19
Dari pengujian di laboratorium akan didapat hasil berupa kurva yang menunjukkan hubungan antara kadar air dan berat volume kering tanah yang
ditunjukkan oleh Gambar 2.4.
Gambar 2.4 Hubungan antara kadar air dan berat isi kering tanah
2.1.3.2 Pengujian Kuat Tekan Bebas Unconfined Compression Test
Yang dimaksud dengan kekuatan tekan bebas adalah besarnya beban aksial persatuan luas pada saat benda uji mengalami keruntuhan atau pada saat
renggangan aksial mencapai 20. Percobaan ini dimaksudkan untuk menentukan besarnya kekuatan tekan bebas contoh tanah dan batuan yang
bersifat kohesif dalam keadaan asli maupun buatan remoulded. Bila maksud pengujian adalah untuk menentukan parameter kuat geser
tanah, pengujian ini hanya cocok untuk jenis tanah lempung jenuh, dimana pada pembebanan cepat, air tidak sempat mengalir ke luar dari benda uji.
Pada lempung jenuh, tekanan air pori dalam benda uji pada awal pengujian negatif tegangan kapiler.
Gambar skematik dari prinsip pembebanan dalam percobaan ini dapat dilihat pada Gambar 2.5.
20
Gambar 2.5 Skema uji tekan bebas
Tegangan aksial yang diterapkan di atas benda uji berangsur-angsur ditambah sampai benda uji mengalami keruntuhan. Sedangkan untuk hubungan
konsistensi dengan kuat tekan bebas tanah lempung diperlihatkan dalam Tabel 2.6.
Tabel 2.6 Klasifikasi Tanah Berdasarkan Nilai Kuat Tekan Bebas Das, 1988
Tekanan aksial yang bekerja pada tanah dapat dituliskan kedalam persamaan berikut :
� =
� �
2.15
21
dengan : P = gaya beban yang bekerja
A = Luas penampang tanah
Kuat geser tanah dari tekanan aksial yang ada dapat dituliskan ke dalam persamaan berikut :
� =
�
1+
�
3
2
=
�
1
2
=
�
�
2
2.16 dengan :
C = kekuatan geser undrained undrained shear strength, �
3
= 0 qu
= unconfined compressive strength.
2.1.3.3 Sensitifitas Tanah Lempung
Uji tekan bebas ini dilakukan pada sampel tanah asli undisturbed dan sampel tanah tidak asli remoulded lalu diukur kemampuan masing-masing
sampel terhadap kuat tekan bebas. Dari nilai kuat tekan maksimum yang dapat diterima pada masing-masing sampel dapat diperoleh nilai sensitifitas tanah. Nilai
sensitifitas berguna untuk mengukur bagaimana perilaku tanah jika mengalami gangguan yang diberikan dari luar.
Pada tanah-tanah lempung yang terdeposisi terendapkan secara alamiah dapat diamati bahwa kekuatan tekanan tak tersekap berkurang banyak, bila tanah
tersebut diujiulang lagi setelah tanah tersebut menderita kerusakan struktural remoulded tanpa adanya perubahan dari kadar air, sebagaimana ditunjukkan
pada Gambar 2.6.
22
Gambar 2.6 Kuat tekan tanah asli dan tanah remoulded
Sifat berkurangnya kekuatan tanah akibat adanya kerusakan struktural tanah tersebut disebut kesensitifan sensitivity. Tingkat kesensitifan dapat
ditentukan sebagai rasio perbandingan antara kekuatan tanah yang masih asli dengan kekuatan tanah yang sama setelah terkena kerusakan remoulded, bila
kekuatan tanah tersebut diuji dengan cara tekanan tak tersekap. Jadi, sensitifitas diperoleh acquired sensitivity dinyatakan dalam persamaan:
�
�
=
�
�
���� �
�
���������
2.17 dengan :
S
t
= kesensitifan
Ada beberapa jenis tanah lempung tertentu yang akibat kerusakan tersebut dapat tiba-tiba berubah menjadi cair. Tanah-tanah seperti itu sebagian besar
dijumpai di daerah Amerika Utara dan daerah semenanjung Skandinavia yang dulunya tertutup es. Tanah-tanah lempung seperti ini biasa dinamai sebagai quick
clays .
Karena beberapa jenis lempung mempunyai sifat sensitif terhadap gangguan yang berbeda-beda, maka perlu diadakan pengelompokan yang
23
berhubungan dengan sifat sensitifnya. Klasifikasi secara umum dapat dilihat pada Tabel 2.5.
Tabel 2.7. Klasifikasi Tanah berdasarkan Sensitivity Hardiyatmo, 2006 Sifat
Nilai Sensitivity 2
Insensitive 2 – 4
Moderately Sensitive 4 – 8
Sensitive 8 – 16
Very Sensitive 16 - 32
Slightly Quick 32– 64
Medium Quick 64
Quick
Dalam pengujian kuat tekan bebas ada beberapa syarat yang harus
diperhatikan: 1.
Penekanan Sr = Kecepatan regangan berkisar antara 0,5 –2 permenit.
2. Kriteria keruntuhan suatu tanah :
a. Bacaan proving ring turun.
b. Bacaan proving ring tiga kali berturut-turut hasilnya sama.
c. Ambil pada ε= 15 dari contoh tanah, Sr = 1 permenit, berarti
waktu maksimum runtuh = 15 menit. Kadar air dapat juga disebut water content didefinisikan sebagai
perbandingan antara berat air dan berat butiran padat dari volume tanah. � =
�
1
− �
2
�
2
− �
3
× 100 2.18
24
Berat volume dapat dinyatakan dalam berat butiran padat, kadar air, dan volume total.
� =
� �
=
�
1
− �
2
1 4
� � �
2
�
2.19 Untuk menghitung regangan axial dihitung dengan rumus :
� =
∆� �
2.20 dengan :
ε = Regangan aksial
∆L = Perubahan panjang cm Lo
= Panjang mula-mula cm
Besarnya luas penampang rata-rata pada setiap saat : � =
� 1− �
2.21 dengan :
A = Luas rata-rata pada setiap saat cm² Ao = Luas mula-mula cm²
Besarnya tegangan normal : � =
� �
=
�.� �
2.22 Dimana :
σ = Tegangan kgcm² P = Beban kg
k = Faktor kalibrasi proving ring N = Pembacaan proving ring
25
2.2 Bahan-bahan Penelitian
