...

penuntun praktikum mekanika tanah

by user

on
Category: Documents
0

views

Report

Comments

Transcript

penuntun praktikum mekanika tanah
Diktat Praktikum Mekanika Tanah
PENUNTUN PRAKTIKUM
MEKANIKA TANAH
JURUSAN SIPIL FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SILIWANGI TASIKMALAYA
2012
Laboratorium Teknik Sipil
1 Diktat Praktikum Mekanika Tanah
BABI
PRAKTIKUM LAPANGAN
Contents
1.1. Uji Sondir (Cone Penetration Test)
2
1.2. Uji Penetrasi Standart (Standard Penetration Test)
1.3. Uji Vane Shear
4
7
1.4. Pemeriksaan Kepadatan Tanah dengan Sand Cone
9
1.5. Boring dan Sampling
Laboratorium Teknik Sipil
12
1 Diktat Praktikum Mekanika Tanah
1.1. Uji Sondir ASTM D 3441-86
Tujuan
A.
a.
Untuk mengetahui perlawanan penetrasi konus dan hambatan lekat
pada setiap kedalaman tanah.
b.
B.
Untuk menentukan letak kedalaman tanah keras.
Teori Dasar
untuk menentukan daya dukung ujung (end
Percobaan ini digunakan
bearing) dan perlawanan
perencanaan
pondasi dan struktur
praktis untuk mengetahui
bahkan dengan
dilakukan
kdiling (friction I adhesion resistance) dari tanah untuk
geoteknik. Selain itu percobaan
ini sangat
dengan eepat letak kedalaman lapisan tanah keras,
mengevaluasi nilai rasio gesekan (friction ratio), dapat pula
deskripsi
jcnis lapisan tanah. Pada penggunaan
friction sleeve atau
adhesion jacket type (bikonus), nilai konus dan hambatan lekat keduanya dapat
diukur.
Hasil penyelidikan ini
digambar dalam kg/ern2
dinyatakan
dan hambatan
dalam bentuk grafis, nilai konus
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/em2 dan 0- 150 kg/em2 .
f.
Kunei-kunei
pipa, alat-alat
pembersih,
olie, minyak
hidrolik
(Castro/Olie SAE 10).
Laboratorium Teknik Sipil
2 Diktat Praktikum Mekanika Tanah
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 Diktat Praktikum Mekanika Tanah
dimana:
qf
= Hambatan lekat (kg/em)
qc
= bacaan perlawanan penetrasi konus (bacaan kesatu)
= Kg/cm 2
Qt
= bacaan manometer nilai perlawanan total (bacaan kedua)
= Kg/cm
A
= tahap pembacaan (20 em).
B
= faktor alat, atau
=
b.
c.
2
14.5
Jurnlah Hambatan Lekat
Jqf
= Kumulatif dari hambatan lekat
Jqf
= Σqf
Buat grafik
- Perlawanan penetrasi konus (qc) terhadap kedalaman.
- Jumlah hambatan lekat (Jqf) terhadap kedalaman.
Laboratorium Teknik Sipil
4 Diktat Praktikum Mekanika Tanah
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
percobaan
ke permukaan
tanah (prosedur ini juga disebut sebagai
penetrasi dinamis). Jatuh bebas dan ketinggian jatuh dapat
diinterpretasikan secara bebas dengan mempergunakan beban 63,5 kg yang
jatuh dari ketinggian
memancang
76 em, dimana dihitung jumlah tumbukan
alat pengambil
sampel
pada jarak
305 mm
Perhitungan biasanya untuk setiap tambahan 1.)2 mm
untuk
berikutnya.
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
Nilai NsPT Kepadatan Relatif
C.
Tanah Kohesif
Konsistensi
Nilai NsPT
0-4
Sangat lepas
0-1
Sangat lunak
5-10
Lepas
2-4
Lunak
11-24
Sedang
5-8
Teguh
25-50
Padat
9-15
Kenyal
>50
Sangat padat
16-30
Sangat kenyal
1-60
Keras
>60
Sangat keras
1.
Peralatan
Satang I stang bor (drill rod).
2.
Tabung sampel belah (split barrel), dengan diameter luar ±50 mm dan diariider
Laboratorium Teknik Sipil
5 Diktat Praktikum Mekanika Tanah
dalam ±38 mm, serta panjang 46 mm: 76 mm.
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
dipersiapkan/dilakukan sebelum menurunkan
(anvil)
yang sudah
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
2.
pengamatan
pada
saat penumbukan.
Lakukan penumbukan menggunakan palu seberat 63,5 kg
dijatuhkan
bebas, catat jumlah tumbukan yang diperlukan
(± lkg) yang
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.
Laboratorium Teknik Sipil
6 Diktat Praktikum Mekanika Tanah
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 Diktat Praktikum Mekanika Tanah
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.
Laboratorium Teknik Sipil
8 Diktat Praktikum Mekanika Tanah
E.
Pengolahan Data
Dari percobaan diperoleh harga bacaan torsi (T).
Harga tahanan geser tanah dapat dihitung dengan persamaan:

dimana
2
6
Cu
T
D
H
2
Tahanan Geser Undrained (kg/m )
=
Bacaan Torsi Malrsimum (kgm)
=
Diameter Vane (m)
=
Tinggi Vane (m)
,,
Laboratorium Teknik Sipil
9 Diktat Praktikum Mekanika Tanah
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.
Laboratorium Teknik Sipil
10 Diktat Praktikum Mekanika Tanah
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.
E.
Timbang berat botol, corong dan sisa pasir dalam botol.
Pengolahan Data
a.
Berat lsi pasir diketahui = 1,18 gr/cm 3
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
- Berat kontainer
- Berat kontainer + tanah basah
- Berat kontainer + tanah kering
- Berat tanah galian
c.
(W11)
(Wl2)·
(Wn)
Kadar air (w)
w
d.
dilapangan. (WJO)
=L(WII- WI2)/(WI2- WIO)] X 100%
Volume tanah galian.
(Ytg)
= (W6-W7)- (W4- Ws)] I ypasir
Laboratorium Teknik Sipil
11 Diktat Praktikum Mekanika Tanah
e.
Wctry = W 13 /(l+w)
f.
Yc
g.
Derajat kepadatan di lapangan (D).
D
=
=(Ydlap)/(ydlab) X 100%
dimana harga D harus sama atau lebih besar dari 95 %.
Laboratorium Teknik Sipil
12 Diktat Praktikum Mekanika Tanah
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
Mata bor (Posthol Auger) dan pipa-pipa bor dengan panjang satu
a.
meter yang dapat disambung satu sama lain.
Tabung Silinder (Shelby) untuk pengambilan contoh I sampel dengan
b.
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 Diktat Praktikum Mekanika Tanah
c.
Pasang rnata bor pada pipa (stang bor) dengan kuat.
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
bunyi tumbukan
yang
kedengarannya
padat.
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.
Laboratorium Teknik Sipil
14 Diktat Praktikum Mekanika Tanah
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 Diktat Praktikum Mekanika Tanah
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.
Laboratorium Teknik Sipil
16 Diktat Praktikum Mekanika Tanah
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)
6.
Porositas
(Porosity)
,,
Laboratorium Teknik Sipil
17 Diktat Praktikum Mekanika Tanah
2.1.1
Pemeriksaan Kadar Air (Water Content Test)
ASTM D 2216- 71
A.
Tujuan
Percobaan ini dimaksudkan untuk menentukan kadar air tanah.
Teori Dasar
B.
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.
Prosedur Percobaan
D.
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 )
40
10 g
#4
100 g
'li inch
300 g
1 inch
500 g
2 inch
1000 g
Laboratorium Teknik Sipil
18 Diktat Praktikum Mekanika Tanah
c.
Selanjutnya kontainer-kontainer tersebut dimasukkan ke dalam oven
selama 24 jam pada temperatur
lebih kurang 110 ° Cclcius
atau sampai beratnya konstan.
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
b.
= W3 gram
Ketiga data diatas diperoleh melalui percobaan.
c.
Maka kadar air dapat dihitung dengan :
Laboratorium Teknik Sipil
19 Diktat Praktikum Mekanika Tanah
::
: :.
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.
D.
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
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.
E.
c.
Ring yang berisi tanah undisturbed tersebut ditimbang dan dicatat.
d.
Contoh tanah dikeluarkan, kemudian ring ditimbang.
Pengolahan Data.
- Berat tanah + ring diperoleh dari penimbangan (Wt+ Wr)
- Berat ring diperoleh dari penimbangan
(Wr)
- Berat tanah
Wt = (Wt + Wr) - Wr
- Volume ring
( Vr) = 1/4 1t d2 t
- Volume tanah
(V) =Volume ring
- Berat isi tanah
(y) = WI V
Laboratorium Teknik Sipil
20 Diktat Praktikum Mekanika Tanah
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
:Berat isi butir tanah (Kg/cm3)
'Yw
:Berat isi air (Kg/cm3)
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 Diktat Praktikum Mekanika Tanah
C.
D.
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.
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)
.
Laboratorium Teknik Sipil
22 Diktat Praktikum Mekanika Tanah
E.
Pengolahan Data.
Pengolahan data atau perhitungan untuk percobaan berat jenis ini dilakukan
sesuai langkah-langkah berikut:
a.
b.
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)
Beratjenis tanah pada temperatur 27.5° C adalah:
27,5
Laboratorium Teknik Sipil
27,5
23 Diktat Praktikum Mekanika Tanah
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
sifatnya tergantung
yang
kepada
berbutir
ukuran
kasar
seperti
butirannya.
kerikil
dan
pas1r,
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.
Laboratorium Teknik Sipil
24 Diktat Praktikum Mekanika Tanah
g.
D.
Air suling untuk mcncuci tanah diatas saringan no.200
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.
E.
Timbang butiran yang tertahan pada masing-masing saringan
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 Diktat Praktikum Mekanika Tanah
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.
D.
Peralatan
a.
Hidrometer.
b.
Gelas ukur kapasitas 100 ml dan 1000 ml.
c.
Alat penumbuk
d.
NazS04
e.
Stopwatch
.f
Water Bath
g.
h.
Termometer 0-50° dengan ketelitian 0,5°
C
Saringan no.200 dan PAN
l.
Air suling
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 Na2 S04 secara perlahan-lahan.
e.
Goncang gelas ukur perlahan-lahan jangan sampai tanah dalam
gelas ukur mengalami suspensi. Kemudian didiamkan selama 24
jam.
Laboratorium Teknik Sipil
26 Diktat Praktikum Mekanika Tanah
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 bolakbalik.
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,
temperatur
dengan
amati
dan
catat
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 Diktat Praktikum Mekanika Tanah
2.3. Batas Konsistensi Tanah
ASTM D 2216-80
(Atterberg Limit)
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.
D.
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.
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
Laboratorium Teknik Sipil
28 Diktat Praktikum Mekanika Tanah
kaca diberi air sedikit demi sedikit sehingga menjadi menjadi adonan
atau pasta yang lembut.
- Tanah Undisturbed dari tabung sampel yang telah berupa adonan
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
ketuk tiap detik)
casagrande dengan kecepatan
sambil
menghitung
konstan (2
jumh1h ketukannya
dan
perhatikan gerakan adonan tanah pada mangkuk sampai merapat kirakira 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
j.
dalam knntainer.
Tentukan kadar airnya.
Cara satu titik
Laboratorium Teknik Sipil
29 Diktat Praktikum Mekanika Tanah
a.
Tentukan atau cari satu keadaan pengujian yang memenuhi
t d
ketukan 20 - 30 ketukan.
b.
Tentukan kadar airnya (Wn)
Wn = (berat air/berat tanah kering) x 100%
·
Tentukan nilai (N/25)0 12 dari tabel.
N = jumlah ketukan.
c.
(N/25)
N
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
0,12
0,974
0,979
0,985
0,99
0,995
1
1,005
1,009
1,014
1,018
1,022
LL = Wn . (N/25)0" 12
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.
Laboratorium Teknik Sipil
30 Diktat Praktikum Mekanika Tanah
2.3.2
A.
Batas Plastis (Plastic Limit).
ASTM D 424 - 59
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 :
PI= LL- PL
dimana:
C.
D.
PI
Plastic Index
LL
Liquid Limit (Batas cair)
PL
Plastic Limit (Batas Plastis)
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
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 Diktat Praktikum Mekanika Tanah
- 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.
E.
h.
Kemudian masukkan ke dalam oven selama 24 jam.
1.
Tentukan kadar aimya.
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)
Laboratorium Teknik Sipil
32 Diktat Praktikum Mekanika Tanah

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 Diktat Praktikum Mekanika Tanah
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
dikandungnnya secara perlahan-lahan
penyusutan
apabila
air
yang
hilang dari dalam tanah. Dengan
hilangnya air secara terus menerus, tanah akan mencapai suatu tingkat
keseimbangan dimana penambahan kehilangan air tidak akan
perubahan volume. Kadar air dinyatakan dalam persen,
volume
suatu
massa
tanah
menyebabkan
dimana
perubahan
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
suling secukupnya
tanah
dalam
cawan dan campur
dengan
air
untuk mengisi seluruh
pori-pori tanah sehingga
menyerupai pasta, sehingga mudah diisikan
kedalam cawan penyusut
tanpa membawa serta masuk gelembung
dibutuhkan
Laboratorium Teknik Sipil
udara. Banyaknya air yang
supaya tanah mudah diaduk dengan consistency yang
34 Diktat Praktikum Mekanika Tanah
diinginkan
kira-kira
Banyaknya air
sama atau sedikit lebih besar dari liquit limit.
yang dibutuhkan untuk
dengan consistency yang diinginkan
memperoleh
plastic
soil
, mungkin lebih besar dari WLL
(kira-kira 10 % lebih besar dari WLD
b. Bagian dalam dari cawan penyusut
untuk
dilapisi tipis dengan Vaseline
mencegah melekatnya tanah pada cawan.
Contoh
tanah yang sudah
dibasahi
cawan diletakkan ditengah-tengah
kepinggir dengan
cara
tadi, kira-kira
113 volume
cawan, dan tanah dibuat mengalir
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 Diktat Praktikum Mekanika Tanah
dibuang dengan menekan plat kaca diatas cawan gelas.

Air raksa yang melekat diluar cawan gelas dibersihkan dengan
benar.

Lcta.kkan cawan gelas yang berisi air raksa itu kedalam cawan
gelas yang lebih besar.

Letakkan tanah kering diatas air raksa pada cawan gelas.

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 :
b.
Ww
= (A-B) gram
Ws
= (B-C) gram
ShrinkageLimit=Wsl=W-(V- Vs x 100%)
Ws
Catt: untuk basil yang lebih meyakinkan percobaan ini sebaiknya dilakukan 3 kali
Laboratorium Teknik Sipil
36 Diktat Praktikum Mekanika Tanah
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,
benda
tanah
dikeluarkan
secukupnya
untuk
tiga
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 Diktat Praktikum Mekanika Tanah
t =Pmax I A
t
: tcgangan gcscr maksimum
Pmax
: gaya geser maksimum
A
: luas bidang geser benda uji
(Kg)
- Buatlah grafik hubungan antara tekanan normal cr dengan tegangan
geser maksimum , sesuai dengan persamaan :
 = c + cr tan Φ
Laboratorium Teknik Sipil
38 Diktat Praktikum Mekanika Tanah
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.
B.
Menentukan derajat kepekaan tanah atau Sensitivity, (ST).
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.
D.
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.
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 Diktat Praktikum Mekanika Tanah
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/Lo
dimana: ε
regangan aksial (%)
ΔL
Perobahan panjang benda uji
L0
Panjang benda uji semula
( )
Luas penampang benda uji rata-rata :
A = Ao I {1- E)
Dimana: Ao: Luas Penampang benda uji semula (cm 2)
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.
Laboratorium Teknik Sipil
40 Diktat Praktikum Mekanika 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
perbandingan antara Ydry
compaction)
yaitu
persentase
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 Diktat Praktikum Mekanika Tanah
Macam
Standard
diamete
tinggi
berat
tinggi
Mold
Palu
Proctor
Jumlah lapisan
Jumlah
Energi
diamete
tinggi
berat
tinggi
Mold
Palu
AASHTO
Jumlah lapisan
Jumlah
Energi
4in
4.6 in
5.5
1 ft
3
25 kali
±12.400
6in
Sin
5.5
1 ft
3
55 kali
±12.400
Mod
4in
4.6 in
101bs
1.5 ft
5
25 kali
±56.000
6in
Sin
101bs
1.5 ft
5
55 kali
±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
pembuatan jalan, bendungan tanah. Tetapi untuk pembuatan
lapangan
untuk
landasan
terbang, jalan raya, kepadatan yang dicapai dengan standard
belum cukup, dalam hal ini dipakai Modified Compaction Test.
Ukuran mould yang digunakan dapat berbeda
yang
asalkan
energi
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.
Laboratorium Teknik Sipil
42 Diktat Praktikum Mekanika Tanah
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 masingmasing 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-7% OMC-5% OMC-3%
Wr2
Wrl
Wr3
OMC
estimasi
Wr4
OM
C+2
%
OMC+4
%
OMC+7
%
W
Wr6
Wr7
Buat contoh sampel dengan kadar air seperti diatas ( kadar air rencana=Wr)
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 Diktat Praktikum Mekanika Tanah
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.
Laboratorium Teknik Sipil
44 Diktat Praktikum Mekanika Tanah

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 Diktat Praktikum Mekanika Tanah
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").
Laboratorium Teknik Sipil
46 Diktat Praktikum Mekanika Tanah
7.
Satu buah arloji pengukur penetrasi. peralatan lain
seperti : talam, alat perata.
8.
Alat Timbang.
9.
Stopwatch.
Benda uji
Benda uji harus dipersiapkan menurut Cara Pemeriksaan Kepadatan Standar. Ambil
contoh kira-kira 5 Kg, sebanyak 3 sampel, cari kadar aimya. Dengan
kadar air
rencana yang mengasilkan kadar air optimum pada pemadatan, cari jumlah
penambahan air pada benda uji CBR dengan cara yang sama pada pemadatan.
Pasang cetakan pada keping alas dan timbang, masukkan piringan pemisah
(spacer disk) di atas keping alas dan pasang kertas di atasnya.
Ambil contoh tanah sebelum dilakukan penumbukkan, masukkan ke dalam kontainer,
kemudian timbang.
Cetakan diolesi dengan oli secara merata agar tanah tidak lengket ke cetakan sewaktu
dibuka.
Masukkan bahan kedalam cetakan I mould, perkirakan cetakan dibagi atas tiga
lapisan.
Padatkan bahan tersebut di dalam cetakan dengan penumbuk modifikasi.
Untuk bahan pertama ditumbuk 12 kali tiap lapis, bahan kedua 26 kali tiap lapis dan
bahan ketiga 56 kali tiap lapis.
Buka leher sambungan dan ratakan tanah dengan alat perata.
Timbang tanah cetakan. Keluarkan piringan pemisah, balikkan dan letakkan pada
mesin uji CBR.
I
D. Pelaksanaan
Letakkan keping pemberat di atas permukaan benda uji seberat minimal 5
Kg @ 1,25 Kg sebanyak 4 buah.
Laboratorium Teknik Sipil
47 Diktat Praktikum Mekanika Tanah
Kemudian atur torak penetrasi pada permukaan benda uji sehingga arloji
beban menunjukkan beban pennulaan sebesar 5 Kg. Pembeban pennulaan ini
diperlukan untuk menjamin bidang sentuh yang sempuma antara torak
dengan pennukan benda uji, kemudian arloji penunjuk beban dan arloji
pengukur penetrasi di nol kan.
Berikan
pembebanan
dengan
teratur
sehingga
kecepatan
penetrasi
mendekati kecepatan 1,27 mm pennenit.
Catat pembacaan pembebanan pada penenetrasi 0,312 mm; 0,62 mm; 1,25
mm; 0,187 mm; 2,5 mm; 3,75 mm; 5 mm; 7,5 mm; 10 mm; 12,5 mm.
Catat
pembebanan
maksimum
dan
penetrasinya
bila
pembebanan
maksimum terjadi sebelum penentrasi 12,5 m.
Keluarkan benda uji dari <..:etakan dan tentukan kadar air dari lapisan atas
dan bawah benda uji, kemudian rata-ratakan.
E.
Pengolahan Data
Hitung pcmbcbanan dalam (lb/in 2) dan gambarkan grafik terhadap beban
penetrasi. Pada beberapa keadaan pennulaan dari kurva beban cekung akibat dari
ketidakteraturan pennukaan atau sebab lain. Dalam keadaan ini titik nolnya harus
dikoreksi dengan cara penggeseran..
Pencarian angka konversi untuk untuk lb/in2 ,misal :
Pembacaan dial beban = 70 Kg = 0,7 N
Diameter torak = 5.0292 em
2
Luas torak =1/4 (5.0292)2 = 19.855 cm
CBR pada penurunan 0.1" (2.54 mm) = Bacaan beban pada grafik
Luas Torak x 6.9Mpa
CBR pada penurunan 0.2" (5.08 mm) = Bacaan Beban pada grafik
Luas Torak x 10.3Mpa
Laboratorium Teknik Sipil
48 Diktat Praktikum Mekanika Tanah
2.8. Konsolidasi
ASTM D 2435-70
.,
A.
Tujuan
Tujuan percobaan adalah untuk mengetahui kecepatan konsolidasi dan
besamya penurunan tanah apabila tanah mendapatkan beban, keadaan tanah di
samping tertahan dan diberi beban drainase arab vertikal.
B.
Teori Dasar
Dengan demikian, peristiwa konsolidasi dapat didefinisikan sebagai proses
mengalimya air keluar dari ruang pori tanah dengan kemampuan lolos air
(permeabilitas) rendah, yang menyebabkan terjadinya perubahan volume, sebagai
akibat adanya tegangan vertikal tambahan, yang disebabkan oleh beban luar.
Kecepatan perubahan volume pada proses konsolidasi selain tergantung
pada
besaran tegangan vertikal tambahan, juga
sangat ditentukan oleh
kemampuan lolos air (permeabilitas) tanah
C.
Peralatan
a.
Konsolidometer yang terdiri dari:

Tempat tanah

Batu pori atas dan bawah

Arloji pengukur perubahan tebal tanah.
b.
Perlengkapan pembebanan.
c.
Alat potong dan alat bubut tanah ( Extruder ).
d.
Perlengkapan untuk pemeriksaan kadar air dan perlengkapan
umum lainnya.
e.
Stopwatch.
f.
Tabung air dan air suling.
:
Laboratorium Teknik Sipil
49 Diktat Praktikum Mekanika Tanah
D.
Prosedur Percobaan
Dengan menggunakan extruder dorong contoh tanah undisturbed keluar
dari tabung contoh tanah masuk kecincin cetak. Kemudian potong rata, tanah
bagian at2.S dan bawah cincin.
a.
Kemudian keluarkan contoh tanah tersebut dari cincin cetak
dengan hati-hati dan hindarkan dari gangguan yang dapat
menyebabkan terjadinya perubahan kepadatan tanah (berat isi
kering).
b.
Tempatkan benda uji tersebut dalam konsolidometer. Bagian atas
dan bawah benda uji diletakkan batu berpori dengan terlebih
dahulu melapisinya dengan kain.
c.
Tempatkan sel konsolidasi yang telah berisi benda uji pada
.,
tempatnya pada rangkaian pembebanan.
d.
Isilah sel konsolidometer dengan air suling pada waktu antara
1 sampai 4 menit untuk penjenuhan. Jagalah agar selama
percobaan benda uji selalu terendam air dengan muka air sama
tinggi dengan permukaan atas benda uji.
e.
Aturlah dengan sekrup pengatur penahan lengan beban
sehingga lengan terangkat keatas, tetapi bagian atas jangan sampai
mati untuk memberikan kesempatan seandainya tanah itu masih
mengembang.
f.
Atur alat penekan beban diatas benda uji dan aturlah arloji
pengukur penurunan.
g.
Pasang beban sehingga tekanan pada benda uji sebesar 0,1 kg/cm2 •
h.
Turunkan
sekrup
pengatur
lengan
beban
sehingga
beban mulai bekerja.
1.
Jalankan stopwatch dan baca arloji pengukur penurunan pada
waktuwaktu (angka yang dapat ditarik akarnya) sbb:
J.
0 menit; 0,25 menit ; 1 menit; 2,25 menit; 4 menit; 6,25 menit ;
9 menit ; 12,25 menit ; 16 menit ; 25 menit ; 36 menit ; 49
menit ; 64 menit ; 81 menit dan 100 menit, terakhir 24 jam.
Laboratorium Teknik Sipil
50 Diktat Praktikum Mekanika Tanah
k.
Sete!ah pembacaan 24 jam tambahkan beban sehingga tekanan
pada tanah menjadi 0,2
kg/cm . Amati penurunan arloji
pengukur pada waktu-waktu diatas. Biarkan beban ini bekerja
selama 24 jam.
1.
Lanjutkan setiap kali penambahan beban sehingga tekanan
pada tanah b rturut-turut menjadi 0,4 ; 0,8 kg/cm 2 selang waktu
24 jam.
m.
Untuk pengembangan kurangi bebannya Iakukan juga
pembacaan arlojinya. Pada
percobaan
kami
beban yang
ditinggalkan hany<. 6640 gram dengan tekanan pada tanah
menjadi 0,1 kg/cm2
n.
Untuk menghindarkan penggoncangan, maka pada setiap
penambahan beban putarlah sekrup penahan lengan sampai
menyentuh lengan yang dapat dilihat pada bergeraknya arloji
ukur.
E.
Pengolahan Data
a.
Diketahui

Beratjenis tanah (Gs)

Kadar air tanah (Wo)

Diameter cincin

Luas cincin

Tinggi cincin

Volume cincin
Ditimbang:


Berat cincin
Berat cincin + tanah basah
Pengolahan data dibuat secara tabelaris.
b.
Untuk mendapatkan harga P (tekanan) adalah beban dibagi dengan luas
ring dalam satuan kg/cm2•
c.
Menghitung koefesien konsolidasi Cv:
Laboratorium Teknik Sipil
51 Diktat Praktikum Mekanika Tanah
A
Gambarkan grafik antara pembacaan arloji /angka penurunan (sebagai ordinat)
dan akar waktu dalam menit
(sebagai absis) untuk setiap/semua tahap beban.
d. Cari titik ...ft9o (waktu konsolidasi 90%)dengan cara:

Tarik I perpanjang bagian lurus awal grafik sampai memotong
sumbu horizontal di B.

Plot titik C pada jarak 1,15 kali OB.


Hubungkan titik A dan C , Garis AC akan memotong grafik di D.
Titik D adalah nilai ...ft9o.
Hitung Cv dengan: Cv = 0,848 d2/t 90.
Dimana d adalah setengah tinggi contoh tanah rata-rata
untuk tahap beban tersebut (ern).
e.
2
)
ratio (e) dan
Gambar grafik antara2)pressure (kg/cm ) vs void
)vs
Cv
antarapressure (kg/cm
f. Untuk menghitung OCR:

Setelah digambar tekanan P vs angka pori e pada kertas semi
log, tenh:kan titik a dimana kurva/grafik mempunyai jari-jari
kelengkungan yang minimum.

Gambar garis datar AB.

Gambar garis AD yang merupakan garis bagi BAC.

Perpanjang bagian akhir kurva yang merupakan garis lurus
hingga memotong AD dititik f.
Laboratorium Teknik Sipil
52 Diktat Praktikum Mekanika Tanah

Absis untuk titik f adalah besamya tekanan pra konsolidasi (Pc).

Hitung OCR dengan rumus:
OCR = Pc/Po, Dimana Po adalab tekanan efektif tanah
2.9. Triaxial Test
ASTM D 2850-70
A.
Tujuan
Percobaan ini dimaksudkan untuk menentukan parameter-parameter
tanah, yaitu sudut geser (¢) dan kohesi (c). Dengan sistem percobaan
Uncosolidated Undrained (UU test).
B.
C.
Peralatan
a.
Pesawat Triaxial.
b.
Penghisap Udara.
c.
Kompresor.
d.
Pengukur Tegangan air pori.
Persjapan Percobaan
a.
Reservoir harus terisi penuh.
b.
Semua keran harus ditutup, begitu pula manometer.
c.
Sambungan-sambungan diperiksa, jangan sampai ada kebocoran
atau kotoran.
d.
Sampel dikeluarkan dari tabung sesuai dengan besamya contoh
waktu sampling.
e.
Masukkan kedalam cutter soil yang sebelumnya telah dilumuri
dengan oli supaya Iicin, sehingga tidak teijadi loncatan, kemudian
ujungnya diratakan. Ukuran untuk sampel dapat ditentukan sebagai
berikut :
Laboratorium Teknik Sipil

Diameter minimal33 mm, partikel terbesar 1/10 D

Untuk Diameter 71 mm atau lebih, partikel terbesar

Bila setelah tes ditemukan partikel yang ukurannya
1/6 D
53 Diktat Praktikum Mekanika Tanah
melebihi persyaratan, catat laporannya
D.
Prosedur Percobaan.
a.
Sediakan 2 sampel.
b.
Letakkan sampel pada piring dari chamber dialasi dengan kertas pori.
c.
Membran karet dimasukkan kedalam tabung yang mempunyai saluran
penyedot udara.
d.
Udara dikeluarkan dengan vacuum sampai membran karet melewati
tepi tabung.
e.
Masukkan sampel kedalam tabung tersebut, setelah
itu ambil tabung hingga sampel akhimya terselubungi
oleh membran karet.
f.
Setelah chamber dipasang, air diisi kedalam hingga penuh
menggunakan kompresor.
g.
Chamber ditutup agar tidak teijadi kebocoran.
h.
Tegangan sel untuk sampel 1 dibuat sama dengan keadaan lapangan,
yaitu tekanan tanah setinggi h. Ini dapat dibaca pada diapressure.
1.
Untuk tes ke-2, tegangan axial= h + 0,5.
J.
Pada waktu-waktu tertentu, baca gaya axial pada prooving ring.
k.
Usahakan agar tekanan axialnya bekeija secara teratur, pada waktu
tertentu (t) dengan kecepatan 2% dari contoh tanah (#3" per menit).
I.
Baca tegangan air pori.
m.
Percobaan dihentikan bila pembacaan pada prooving ring dial telah
turun atau mencapai 20% strain.
n.
E.
Tes 2 dan tes 3 dilakukan sama dengan tes 1, dan chamber pressure
yang berbeda.
Pengolahan Data
a.
Beban (P) = Dial Reading x calibration.
b.
qu =
c.
Sf = Derajat Kepekaan
=
d.
Axial Stress:
ε = Deformasi
Laboratorium Teknik Sipil
54 Diktat Praktikum Mekanika Tanah
A = Luas
Dengan cara yang sama, lakukan perhitungan untuk sampel 2.
2.10
Uji Permeabilitas (Permeability Test)
ASTM D 2434-68
A. Tujuan.
Untuk
menentukan
koefisien
permeabilitas
(K) dari suatu contoh
tanah berbutir halus seperti pasir halus, lanau dan lempung
B. Teori Dasar.
Semua macam tanah terdiri dari butir dengan ruangan-ruangan
yang
disebut pori (voids) antara butir tersebut. Pori ini selalu berhubungan satu
dengan yang lain, sehingga air dapat mengalir melalui ruangan pori tersebut,
proses ini disebut rembesan atau kemampuan tanah untuk dapat
dirembes air,
disebut juga daya rembesan (permeability).
Masalah rembesan air dalam tanah sangat penting dalam bidang teknik sip;I,
misalnya pada pembuatan tanggul atau bendungan untuk menahan air. Metode tes
ini meliputi prosedur untuk menetapkan koefisien permeabilitas dengan cara
falling head unttik aliran air yang berbutir halus sehingga sesuai dengan aslinya
dilapangan.
C. Peralatan.
a.
Alat permeabilitas
b.
Batu pori
c.
Buret atau tabung gelas ukur lengkap dengan pemegangnya
d.
Stopwatch
e.
Termometer
f.
Kertas saring
g.
Lem kayu
D. Prosedur Kerja
I.
Ukur dan catat diameter dalam dari buret dan permeameter.
2.
Timbang berat permeameter ditambah batu pori dan kertas saring
Laboratorium Teknik Sipil
55 Diktat Praktikum Mekanika Tanah
sampai ketelitian 0,1 gr.
3.
Masukkan contoh tanah kedalam permeameter dengan terleb1h dahulu
menempatkan batu pori dibagian atas dan bawah dari permeameter,
sehingga benda uji yang sudah dilapis kertas saring terapit oleh kedua
batu pori.
4.
Timbang permeameter yang telah berisi contoh tanah, batu pori dan
kertas saring.
5.
Celah antara contoh tanah dan permeameter diberi lem kayu agar
air tidak dapat lewat melalui celah-celahnya.
6.
Letakkan permeameter yang telah berisi benda uji pada posisinya
kemudian ditutup dan dihubungkan dengan buret.
7.
Tutup kran pada buret dan isi buret dengan air.
8.
Jenuhkan
contoh tanah dengan cara membuka kran pada buret dan
membiarkan
air
mengalir
melalui
contoh
tanah
sehingga
air
keluar dari bawah permeameter.
9.
lsi kembali buret dengan air sehingga suatu ketinggian dan ukur tinggi
muka air tersebut dari ujung bawah contoh tanah untuk mendapatkan
ht.
10. Alirkan air drut tekanlah stopwatch.
Biarkan air mengalir melalui contoh tanah hingga air dalam buret
hampir kosong atau hingga ketinggian tertentu.
Stop aliran air dan tekanlah stopwatch, baca tinggi muka air pada
buret untuk mendapatkan nilai h2 .
11. Ukur dan catat suhu air dalam buret.
12. Buret diisi kembali dengan air dan percobaan diulangi 2 kali lagi.
Nilai h 1 dan h2 diambil sama.
Catat suhu air dalam buret untuk setiap percobaan.
E. Perhituagan.
a. Hitung koofesien permeabilitas pada temperature percobaan
(kt) dari rumus:
, Laboratorium Teknik Sipil
.
.
/
56 Diktat Praktikum Mekanika Tanah
dimana:
a
= Luas Permukaan (cm2)
L
= Panjang contoh tanah yang dilewati air (cm)
A
= Luas contoh tanah dalam permeatmeter (cm2)
t
= Waktu berlangsungnya pembacaan h1 dan h2 (detik)
h1
= tinggi muka air pada awal percobaan (t=0)
h2
= tinggi muka air pada akhir percobaan (t=t test)
b. Hitung koofesien permeabilitas pada temperature 20° C (k 20 ) dari
rumus
dimana:
ηT
η 20
c.
ηT
Laboratorium Teknik Sipil
/
=
Viscositas air pada temperature T
=
Viscositas air pada temperature 20°
η 20
tercantum dalam table koreksi viscositas.
57 Diktat Praktikum Mekanika Tanah
TABEL KALIBRASI HIDROMETER
TABEL 1.
Sifat Air Suling
Tabel 2.
Temperatur Berat Jenis Air Kekentalan Air
o
(Polse)
C
(gr/cm3)
4
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
TABEL 3.
Temperatur
o
...
C
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
1,00000
0,99897
0,99880
0,99862
0,99844
0,99823
0,99802
0,99780
0,99757
0,99733
0,99708
0,99682
0,99655
0,99627
0,99598
0,99568
0,01567
0,01111
0,01083
0,01056
0,01030
0,01005
0,00981
0,00958
0,00936
0,00914
0,00894
0,00874
0,00855
0,00836
0,00818
0,00801
Faktor Koreksi a Terhadap
Berat Jenis Butiran
Faktor Koreksi a Terhadap
Berat Jenis Butiran Tanah
3
(gr/cm )
axc
2,85
2,80
2,75
2,70
2,65
2,60
2,55
2,50
0,96
0,97
0,98
0,99
1,00
1,01
1,02
1,04
Faktor Koreksi Terhadap
Temperatur
Cr = tm
‐1,10
‐0,90
‐0,70
‐0,50
‐0,30
0,00
0,20
0,40
0,70
1,00
1,30
1,65
2,00
2,50
3,05
3,80
Laboratorium Teknik Sipil
58 Diktat Praktikum Mekanika Tanah
Tabel 4.
TABEL KALIBRASI HIDROMETER
Harga K Untuk Berbagai Berat Jenis Butiran Tanah
Dan Temperatur
Berat Jenis Butiran Tanah (gr/cm3)
Temperatur
o
C
2,5
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
0,0151
0,0149
0,0148
0,0145
0,0143
0,0141
0,0140
0,0138
0,0137
0,0135
0,0133
0,0132
0,0130
0,0129
0,0128
2,55
0,0148
0,0146
0,0144
0,0143
0,014
0,0139
0,0137
0,0134
0,0134
0,0133
0,0131
0,013
0,0126
0,0127
0,0126
2,6
0,0146
0,0144
0,0142
0,014
0,0139
0,0137
0,135
0,0134
0,0132
0,0131
0,0129
0,0128
0,0126
0,0125
0,0124
2,65
0,0144
0,0142
0,014
0,0138
0,0137
0,0135
0,0133
0,0132
0,013
0,0129
0,0127
0,0126
0,0124
0,0123
0,0122
2,7
2,75
2,8
2,85
0,0141
0,014
0,0138
0,0136
0,0134
0,0133
0,0131
0,013
0,0128
0,0127
0,0125
0,0124
0,0123
0,0121
0,012
0,0139
0,0138
0,0136
0,0134
0,0133
0,0131
0,0129
0,0128
0,0126
0,0125
0,0124
0,0122
0,0121
0,012
0,0118
0,0137
0,0136
0,0134
0,0132
0,0131
0,0129
0,0128
0,0126
0,0125
0,0123
0,0122
0,012
0,0119
0,0118
0,0117
0,0136
0,0134
0,0132
0,0131
0,0129
0,0127
0,0126
0,0124
0,0123
0,0122
0,012
0,0119
0,0117
0,0116
0,0115
TABEL 5.
Nilai L (Kedalaman Efektif Dalam cm) Untuk Digunakan Pada
Rumus Stokes Untuk Analisa Butiran Tanah Menggunakan
Hidrometer ASTM D 152H
Kedalaman
Kedalaman
Pembacaan
Pembacaan
Pembacaan
Efektif (L)
Efektif (L)
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
16,3
16,1
16,0
15,8
15,6
15,5
15,3
15,2
15,0
14,8
14,7
14,5
14,3
14,2
14,0
13,8
13,7
13,5
13,3
13,2
13,0
Laboratorium Teknik Sipil
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
12,9
12,7
12,5
12,4
12,2
12,0
11,9
11,7
11,5
11,4
11,2
11,1
10,9
10,7
10,5
10,4
10,2
10,1
9,9
9,9
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
Kedalaman
Efektif (L)
9,6
9,4
9,2
9,1
8,9
8,8
8,6
8,4
8,3
8,1
7,9
7,8
7,6
7,4
7,3
7,1
7,0
6,8
6,6
6,5
59 Diktat Praktikum Mekanika Tanah
Tabel Viscosity Correction for ηT/η20
TABEL 7.
C
0
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
1,3012
1,2650
1,2301
1,1968
1,1651
1,1347
1,1056
1,0774
1,0507
1,0248
1,0000
0,9761
0,9531
0,9311
0,9097
0,8893
0,8694
0,8502
0,8318
0,8139
0,7967
0,7801
0,7641
0,7486
0,7334
0,7189
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1,2976
1,2615
1,2268
1,1936
1,1621
1,1318
1,1028
1,0747
1,0480
1,0223
0,9976
0,9738
0,9509
0,9290
0,9077
0,8873
0,8675
0,8484
0,8300
0,8122
0,7950
0,7785
0,7626
0,7471
0,7320
0,7175
1,2940
1,2580
1,2234
1,1905
1,1590
1,1289
1,0999
1,0720
1,0454
1,0198
0,9952
0,9715
0,9487
0,9268
0,9056
0,8853
0,8656
0,8465
0,8232
0,8105
0,7534
0,7769
0,7610
0,7456
0,7305
0,7175
1,2903
1,2545
1,2201
1,1373
1,1560
1,1260
1,0971
1,0693
1,0429
1,0174
0,9928
0,9692
0,9465
0,9247
0,9036
0,8833
0,8636
0,8447
0,8264
0,8087
0,7917
0,7753
0,7595
0,7440
0,7291
0,7147
1,2867
1,2510
1,2168
1,1841
1,1529
1,1231
1,0943
1,0667
1,0403
1,0149
0,9904
0,9669
0,9443
0,9225
0,9015
0,8813
0,8617
0,8428
0,8246
0,8070
0,7901
0,7737
0,7579
0,7425
0,7276
0,7133
1,2831
1,2476
1,2135
1,1810
1,1499
1,1202
1,0915
1,0640
1,0377
1,0124
0,9881
0,9646
0,9421
0,9204
0,8995
0,8794
0,8598
0,8410
0,8229
0,8053
0,7884
0,7721
0,7564
0,7410
0,7262
0,7120
1,2795
1,2441
1,2101
1,1777
1,1469
1,1172
1,0887
1,0613
1,0351
1,0099
0,9857
0,9623
0,9399
0,9183
0,8975
0,8774
0,8579
0,8392
0,8211
0,8036
0,7867
0,7705
0,7518
0,7395
0,7247
0,7106
1,2759
1,2106
1,2068
1,1746
1,1438
1,1143
1,0859
1,0586
1,0325
1,0074
0,9833
0,9600
0,9377
0,9161
0,8954
0,8754
0,8560
0,8373
0,8193
0,8019
0,7851
0,7689
0,7533
0,7380
0,7233
0,7092
1,2722
1,2371
1,2035
1,1714
1,1408
1,1114
1,0803
1,0560
1,0300
1,0050
0,9809
0,9577
0,9355
0,9140
0,8934
0,8734
0,8540
0,8355
0,8175
0,8001
0,7834
0,7673
0,7517
0,7364
0,7218
0,7078
1,2686
1,2336
1,2001
1,1683
1,1377
1,1085
1,0802
1,0533
1,0274
1,0025
0,9785
0,9554
0,9333
0,9118
0,8813
0,8714
0,8521
0,8336
0,8157
0,7984
0,7818
0,7657
0,7502
0,7349
0,7204
0,7064
Laboratorium Teknik Sipil
60 Diktat Praktikum Mekanika Tanah
Kalibrasi Specific Grafity
TABEL 6. (Daftar Berat Jenis Air)
Berat Jenis air
Temperatur
3
o
(gr/cm )
C
20
21
22
23
24
25
26
27
27,5
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
Laboratorium Teknik Sipil
0,9982
0,9980
0,9978
0,9976
0,9973
0,9971
0,9968
0,9965
0,9964
0,9963
0,9960
0,9957
0,9954
0,9951
0,9947
0,9944
0,9941
0,9937
0,9934
0,9930
0,9926
0,9922
61 Diktat Praktikum Mekanika Tanah
TABEL KALIBRASI PEMADATAN Chart Estimasi OMC
Gambar. 3-2
Chart untuk estimasi OMC
(Jhonson and Sallberg,1962)
Laboratorium Teknik Sipil
62 
Fly UP