Diktat Praktikum Mekanika Tanah PENUNTUN

PENUNTUN PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH JURUSAN SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SILIWANGI TASIKMALAYA

2012

Laboratorium Teknik Sipil 1

BABI PRAKTIKUM LAPANGAN

Contents

1.1. Uji Sondir (Cone Penetration Test)

1.2. Uji Penetrasi Standart (Standard Penetration Test)

1.3. Uji Vane Shear

1.4. Pemeriksaan Kepadatan Tanah dengan Sand Cone

1.5. Boring dan Sampling

Laboratorium Teknik Sipil 1

1.1. Uji Sondir ASTM D 3441-86

A. Tujuan

a. Untuk mengetahui perlawanan penetrasi konus dan hambatan lekat pada setiap kedalaman tanah.

b. Untuk menentukan letak kedalaman tanah keras.

B. Teori Dasar

Percobaan ini digunakan untuk menentukan daya dukung ujung (end bearing) dan perlawanan kdiling (friction I adhesion resistance) dari tanah untuk perencanaan pondasi dan struktur geoteknik. Selain itu percobaan ini sangat praktis untuk mengetahui dengan eepat letak kedalaman lapisan tanah keras, bahkan dengan mengevaluasi nilai rasio gesekan (friction ratio), dapat pula dilakukan deskripsi jcnis lapisan tanah. Pada penggunaan friction sleeve atau adhesion jacket type (bikonus), nilai konus dan hambatan lekat keduanya dapat diukur. Hasil penyelidikan ini dinyatakan dalam bentuk grafis, nilai konus

digambar dalam kg/ern dan hambatan lekat (skin friction) digambar sebagai jumlah untuk kedalaman yang bersangkutan per em keliling, yaitu dalam kg/em.

Perlawanan penetrasi konus adalah perlawanan tanah terhadap ujung konus yang dinyatakan dalam gaya persatuan luas. Hambatan lekat adalah perlawanan geser tanah terhadap selubung bikonus dalam gaya persatuan panjang.

C. Peralatan

a. Sondir ringan (1,5 ton).

b. Seperangkat pipa sondir lengkap dengan batang dalam, sesuai kebutuhan dengan panjang masing-masing 1 meter.

c. Bikonus.

d. Dua buah angker dan ambang besi sebagai pedal.

e. Dua buah manometer pengukur dengan tahanan rnasing-masing 0 - 50

kg/em 2 dan 0- 150 kg/em 2 .

f. Kunei-kunei pipa, alat-alat pembersih, olie, minyak hidrolik (Castro/Olie SAE 10).

D. Prosedur Percobaan

a. Bersihkan tanah tempat percobaan dari rumput, kayu dan material lain yang mengganggu lalu datarkan.

b. Tanamkan kedua angker kedalam tanah secara kuat dengan jarak kira-kira 1 s/d 1,5 meter satu sama lain, di tempat yang akan diselidiki. Letakkan mesin sondir dan atur kedudukannya pada pelat penahan sedemikian rupa sehingga vertikal terhadap tanah.

c. l!"ikan oli SAE 10 ke tabung minyak hidrolik pada mesin sondir sampai penuh, sehingga bebas dari gelembung udara, baut penutup tangki minyak hidrolik harus diberi lapisan pengedap (dapat digunakan TBA).

d. Bikonus dipasang pada ujung pipa sondir, kemudian dihubungkan dengan mesin sondir.

e. Lakukan penetrasi sondir dengan memutar engkol pemutar sampai kedalaman 20 em dan titik nol sondir hams diikat terhadap suatu titik tetap. Karenanya pada pipa sondir terlebih dahulu ditandai setiap 20 em.

f. Dari titik tetap, engkol diputar secara konstan, pada saat ujrmg konus turon ke dalam tanah kira-kira 4 em (diperkirakan dengan melihat batang dalam p1pa sondir kira-kira 4 em) lakukan pembacaan manometer. Catat sebagai pembacaan penetrasi konus (qc).

g. Penekanan selanjutnya akan menggerakkan konus beserta selubungsedalam

8 em, bacalah manometer sebagai hasil dari jumlah perlawanan (qt) yaitu perlawanan penetrasi konus (qc) dan hambatan lekat (qt).

h. Turunkan pipa sampai kedalaman berikutnya sesuai dengan yang telah ditandai pada pipa sondir (biasanya dilakukan setiap kedalaman 20 em). Lakukan pembacaan manometer seperti prosedur percobaan diatas.

1. Percobaan dihentikan sampai ditemukannya lapisan tanah keras(tekanan manometer tiga kali berturut-turut melebihi 150 kg/cm atau (kedalaman maksimum 30 m).

E. Pengolahan Data

a. Hambatan Lekat (qf) dihitung dengan rumus :

qf = (qt- qc) – A/B

Laboratorium Teknik Sipil 3 Laboratorium Teknik Sipil 3

qf

= Hambatan lekat (kg/em)

qc = bacaan perlawanan penetrasi konus (bacaan kesatu)

2 = Kg/cm

Qt = bacaan manometer nilai perlawanan total (bacaan kedua)

2 = Kg/cm

A = tahap pembacaan (20 em).

B = faktor alat, atau

14.5

b. Jurnlah Hambatan Lekat Jqf

= Kumulatif dari hambatan lekat

Jqf = Σqf

c. Buat grafik

- Perlawanan penetrasi konus (qc) terhadap kedalaman.

- Jumlah hambatan lekat (Jqf) terhadap kedalaman.

1.2. Percobaan Penetrasi Standar (SPT) ASTM D 1586-84

A. Tujuan

Menentukan kekuatan tanah berdasarkan nilai NsPT.

B. Teori Dasar

SPT dilakukan dengan cara pengambilan sampel dengan menggunakan alat yang didorong dcngan impak dari suatu beuan yang jaiuh kcpada pipa pancang yang dihubungkan dengan alat pengambil san1pel dan disambung keatas sampai ke permukaan tanah (prosedur ini juga disebut sebagai percobaan penetrasi dinamis). Jatuh bebas dan ketinggian jatuh dapat diinterpretasikan secara bebas dengan mempergunakan beban 63,5 kg yang jatuh dari ketinggian 76 em, dimana dihitung jumlah tumbukan untuk memancang alat pengambil sampel pada jarak 305 mm berikutnya. Perhitungan biasanya untuk setiap tambahan 1.)2 mm dan dijumlah untuk mendapatkan tumbukan N, ·

Melalui percobaan ini dapat dilakukan evaluasi secara kasar kepadatan

relatif dari tanah-tanah berbutir, atau konsistensi tanah-tanah kohesif.

Tanah non-kohesif

Tanah Kohesif

Nilai NsPT Kepadatan Relatif Nilai NsPT

Konsistensi

Sangat lunak 5-10

0-4 Sangat lepas

Teguh 25-50

Kenyal >50 Sangat padat

Sangat kenyal

Sangat keras

C. Peralatan

1. Satang I stang bor (drill rod).

2. Tabung sampel belah (split barrel), dengan diameter luar ±50 mm dan diariider

Laboratorium Teknik Sipil 5 Laboratorium Teknik Sipil 5

3. Penumbuk (hammer) dengan berat 63,5 ±1 kg.

4. Sistem penumbuk (drive rod giude assembly) terdiri atas; batang peluncur dan landasan penumbuk (anvil/drive head), tinggi jatuh bebas 75 em.

5. Tripod (kaki tiga), katrol, & tambang tali.

D. Prosedur Pengujian & Pengambilan Contoh Tanah

I. Lakukan pemboran sampai kedalaman yang dikehendaki, bersihkan dasar lubang bor, siapkan pengujian dengan tahapan sebagai berikut:

a. Pasang tabung sampel belah (split barrel) pada ujung batang dan turunkan pelan- pelan ke dasar lubang bor.

b. Letakkan penumbuk menempel pada landasan (anvil) yang sudah dipersiapkan/dilakukan sebelum menurunkan tabung contoh belah kedasar lubang.

c. Masukkan tabung belah kedasar lubang dengan tumbukan awal secukupnya (seating blow).

d. Tandai batang bor yang tersisa diatas permukaan tanah pada 3 (tiga) tempat denganjarak masing-masing 0,15 m terhadap suatu referensi tetap,untuk memudahkan pengamatan pada saat penumbukan.

2. Lakukan penumbukan menggunakan palu seberat 63,5 kg (± lkg) yang dijatuhkan bebas, catat jumlah tumbukan yang diperlukan untuk setiap kedalaman penetrasi 0,15 m. Penumbukan dihentikan bila telah tercapai salah satu dari keadaan berikut ini: -Jumlah tumbukan telah mencapai 50 kali pada salah satu dari tiga kedalaman penetrasi 0,15 m yang disyaratkan.

 Totaljumlah tumbukan telah mencapai 100 kali.

 Tidak terdapat penurunan yang berarti untuk 10 tumbukan terakhir berturut-turut.  Kedalaman penetrasi telah mencapai 0,32 m.

3. Catat jumlah tumbukan untuk tiap kedalaman penetrasi 0,15 m. Jumlah tumbukan yang diperlukan 1..u1tuk kedalaman penetrasi 0,15 m kedua dan

ketiga adalah perlawanan penetrasi standart "N" SPT jika jumlah tumbukan yang diperoleh lebih kecil dari 0,45 m seperti yang disyaratkan, catat hal tersebut dalam profil bor

4. Angkat tabung contoh kepermukaan tanah,buka dan ukur panJang contoh tanah yang didapat dinyatakan dalam %, lakukan deskripsi atas contoh tanah tersebut menyangkut warna, komposisi dll, serta ambil sedikit tanah untuk keperluan kadar air aslinya.

Laboratorium Teknik Sipil 7

1.3. Uji Vane Shear ASTM D 2573-67 T

A. Tujuan

Pereobaan ini untuk menentukan tahanan geser tanah (cu).

B. Teori Dasar

Hasil yang agak dapat diandalkan untuk kohesi tanah kondisi atr termampatkan (undrained), kekuatan geser dari tanah-tanah yang sangat plastis bisa diperoleh dari uji geser vane. Alat vane geser biasanya tediri dari empat pelat baja tipis dengan dimensi yang sama yang dilaskan ke sebuah batang putar. Alat Vane geser dilaboratorium mempunyai dimensi diameter 3 inehi (7.62 em) dan tinggi 10 inehi (25.4 em). Barga kekuatan geser tanah kondisi undrained yang didapat dengan alat Vane geser juga tergantung kepada keeepatan pemutaran momen torsi (T).

C. Peralatan

a. Alat Vane Shear Test

b. Stang Puntir

D. Prosedur Percobaan

a. Benarnkan alat Vane kedalam lubang bor pada kedalamam tertentu.

Apabila lubang lebih dalam dari panjang batang Vane, maka batang pipa Vane dapat disambung dengan pipa pengeboran.

b. Pasang stang torsi pada ujung batang Vane yang berada dipermukaan tanah.

c. Kemudian berikan gaya putaran torsi pada Ujung batang tersebut dengan memutar stang torsi secara konstan (kecepatan putar tetap).

d. Amati simpangan jarum yang ditunjukkan oleh dial torsi pada b a tang torsi.

e. Tentukan harga maksimum, yaitu pada saat simpangan jarum berbalik.

E. Pengolahan Data

Dari percobaan diperoleh harga bacaan torsi (T).

Harga tahanan geser tanah dapat dihitung dengan persamaan:

Tahanan Geser Undrained (kg/m ) dimana

Cu

T Bacaan Torsi Malrsimum (kgm) =

D = Diameter Vane (m)

H = Tinggi Vane (m)

Laboratorium Teknik Sipil 9

1.4. Pemeriksaan Kepadatan Tanah dengan Sand Cone ASTM D 1556-64

A. 'I'ujuan

Menghitung nilai kepadatan (berat isi kering) tanah dilapangan.

B. Teori Dasar

Percobaan kerucut pasir (Sand Cone) merupakan salah satu jenis pengujian yang dilakuLan dilapangan, untuk menentukan berat \si kering (kepadatan) tanah asli ataupun hasil suatu pekerjaan pemadatan, pada tanah kohesif maupun non

kohcsif.

Percobaan ini biasanya digunakan untuk mengevaluasi hasil pekerjaan

pemadatan dilapangan yang dinyatakan dalam derajat kepadatan (degree of compaction), yaitu perb ndingan antara r d lapangan (kerucut pasir) dengan r d maks

hasil percobaan pemadatan dilaboratorium dalam persentase lapangan.

C. Peralatan

a. Botol transparan untuk tempat pasir dengan isi ± 4 liter.

b. Corong kalibrasi pasir diameter 16,51 em.

c. Pelat untuk corong pasir ukuran 30,48 em x 30,48 em dengan lubang

bergaris tengah 16,51 em.

d. Peralatan lain seperti : sendok, kuas, sendok dempul dan peralatan untuk menentukan kadar air.

e. Neraca dengan kapasitas 500 gram dengan ketelitian 0,1 gram.

f. Pasir bersih dan kering, tidak mengandung bahan pengikat dan lewat saringan no.20 dan tertahan pada saringan no.40.

D. Prosedur percobaan

I. Menentukan lsi Corong :

a. Timbang alat I sand cone (Botol + corong + pasir) (W4).

b. Balikan alat I sand cone ditempat yang datar.

c. Buka kran sandcone sehingga pasir turun.

d. Jika pasir sudah berhenti turun, kran ditutup.

e. Timbang kembali botol + corong + sisa pasir (W 5).

£ Volume corong dapat diperoleh dengan rumus: (W4-W5 ) I y pasir.

II. Menentukan Berat isi Tanah (percobaan lapangan).

a. Timbang berat botol + pasir + corong.

b. Bersihkan daerah dimana akan dilakukan percobaan sand cone.

c. Letakkan plat sand cone diatas tanah, gali lubang di tanah sekitar 5 em sesuai dengan diameter plat..

d. Tanah dari lubang dimasukkan ke dalam panci ya..1g telah diketahui beratnya lalu ditimbang. Kemudian masukkan sedikit sampel dari tanah tersebut ke dalam kontainer lalu ditimbang,

untuk dicari kadar aimya.

e. Letakkan sandcone yang telah diisi pasir di atas pelat tadi.

f. 'Buka kran corong, biarkan pasir mengalir memenuhi lubang pada tanah dan corong. Setelah pasir berhenti mengalir, tutup kran. Angkat botol secara perlahan.

g. Timbang berat botol, corong dan sisa pasir dalam botol.

E. Pengolahan Data

a. Berat lsi pasir diketahui = 1,18 gr/cm

b. Dari penimbangan diperoleh:

- Berat botol + corong + pasir (W4), di laboratorium.

- Berat botol + corong + sisa pasir (W5), di laboratorium. - Berat botol + corong + pasir

(W6), di lapangan. (W7), - Berat botol + corong + sisa pasir

dilapangan. (WJO) - Berat kontainer

(W11)

- Berat kontainer + tanah basah

(Wl2)·

- Berat kontainer + tanah kering

(Wn)

- Berat tanah galian

c. Kadar air (w) w

= L(WII- WI2)/(WI2- WIO)] X 100%

d. Volume tanah galian.

(Ytg) = (W6-W7)- (W4- Ws)] I ypasir

Laboratorium Teknik Sipil 11 Laboratorium Teknik Sipil 11

f. Yc

g. Derajat kepadatan di lapangan (D).

D = (Ydlap)/(ydlab) X 100%

dimana harga D harus sama atau lebih besar dari 95 %.

1.5. Boring dan Sampling ASTM D 1452-65

A. Tujuan

a. Untuk mengetahui k adaan lapisan tanah dan Jems tanah tiap kedalaman tertentu secara visual.

b. Pengambilan contoh tanah tak terganggu dan terganggu pada

kedalaman tertentu untuk penyelidikan lebih lanjut di laboratorium.

B. Teori Dasar

Contoh tanah asli dapat diperoleh dengan menggunakan tabung sampel

(tube sampler), tabung bclah (split spoon sampler), ataupun contoh tanah hcrbcntuk kubus (h/ock samples). Terdapat dua cara pengambilan contoh tanah, yaitu melalui pembuatan sumur uji (Test Pit) dan Pemboran dangkal I tangan (Shallow I Hand Boring). Tidak termasuk dalam kegiatan ini yaitu pengambilan contoh tanah melalui pemboran dalam (Deep Boring) dengan menggunakan bor mesin (Boring Machine).

C. Peralatan

a. Mata bor (Posthol Auger) dan pipa-pipa bor dengan panjang satu meter yang dapat disambung satu sama lain.

b. Tabung Silinder (Shelby) untuk pengambilan contoh I sampel dengan

perlengkapannya (Stick Apparatus).

c. Kunci Inggris, kunci pipa dan kunci-kunci bantu lainnya.

d. Hammer dengan massa 5 kg.

e. Perlengkapan lain seperti :

- stiker label

- formulir profil bor

- lilin

- kantong sample

D. Prosedur Percobaan

Boring

a. Titik pengeboran harus dekat dengan lokasi penyondiran.

b. Bersihkan lokasi dari rumput-rumputan dan drad-drad pada stang bor.

Laboratorium Teknik Sipil 13 Laboratorium Teknik Sipil 13

d. Tanamkan bor pada titik pengeboran yang telah ditentukan, dengan memutar tangkai pemutar sambil memberi pemberat agar mata bor masuk ke dalam tanah.

e. Pengeboran dilakukan pada setiap kedalaman 20 em atau kira-kira mata bor sudah penuh terisi tanah. Kemudian mata bor dicabut dan tanah dikcluarkan untuk dideskripsikan sccara visual.

f. Ulangi pengeboran sampai tercapai kedalaman maksimum yang dikehendaki.

g. Jika menggunakan casing, casing dibenamkan tidak boleh melebihi permukaan tanah yang telah di bor.

Casing Tanah telah dibor

Level tanah yang belum dibor

h. Penentuan MAT (GW7)

- Tanah pasir ditentukan minimal 30 mcnit setelah boring selesai

- Lanau 24 jam setelah boring selesai

- Lempung 24 jam setelah boring selesai

Pengambilan Sampel Tanah

a. Ambil contoh tanah asli pada kedalaman yang telah ditetapkan dengan menggunakan tabung sampel yang telah disediakan, dengan jalan diturnbuk dengan martil sampai tabung penuh. Tabung diperkirakan telah penuh dengan mendengarkan

yang kedengarannya padat.

bunyi tumbukan

b. Tabung yang sudah terisi penuh dikeluarkan, kemudian pada kedua ujungnya dicongkel kira-kira 2 em dan ditutup lilin untuk menjaga agar kelembaban sampel tidak berubah.

c. Tabung kemudian diberi label yang dicantumkan lokasi, nomor boring, kedalaman dan sebagainya.

E. Pengolahan Data

Deskripsi tanah hasil percobaan ini dijelaskan dalam format Boring Log.

2.1. Indeks Properties Tanah

Pendahuluan

Untuk mempelajari indeks properties tanah perlu dimengerti bahwa tanah terdiri dari butir tanah (solid particles), udara (void with air) dan air (water).

S = Solid particles

A = Voids with Air W =Water

Gambar 1. Struktur tanah

Laboratorium Teknik Sipil 15

Kondisi diatas sering disebut bahwa tanah terdiri dari 3 phase.Tanah yang kita jumpai dialam pada umumnya terdiri dari 3 phase yaitu butir tanah, udara dan air.

Air (udara) Vtotal Water (air")

Solid (butir)

Gambar 2. Diagram Phase Tanah

Untuk memahami pemikiran kita tentang Indeks Properties Tanah perlu dipahami dengan seksama Gambar 2 diatas.

Secara umum Indeks Properties Tanah meliputi :

1. Kadar Air (Water Content)

2. Berat lsi (Unit Weight)

3. Berat Jenis (Specific Gravity)

4. Derajat Kejenuhan (Degree of Saturated)

5. Angka Pori (Void Ratio)

Laboratorium Teknik Sipil 17

2.1.1 Pemeriksaan Kadar Air (Water Content Test) ASTM D 2216- 71

A. Tujuan

Percobaan ini dimaksudkan untuk menentukan kadar air tanah.

B. Teori Dasar

Yang dimaksud dengan kadar air tanah adalah perbandingan antara berat air yang terkandung dalam massa tanah, terhadap berat butiran tanah (tanah kering) dan dinyatakan dalam persen.

C. Peralatan

a. Oven dilengkapi dengan pengatur suhu sampai (110 ± 5°) C.

b. Neraca O'hauss/Timbangan dengan ketelitian 0,001 gram.

c. Kontainer.

d. Pisau pcrata.

D. Prosedur Percobaan

a. Ambil contoh tanah asli (Undisturbed Sample) dan masukkan kedalam tiga buah kontainer yang telah ditimbang sebelumnya dan diberi label (contoh I , contoh II, contoh III)

b. Masing-masing container yang telah diisi contoh tanah, ditimbang dan

dicatat.

Berat sample minimum yang dioven Berat minimum sampel

:Ukuran maksimum partikel (untuk dioven )

'li inch 300 g

1 inch

500 g

2 inch

1000 g 1000 g

d. Setelah dioven selama 24 jam, container + tanah tersebut ditimbang dan dicatat.

Beberapa hal yang harus diperhatika.'l selama percobaan:

1. Untuk masing-masing contoh tanah harus dipakai kontainer yang diberi label dan tidak boleh sampai tertukar.

2. Untuk setiap benda uji harus diambil tiga sampel, sehingga kadar air dapat diambil rata-rata.

3. Agar pengeringan dapat berjalan sempuma, maka susunan benda uji dalam oven harus diatur sehingga pengeringan tidak terganggu serta saluran udara harus terbuka.

E. Pengolahan Data

a. Kadar air tanah dapat dihitung sebagai berikut: - Berat Kontainer + Tanah basah

= W 1 gram - Berat Kontainer + Tanah Kering

= W2 gram

- Berat Kontainer = W3 gram

b. Ketiga data diatas diperoleh melalui percobaan.

c. Maka kadar air dapat dihitung dengan :

Laboratorium Teknik Sipil 19

2.1.2 Pemeriksaan Berat lsi ( Unit Weight Test) ASTM D 2937-83

A. Tujuan

Untuk mengetahui berat ISI tanah ( y ) dalam keadaan tidak terganggu

(Undisturbed).

B. Teori Dasar

Berat isi dari suatu massa tanah adalah perbandingan antara berat total tanah terhadap isi total tanah, dan dinyatakan dalam notasi y (gram/em\

C. Peralatan

a. Ring silinder dengan berat dan volume tertentu

b. Minyak Pelumas

c. Pisau perata.

d. Neraca O'hauss I Timbangan dengan ketelitian 0,001 gram

D. Prosedur Percobaan

a. Ambil ring silinder dan bersihkan bagian dalamnya serta beri minyak pelumas.

b. Dengan menggunakan Ekstruder, tanah undisturbed dikeluarkan dari

tabung sampel dan diisikan ke ring. Kedua permukaan tanah harus diratakan dengan pisau.

c. Ring yang berisi tanah undisturbed tersebut ditimbang dan dicatat.

d. Contoh tanah dikeluarkan, kemudian ring ditimbang.

E. Pengolahan Data.

- Berat tanah + ring diperoleh dari penimbangan (Wt+ Wr) - Berat ring diperoleh dari penimbangan

(Wr)

- Berat tanah Wt = (Wt + Wr) - Wr

2 - Volume ring

( Vr) = 1/4 1t d t - Volume tanah (V) =Volume ring - Berat isi tanah (y) = WI V

2.1.3 Pemeriksaan Berat Jenis (Specific Gravity Test) ASTM D 854 - 58

A. Tujuan.

Pemcriksaan ini bertujuan untuk menentukan beratjcnis butiran tanah (Gs). Berat jenis tanah adalah perbandingan antara berat butir-butir tanah dengan berat air destilasi di udara dengan volume yang sama pada temperatur tertentu.

Biasanya diambil pada temperatur 27,5° C.

Berdasarkan nilai Gs tersebut dapat diketahui apakah eontoh tanah organis atau anorganis.

B. Teori Dasar.

Berat jenis tanah adalah perbandingan antara berat butir tanah dengan berat atr yang mempunyai volume sama pada suhu tertentu. Berat jenis tanah diperlukan untuk menghitung indeks propertis tanah lainnya (misalnya : angka pori, derajat kejenuhan, karakteristik pemampatan), dan sifat-sifat penting tanah lainnya.

dimana:

s 3 :Berat isi butir tanah (Kg/cm )

'Yw :Berat isi air (Kg/cm 3 )

Gs :Berat Jenis tanah. Nilai:

Gs < 2,6

: Tanah organis

Gs < 2,6 - 2,8

: Tanah anorganis

Jadi untuk tanah yang terdiri dari campuran bahan organik maupun bahan anorganik tentu mempunyai nilai Gs yang tergantung dari komposisi campuran bahan- bahan tersebut. Untuk perencanaan bangunan, pengetahuan tentang adanya bahan organis sangat penting, karena tanah organis berbahaya untuk tanah bangunan.

Laboratorium Teknik Sipil 21

C. Peralatan.

a. Tabung piknometer sebanyak 3 buah.

b. Ayakan (sieve) nomor 10.

c. Neraca Ohauss dengan ketelitian 0,01 gram.

d. Oven.

e. Air suling dengan tabung air.

D. Prosedur percobaan.

a. Contoh tanah yang sudah dioven selama 24 jam diayak dengan saringan nomor 10 dan yang lolos diambil minimal 10 gram untuk satu piknometer.

b. Piknometer dicuci dan dikeringkan. Kemudian piknometer dan tutupnya ditimbang dengan ketelitian 0,01 gram (W 1).

c. Tanah yang lolos ayakan tadi dimasukan ke dalam piknometer sekitar

113 nya kemudian bersama piknometer dan tutupnya ditimbang lagi

(W2).

d. Kemudian ditambahkan air suling hingga 2/3 tinggi piknometer lalu diguncang-guncang supaya gelembung udara dalam tanah keluar.

e. Piknometer beserta isinya direbus dalam air mendidih selama ±10 menit kemudian dikeluarkan lagi. Dinginkan .

f. Setelah dingin, tambahkan air sampai penuh, kemudian ditimbang

beratnya, yaitu berat piknometer beserta seluruh isinya (WJ). Air dalam piknometer diukur suhunya dengan termometer (t°C).

g. Keluarkan isi piknometer, bersihkan, kemudian isi air sampai penuh dan timbang kembali (W4)

E. Pengolahan Data.

Pengolahan data atau perhitungan untuk percobaan berat jenis ini dilakukan sesuai langkah-langkah berikut:

a. Berat Jenis butir-butir pada suhu t0 adalah:

- Berat piknometer

:W1 (gram)

- Berat piknometer + tanah

:W2 (gram)

- Berat piknometer + tanah + air

:W3 (gram)

- Berat piknometcr + air :W4 (gram)

b. Beratjenis tanah pada temperatur 27.5° C adalah:

Laboratorium Teknik Sipil 23

2.2 Analisa Butiran (Grained Size Analysis) ASTM D 2487-69

2.2.1. Analisa Saringan (Sieve Analysis)

A. Tujuan

a. Untuk mengetahui gradasi pembagian butiran dari suatu contoh tanah berbutiran kasar.

b. Untuk mengklasifikasikan tanah

c. Untuk mengetahui koefisien keseragaman (Cu) & koefisien gradasi (Cc)

B. Teori Dasar

Pada dasarnya partikel-partikel pembentuk struktur tanah mempunyai ukuran dan bentuk yang beraneka ragam, baik pada tanah kohesif maupun tanah non kohesif. Sifat suatu tanah banyak ditentukan oleh ukuran butir dan distribusinya.

Untuk tanah yang berbutir kasar seperti kerikil dan pas1r, sifatnya tergantung kepada ukuran butirannya. Karena itu sering dipakai koefisien bilangan untuk menggambarkan pembagian butirannya.

Koefisiennya adalah sebagai berikut :

Ukuran efektif

= D 1o

Koefisien keseragaman = D6o I D10

Koefisien gradasi = D3o/ I D10 x D6o

Sehingga didalam mekanika tanah, analisa ukuran butir banyak dilakukan ldipakai sebagai acuan untuk menglasifikasikan tanah.

a. Satu set saringan nomor 4, 10, 20, 40, 60, 100, 200 dan PAN (tadah). b.

Sieveshaker, yaitu alat pengguncang saringan mekanis.

c. Oven

d. Neraca Ohaussltimbangan

e. Sikat dan kuas, membersihkan saringan.

f. Palu karet, untuk memisahkan butiran tanah.

g. Air suling untuk mcncuci tanah diatas saringan no.200

D. Prosedur Percobaan

a. Ambil contoh tanah yang telah dikeringkan selama 24 jam sebanyak

300 gram.

b. Tanah tersebut dicuci diatas saringan nomor 200 sampm air yang keluar daii saringan menjadi bening.

c. Setelah bening, butiran yang tertahan pada saringan nomor 200 dikeringkan kembali dalam oven selama 24 jam.

d. Setelah 24 jam, contoh tanah diayak dengan satu set saringan dengan menggunakan sieveshaker selama 15 menit.

e. Timbang butiran yang tertahan pada masing-masing saringan

E. Pengolahan Data

Berat tertahan dipcrolch dari hasil penimbangan tanah yang tertahan pada masing-masing saringan.

Jumlah berat tertahan adalah kumulatif dari berat tertahan.

Persen tertahan = (jumlah berat tertahan I berat tanah kering) x 100%. Persen lewat = I 00% - % tertahan. Persen lewat terhadap seluruh contoh = persen lewat.

Persentase kumulatif tanah yang tertingal pada saringan ke-n adalah jumlah persentase tanah yang tertahan sarnpai saringan ke-n.

Persentase finer = 100% - persentase komulatif.

Laboratorium Teknik Sipil 25

2.2.2 Analisa Hidrometer (Hydrometer Analysis)

A. Tujuan

Untuk menentukan pembagian butiran tanah yang lolos saringan nomor 200 dan lengkung gradasinya.

B. Teori Dasar

Analisa hidromcter didasarkan pada pnns1p scdimentasi (pengendapan) butir-butir tc:.nah dalam air. Bila suatu contoh tanah dilarutkan dalam air, partikel- partikel tanah mengendap dengan kecepatan yang berbeda-beda tcrgantung pada bentuk, ukuran, beratnya.

C. Per alatan

a. Hidrometer.

b. Gelas ukur kapasitas 100 ml dan 1000 ml.

c. Alat penumbuk

d. NazS04

e. Stopwatch .f

Water Bath

g. Termometer 0-50° dengan ketelitian 0,5°

h. C Saringan no.200 dan PAN

l. Air suling

D. Prosedur Pcrcobaan

a. Ambil contoh tanah kering yang telah dioven, ditumbuk dan diayak di atas saringan nomor 200.

b. Tanah yang lolos saringan nomor 200 diambil sebanyak 60 gram.

c. Siapkan gelas ukur dan masukkan tanah tersebut kedalam gelas ukur dengan hati-hati.

d. Gelas ukur yang telah berisi tanah tadi, ditambahkan dengan 115 cc air suling + 10 cc Na2S04 secara perlahan-lahan.

e. Goncang gelas ukur perlahan-lahan jangan sampai tanah dalam gelas ukur mengalami suspensi. Kemudian didiamkan selama 24 jam.

f. Setelah 24 jam, tambahkan lagi air suling hingga volumenya mencapai 1000 ml.

g. Tutup mulut gelas ukur rapat-rapat dengan telapak tangan, lalu jungkirbalikan gelas ukur dengan hati-hati sampai campuran kelihatan merata, selama lebih kurang satu menit atau 60 kali bolak- balik.

h. Setelah merata, gerakan tersebut dihentikan, gelas ukur di taruh di waterbath.

1. Masukkan hidrometer ke dalam gelas ukur secara perlahan-lahan.

J. Pengamatan dengan hidrometer dimulai setelah hidrometer tenang di dalam gelas ukur dan pada selang waktu tertentu dilakukan pencatatan data seperti dalam tabel yang telah tersedia. Setiap

setelah pemhacaan hidrometer, amati dan catat temperatur dengan mencelupkan termometer. Dalam melakukan pengamatan harus hati-hati, jangan s'1mpai menimbulkan goncangan pada gelas ukur tersebut.

E. Pengolahan Data

 Rh adalah bacaan pada Hidrometer.

 Zr diperoleh dengan melihat tabel bergantung kepada nilai Rh

 Cari nilai K yang merupakan fungsi dari Berat jenis dan kekentalan dan tergantung pada temperatur saat dilakukan pengujian.

 D diperoleh dengan rumus : D = [ Zr/t ] 112

 Koreksi suhu (tm) diperoleh dari tabel yang tergantung

pada temperatur pengujian.  Tentukan fakter koreksi c terhadap berat jenis butiran dari tabel.

 Hitung harga Rh + tm.

 Hitung harga N, dengan rumus N = [ (Rh + tm) x c x 100%] I Ws. Hitung harga N' dengan runms N' = ( N x % lolos saringan no.200)/l 00.

 Gambarkan kurva gradasinya.

Laboratorium Teknik Sipil 27

2.3. Batas Konsistensi Tanah

(Atterberg Limit)

ASTM D 2216-80

2.3.1 Pemeriksaan Batas Cair (Liquid Limit Test) ASTM D 423 - 66

A. Tujuan

Pemeriksaan batas catr m1 bertujuan untuk menentukan kadar air suatu sampel tanah pada batas cair.

B. Teori Dasar

Batas cair adalah nilai kadar air dimana tanah dalam keadaan antara cair dan plastis.

C. Peralatan

a. Alat uji batas cair standar (Casagrande).

b. Grooving tool ( Alat pembuat alur).

c. Container.

d. · Palu karet.

e. Saringan nomor 40.

f. Plat kaca ukuran 30 x 30 cm2.

g. Peralatan lainnya untuk pengukuran kadar air ( oven, neraca ) .

h. Air suling dengan tabung airnya.

D. Prosedur Percobaan

Cara Biasa

a. - Untuk tanah permukaan ambil tanah yang kering udara (Air Dry), remah dengan palu karet lalu saring dengan ayakan nomor 40 sebanyak ±100 gram.

- Sedangkan untuk tanah uindisturbed sampel dari tabung langsung

diuji .

b. - Tanah permukaan yang Jolos ayakan nomor 40 ditumpuk diatas plat b. - Tanah permukaan yang Jolos ayakan nomor 40 ditumpuk diatas plat

ditumpuk diatas pelat kaca

c. Adonan dimasukkan ke dalam mangkuk Casagrande dan ratakan permukaannya.

d. Buat alur ditengah tanah yang telah diratakan tersebut dengan grooving tool selapis rlemi selapis (maksimal enam kali) sehingga tanah menjadi tcrbclah dua.

e. Putar handle mangkuk casagrande dengan kecepatan konstan (2 ketuk tiap detik) sambil menghitung jumh1h ketukannya dan perhatikan gerakan adonan tanah pada mangkuk sampai merapat kira- kira 1/2 inchi (13 mm).

Sebelum Sesudah

f. Jika jum1ah ketukannya melebihi 50 kali, tambahkan air dan ulangi langkah kerja dari (c). Sebaliknya apabila jumlah ketukan kurang dari

50 kali, keringkan adonan atau aduk terus menerus diatas plat kaca, kemudian ulangi dari langkah kerja. Pada percobaan ini, banyak ketukan yang diambil adalah 15 sampai 35.

g. Diusahakan tidak menambah tanah kering pada tanah yang akan diuji.

h. Waktu pencampuran tanah 5 - 20 menit.

i. Apabila adonan merapat sekitar 13 mm sesuai dengan jumlah ketukan yang diinginkan, contoh tanah diambil dari adonan dimasukkan ke dalam knntainer.

j. Tentukan kadar airnya.

Cara satu titik

Laboratorium Teknik Sipil 29 Laboratorium Teknik Sipil 29

t ketukan 20 - 30 ketukan. d

b. Tentukan kadar airnya (Wn) Wn = (berat air/berat tanah kering) x 100%

c. Tentukan nilai (N/25)0 12 dari tabel. N = jumlah ketukan. ·

N 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 0,12 (N/25)

LL = Wn . (N/25) "

D. Pengolahan Data

 Kadar air dihitung untuk masing-masing sampel

seperti pada percobaan terdahulu (kadar air).  Setelah kadar air diperoleh, diplot ke kertas grafik semilog

dengan  jumlah ketukan sebagai sumbu-X dan kadar air sebagai sumbu-Y.  Buat garis regresi linearnya  Kadar air pada ketukan yang ke-25 menunjukkan batas cair

tanah yang diuji.

2.3.2 Batas Plastis (Plastic Limit). ASTM D 424 - 59

A. Tujuan

Percobaan ini bertujuan untuk menentukan kadar air suatu tanah dalam keadaan batas plastis.

B. Teori Dasar

Batas plastis adalah nilai kadar air dimana tanah dalam keadaan diantara plastis dan semi padat. Hasil dari percobaan ini digabung dengan hasil pemeriksaan batas cair untuk menghitung Indeks Plastisitasnya (PI). PI merupakan perbedaan antara batas cair dan batas plastis suatu tanah, yang dirumuskan dengan :

Plastic Index

LL

Liquid Limit (Batas cair)

PL

Plastic Limit (Batas Plastis)

C. Peralatan

a. Plat kaca 45 x 45 x 0.9 em

b. Palu karet Ayakan nomor 40 (0,42 mm).

c. Kontainer

d. Rol atau alat pengukur

e. Peralatan pengukuran kadar air ( oven dan neraca ).

f. Air suling dengan tabung aimya

D. Prosedur Percobaan

a. Untuk tanah permukaan tanah yang telah dikeringkan dalam keadaan

kering udara( AirDry), dihaluskan dengan palu karet, kemudian disaring dengan ayakan nomor 40.

Laboratorium Teknik Sipil 31

- Untuk tanah Undisturbed tanah dari tabung sam pel langsung diuji.

b. Tanah permukaan yang lolos dari saringan nomor 40 kemudian diletakkan di atas plat kaca, diberi air, diaduk sehingga membentuk seperti bola (± 8 gram).

- Tanah Undisturbed dari tabung sampel yang telah berupa adonan

ditumpuk diatas pelat kaca diaduk sehingga membentuk seperti bola (± 8 gram).

c. Setelah itu digulung dengan gulungan 80- 90 gulungan per menit (1 gulungan = 1 kali gulungan ke depan + 1 kali gulungan ke belakang/ke posisi awal)

d. Pada saat diameter gulungan sampai 1/8 inch potong-potong bagian gulungan menjadi 6 atau 8 bagian.

e. Lalu bagian-bagian tadi disatukan dan dibentuk lagi menjadi bola (elips) dan kemudian digulung lagi.

f. Proses penggulungan dapat dihentikan pada saat tanah mengalami retak-retak (bisa jadi sebelum sampai diameter 1/8 inch).

g. Gulungan yang sudah tepat kadar aimya (retak) diambil dan dimasukkan ke dalam kontainer lalu ditimbang.

h. Kemudian masukkan ke dalam oven selama 24 jam.

1. Tentukan kadar aimya.

E. Pengolahan Data

Harga kadar air diperoleh dengan cara yang sama seperti percobaan kadar ir, yaitu:

Kadar air = Berat air I Berat tanah kering.

Catatan:  Jika Nila LL atau PL tidak bisa didapatkan, laporkan harga PI sebagai NP (NON PLASTIC)

Jika tanah mengandung banyak pasir maka dahulukan tes PL sebelumLL.

 Jika PL tidak dapat ditentukan, laporan LL dan PL sebagai NP. Jika nilai PL sama atau lebih besar dari LL laporkan PI sebagai NP.

Laboratorium Teknik Sipil 33

2.3.3 Pemeriksaan Batas Susut (Shrinkage Limit Test) AST!Vl D 427- 61

A. Tujuan

Mencari kadar air tanah (w.s), terhadap berat kering tanah setelah di oven, dimana pengurangan kadar air tidak akan menyebabkan pengurangan volume massa tanah, tetapi penambahan kadar air tanah akan menyebabkan penambahan volume massa tanah.

B. Teori Dasar

Suatu tanah akan mengalami penyusutan apabila air yang dikandungnnya secara perlahan-lahan hilang dari dalam tanah. Dengan hilangnya air secara terus menerus, tanah akan mencapai suatu tingkat keseimbangan dimana penambahan kehilangan air tidak akan menyebabkan perubahan volume. Kadar air dinyatakan dalam persen, dimana perubahan volume suatu massa tanah berhenti didefenisikan sebagai batas susut. (shrinkage limit).

C. Peralatan.

 Evaporating disk, porselin

 Spatula

 Shrikage disk, datar, dari porselin

 Glass, cup, pemukaan rata plat kaca  Graduate cylinder 25 ml Timbangan, ketelitian 0,1

gr Air raksa Persiapkan tanah yang lolos saringan No.40 sebanyak 30 gr

D. Prosedur Percobaan

a. Letakkan contoh tanah dalam cawan dan campur dengan air suling secukupnya untuk mengisi seluruh pori-pori tanah sehingga menyerupai pasta, sehingga mudah diisikan kedalam cawan penyusut tanpa membawa serta masuk gelembung udara. Banyaknya air yang dibutuhkan supaya tanah mudah diaduk dengan consistency yang a. Letakkan contoh tanah dalam cawan dan campur dengan air suling secukupnya untuk mengisi seluruh pori-pori tanah sehingga menyerupai pasta, sehingga mudah diisikan kedalam cawan penyusut tanpa membawa serta masuk gelembung udara. Banyaknya air yang dibutuhkan supaya tanah mudah diaduk dengan consistency yang

b. Bagian dalam dari cawan penyusut dilapisi tipis dengan Vaseline untuk

mencegah melekatnya tanah pada cawan.

Contoh tanah yang sudah dibasahi tadi, kira-kira 113 volume cawan diletakkan ditengah-tengah cawan, dan tanah dibuat mengalir kepinggir dengan cara mengetuk-ngetuk cawan penyusut diatas permukaan yang kokoh diberi bantalan beberapa lembar kertas. Kemudian setelah tanah yang diketuk tadi menjadi padat dan semua udara yang terdapat didalamnya terbawa kepermukaan, tambahkan lagi 113 tanah kedalam cawan penyusut dan lakukan hal yang sarna sampai cawan penyusut penuh.

c. Setelah diratakan dan dibersihkan, ditimbang dengan segera

Cawan penyusut + Tanah basah = A gram

Pasta tanah dibiarkan mengering diudara sehingga warna pasta tanah

bembah dari tua menjadi muda. Lalu dimasukkan kedalam oven sampai kering. Setelah kering lalu timbang Berat cawan + Tanah kering = B

gram.

Timbang berat cawan kosong,bersih dan kering = C gram

d. Volume cawan = volume tanah basah, diukur dengan mengisi penuh cawan penyusut dengan air raksa sampai meluap, buang kelebihan air raksa dengan menekan kaca kuat kuat diatas cawan. Kemudian ukur dengan menggunakan gelas ukur banyaknya air raksa yang tinggal dalam cawan penyusut sehingga didapatkan isi tanah basah = V

e. Volume tanah kering diukur dengan mengluarkan tanah kering dari cawan penyusut lalu dicelupkan kedalam cawan gelas yang penuh dengan air raksa. Caranya sbb:

 Cawan gelas diisi penuh dengan air raksa dan kelebihan air raksa

Laboratorium Teknik Sipil 35 Laboratorium Teknik Sipil 35

 Tekan dengan hati-hati tanah kering itu kedalam air raksa

dengan menggunakan plat kaca, sampai plat kaca rata dengan bibir cawan. Perhatikan jangan sampai ada udara yang terbawa masuk kedalam air

 Air raksa yang tumpah, diukur volumenya dengan gelas ukur, sehingga didapat Volume tanah kering = Vs

E. Pengolahan Data.

a. Kadar Air

W=(Ww/Ws)x100%

Dimana :

Ww = (A-B) gram

Ws = (B-C) gram

b. ShrinkageLimit=Wsl=W-( V- Vs x 100%)

Ws

Catt: untuk basil yang lebih meyakinkan percobaan ini sebaiknya dilakukan 3 kali

Benda uji

Benda uji tanah asli dari tabung contoh. Contoh tanah asli dari dalam tabung ujungnya diratakan dan cincin cetak benda uji ditekan pada ujung tanah tersebut, tanah dikeluarkan secukupnya untuk tiga benda uji. Pakailah bagian yang rata sebagai alas dan ratakan bagian atasnya.

D. Prosedur Percobaan

a. Timbang benda uji dcngan cincinnya..

b. Masukkan benda uji kedalam cincin pemeriksaan yang telah terkunci menjadi satu dan pasanglah batu pori dan kertas pori pada bagian atas dan bawah benda uji di dalam kotaknya. Kotak yang berisi benda uji tcrscbut dilctakkan pada alat Direct Shear. Masukkan air dan jenuhkan.

c. Stang penekan dipasang pada arah vcrtikal untuk memberikan beban normal pada benda uji.

d. Penggeser benda uji dipasang pada arah mendatar untuk memberikan beban mendatar pada bagian atas cincin pemeriksaan. Atur pembacaan arloji geser sehingga menunjukkan angka nol.

e. Dengan beban normal seberat 3320 gram, pembebanan geser diberi dengan cara memutar handle pada alat secara konstan.

f. Lakukan pembacaan dial pada regangan tertentu (kelipatan 1%)

sampai terjadi keruntuhan, dimanajaruiiL.'l.ya sudah membalik..

g. Lakukan hal yang sama pada benda uji kedua sebesar 2x beban normal yang pertama dan lakukan juga untuk benda uji ketiga dengan beban tiga kali beban normal yang pertama.

E. Pengolahan Data

 Hitung gaya geser P dengan jalan mengalikan pembacaan arloji dengan angka kalibrasi cincin penguji, hitunglah tegangan geser maksimum 't

yaitu gaya geser maksimum dibagi luas bidang geser.

Laboratorium Teknik Sipil 37 Laboratorium Teknik Sipil 37

: tcgangan gcscr maksimum

Pmax : gaya geser maksimum

(Kg)

A: luas bidang geser benda uji

- Buatlah grafik hubungan antara tekanan normal cr dengan tegangan geser maksimum , sesuai dengan persamaan :

 = c + cr tan Φ

2.5 Pemeriksaan Kuat Tekan Bebas (Unconfined Compressive Strength Test) ASTM D 2166-66

A. Tujuan

a. Pemeriksaan ini dimaksud untuk menentukan kekuatan tekan bebas (tanpa ada tekanan horizontal-tekanan samping), qu dalam keadaan a.sli maupur. buatan (remou!ded).

b. Menentukan derajat kepekaan tanah atau Sensitivity, (ST).

B. Teori Dasar

Metoda pengujian ini meliputi penentuan nilai kuat tekan bebas (Unconfined Comprenssive Strength Test) Qu untuk tanah kohesif, dari benda uji asli (undisturbed) maupun buatan (remoulded or recompacted samples). Yang dimaksud dengan kuat tekan bebas (qu) ialah besamya beban aksial persatuan luas pada saat benda uji mengalami keruntuhan (beban maksimum), atau bila regangan aksial telah mencapai 15 %.

C. Peralatan

a. Pesawat tekan bebas (Unconfined Compressive Machine)

b. Ekstruder.

c. Alat pencetak sampel berbentuk silinder,dengan tinggi 2x diameter.

d. Pisau tipis dan tajam.

D. Prosedur Percobaan

Persiapan Percobaan :

a. Contoh tanah asli diambil dengan alat pencetak sample .

b. Kedua ujung contoh diratakan , kemudian didorong keluar dengan memakai piston.

Laboratorium Teknik Sipil 39

Pelaksanaan Percobaan :

a. Siapkan pesawat tekan bebas (Unconfined Compression Test).

b. Contoh tanah diletakkan pada pesawat UCST jalankan.

c. Setiap pembacaan arloji dengan kelipatan 0,70 mm dilakukan pembacaan pada dial beban.

d. Percobaan dilakukan sampai teijadi keruntuhan pada sample.

Selanjutnya !'::ampel yang telah hancur tersebut dicetak lagi untuk percobaan remoulded, dengan syarat massa dan berat tanah sama seperti diatas.

e. Percobaan a sampat d diulangi lagi untuk sampel yang emoulaed

(buatan).

E. Pengolahan Data

Besamya regangan aksial dihitung dengan rumus :

ε = ΔL/L o

dimana: ε

regangan aksial (%)

ΔL

Perobahan panjang benda uji

L 0 Panjang benda uji semula ( )

Luas penampang benda uji rata-rata :

A = Ao I {1- E)

Dimana: Ao: Luas Penampang benda uji semula (cm2)

Tegangan normal dihitung dari: σ = P I A (Kg I cm2 )

P = n. X

(Kg)

X = angka kalibrasi dari cincin penguji (proving ring)

 Buat kurva harga tekanan bebas, qu (Kg/cm2) terhadap regangan untuk kondisi undisturbed dan remoulded  Hitung sensitifitas tanah.

2.6 Pemeriksaan Pemadatan ASTM D 3441-86

A. Tujuan

Untuk menentukan harga berat volume kering maksimum dan harga kadar air optimum dari contoh tanah dengan energi tertentu.

B. Teori Dasar

Beberapa istilah penting dalam percobaan pemadatan di laboratorium yaitu : Pemadatan (compaction) yaitu proses merapatkan butiran tanah secara mekanis, yang menyebabkan keluamya udara dari ruang pori, sehingga meningkatkan kepadatan tanah. Kadar air optimum (optimum moisture content-OMC) yaitu kadar air dari suatu contoh tanah, yang jika dipadatkan dengan energi pemadatan tertentu akan menghasilkan nilai kepadatan maksimum (Y dry maks).

Kepadatan kering maksimum (maximum dry density-ydry rnaks) yaitu kepadatan kering yang dipadatkan, jika suatu contoh tanah dengan kadar air optimum dipadatkan dengan energi tertentu.

Pemadatan relatif (relative compaction) yaitu persentase perbandingan antara Ydry yang dicapai dilapangan terhadap Ydry maks yang didapat dari percobaan dilaboratorium. Garis kejenuhan (saturation/zero air void line-ZAVL) yaitu garis yang menunjukkan hubungan antara Ydry dan kadar air (w) untuk tanah dalam keadaan jenuh.

Laboratorium Teknik Sipil 41

Macam Standard Mod

Proctor Jumlah lapisan

AASHTO Jumlah lapisan

Jumlah

55 kali

55 kali Energi ±12.400 ±56.000

Energi yang digunakan dihitung dari :

E = jumlah pukulan xjumlah lapisan x tinggij:1tuh x berat Hammer

volume mould

Percobaan pemadatan standard masih banyak dipakai untuk pembuatan jalan, bendungan tanah. Tetapi untuk pembuatan landasan lapangan terbang, jalan raya, kepadatan yang dicapai dengan standard belum cukup, dalam hal ini dipakai Modified Compaction Test.

Ukuran mould yang digunakan dapat berbeda asalkan energi yang

digunakan tetap, yaitu dengan menambah jumlah pukulan. Jumlah pukulan untuk mould dengan diameter 4" adalah 25 kali pukulan per lapis, untuk mould 6" jumlah pukulan mcnjadi (614i x 25 =55 kali pukulan per lapis.

C. Peralatan

1. Alat kompaksi

a. Mould dengan diameter 4" dan tinggi 4,6".

b. Hammer dengan berat 5,5 lbs dan tinggi jatuh 1 ft.

2. Sprayer untuk menyemprot air ketanah.

3. Saringan No.4.

4. Oven, desicator, container.

5. Sendok perata, kertas, kantong plastik.

6. Pisau Scoop, palu karet.

7. Timbangan dengan ketelitian 0,1 gram.

D. Prosedur Percobaan

Persiapan

a. Sediakan contoh tanah ± 50 kg yang diambil dari lapangan ( bersih dari akar dan kotoran lain ).

b. Tanah dijemur sampai kering udara ( air drained).

c. Ayak dengan saringan No.4, timbang masing- masing 2 Kg untuk 7 buah sampel.

d. Estimasi kadar air optimum ( OMC ) dengan menggunakan grafik yang berdasarkan nilai LL dan PL + OMC estimasi.

e. Hitung kadar air awal masing - masing contoh sampel ( contoh

sampel 1 - 7 ).

f.

OMC

C+2 OMC+4 OMC+7

OM

OMC-7% OMC-5% OMC-3%

estimasi

Wrl Wr2

W Wr6 Wr7 Buat contoh sampel dengan kadar air seperti diatas ( kadar air rencana=Wr)

Wr3

Wr4

g. Penambahan kadar air dapat dilakukan sebagai berikut: Jika : Bcrat tanah = 2000 gr ( 2 Kg )

Kadar air awal = Wo(%) Kadar air rencana = Wr

ΔW = 2000 gram x ( Wr- Wo )

1 +Wo

ΔW = ........... gram = ............ cc

h. Lakukan penambahan kadar air untuk ke 7 benda uji.

1. Masukkan ke 7 benda uji kedalam kantung plastik tertutup dan biarkan selama 24 jam.

J. Siapkan alat percobaan.

Laboratorium Teknik Sipil 43

Pelaksanaan Pemadatan

a. Ambil contoh tanah yang telah dipersiapkan selama 24 jam tadi.

b. Timbang berat mould.

c. Olesi mould dengan olie. Masukkan contoh tanah pertama. Kemudian

contoh tanah diatur sampai tiga lapisan, masing-masing ditumbuk

25 kali merata di atas tiap-tiap lapisan dengan penumbuk standar (berat 5,5 lbs) dan tinggi jatuhnya 1 ft di dalam mould 4 inci yang telah dipasang. Dan spacer disk harus dilapisi kertas yang telah diolesi oli agar tanah tidak melekat ketika membuka mould.

d. Setelah contoh tanah dalam mould padat, pengikat dibuka dan

permukaannya diratakan dengan pisau perata.

e. Timbang mould beserta isinya diperoleh W tanah + mould.

£ Ambil sedikit contoh tanah bagian atas, tengah dan bawah mould kemudian dimasukkan ke dalam kontainer, untuk diperiksa kadar aimya, sehingga ada 7 x 3 contoh.

g. Timbang contoh tanah + kontainer dengan neraca kemudian

dimasukkan kedalam oven selama 24 jam.

h. Setelah 24 jam kontainer ditimbang lagi sehingga diperoleh kadar aimya.

1. Lakukan urutan diatas untuk keenam contoh lainnya dan

pengamatan dan perhitungan dibuat secara tabelaris.

E. Pengolahan Data

W ( tanah basah ) = W ( mould+ contoh tanah ) - W mould

W dry = ( W contoh basah x 100 ) I ( 100 + w )

yd = ( W dry I V mould) gram I cm3

Plot grafik antara yd vs w dimana akan didapat yd maksimum dan w optimum, yang artinya dimana tercapai kepadatan maksimum dengan kadar air optimum.

 Untuk mendapatkan "zero air void line" dipakai rumus:

d = Gs.w/(1+w.Gs)

dimana: yd : Berat isi kering

Gs: Spesific Gravity (Berat Jenis).

Yw : Berat isi air

w : Kadar air

Laboratorium Teknik Sipil 45

2.7. Pemeriksaan CBR Laboratorium ASTM D 1883-87

A. Tujuan

Pemeriksaan ini dimaksudkan untuk menentukan CBR tanah dasar dan campuran agregat yang dipadatkan di laboratorium pada kadar air tertentu.

B. Teori Dasar

Percobaan ini bersifat empiris, yaitu mengukur tahanan geser tanah pada kondisi kadar air dan kepadatan tertentu, untuk menentukan nilai kekuatan (daya dukung) relatif tanah dasar atau bahan - bahan lain yang dipakai untuk perkerasan, yang dinyatakan dalam nilai CBR.

Nilai CBR (California Bearing Ratio) adalah perbandingan antar bebun penetrasi dari bahan tetentu terhadap beban standar, untuk kedalaman dan kecepatan penetrasi tertentu, dan dinyatakan dalam persen (%).

C. Peralatan

1. CBR Test Set berkapasitas sekurang-kurangnya 5 ton.

2. Cetakan logam bt:rbentuk silinder dengan diameter dalam 152,4 ± 0,6609 mm ( 6" ± 0,0026 ") dengan tinggi 177,8 ± 0,13 mm (7" ± 0,005") Cetakan harus dilengkapi dengan leher sambungan dengan tinggi 50,8 (2,0") dan keping lubang tidak lebih dari 1,59 mm (1116").

3. Piringan pemisah dari logam (spacer disk) dengan diameter 150,8 (515/16) dan tebal61,4 (2,416").

4. Alat penumbuk sesuai dengan Cara Pemeriksaan Pemadatan.

5. Keping beban dengan berat 5 Kg @ 1,25 Kg sebanyak 4 keping, diameter 194,2 mm (5 7/8") dengan lubang tengah diameter 54,0 mm ( 2 118").

6. Torak penetrasi dari logam berdiameter 49,5 mm (1,95"), luas 1935 mm2 (3") dan panjang tidak kurang dari 101,6 mm (4").

7. Satu buah arloji pengukur penetrasi. peralatan lain seperti : talam, alat perata.

8. Alat Timbang.

9. Stopwatch.

Benda uji