uji konsolidasi
TRANSCRIPT
H. Uji Konsolidasi (Consolidation Test)
H.1. Tujuan
Mengetahui sifat-sifat pemampatan (perubahan volume) suatu jenis
tanah pada saat menerima beban tertentu.
H.2. Bahan
a. Sampel tanah asli (undisturbed sample) yang diambil melalui
tabung contoh atau sumur percobaan sebanyak dua sampel (satu
sebagai cadangan, bila ada kegagalan percobaan).
b. Air bersih secukupnya.
H.3. Peralatan
a. Frame alat Konsolidasi.
b. Sel Konsolidasi.
c. Cincin (cetakan) benda uji.
d. Extruder.
e. Batu Pori.
f. Bola Baja.
g. Piringan
h. Stopwatch.
i. Dial deformasi.
j. Timbangan dengan Ketelitian 0,01 gram.
k. Pisau pemotong.
l. Oven dengan pengatur suhu.
H.4. Langkah Kerja
a. Mengeluarkan sampel tanah dari tabung contoh, lalu memasukkan
cetakan benda uji pada sampel tanah.
b. Memotong dan meratakan kedua permukaan cetakan dengan
pisau pemotong. Mengambil tanah yang tidak terpakai untuk
menentukan kadar airnya.
c. Menimbang cetakan beserta sampel tanah (Wcs). Memasang
kertas saring pada kedua permukaan atas dan bawah pada sampel
tanah.
d. Memasukkan cetakan dan sampel tanah kedalam sel alat.
e. Meletakkan batu pori pada bagian atas dan bawah sampel tanah
(sampel diantara batu pori).
f. Meletakkan penekan piringan diatas batu pori dan di atas plat
penekan diletakkan bola baja ditengah-tengah atau coakan lubang
pada plat penekan. Mengisi sel konsolidasi dengan air hingga
permukaan terpenuhi air di atas bola baja.
g. Mengatur posisi plang penekan.agar horizontal dengan cara
memutar span sekrup di bagian belakang.
h. Mengatur ketinggian baut penekan agar tepat menyentuh bola
baja.
i. Mengatur posisi dial deformasi dalam posisi tertekan dan dibuat
pada posisi nol. Menahan lengan beban dengan plang penahan.
j. Memasang beban pertama yang menghasilkan tekanan pada
sampel tanah sebesar 0,25 kg/cm2 (beban 500 gram).
k. Membaca dial deformasi pada detik, menit, jam.
l. Setelah 24 jam, memasang beban kedua sebesar dua kali beban
pertama, yaitu 100 gram. Kemudian melakukan Langkah Kerja 11.
m. Melakukan hal yang sama untuk beban 4 kali (2000 gram), 8 kali
(4000 gram), 16 kali (8000 gram) beban pertama, beban maksimum
disesuaikan dengan beban yang akan bekerja pada lapisan tanah
tersebut.
n. Setelah melakukan pembebanan maksimum, mengurangi beban dalam
dua tahap sampai mencapai beban pertama. Membaca dial deformasi 5
jam setelah pengurangan beban (pada 2000 gram), lalu beban
dikurangi dan melakukan pembacaan kembali setelah 5 jam
berikutnya. Menjaga tinggi air dalam sel konsolidasi selam test.
o. Setelah pembacaan terakhir, mengeluarkan ring dan tanah sampel dari
sel konsolidasi. Menimbang dan mengoven tanah sampel untuk
menentukan berat kering.
H.5. Data Hasil Percobaan
a. Berat kontainer (Wc) = 9,68 gram
b. Berat kontainer + tanah (Wcs) = 36,4 gram
c. Berat tanah = 44,09 gram
d. Kontainer + sampel kering (Wds) = 29,21 gram
e. Tinggi sampel (H) = 1,1 cm
f. Diameter sampel (D) = 5,0 cm
g. Berat jenis sampel (Gs) = 2,3092
Tabel Hasil Praktikum Konsolidasi
Waktu Pembebanan Pengurangan(detik) (gram) (gram)
500 1000 2000 4000 8000 2000 5000
3.8" 26 45.5 67.5 98.5 130 128 1259.6" 29 47.5 69.5 101.5 130 127.5 124.51" 30 48 71.5 103 130 127.5 124.5
2.25" 32 50 72.5 106 130 127 1244" 33.5 51.5 74 107.5 130 127 1249" 35.5 53 76 110 130 127 12416" 37 55 77.5 111.5 131 127 12425" 38 56 79 113.5 131.5 126.5 123.536" 39.5 57.5 80.5 115 132 126.5 122.549" 40.5 59 81.5 117.5 133.5 126 122.564" 41.5 60.5 82.5 119 134 125.5 121.5
24 jam 42 62.5 85 124 135 124 120
H.6. Perhitungan
a. Luas Sampel (A)
A = ¼ π D2
= ¼ x 3,14 x 52
= 19,6350 cm2
b. Volume Sampel (V)
V = A x H
= 19,6350 x 1,1
= 21,5985 cm3
c. Berat Volume (γ)
γ =
=
= 2,0413 gr/cm
d. Berat Air (WW)
WW = W - Wds
= 44,09 - 29,21
= 14,88 gram
e. Kadar Air (ω)
ω =
=
= 50,9415 %
f. Tinggi Tanah Kering (Ht)
Ht =
=
= 0,6442 cm
g. Angka Pori (e = e0)
e0 =
=
= 0,7075
h. Derajat Kejenuhan (Sr)
Sr =
=
= 166,2624 %
i. Penurunan (H)
H = Penurunan alat – Koreksi
Untuk Tekanan 0,025 kg/cm2
H = 0,0260 – 0,0019 = 0,0241
Untuk Tekanan 0,05 kg/cm2
H = 0,0455 – 0,0048 = 0,0407
Untuk Tekanan 0,1 kg/cm2
H = 0,0675– 0,0106 = 0,0569
Untuk Tekanan 0,2 kg/cm2
H = 0,0985 – 0,0148 = 0,0837
Untuk Tekanan 0,4 kg/cm2
H = 0,130 – 0,0190 = 0,1110
j. Tekanan Tiap Beban (P)
P =
Untuk Tekanan 0,5 kg
P = = 0,0025 kg/cm2
Untuk Tekanan 1 kg
P = = 0,05 kg/cm2
Untuk Tekanan 2 kg
P = = 0,1 kg/cm2
Untuk Tekanan 4 kg
P = = 0,2 kg/cm2
Untuk Tekanan 8 kg
P = = 0,4 kg/cm2
k. Perubahan Angka Pori (e)
e =
Untuk Tekanan 0,025 kg/cm2
e = = 0,0374
Untuk Tekanan 0,05 kg/cm2
e = = 0,0632
Untuk Tekanan 0,1 kg/cm2
e = = 0,0833
Untuk Tekanan 0,2 kg/cm2
e = = 0,1299
Untuk Tekanan 0,4 kg/cm2
e = = 0,1723
l. Angka Pori setiap Tekanan (e)
e = e0 – e
Untuk Tekanan 0,025 kg/cm2
e = 0,7075–0,0374 = 0,6701
Untuk Tekanan 0,05 kg/cm2
e = 0,7075 – 0,0632 = 0,6443
Untuk Tekanan 0,1 kg/cm2
e = 0,7075 – 0,0883 = 0,6192
Untuk Tekanan 0,2 kg/cm2
e = 0,7075 – 0,1299 = 0,5776
Untuk Tekanan 0,4 kg/cm2
e = 0,7075 – 0,1723 = 0,5343
m. Penurunan Rerata (Hr)
Hr =
Untuk Tekanan 0,025 kg/cm2
Hr = = 0,0121 cm
Untuk Tekanan 0,05 kg/cm2
Hr = = 0,0324 cm
Untuk Tekanan 0,1 kg/cm2
Hr = = 0,0488 cm
Untuk Tekanan 0,2 kg/cm2
Hr = = 0,0703 cm
Untuk Tekanan 0,4 kg/cm2
Hr = = 0,0974 cm
n. Tinggi Contoh rata-rata (Hdr)
Hdr = H – Hr
Untuk Tekanan 0,025 kg/cm2
Hdr = 1,1 – 0,0121 = 1,0879 cm
Untuk Tekanan 0,05 kg/cm2
Hdr = 1,1 – 0,0324 = 1,0676 cm
Untuk Tekanan 0,1 kg/cm2
Hdr = 1,1 – 0,0488 = 1,0512 cm
Untuk Tekanan 0,2 kg/cm2
Hdr = 1,1 – 0,0703 = 1,0297 cm
Untuk Tekanan 0,4 kg/cm2
Hdr = 1,1 – 0,0974 = 1,0026 cm
o. Koefisien Konsolidasi (Cv)
Cv = 0,848 x
Cv0.025 = 0,848 x = 0,0007 cm2/sec
Cv0.05 = 0,848 x = 0,0003 cm2/sec
Cv0.1= 0,848 x = 0,0004 cm2/sec
Cv0.2= 0,848 x = 0,0007 cm2/sec
Cv0.4= 0,848 x = 0,0003 cm2/sec
Cv rata- rata =
= 0,0005 cm2/sec.
H.8. Simpulan dan Saran
1. Simpulan
Berdasarkan dari hasil percobaan dan perhitungan yang telah
dilakukan maka dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut:
a. Dari hasil perhitungan dan tabel didapat nilai t90 sebagai berikut:
- Pada saat 0,025 adalah 12615 detik
- Pada saat 0,05 adalah 16335 detik
- Pada saat 0,1 adalah 12441,6 detik
- Pada saat 0,2 adalah 20535 detik
- Pada saat 0,4 adalah 15360 detik
Perhitungan t90 merupakan perhitungan untuk mencari waktu yang
dicapai pada saat konsolidasi mencapai 90%.
b. Semakin besar nilai t90 maka semakin buruk pula jenis tanah
tersebut.
c. Dari hasil perhitungan didapatkan nilai Cv untuk setiap tegangan
sebagai berikut:
Pada saat 0,025 adalah 0,0007 cm2/sec
Pada saat 0,05 adalah 0,0003 cm2/sec
Pada saat 0,1 adalah 0,0004 cm2/sec
Pada saat 0,2 adalah 0,0007 cm2/sec
Pada saat 0,4 adalah 0,0003 cm2/sec
d. Nilai Cv rata-rata yang diperoleh dari grafis adalah sebesar 0,0005
cm2/s. Dapat disimpulkan bahwa nilai kemampatan tanah
dipengaruhi oleh nilai t90 dan Cc.
e. Pada grafik diperoleh nilai Cc sebesar 0,9711. Hal ini
membuktikan semakin besar nilai Cc, maka semakin besar pula
perubahan nilai angka porinya.
f. Tegangan efektif yang didapat dari grafik sebesar 0,1022 kg/cm2.
g. Pada pembebanan 8000 gram nilai penurunan sempat terhenti pada
menit pertama hingga menit ke 480, hal ini membuktikan mungkin
akibat terjadinya kesalahan saat pelaksanaan praktikum. Semakin
besar besar penurunan maka nilai t90 semakin kecil. Namun pada
percobaan yang telah dilakukan terjadi nilai terjadi hal yang
sebaliknya.
2. Saran
a. Untuk asisten agar dapat menjelaskan praktikum dan aplikasinya,
sehingga praktikan mengerti dan praktikum dapat berjalan dengan
baik.
b. Praktikan berharap agar peralatan laboratorium yang digunakan
untuk percobaan Uji Konsolidasi agar lebih diperhatikan lagi mutu
dan kelengkapannya. Sehingga diharapkan pada percobaan yang
akan datang praktikan dapat melaksanakan pengujian dengan lebih
efektif dan efisien lagi.
b. Praktikan berharap kerapihan dan kebersihan laboratorium
Mekanka Tanah agar lebih diperhatikan lagi, sehingga praktikan
dapat merasa lebih nyaman dan lebih kondusif dalam
melaksanakan percobaan.