27
2.7.2 Percobaan Kuat Tekan Bebas
Unconfined Compression Test
Percobaan kuat tekan bebas
Unconfined Compression Test
merupakan suatu cara pemeriksaan untuk mendapatkan daya dukung tanah. Dalam percobaan
ini yang didapat adalah kuat tekan bebas dari tanah yaitu besarnya tekanan aksial yang diperlukan untuk menekan suatu silinder tanah sampai pecah atau sebesar
20 dari tinggi tanah mengalami perpendekan bila tanah tersebut tidak pecah. Dan hasil tes ini akan dibuatkan tabel kuat tekan bebas dengan beberapa
perhitungan sebagi berikut: a.
Regangan dari setiap pembebanan dihitung dengan rumus : ε =
2.19 dengan :
∆L = Pemendekanpengurangan tinggi benda uji cm L
= Tinggi benda uji mula-mula ε = Regangan aksial
b. Luas rata-rata penampang benda uji dengan koreksi akibat pemendekan
dengan rumus : A =
2.20 dengan :
A = Luas rata-rata benda uji cm
3
A = Luas penampang benda uji mula-mula cm
3
ε = Regangan aksial c.
Tekanan aksial yang bekerja pada benda uji pada setiap pembebanan dengan rumus :
σ = 2.21
dengan : A = Luas rata-rata benda uji cm
3
P = Gaya beban yang bekerja dihitung dari pembacaan arloji ukur cincin beban kg
σ = Tekanan aksial d.
Besarnya kuat tekan bebas qu diperoleh dari nilai terbesar perhitungan pada
28 persamaan 2.21 dikalikan dengan faktor kalibrasi dari alat yang digunakan
e. Nilai sudut geser tanah yang diperoleh dari perhitungan :
� = α – 45 x 2
2.22 dengan :
� = Sudut geser tanah α = Sudut runtuh tanah saat tes
f. Besarnya nilai kohesi diperoleh dari perhitungan :
cu = 2.23
dengan : cu = Nilai kohesi
qu = Kuat tekan bebas
2.7.3 Percobaan CBR
California Bearing Ratio
Metodeuji CBR pertama diperkenalkan oleh O.J Porter, California State Highway Department. Metode ini mengkombinasikan
load penetrationtest
di laboratorium maupun di lapangan dengan
design chart
empiris untuk mendapatkan kekuatan tanah dan sekaligus mendapatkan tebal perkerasan jalan.
Tahanan penetrasi diukur dengan jarum berdiameter 5 cm 3 in
2
yang ditekan ke dalam massa tanah dengan kecepatan 1,25 mmmenit. Observasi dilakukan
dengan pembacaan beban dan penetrasi jarum ke dalam massa tanah. Beban standar sesuai dengan penetrasi standar ditentukan dengan memakai crushed stone
Redana, 2010. Nilai CBR didapat melalui persamaan: CBR =
x 100 2.24
Beban standar untuk berbagai penetrasi standar CBR diberikan pada Tabel 2.8.
Tabel 2.8 Beban standar
Penetrasi Jarum mm Beban Standar kg
Beban Standar kPa
2,5 1370
6900 5
2055 10300
7,5 2630
13000 10
3180 16000
12,5 3600
18000
29 Tes penetrasi CBR dilakukan setelah tanah dipadatkan pada CBR
mould
berdiameter 150 mm dan tinggi 175 mm. Pada saat pemadatan, densitas kering dan kadar air tanah dijaga sama dengan nilai dilapangan. Untuk mensimulasi
konsolidasi tanah paling jelek di lapangan, setelah dipadatkan, tanah direndam selama kurang lebih 4 jam sebelum tes penetrasi dilakukan. Pada kondisi
terendam maupun tidak terendam, spesimen harus dibebani beban tambahn sesuai beban yang terjadi di lapangan. Beban 2,5 kg setara dengan kira-kira lapisan tanah
setebal 6,5 cm di lapangan. Pada saat pengujian penetrasi, pembacaan beban dilakukan pada penetrasi
0,05; 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0; 4,0; 5,0; 7,5; 10,0; dan 12,5 mm. Grafik beban dan penetrasi kemudian di-plot. Nilai CBR biasanya dihitung berdasar pembacaan
beban pada penetrasi 2,5; 5,0; 7,5; 10; dan 12,5 mm, dibagi dengan beban standar masing-masing.
2.8 Daya Dukung Tanah
Struktur perkerasan didesain untuk dapat menahan dan menyalurkan beban roda kendaraan sedemikian rupa sehingga tegangan yang disalurkan pada lapisan-
lapisan perkerasan dan tanah dasar yang ada dibawahnya mampu dipikul oleh masing-masing lapisan tersebut sesuai kapasitasnya.Tanah dasar yang umumnya
tanah asli galian atau timbunan, yang relatif lemah, memiliki peranan yang sangat penting bagi kestabilan sistem perkerasan dan juga nilai ekonomi. Untuk
kondisi desain tertentu, makin tinggi stabilitas tanah dasar akan makin tipis struktur perkerasan yang diperlukan.
Stabilitas tanah dasar dapat diperoleh dari berbagai percobaan di lapangan dan di laboratorium, seperti misalnya pengujian CBR,
Dinamic Cone Penetration
,
Resistance
dan
Plate Bearing
.Oleh karena itu, untuk penyederhanaan ditetapkan parameter bebas daya dukung tanah DDT yang dapat dikorelasikan secara
empiris dengan berbagai nilai stabilitas tanah dasar.Adapun persamaannya adalah sebagai berikut:
DDT = 4,3 logCBR + 1,7 2.36
30
2.9. Serbuk Marmer
Sebuk marmer hasil pemotongan marmer dengan harga yang relative sangat murah diperkirakan dapat menggantikan kapur sebagai bahan stabilisasi
tanah yang ekonomis. Akan tetapi penelitian tentang serbuk marmer ini sebagai stabilisasi tanah masih sangat minim. Serbuk marmer MP yang digunakan
berasal dari Kabupaten Tulungagung. Secara fisika serbuk marmer berwarna putih terang dan mempunyai berat jenis 2,79. Serbuk marmer mempunyai ukuran butir
yang halus dengan 100,00 butirannya lolos ayakan Nomor 200 berdiameter 0,08 mm. Secara fisika serbuk marmer dapat dilihat pada Gambar 2.10
Gambar 2.10. Serbuk Marmer
Sebelum digunakan, serbuk marmer dikeringkan dengan cara dioven pada suhu 110
⁰±5⁰C. Berat konstan serbuk marmer diperoleh setelah dioven selama 72 jam dengan kehilangan berat sebesar 34,67. Kehilangan berat pada serbuk marmer
ditunjukkan Gambar 2.11. Pengujian komposisi kimia serbuk marmer dilaksanakan
dengan beberapa
metode. Metode
Atomic Absorption
SpectrophotometryASS
digunakan untuk menentukan komposisi Kalsium Ca, Ferrum Fe dan Magnesium Mg. Metode Gravimetri digunakan untuk
31 menentukan komposisi Silikon Si dan untuk menentukan komposisi Aluminium
Al
Gambar 2.11. Kehilangan Berat Serbuk Marmer
digunakan metode Spektrofotometri. Hasil analisis kimia menunjukkan komposisi serbuk marmer adalah Silikon Dioksida SiO
2
sebesar 17,63, Kalsium Karbonat CaO
3
sebesar 2,73 dan beberapa unsur lainnya. Komposisi kimiaserbuk marmer ditunjukkan pada Tabel 2.9.
Tabel 2.9. Komposisi Kimia Serbuk Marmer Unsur Kimia
Kandungan
Silikon Dioksida SiO2 Kalsium Karbonat CaCO3
Kalsium Oksida CaO Magnesium Karbonat MgO3
Magnesium Oksida MgO Ferii Oksida Fe2O3
Alumunium Dioksida AlO3 17,63
2,73 1,53
0,20 0,09
0,01
0,002
32
BAB III METODE DAN PELAKSANAAN
3.1 Umum
Perencanaan terhadap segala macam kegiatan mempunyai suatu metode yang perlu diperhatikan untuk lebih mendekatkan pada tujuan dan sasaran yang
ingin dicapai. Dengan menggunakan metode yang tepat terhadap setiap kegiatan yang dilakukan akan dicapai suatu hasil yang baik terutama terhadap penggunaan
waktu dan biaya. Tahapan dari proses penelitian ini dimulai dan gagasan atau ide setelah
melihat suatu permasalahan yang dilanjutkan dengan pemahaman terhadap studi literatur sebagai pedoman dalam melaksanakan penelitian. Langkah berikutnya
adalah observasi lapangan, pemilihan lokasi untuk pengambilan sampel, penelitian di laboratorium, analisa data sampai penyusunan laporan dan menarik
kesimpulan dan analisa yang dilakukan.
3.2 Identifikasi Masalah
Identifikasi masalah adalah suatu usaha untuk mengidentifikasi terjadinya suatu masalah, serta mengetahui penyebab dan langkah apa yang akan diambil
selanjutnya.
3.3 Studi Literatur
Studi literatur adalah suatu usaha yang dilakukan untuk mengumpulkan berbagai
acuan atau
pendukung secara teoritis. Mengingat pentingnya studi
literatur ini, maka sebaiknya tinjauan berbagai pustaka didukung oleh banyak bukupenulisan dan referensi.
Dalam hal ini beberapa buku didapat dari perpustakaan Jurusan Teknik Sipil Universitas Udayana dan lain-lain.
3.4 Pemilihan
Lokasi
Pada penelitian ini pengambilan sampel tanah dilakukan di Jalan Raya
Pejaten, Bali . Lokasi ini dipilih karena memiliki jenis tanah lempung, sehingga
kemungkinan mempunyai potensi kembang susut yang tinggi yang dapat menyebabkan kerusakan bahkan keruntuhan konstruksi.