PARAMETER-PARAMETER DEFORMASI YANG DITENTUKAN DARI BERAT ISI DAN KADAR AIR
B.3.2 PARAMETER-PARAMETER DEFORMASI YANG DITENTUKAN DARI BERAT ISI DAN KADAR AIR
B3.2.1 Indeks Kompresi Primer C c
Banyak peneliti telah mendapatkan korelasi-korelasi yang kuat antara indeks kompresi primer C c dan berat isi seperti tergambarkan pada angka pori awal e 0 . Pada kasus material yang sepenuhnya jenuh dengan berat isi padat yang diketahui, C c bisa selanjutnya dikorelasikan lebih jauh dengan kadar air.
Korelasi yang dikenal baik dan paling sering digunakan disajukan di bawah ini.
10) Nishida menurunkan secara teoritis korelasi berikut ini untuk semua lempung:
C c = 0 . 54 ( e o − 0 . 35 )
11) Untuk kurang lebih 700 lempung dari Amerika Serikat dan Yunani, korelasi-korelasi yang diajukan oleh Azzouz adalah sebagai berikut:
C c = 0 . 4 ( e o − 0 . 25 )
atau
Cc = 0 . 01 ( w − 5 )
12) Untuk tanah kohesif, inorganik, lanau dengan lempung, lempung kelanauan dan lempung korelasi berikut disarankan oleh Hough:
C c = 0 . 4049 ( e o − 0 . 3216 )
atau
Cc = 0 . 0102 ( w − 9 . 15 )
13) Korelasi yang diturunkan oleh Rendon-Herrero untuk 94 lempung Amerika adalah:
Cc = 0 . 30 ( e 0 − 0 . 27 )
14) Untuk 130 lempung aluvial dan lanau dari Bangladesh korelasi berikut diusulkan oleh Serajuddin:
Cc = 0 . 01 ( w − 7 . 548 )
Simbol-simbol yang digunakan pada korelasi-korelasi di atas dijelaskan sebagai berikut:
C c = indeks kompresi primer e 0 = angka pori pada permulaan kompresi w = kadar air pada permulaan kompresi (%)
Kurva-kurva yang diperlihatkan pada Gambar B2 diturunkan dari formula Nishida dan bisa digunakan untuk menurunkan C c dari batas cari dan angka pori awal. Setiap kurva mewakili suatu hubungan untuk suatu lempung tertentu dengan suatu batas cair yang diketahui untuk angka-angka pori di bawah angka pori pada batas cair.
Gambar B2 Hubungan antara Kompresi Primer dan Angka Pori sbagai suatu Fungsi BatasCcair
B.3.2.2 Rasio Kompresi, (Compretion Ratio disingkat) CR
Rasio kompresi (CR) didefinisikan dengan hubungan berikut:
CR = h σ ' i + ∆ σ '
log
Di mana ∆ h p = penurunan primer akibat perubahan tegangan ∆σ ' Karena tidak ada deformasi lateral, perubahan angka pori dan penurunan adalah
proporsional, artinya
Merujuk ke definisi C c pada Bagian A.3.1 bisa dilihat bahwa CR dan C c adalah berhubungan sebagai berikut ::
CR =
1 + e o Di mana e 0 = angka pori awal
Rasio kompresi CR dalam prakteknya cenderung bervariasi antara 0.2 dan 0.4. Korelasi-korelasi yang telah dikembangkan untuk parameter ini adalah sebagai berikut:
15) Untuk nilai-nilai e 0 kurang dari 2, Krizek dan Pamale e mengembangkan korelasi berikut untuk 230 lempung-lempung dari berbagai tempat:
CR = 0 . 156 e o + 0 . 0107
16) Untuk nilai-nilai kadar air kurang dari 100%, Vidalie menyarankan korelasi berikut untuk lempung-lempung Perancis:
CR = 0 . 0039 w + 0 . 013
Dalam korelasi-korelasi yang diberikan di atas:
e o = angka pori pada permulaan kompresi
w = kadar air pada permulaan kompresi (%)
B.3.2.3 Indeks Pengembangan, C s atau C sw
sw
σ ' i + ∆ σ ' log
Di mana ∆ e t = kenaikan angka pori selama pelepasan beban. Indeks Pengembangan adalah tangen dari sudut yang dibentuk oleh garis
singgung pada suatu titik yang telah ditentukan pada kurva pelepasan bebandengan absis (sumbu σ ').
Hubungan antara indeks pengembangan dan angka pori sebagai fungsi batas cair diperlihatkan pada Gambar B3.
Jika, setelah pelepasan beban, beban kembali diberikan, kompresi ditentukan oleh indeks kompresi primer untuk pembebanan kembali (atau indeks rekompresi), C r . Nilai C r biasanya sama dengan atau lebih kecil dari C sw .
Gambar B3 Hubungan antara Indeks Pengembangan dan Angka Pori sebagai Fungsi dari Batas Cair
B.3.2.4 Indeks Kompresi Sekunder, C α α Indeks kompresi sekunder mengatur kompresi sekunder atau kompresi jangka
panjang atau konsolidasi yang biasanya diasumsikan mulai segera setelah konsolidasi primer selesai. Indeks Kompresi definisikan sebagai kemiringan kurva angka pori atau regangan terhadap log waktu dari rentang kompresi sekunder pada suatupengujian konsolidasi.
Nilai-nilai tipikal indeks kurang dari 0,001 untuk lempung tekonsolidasi lebih, 0,005 sampai 0,02 untuk lempung terkonsolidasi normal dan 0,03 atau lebih besar untuk lempung sensitif dan tanah organik.
Dalam CUR, C α dikorelasikan dengan kadar air sebagai berikut:
C α = 0 . 0002 w Di mana w = kadar air (%)
Sumber yang dikutip oleh CUR untuk korelasi di atas adalah Manual Desain yang diterbitkan oleh U.S. Dept. of the Navy pada 1971.
Juga di CUR, hubungan antara C α dan w disajikan dalam bentuk grafik untuk kompresi alami (hubungan rata-rata ditambah batas atas dan bawah) dan rekompresi (hanya batas atas); suatu zona untuk sampel-sampel yang sepenuhnya terganggu juga diperlihatkan. Sumber untuk hubungan ini tidak diberikan. Hubungan rata-rata yang diindikasikan untuk kompresi alami Juga di CUR, hubungan antara C α dan w disajikan dalam bentuk grafik untuk kompresi alami (hubungan rata-rata ditambah batas atas dan bawah) dan rekompresi (hanya batas atas); suatu zona untuk sampel-sampel yang sepenuhnya terganggu juga diperlihatkan. Sumber untuk hubungan ini tidak diberikan. Hubungan rata-rata yang diindikasikan untuk kompresi alami
semakin berkurang sehingga, sebagai contoh, pada kadar air 100%, nilai C α kurang lebih sebesar 0,016 (berlawanan dengan nilai 0,02 yang ditunjukkan oleh hubungan linear).
Menurut Terzaghi dkk. (1996) ada hubungan antara besarnya kompresibilitas (C c dan C α ) terhadap tegangan efektif vertikal dan waktu. Untuk tanah apapun, ditemukan bahwa pada saat apapun ( σ v ,t) selama kompresi sekunder, rasio
C α /C c adalah konstan , baik pada tahap kompresi maupun rekompresi. Nilai rasio untuk bahan-bahan geoteknik diberikan di bawah. Untuk semua bahan, rentang total adalah 0,01 sampai 0,07; titik pertengahan dari rentang tersebut adalah juga nilai yang paling umum untuk lempung inorganik dan lanau.
Bahan C α α /C c Tanah granular termasuk timbunan batuan
0.02 ± 0.01 Serpih dan batu lumpur (mud stone)
0.03 ± 0.01 Lempung inorganik dan lanau
0.04 ± 0.01 Lempung organik dan lanau