commit to user
9
2.2.4 Pengujian Pemadatan Standar Standard Proctor Test
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 : a Mempertinggi kekuatan tanah.
b Memperkecil pengaruh air pada tanah. c Memperkecil compressibility dan daya rembes airnya.
d Kepadatan tanah itu mulai dari berat isi kering tanah dry density dan tergantung pada kadar air tanahnya water content . Pada derajat kepadatan tinggi berarti :
§ Berat isi maksimum. § Kadar air tanahnya
w optimum.
§ Angka porinya e minimum. Standart Proctor ini adalah suatu percobaan tanah disamping percobaan yang lain yaitu
modified compaction test untuk memeriksa kadar air tanah dan sifat yang lain.
Gambar 2.3 Kurva hasil pemadatan pada berbagai jenis tanah ASTM D-698
commit to user
10
Pada tanah pasir g
d
cenderung berkurang saat kadar air w
bertambah. Pengurangan g
d
ini adalah akibat dari pengaruh hilangnya tekanan kapiler saat kadar air bertambah. Pada kadar air rendah, tekanan kapiler dalam tanah yang berada di dalam rongga pori
menghalangi kecenderungan partikel untuk bergerak, sehingga butiran cenderung merapat padat, Hardiyatmo, 2006.
Proses pemadatan material batuan dapat digunakan prosedur dalam tabel 2.2 diambil dari buku manual of soil laboratory testing, Head 1980.
Tabel 2.2 Prosedur pemadatan Head, 1980
Type of test and BS 1377 : 1975 Test No.
Container Rammer
No. Blows
mass drop
of per
kg mm
layers layer
Ordinary Compaction Old
Proctor 2.5
305 3
25 BS mould
2.5 300
3 27
CBR mould 2.5
300 3
62 Heavy Compaction
Old Proctor
4.5 457
5 25
BS mould 4.5
450 5
27 CBR mould
4.5 450
5 62
Vibrating hammer CBR mould
32 to 41
vibration 3
1 min Dietert
2 inch diameter
8.14 50.8
2 ends
10 each end
2.2.5 California Bearing Ratio CBR
CBR didefinisikan sebagai perbandingan dari gaya yang dibutuhkan untuk penetrasi sebuah piston dengan luas permukaan 1935 mm
2
3 in
2
ke dalam tanah yang ditempatkan di sebuah tempat khusus dengan kelajuan rata – rata 1 mm mnt 0.05
in mnt , dari kebutuhan yang sama untuk penetrasi contoh standar batu pecah yang dipadatkan. Perbandingan yang digunakan adalah penetrasi ke – 2.5 dan 5.0 mm 0.1
dan 0.2 in dan yang digunakan adalah harga tertinggi.
commit to user
11
100 ´
= Gaya
ndar Sta
Terukur Gaya
CBR
.........................................2.1 Beban permukaan piston berbentuk semi-lingkaran terbuat dari logam, biasanya
diletakkan di atas permukaan contoh tanah sebelum diuji. Piston memiliki berat 2 kg setara dengan ketebalan konstruksi beban luar setebal 70 mm, dalam satuan Inggris
memiliki berat 5 lb setara dengan ketebalan 3 in. Pengujian CBR menggunakan prinsip penetrasi geser dengan kelajuan tetap dimana
standar plunger didorong masuk ke dalam tanah dengan kelajuan tetap dan gaya yang dibutuhkan untuk mempertahankan kelajuan diukur tiap interval tertentu. Hubungan
beban – penetrasi digambarkan sebagai grafik, mulai dari beban diterapkan menjadi penetrasi standar beban tidak dibaca dan ditunjukkan sebagai perbandingan dari
beban standar. Standar gaya dihasilkan dari kisaran penetrasi mulai dari 2 hingga 12 mm. Gaya yang
ditunjukkan adalah tipe berat, berdasarkan penetrasi 2.5 dan 5 mm, digunakan dalam perhitungan standar nilai CBR. Pernyataan ini sama dengan kriteria asli untuk tekanan
kontak di bawah plunger dengan luas permukaan 3 in
2
, adalah 1000 lbin
2
di penetrasi 0.1 dan 1500 lbin
2
di penetrasi 0.2, dapat ditunjukkan pada Tabel 2.1 Hubungan standar gaya – penetrasi untuk uji CBR Head, 1980.
Tabel 2.3 Hubungan standar gaya – penetrasi untuk uji CBR Head, 1980 Tekanan
in mm
kN lbf
lbin2 2
11.5 0.1
2.5 13.24
3000 1000
4 17.6
0.2 5
19.96 4500
1500 6
22.2 8
26.3 10
30.3 12
33.5 Penetrasi
Gaya
Standar Gaya
commit to user
12
Gaya standar ini didasarkan pada uji contoh pemadatan batu pecah, yang didefinisikan sebagai nilai CBR 100. Berdasarkan beberapa grafik pengujian CBR,
dari 20 hingga 200 nilai CBR, dapat diperlihatkan pada Gambar 2.2 grafik beberapa nilai CBR.
Gambar 2.4 Grafik beberapa nilai CBR Head, 1980 Nilai CBR mungkin terjadi melebihi 100, hal ini terjadi pada pemadatan slag
limbah peleburan logam pecah dan tanah yang telah distabilkan. Pada intinya nilai CBR adalah rata – rata dari pengumpulan data grafik beban – penetrasi sebagai
kuantitas numerik tunggal harga tunggal. Nilai CBR yang diberikan oleh tanah tergantung dari kepadatan kering dan kadar
airnya. Sesuai dengan derajat kepadatan, nilai CBR akan turun dengan bertambahnya kadar air dan penurunan ini bisa lebih cepat jika berada di atas kadar air optimum.
Davis 1949 dalam Head 1980 menyebutkan rata – rata penurunan semakin tajam untuk tanah berbutir kasar. Pada Gambar 2.12 hubungan nilai CBR dengan kadar air
dan grafik pemadatan dapat digambarkan pada skala logaritmik.
commit to user
13
Gambar 2.5 Hubungan nilai CBR dengan kadar air dan grafik pemadatan Head, 1980
Terdapat dua puncak pada kurva C terjadi pada kepadatan kering optimum tanah lempung, terutama untuk usaha pemadatan tingkat rendah. Hubungan yang sama
dapat dibuat untuk derajat pemadatan yang lain. Nilai CBR umumnya diaplikasikan pada desain runway atau taxiway lapangan
terbang dan jalan raya. Grafik desain standar digunakan para insinyur untuk menentukan ketebalan konstruksi berdasarkan nilai CBR tergantung dari antisipasi
kondisi lalu-lintas kendaraan atau pesawat terbang sesuai dengan beban sumbu dan frekuensi lalu-lintas.
Praktisi Amerika memperkenalkan benda uji CBR dengan cara perendaman. Upaya ini sebagai tindakan pencegahan untuk mengijinkan penambahan kadar air ke dalam
tanah selama terjadi banjir atau kenaikan muka air tanah. Perendaman cenderung menghasilkan distribusi kadar air yang tidak rata pada contoh tanah. Geser pada sisi
dalam mould menghasilkan pengembangan yang tidak seragam dan 10 mm bagian atas atau lebih tanah cenderung melunak daripada yang terjadi di lapangan.
commit to user
14
Tabel 2.4 Tebal Sub-base course berdasarkan mutu tanah dasar Departemen Pekerjaan Umum, 2002
Jenis sub grade Definisi
Tebal sub base minimum Lemah
Sub grade dengan CBR ≤ 2
150 mm Normal
Sub grade dengan 2 ≤ CBR ≤ 15
80 mm Stabil
CBR ≥ 15
0 mm
Tabel 2.5 Prosedur standar untuk pemadatan material Kutzner, 1997 Material
Simbol kelompok
Tebal lapisan sebelum dipadatkan cm
Lempung plastisitas tinggi CH
15 – 20 Lanau plastis
MH 20 – 25
Lempung plastisitas rendah CL
20 - 30 Lanau plastisitas rendah
ML 20 - 30
Pasir berlempung SC
20 - 30 Pasir berlanau
SM 20 - 30
Pasir dan Sirtu, Gradasi buruk SP
30 – 50 Pasir dan Sirtu, Gradasi baik
SW 40 – 60
Kerikil berlempung GC
20 – 30 Kerikil berlanau
GM 30 – 40
Kerikil, gradasi buruk GP
40 – 50 Kerikil, gradasi baik
GW 50 – 60
Urugan batu -
60 - 150
Catatan : Berat rata-rata pemadat 100 – 150 kN. Pemadat terberat yang tersedia sebaiknya
digunakan. Kecepatan rata-rata operasi 5 kmjam.
commit to user
15
2.2.6 Koefisien Reaksi Subgrade Arah Vertikal k
Kategori