengatur tinggi jatuh mangkok. Mengendurkan kedua baut penjepit
lalu memutar tuas pemutar sampai posisi mangkok mencapai tinggi
maksimum. Memutar baut belakang sehingga ujung tangkai alat
pembaut alur ASTM tepat masuk diantara dasar mangkok dan alas.
3. Mengambil sampel tanah sekitar 100 gram yang lolos saringan no.40
lalu meletakkannya di atas plat kaca pengaduk.
4. Dengan menggunakan spatula, mengaduk sampel tanah tersebut
sambil menambahkan air suling sedikit demi sedikit. Pengadukan
harus dilakukan dengan sempurna agar didapat campuran yang
homogen.
5. Setelah didapat campuran yang homogen, mengambil sedikit demi
sedikit sampel tanah tersebut dengan spatula lalu memasukkannya ke
dalam mangkok batas cair. Meratakan permukaannya sehingga sejajar
dengan alas (mangkok dalam posisi menyentuh alas). Lapisan tanah
yang paling tebal adalah 1 cm.
6. Membuat alur dengan jalan membagi dua benda uji dalam mangkok
tersebut. Menggunakan salah satu grooving tool melalui garis tengah
mangkok dengan posisi tegak lurus permukaan mangkok.
7. Memutar tuas dengan kecepatan 2 ketukan per detik (dalam 1 detik
mangkok jatuh dua kali) sampai kedua sisi tanah bertemu sepanjang
1/2” (12,7 mm). Mencatat jumlah pukulan yang diperlukan.
8. Menentukan kadar air pada bagian yang bersinggungan.
Pengujian ini bermaksud untuk menentukan kadar air sampel tanah
pada peralihan keadaan plastis dan keadaan cair.
7. Uji Batas Plastis
Menurut definisi batas plastis adalah kadar air pada batas bawah
daerah plastis. Kadar air ini ditentukan dengan menggiling tanah pada plat
kaca sehingga didapat diameter dari batang yang dibentuk sedemikian
sehingga mencapai 1/8 inci. Bilamana tanah mulai retak pada saat
diameternya mencapai 1/8 inci, maka kadar air tanah itu adalah batas
13
plastis. Alat yang digunakan pada pengujian ini diantaranya glass plat,
reference rod, tin box, graduated cylinder, porcelain dish, spatula,
moisture tester test set, sieve no.40, pan & cover dan wash bottle.
Langkah-langkah pengujian batas plastis di laboratorium yaitu
sebagai berikut :
1. Mengambil sampel tanah kurang lebih 20 gram yang lolos saringan
no. 40 lalu meletakkan di atas plat kaca pengaduk. Menggunakan
spatula untuk mengaduknya sehinggga didapat campuran yang
homogen.
2. Setelah didapat campuran yang homogen, membuat bola-bola tanah
seberat kurang lebih 8 gram kemudian menggeleng-gelengkannya.
3. Melakukan penggelengan terus sampai tanah tersebut membentuk
batang tanah dengan diameter 1/8”. Sebelum mencapai diameter 1/8”
tanah sudah retak, maka menyatukan benda uji kembali lalu
menambahkan sedikit air suling untuk memperbesar kadar airnya.
4. Setelah mencapai diameter 1/8” tanah belum retak, membiarkan
batang tanah tersebut beberapa saat di udara terbuka supaya kadar
airnya berkurang karena penguapan.
5. Setelah kadar airnya berubah, kemudian mengaduk terus sampai
homogen, lalu menggeleng-gelengkan kembali sehingga terjadi
retakan tepat pada saat diameternya mencapai 1/8”.
6. Menentukan kadar air pada prosedur 4, kadar air ini disebut batas
plastis.
Pengujian ini dimaksudkan untuk menentukan kadar air sampel tanah
pada peralihan keadaan plastis dan keadaan semi padat.
8. Uji Batas Susut
Suatu tanah akan menyusut apabila air yang dikandungnya secara
perlahan-lahan hilang dalam tanah. Dengan hilangnya air secara terus
menerus, tanah akan mencapai suatu tingkat keseimbangan di mana
penambahan kehilangan air tidak akan menyebabkan perubahan volume.
14
Alat yang digunakan dalam percobaan ini diantaranya prong plate, monel
dish, crystallizing dish, cawan petri, mercury dan porcelain dish.
Langkah-langkah pengujian batas susut di laboratorium yaitu sebagai
berikut :
1. Menyiapkan tanah yang lolos saringan no. 40 kurang lebih 30 gram.
2. Meletakkan tanah tersebut dalam porcelain dish, Menambahkan air
suling secukupnya untuk mengisi pori-pori tanah. Membutuhkan
banyaknya air agar tanah mudah diaduk kira-kira lebih sedikit
daripada kadar air batas cair.
3. Mengoleskan sedikit oli pada monel dish untuk mencegah lekatan
tanah. Mengisi sepertiga bagian monel dish dengan pasta tanah yang
telah dipersiapkan lalu mengetuk dengan ringan pinggiran monel dish
sehingga pasta tanah mengalir ke samping dan memadat.
4. Melakukan hal yang sama untuk lapisan berikutnya, sehingga pasta
tanah mengisi monel dish dengan padat dan tidak ada gelembung-
gelembung udara yang terperangkap.
5. Memotong tanah yang berlebihan dengan spatula.
6. Membersihkan bagian luar monel dish lalu menimbangnya (A).
7. Mendiamkan monel dish yang berisi pasta tanah tersebut di udara
terbuka sehingga terjadi penguapan lalu memasukkan ke dalam oven
selama 24 jam pada suhu 1100 C.
8. Setelah kering, memasukkan dalam desikator dan setelah dingin
kemudian menimbangnya kembali (B).
9. Menimbang monel dish yang telah dibersihkan (C).
10. Mengukur volume monel dish.
11. Mengukur volume tanah kering.
Tes ini dimaksudkan untuk menentukan kadar air sampel tanah pada
batas keadaan semi padat dan keadaan padat.
15
9. Speedy Moisture Content
Dalam kondisi normal di lapangan sebagian pori-pori tanah terisi oleh
air. Bila kita campurkan calcium carbite dalam tanah tersebut, maka akan
terjadi reaksi spontan antar calcium carbite dengan air dan membentuk gas
acetiline. Karena reaksi tersebut terjadi dalam ruangan (dalam speedy
gauge) maka menimbulkan tekanan. Besarnya tekanan yang terjadi
sebanding dengan jumlah air yang terkandung dalam tanah tadi, hal ini
ditunjukkan oleh jarum penunjuk tekanan yang sudah di kalibrasi. Speedy
gauge akan menunjukkan persentase kadar air terhadap berat basah. Unutk
mendapatkan nilai kadar air terhadap berat kering dibutuhkan grafik/tabel
koreksi. Adapun peralatan yang digunakan pada uji speedy moisture
content diantaranya speedy gauge, speedy balance, calcium carbide,
measuring spood, crushing ball, cleaning brush dan carrying case.
Dalam kondisi normal di lapangan sebagian pori-pori tanah terisi oleh
air. Bila kita campurkan calcium carbide dengan air dan membentuk gas
acetiline. Karena reaksi tersebut terjadi dalam ruangan tersebut (dalam
speedy gauge) maka timbul tekanan. Besarnya tekanan yang terjadi
sebanding dengan jumlah air yang terkandung dalam tanah tersebut, hal ini
ditunjukkan oleh jarum penunjuk tekanan yang sudah dikalibrasi. Speedy
gauge akan menunjukkan persentase kadar air terhadap berat basah.
Untuk mendapatkan nilai kadar air terhadap berat kering digunakan
grafik/tabel koreksi.
Langkah-langkah pengujian speedy moisture content di laboratorium
yaitu sebagai berikut :
1. Membersihkan tabung. Membuka tutup tabung, membersihkan bagian
dalamnya dengan menggunakan sikat. Sisa-sisa benda uji yang lalu
harus hilang sama sekali.
2. Menyiapkan benda uji. Sedapat mungkin menghaluskan terlebih
dahulu benda yang akan diuji. Untuk pemeriksaan batu bara/mineral
benda uji harus digiling terlebih dahulu. Untuk pemeriksaan
agregrat/minyak lumas dan lain-lain tidak diperlukan pengolahan.
16
3. Melakukan penimbangan. Menarik timbangan ke atas atur posisi
timbangan agar berada dalam keadaan datar. Memasukkan benda uji
ke dalam cawan sampai kedua garis merah berimpit.
Pengujian ini dilakukan untuk mengukur kadar air benda uji secara
tepat yang dipakai di lapangan atau pun di laboratorium.
B. Uji Sifat Mekanis Tanah (Engineering Properties)
1. Konsolidasi
Bilamana suatu lapisan tanah mengalami tambahan beban diatasnya,
maka air pori akan mengalir dari lapisan tesebut dan sisanya (volume)
akan menjadi lebih kecil, yaitu akan terjadi konsolidasi. Pada umumnya
Konsolidasi ini akan berlangsung dalam satu jurusan saja, yaitu jurusan
vertical, karena lapisan yang terkena tambahan beban itu tidak dapat
bergerak dalam jurusan horizontal (ditahan oleh tanah disekelilingnya).
Perhitungan konsolidasi hampir selalu berdasar teori “ One Dimensional
Consolidation “.
Penambahan beban di atas suatu permukaan tanah dapat
menyebabkan lapisan tanah dibawahnya mengalami pemampatan.
Pemampatan tersebut disebabkan adanya deformasi partikel tanah, relokasi
partikel, keluarnya air atau udara dari pori-pori yang berhubungan dengan
keadaan tanah tersebut. Pada tanah pasir, karena permeabilitasnya besar,
maka air dapat mengalir dengan cepat. Keluarnya air tersebut dapat
menyebabkan adanya pengurangan volume. Pada tanah lempung yang
masif/compressible penurunan akan berlangsung dalam waktu yang lama.
Koefisien rembesan lempung jauh lebih kecil daripada koefisien rembesan
pasir sehingga adanya penambahan tekanan air pori karena pembebanan
akan bekurang lambat laun dalam waktu yang relatif lama. Adapun
peralatan yang digunakan pada pengujian ini diantaranya alat konsolidasi,
cetakan benda uji, extruder, stopwatch, dial deformasi, timbangan dan
oven.
17
Langkah-langkah pengujian konsolidasi di laboratorium yaitu sebagai
berikut :
1. Bersihkan cetakan benda uji dan keringkan, kemudian timbang.
2. Siapkan benda uji dengan langkah-langkah berikut :
Keluarkan contoh tanah dari tabung sepanjang 1 cm dengan
menggunakan extruder tabung lalu potong dan ratakan.
Pasang cetakan di depan tabung contoh, lalu keluarkan contaoh
tanah dengan extruder sehingga cetakan terisi penuh dengan tanah.
Ratakan tanah yang menonjol dikedua ujung cetakan benda uji
dengan pisau pemotong.
Potong kelebihan tanah dengan hati-hati dan tentukan kadar air
bagian yang terpotong tersebut.
Timbang cetakan tanah beserta tanah dan tentukan berat tanahnya
sendiri.
Keluarkan contoh tanah dari cetakan tanah dengan cara didorong
dengan besi pendorong.
3. Masukkan benda uji tersebut ke dalam ring contoh dengan hati-hati
jangan sampai terjadi pematahan.
4. Pasang kertas saring pada bagian atas dan bawah sampel, kemudian
pasang batu pori pada bagian atas dan bawahnya.
5. Masukkan dalam sel konsolidasi.
6. Pasang kertas saring dibagian atas dan bawah sampel, kemudian
pasang batu pori pada bagian atas dan bawahnya.
7. Letakkan dalam sel konsolidasi.
8. Atur posisi palang penekan hingga tepat menyentuh bola baja.
9. Atur ketinggian baut penekan sehingga horizontal dengan cara
memutar span sekrup dibagian belakang.
10. Atur posisi dial reformasi dalam posisi tertekan, kemudian dial
tersebut di nol-kan, tahan lengan beban dengan palang penahan.
11. Pasang beban pertama yang menghasilkan tekanan pada benda uji
sebesar 0.25 kg/cm2.
18
12. Baca deformasi tanah pada detik ke 0, 6, 10, 15, 30, kemudian menit
ke 1, 2, 4, 8, 12, 15, 25, 30 dan pada jam ke 16, 20, 25, 30.
13. Pasang beban kedua sebesar 2 kali beban pertama lakukan pembacaan
sesuai prosedur ke 12.
14. Lakukan hal yang sama untuk beban-beban yang lebih besar (4x, 8x,
16x, 32x).
15. Setelah dilakukan pembebanan maksimum, kurangi beban dalam
tahap dua tahap sampai mencapai beban pertama. Baca dial deformasi
5 jam setelah pengurangan beban lalu beban dikurangi lagi. Lakukan
pembacaan kembali setelah 5 jam berikutnya.
16. Segera setelah pembacaan terakhir dicatat, keluarkan ring contoh dan
benda uji dari sel konsolidasi.
17. Keluarkan batu pori dan kertas saring.
18. Keluarkan benda uji dari dalam ring contoh lalu timbang dan tentukan
berat keringnya.
Pengujian ini dimaksudkan sebagai pegangan dalam melakukan
pengujian untuk mengetahui sifat-sifat pemampatan tanah pada saat
dibebani dalam jangka waktu tertentu.
2. Kuat Tekan Bebas
Kekuatan tekan bebas ialah besarnya aksial per satuan luas pada saat
benda uji mengalami keruntuhan atau pada saat regangan mencapai 20%.
Peralatan yang digunakan pada percobaan ini yaitu mesin penekan, tabung
penuh dan tabung pecah, alat pengeluar contoh (extruder), dial deformasi,
jangka sorong, stopwatch, oven, timbangan, pisau, proving ring dan
trimer.
Langkah-langkah pengujian kuat tekan bebas di laboratorium yaitu
sebagai berikut :
1. Tempatkan benda uji pada mesin penekan tepat di tengah-tengah plat
bagian bawah. Turunkan plat bagian atas sampai menyentuh
permukaan benda uji.
19
2. Putar dial benda maupun dial deformasi pada posisi nol.
3. Lakukan penekanan dengan nilai renggang ½ - 2 per menit dan catat
nilai beban dan deformasi yang terjadi setiap 30 detik.
4. Penekanan terus dilakukan hingga tidak ada lagi penambahan beban
pada penambahan renggang atau hingga mencapai renggang 20%.
5. Tentukan kadar air benda uji tersebut.
6. Gambarkan pola keruntuhan yang terjadi pada benda uji tersebut, dan
ukur sudut kemiringan keruntuhan.
Pengujian ini bertujuan untuk menentukan tekan bebas tanah kohesif
pada kondisi tanah asli (undisturbed) maupun tanah yang
dipadatkan/dibuat (remolded).
3. CBR Lab
CBR adalah perbandingan antara beban penetrasi suatu bahan
terhadap bahan standar dengan kedalaman dan kecepatan penetrasi yang
sama. Percobaan yang dilakukan hampir sama dengan percobaan di
lapangan hanya perbedaannya bahwa CBR Laboratorium sudah
menggunakan alat bantu yang lebih baik. Adapun alat yang digunakan
pada pengujian ini yaitu mechanical lodaing pressure, CBR mold, spacer
dish, cutting edge, circular surcharge weight, slotted surcharge weight,
filter paper, modified proctor hammer, proving ring, square pan, tin box,
graduated cylinder, scoop, trowel, straight edge, extruder, swell plate,
swell tripod, moisture content test set, sieve No. 4, dial indicator, heavy
duty solution balance, dan rectangular pan.
Langkah-langkah pengujian CBR di laboratorium yaitu sebagai
berikut :
1. Mengambil sampel tanah kering udara yang lolos saringan ¾”,
tertahan saringan No. 4 seperti yang dipakai pada percobaan
pemadatan sebanyak 3 sampel masing-masing 5 kg.
2. Lalu menyemprot tanah tersebut dengan air sehingga menedekati
kadar air optimum dengan toleransi 3%.
20
3. Membiarkan selama 24 jam (curing time) agar kadar airnya merata
lalu ditutup rapat-rapat agar tidak terjadi penguapan.
4. Menimbang CBR mold berikut alasnya kemudian memasukkan
spacer dish (keping pemisah) lalu meletakkan kertas saring diatasnya.
5. Memasang collar diatas mold.
6. Memasukkan tanah yang telah disiapkan kedalam mold tersebut
sedemikian rupa sehingga setelah dipadat mengisi 1/5 tinggi mold.
7. Memadatkan masing-masing lapisan tanah tersebut sehingga setinggi
mold.
8. Melepaskan collar lalu meratakan tanah dibagian atas mold dengan
straight edge (alat perata).
9. Membalikkan mold tersebut dan piringan pemisah, lalu menimbang
kertas saring yang telah dikeluarkan.
10. Memasang kerta saring dikedua permukaan tanah dalam mold lalu
memasang kembali alasnya dengan posisi mold terbalik.
11. Meletakkan swell plate diatas kertas saring seberat 10 lbs (sebagai
beban pengganti yang dilimpahkan pada tanah), kemudain memasang
swell tripod dan dial indicator.
12. Merendam mold mold tersebut dalam air selama 4 x 24 jam.
Permukaan air selama perendaman tetap (kira-kira 2,5 cm diatas
permukaan benda uji).
13. Melakukan pembacaan dial perkembangan setiap hari untuk
perhitungan.
14. Mengangkat mold dari dalam air, lalu genangan air diatasnya
dibuang. Mengangkat swell plate dari dalam mold.
15. Meletakkan mold diatas piringan penekan pada alat penetrasi CBR,
saat beban masih terpasang.
16. Mengatur posisi posisi dial beban dan dial penetrasi pada posisi nol
kemudian melakukan penekanan dengan kecepatan 0,05”/menit
17. Melakukan pembacaan dial beban pada penetrasi 0,0125”; 0,0025”;
0,050”; 0,075”; 0,10”; 0,15”; 0,20”; 0,30”; 0,50”.
21
18. Mencatat beban maksimum dan penetrasinya bila pembebanan
maksimum terjadi pembebanan maksimum terjadi sebelum penetrasi
0,59” tercapai.
19. Mengeluarkan benda uji dari cetakan dan tentukan kadar air dari
lapisan tanah benda uji setebal 1”.
Pemeriksaan ini dimaksudkan untuk menentukan nilai CBR
(California Bearing Ratio) tanah dan campuran agregat di laboratorium
pada kadar air optimum.
4. Pemadatan
Pemadatan adalah suatu proses dimana udara pada pori-pori tanah
dikeluarkan dengan salah satu cara mekanis. Proses pemadatan berlainan
sekali dengan konsolidasi dan kedua istilah ini tidak boleh dicampur baur.
Cara mekanis yang dipakai untuk memadatkan tanah bisa bermacam-
macam. Di lapangan biasanya dipakai dengan cara menggilas, sedangkan
di laboratorium dipakai cara memukul. Untuk setiap daya pemadatan
tertentu (certain compactive effort), kepadatan yang tercapai tergantung
kepada banyaknya air di dalam tanah tersebut, yaitu kadar airnya. Adapun
peralatan yang digunakan pada pengujian ini diantaranya modified proctor
mold, modified proctor hammer, extruder mold, square pan, tin box,
graduated cylinder, scoop, trowel, straight edge, rubber mallet, steel wire
brush, sieve No. 4, heavy duty solution balance dan speedy test set.
Langkah-langkah pengujian pemadatan di laboratorium yaitu sebagai
berikut :
1. Menyiapkan benda uji.
2. Menimbang mold berikut alasnya dengan ketelitian 1 gram beri tanda
mold tersebut dengan spidol agar tidak tertukar.
3. Memasang collar lalu kencangkan dan tempatkan pada tumpuan yang
kokoh.
4. Mengambil salah satu sampel tanah dari dalam kantong plastik yang
telah dipersiapkan tadi kemudian isikan kedalam mold 4”. Tumbuk
22
dengan modifeid proctor hammer sebanyak 25 kali tumbukkan secara
merata. Ulangi langkah tersebut hingga mencapai 5 lapisan, sehingga
tiap mengisi tanah dan dipadatkan sehingga menjadi seperlima tinggi
mold.
5. Melakukan hal yang sama untuk lapisan kedua dan ketiga sehingga
lapisan terakhir mengisi sebagian kolar.
6. Melepaskan collar dan ratakan kelebihan tanah pada mold dengan
menggunakan straight edge (pisau pemotong).
7. Mengisi rongga-rongga yang terbentuk dengan tanah bekas potongan
sehingga didapatkan permukaan merata.
8. Menimbang mold berikut tanah yang ada didalamnya dengan
ketelitian 1 gram.
9. Mengeluarkan sampel tanah dari mold dengan menggunakan extruder
mold dan ambil 3 buah sampel di bagian intinya untuk diperiksa kadar
airnya.
Tes ini dimaksudkan untuk mendapatkan kadar air optimum dan berat
isi kering maksimum pada suatu proses pemadatan.
5. Uji Geser Langsung
Uji geser langsung dimaksudkan sebagai acuan dan pegangan dalam
pengujian laboratorium geser dengan cara ui langsung terkonsolidasi
dengan drainase pada uji tanah dan bertujuan untuk memperoleh parameter
kekakuan geser tanah terganggu atau tanah tak terganggu yang
terkonsolidasi dan uji geser dengan diberi kesempatan berdrainase dan
kecepatan gerak tetap. Adapun peralatan yang digunakan pada pengujian
ini diantaranya alat geser langsung, ring cetakan benda uji, extruder, pisau
pemotong, stopwatch, proving ring dan dial untuk pembacaan horizontal
dan vertikal.
Langkah-langkah pengujian geser langsung di laboratorium yaitu
sebagai berikut :
23
1. Mengukur diameter dalam dan tinggi cincin cetak dan menimbang
berat cincin cetak.
2. Mencetak benda dari tabung, kemudian meratakan bagian atas dan
bawah dengan pisau.
3. Menimbang benda uji.
4. Mengeluarkan kotak geser dari bak airnya dan memasang baut
pengunci agar kotak geser bagia atas dan bawah menjadi satu.
5. Memasukkan plat dasar pada bagian bawah kotak geser dan batu pori
di bagian atasnya.
6. Memasang plat berlubang yang beralur.
7. Memasukkan kotak geser dalam bak air dan menyetel kedudukan
kotak geser.
8. Mengeluarkan benda uji dari cetakan/ring dengan alat pengeluar,
kemudian memasukkan ke dalam kotak geser.
9. Memesang batu pori yang diatasnya terdapat alur landasan untuk
pembebanan tepat di atas benda uji.
10. Memasang rangka pembebanan vertikal.
11. Memasang dial untuk pengkuran dial gerak vertikal.
12. Memasang dial untuk pengukuran gerak horizontal.
13. Menjenuhkan benda uji dengan cara mengisi bak dengan air hingga
benda uji dan batu pori terendam seluruhnya.
14. Memberikan beban normal pertama sesuai dengan yang dibutuhkan.
15. Memutar engkol pendorong, sehingga tanah mulai menerima beban
geser lalu membaca dial proving ring dan dial pergeseran tiap 15
detik sampai tercapai beban maksimum (deformasi 10% benda uji).
16. Mengeluarkan contoh tanah dari dalam kotak geser dan
hitung/timbang berat tanahnya.
Pengujian ini bertujuan untuk memperoleh parameter kekuatan geser
tanah terganggu maupun tak terganggu.
24
6. Tes Triaksial
Tes triaksial bertujuan untuk memperoleh kekuatan geser dan
hubungan antara tegangan dengan regangan contoh tanah tak terganggu
atau contoh tanah terganggu yang dikonsolidasi secara isotropik digeser
tanpa drainase dengan beban aksial tekan dan kecepatan gerak tetap.
Adapun alat yang diguanakan pada pengujian ini diantaranya alat
pembeban aksial, alat pengukur beban aksial, piston pembeban aksial, alat
pengontrol tekanan sel dan balik, alat pengukur tekanan, buret, stopwatch,
jangka sorong, batu pori, kertas saring, membran karet, katup, extruder,
silinder, oven, container, alat pemadat, timbangan, tin box, desikator dan
pisau.
Langkah-langkah pengujian triaksial di laboratorium yaitu sebagai
berikut :
1. Menyiapkan benda uji berupa tanah asli dan tanah yang dipadatkan.
2. Memasang benda uji dalam sel trisumbu.
3. Menjenuhkan benda uji dengan tekanan balik.
4. Melakukan proses konsolidasi.
5. Melakukan penggeseran tanpa drainase.
6. Menurunkan tekanan sel dan tekanan balik hingga nol.
7. Mengeluarkan air dari dalam sel.
8. Menutup semua katup sel trisumbu.
9. Melepaskan contoh tanah dan membran karetnya dari alas bawah.
10. Mengeluarkan contoh tanah dari membran karet.
11. Menimbang beratnya dan menguji kadar airnya.
Pengujian ini dimaksudkan untuk mengetahui kemampuan/kekuatan
geser tanah, baik tanah asli maupun tanah yang dipadatkan.
25
BAB V
KESIMPULAN
26
top related