Page 1
BAB I
KADAR AIR (WATER CONTENT)
I.1. Tujuan
Menentukan water content (Wc) dari suatu contoh tanah asli dari lapangan.
I.2. Alat-alat yang digunakan
* Tiga buah cawan aluminium.
* Contoh tanah dalam keadaan asli.
* Oven listrik.
* Timbangan dengan ketelitian 0,01 gram.
I.3. Dasar teori
Water content (kadar air) adalah perbandingan antara berat air yang terkandung
dalam tanah dengan berat tanah kering yang dinyatakan dalam persen (%).
Ww
Rumus : Wc = x 100%
Ws
Dalam percobaan ini dipakai rumus :
W2 - W3
Wc = x 100%
W3 - W1
Keterangan :
W1 = Berat cawan kosong
W2 = Berat cawan + tanah basah
W3 = Berat cawan + tanah kering
I.4. Jalannya percobaan
1. Menimbang masing-masing cawan yang telah dibersihkan, beratnya (W1).
2. Contoh tanah dimasukkan kedalam cawan dan ditimbang beratnya (W2).
3. Cawan berisi tanah tersebut dimasukkan ke dalam oven dengan temperatur
105°C - 110°C dan dikeringkan selama 24 jam atau 1 hari.
4. Cawan dari tanah yang telah dikeringkan itu dikeluarkan dari dalam oven lalu
dibiarkan hingga dingin kemudian ditimbang beratnya (W3).
1
Page 2
5. Kadar air dihitung dengan rumus :
Ww
Wc = x 100%
Ws
dimana:
Ww = W2 - W3
Ws = W3 - W1
I.5. Data dan perhitungan
No Berat Berat Cawan Berat Cawan Berat Berat Wc Wc
Cawan Cawan(W1)+ Tanah
Basah(W2)+ Tanah
Kering(W3) AirTanah Kering (%) Rata2
(gr) (gr) (gr) (gr) (gr) (%)U 9.50 44.50 43.30 1.20 33.80 3.55 3.54I 9.30 35.70 34.80 0.90 25.50 3.53
25 9.50 32.60 31.10 1.50 21.60 6.94 6.526 6.10 28.70 27.40 1.30 21.30 6.10
A3 9.30 52.80 49.60 3.20 40.30 7.94 8.50
2 6.00 39.70 36.90 2.80 30.90 9.06 G7 6.20 47.20 42.70 4.50 36.50 12.33 11.7845 18.80 61.40 57.10 4.30 38.30 11.23 GX 6.10 44.50 39.30 5.20 33.20 15.66 15.76X6 9.20 77.90 68.50 9.40 59.30 15.85
Contoh perhitungan : untuk cawan AB
Ww = W2 - W3 Ws = W3 - W1
= 44,5 – 43.3 = 43.3– 9.5
= 1,2 gr = 33.8 gr
Ww
Wc = ___________ x 100%
Ws
1,2
= ____________ x 100% = 3,55%
33,8
3,55%+3,53%
Wc rata2 = _______________________ = 3,54%
2
2
Page 3
I.6. Kesimpulan
Dari hasil percobaan diatas, didapat Wc dari contoh tanah = 3.54%
Nilai water content tergantung dari kadar air dalam contoh tanah
tersebut.
Water content (Wc) didefinisikan sebagai perbandingan antara berat air dan
berat butiran padat dari volume tanah yang diselidiki.
Kesalahan - kesalahan yang mungkin terjadi dalam percobaan water content ini
adalah :
o Kekurangtelitian pada waktu penimbangan.
o pengeringan yang kurang sempurna.
3
Page 4
BAB II
BERAT JENIS (GS)
II.1. Tujuan
Menentukan berat jenis (specific gravity) butiran dari suatu contoh tanah.
II.2. Alat-alat yang dipergunakan
Piknometer.
Contoh tanah.
Oven listrik.
Lumpang dan alu.
Air suling.
Timbangan dengan ketelitian 0,01 gram.
Ayakan.
II.3. Dasar Teori
Specific Gravity adalah berat spesifik butiran padat yang didefinisikan sebagai
perbandingan antara unit weight padat (s) dengan unit weight air (w).
s
Rumus : Gs =
w
( W2 – W1 )
Dalam percobaan ini dipakai rumus : Gs =
(W4 – W1 ) – ( W3 – W2)
Keterangan :
W1 = berat piknometer kosong
W2 = berat piknometer + tanah kering
W3 = berat piknometer + tanah kering + air
W4 = berat piknometer + air
4
Page 5
II.4. Jalannya percobaan
1. Contoh tanah dikeringkan dalam oven selama satu jam.
2. Contoh tanah kering ditumbuk dan diayak dengan ayakan.
3. Piknometer yang kering ditimbang, beratnya (W1).
4. Piknometer diisi tanah yang telah dikeringkan dalam oven dan ditimbang
beratnya (W2).
5. Piknometer berisi tanah tersebut diisi air secukupnya dan diusahakan tanah
bercampur dengan air, kemudian dimasukkan dalam oven selama 15 menit
dengan tujuan menghilangkan gelembung udara yang pada campuran tanah
dan air dalam piknometer.
6. Setelah 15 menit, piknometer dikeluarkan dari oven dan dibiarkan sampai
dingin, kemudian piknometer diisi dengan air hingga penuh sampai garis
batas tabung piknometer dan dibiarkan agar mengendap 24 jam (1 hari).
7. Setelah 24 jam (1 hari), piknometer diusahakan tidak terdapat gelembung
udara, lalu ditimbang beratnya (W3).
8. Piknometer dibersihkan kemudian diisi air suling hingga penuh sampai garis
batas pada tabung piknometer (tidak boleh ada gelembung udara), kemudian
ditimbang beratnya (W4).
9. Berat jenis ( Gs) dihitung dengan rumus:
Ws
Gs =
Ww
Dimana : Ws = W2 - W1
Ww = (W4 – W1 ) – ( W3 – W2)
5
Page 6
II.5. Data dan perhitungan
Percob Brt Piknomtr Brt Piknomtr +Brt Piknomtr +
Tnh Brt Piknomtr + Specific
Ke- Kosong (W1) Tnh Kering (W2)Kering + Air
(W3) Air (W4) Gravity (SG) (gram) (gram) (gram) (gram) 1 83.5 91.8 335.5 330.8 2.32 83.7 91 335.2 330.8 2.52
SG rata2 = 2.41
Contoh perhitungan : untuk piknometer no.1 ( W2 – W1 )
Gs =
(W4 – W1 ) – ( W3 – W2)
(91.8– 83.5)Gs = _____________________________________________
(330.8– 83.5) - (335.5 – 91.8)
= 2.3
( 2.3+ 2.52 )Gs rata2 = _____________________
2 = 2.41
II.6. Kesimpulan
Spesific gravity rata-rata yang diperoleh dari percobaan diatas adalah 2.41
Penentuan berat jenis butiran didasarkan pada perbandingan antara berat
volume butiran dengan berat volume air,karena volume butiran sama dengan
volume air.
Dari hasil percobaan dapat juga diperoleh Gs yang berlainan. Hal ini dapat
disebabkan oleh beberapa faktor antara lain :
o Kurang telitinya dalam menimbang.
o Masih adanya air di dalam piknometer.
o Masih adanya rongga udara dalam contoh tanah.
6
Page 7
BAB III
LIQUID LIMIT
III.1. Tujuan
Untuk menentukan nilai kadar air dimana tanah berada pada batas antara cair dan
plastis.
III.2. Alat-alat yang digunakan
Alat Casagrande dan Grooving Tool.
Timbangan dalam ketelitian 0,01 gram.
Sampel tanah.
Bak pengaduk / mangkuk dan spatula.
Cawan.
Oven.
III.3. Dasar teori
Menurut definisi, batas cair (liquid limit) adalah kadar air pada batas antara cair
dan plastis (yaitu batas atas dari daerah plastis). Sebelum melakukan suatu
percobaan hendaknya mengetahui lebih dulu tentang batas-batas Atterberg. Dari
sini dibayangkan suatu contoh tanah berbutir halus (lempung/lanau) yang telah
dicampur air, sehingga mencapai keadaan cair. Jika campuran ini kemudian
menjadi kering sedikit demi sedikit, maka tanah ini melalui keadaan tertentu dari
keadaan cair sampai keadaan beku. Dalam hal ini pegeringan dilaksanakan
dengan memanaskan tanah dalam oven. Penentuan batas-batas Atterberg
ditujukan hanya pada bagian tanah berbutir halus, yaitu yang melalui saringan no
40.
III.4. Jalannya percobaan
1. Contoh tanah diberi air sedikit demi sedikit sambil diaduk sampai rata.
2. Campuran tanah tadi diletakkan diatas mangkuk dari alat Casagrande. Tanah
didalam mangkuk tersebut diratakan dengan kedalaman 1 cm, kemudian
dicolet pada bagian tengah (coletan harus tegak lurus permukaan mangkuk)
dan alur bekas coletan harus jelas.
7
Page 8
3. Alat Casagrande ini kemudian diputar dengan kecepatan dua putaran perdetik
dan dihitung jumlah pukulan dimana alur menutup (kira-kira 1,27 cm atau
setengah inchi).
4. Percobaan ini dilakukan beberapa kali, sedikitnya 2 kali dengan jumlah
pukulan diatas 25 pukulan dan dua kali dengan jumlah pukulan dibawah 25
pukulan.
5. Bila alur menutup dibawah menutup dibawah atau sebelum 20 pukulan berarti
terlalu cair, jadi harus mengulang dengan menambah tanah lagi. Bila alur
menutup diatas atau sesudah 30 pukulan berarti tanah terlalu padat atau keras,
maka perlu mengulang dengan memberi air secukupnya.
6. Contoh tanah yang memenuhi syarat di atas kemudian diambil dan dimasukkan
ke dalam cawan yang sebelumnya sudah ditimbang beratnya a gram, maka
beratnya sekarang menjadi b gram.
7. Cawan yang telah diisi contoh tanah kemudian dimasukkan dalam oven dengan
temperatur 110° C selama 24 jam.
8. Setelah 24 jam, cawan dengan tanah kering ditimbang beratnya c gram.
1. Contoh tanah tersebut kemudian ditentukan kadar airnya.
9. Hasil percobaan ini digambarkan pada grafik skala semi log dengan
koordinat jumlah pukulan sebagai absis dan water content (kadar air) sebagai
ordinatnya.
10. Kadar air pada pukulan ke-25 merupakan batas cair dari contoh tanah
tersebut.
11. Liquit limit dihitung dengan rumus empiris :
WL = WN x ( N/25 )0.121
III.5. Data dan perhitungan
No. BeratBrt
Cawan + Brt Cawan + Berat Berat Tanah WN Jumlah WL
Cawan CawanTnh
Basah Tnh Kering Air Kering (%) Pukulan (N) (%) (gram) (gram) (gram) (gram) (gram) (buah)
12 8.7 26 19.7 6.3 11 57.27 27 57.81O2 10.1 43 33.4 9.6 23.3 41.20 21 40.34U 9.4 40.9 29.2 11.7 19.8 59.09 21 57.86
rata-rata = 52.52 52.00
8
Page 9
Keterangan :
Ww
Wc = x 100% WL = Wc x ( N/25 )0,121
Ws
Keterangan :
Ww = W2 - W3
Ws = W3 - W1
Contoh perhitungan :
39.5- 27.2
Wc = x 100% = 58.02 %
27.2 – 6
Liquit limit : WL = 58.02% x (23/25)0.121 = 58.56%
Grafik :
Grafik Liquid Limit
y = -0.256x + 65.47558.40
58.60
58.80
59.00
59.20
59.40
59.60
59.80
60.00
60.20
0 5 10 15 20 25 30
Jumlah Pukulan (N)
Liq
uid
Lim
it
Dari grafik: (x=25)
Y = -0,256x+65,475 = 59.075
9
Page 10
III.6. Kesimpulan
Dari tabel diperoleh WLrata-rata = 59.33% dari perhitungan melalui rumus
empiris, sehingga jika kadar airnya ditambah, maka tanah akan menjadi cair.
Kadar air berbanding terbalik dengan jumlah pukulan. Dalam percobaan
terdapat penyimpangan yang mungkin disebabkan oleh :
a. Pencoletan tanah yang kurang sempurna (kurang dalam) atau alur tidak
dibuat di tengah mangkuk.
b.Pemutaran alat Casagrande yang tidak konstan kecepatannya yaitu dua
ketukan tiap detik.
c. Kurang teliti dalam melakukan penimbangan.
Dari hasil percobaan diperoleh harga WL :
Secara analitis : 58.56%
Secara grafis : 59.075%
Penyimpangan yang terjadi :
(59.075% –58.56%) / 58.56% x 100% = 0.88%
Nilai Liquid Limit Tidak berubah terhadap banyaknya air yang diberikan
kepada contoh tanah tersebut.
10
Page 11
BAB IV
PLASTIC LIMIT
IV.1 Tujuan
Untuk menentukan kadar air contoh tanah pada saat perpindahan dari bentuk
plastis ke bentuk semi padat.
IV.2 Alat yang digunakan
Sampel tanah.
Spatula.
Plat kaca.
Cawan.
Timbangan.
Oven.
IV.3 Dasar teori
Batas plastis didefinisikan sebagai kadar air yang dinyatakan dalam persen (%),
dimana tanah apabila digulung-gulung sampai dengan diameter 1/8 inci (3 mm)
menjadi retak-retak. Batas plastis merupakan batas terendah dari tingkat
keplastisan suatu tanah. Cara pengujiannya adalah dengan menggulung-gulung
massa tanah berukuran 3 mm berbentuk silinder dengan telapak tangan diatas
kaca datar. Hubungan plastis limit dengan liquid limit dinyatakan dengan rumus :
PI = WL - WP
Plastic Index (PI) adalah perbedaan antara batas cair dan plastis suatu tanah. PI
pasir kecil sekali, hal ini berarti bila ditambah air sedikit akan mencair.
LI = Wc - WP
PI
Harga LI ( Liquid Index ) pada umumnya antara 0 – 1 tapi ada kemungkinan :
LI > 1, berarti tanah lunak sekali.
LI < 0, berarti tanah dalam keadaan kering hingga retak.
LI mendekati 0, berarti tanah dalam keadaan keras.
LI mendekati 1, berarti tanah dalam keadaan cair.
11
Page 12
IV.4 Jalannya percobaan
1. Contoh tanah diberi air sedikit demi sedikit dan diaduk sampai rata.
2. Kemudian digulung-gulung di atas plat kaca datar sehingga berbentuk silinder
berukuran diameter kira-kira 3 mm, dimana gulungan tersebut mulai retak-
retak.
3. Jika pada saat mencapai diameter 3 mm contoh tanah masih belum retak-retak,
maka ‘water content’nya dikurangi sampai pada saat tersebut contoh tanah
retak - retak.
4. Kemudian contoh tanah tersebut diletakkan dalam cawan sebanyak 2 atau 3
buah kemudian dimasukkan dalam oven supaya kering.
5. Percobaan dilakukan sebanyak 2 kali untuk perbandingan. Silinder tanah
diukur ‘water content’nya, inilah yang menyatakan batas plastisnya.
IV.5 Data dan perhitungan
No. Berat Brt Cawan + Brt Cawan + Berat Berat Tanah WP
Cawan Cawan Tnh Basah Tnh Kering Air Kering (%) (gram) (gram) (gram) (gram) (gram) 6 6.2 9.2 8.5 0.7 2.3 30.43
MC 6.2 9.4 8.6 0.8 2.4 33.33G7 6.2 8.8 8.2 0.6 2 30.00 WP rata-rata = 31.67
Contoh perhitungan : untuk cawan G7
LI = Wc - WP
PI
PI = WL - WP
0.6Wp = x 100% = 30.00%
2Wp rata-rata = (30.43% + 33.33% + 30.00%) / 3 = 31.67 %
IV.6. Kesimpulan
Dari percobaan didapatkan batas plastis (Wp) = 31.67 %
Dari hasil percobaan Water Content, Liquid Limit, dan Plastis Limit ini kita
dapat menentukan indeks plastisitas (PI) dan Indeks Cair (LI) :
12
Page 13
PI = WL – Wp = 59.33% - 33.75 % = 25.58 %
Wc – Wp 36.39% - 33.75 % LI = = = 0.103
PI 25.58%
Dari buku referensi Mekanika Tanah I, karangan Harry Christiady
Hardiyatmo, penerbit PT. Gramedia Pustaka Utama Jakarta, halaman
34, tabel 1.5.
PI Sifat Tanah Macam tanah Kohesi0 Non plastis Pasir Non kohesif
<7 Plastisitas rendah Lanau Kohesif sebagian7- 17 Plastisitas sedang Lempung berlanau Kohesif >17 Plastisitas tinggi Lempung Kohesif
Dari tabel di atas, maka dapat disimpulkan bahwa contoh tanah yang
digunakan untuk percobaan termasuk tanah berjenis lempung dengan sifat
tanah plastisitas tinggi dan kohesif, serta dalam keadaan keras.
13
Page 14
BAB V
ANALISA AYAKAN
V.1. Tujuan
Untuk mengetahui gradasi butiran tanah.
Untuk mengetahui klasifikasi tanah.
V.2. Alat – alat yang Digunakan
Satu set ayakan + penggetar
Sikat pembersih
Timbangan (ketelitian 0.1 gram)
V.3. Dasar Teori
Untuk menentukan ukuran butiran tanah dapat dilakukan dengan dua cara yaitu:
a. Analisa ayakan
b. Analisa hydrometer
Analisa ayakan adalah cara menentuakn ukuran butiran tanah dengan mengayak
dan menggetarkan contoh tanah melalui satu set ayakan, dimana diameter ayakan
tersebut makin ke bawah makin kecil secara berurutan.
V.4. Jalannya Percobaan
1.Berat masing-masing ayakan ditimbang.
2.Ayakan disusun sedemikian rupa sehingga ayakan dengan diameter terbesar
berada paling atas dan diameter yang lebih kecil pada bagian bawah.
3. Contoh tanah dimasukkan dan digetarkan dengan mesin penggetar kira-kira
menit.
4. Berat masing-masing ayakan + tanah yang tertahan ditimbang.
5. Dari grafik analisa ayakan tersebut dapat diketahui jenis tanah dan
gradasinya.
14
Page 15
V.5. Data Pengamatan dan Perhitungan
` Diameter Berat KosongBerat
Ayakan+tanah Berat Tinggal % Tinggal % LolosAyakan (mm) (gr) (gr) (gr) Kumulatif
4 4.750 428.400 639.800 211.400 15.298 84.7028 2.360 464.300 651.600 187.300 13.554 71.14816 1.000 409.300 552.100 142.800 10.334 60.81530 0.600 400.700 601.100 200.400 14.502 46.31350 0.300 390.400 602.200 211.800 15.327 30.986100 0.150 390.800 574.400 183.600 13.286 17.700200 0.075 392.200 547.600 155.400 11.245 6.455
Dasar 452.400 541.600 89.200 6.455 0.000Total = 1381.900 100.000
Contoh perhitungan :
No. ayakan = 4
Diameter = 4.75 mm
Berat ayakan = 428.40 gram
Berat ayakan + berat tertinggal = 639.800 gram
Berat tertinggal = 211.400 gram
% tinggal kumulatif = (211.400/1381.900) x 100 % = 15.298%
% lolos kumulatif = 100 % -15.298% = 84.702 %
Dari data-data dan grafik percobaan karakterisitik didapat :
15
Page 16
D10= 0.1
D30= 0.3
D60= 1
Coeficient of Uniformity :
Cu = D60 / D10
Cu = 10
Coeficient of Curvature :
Cc = ( D30 )2 / ( D60 x D10 )
Cc = 0.9
V.6. Kesimpulan
Berdasarkan klasifikasi jenis tanah menurut “ The Unified Soil Clasification
System (ASTM D 2487 ) After USAWES ( 1967 ) ”, maka contoh tanah ayakan
tersebut termasuk golongan pasir karena lebih dari 50% kurva tersebut (84 % )lolos
dari ayakan no 4 dan terletak pada diameter butiran antara 0.075 mm sampai 5 mm.
Apabila dilihat dari besar Cu dan Cc maka tanah ini termasuk tanah yang
bergradasi buruk dan memiliki keseragaman yang jelek karena nilai Cu lebih dari 6
tetapi nilai Cc tidak berada diantara 1 dan 3, dan. Jadi tanah ini termasuk jenis SP (
poorly graded sand, pasir gradasi buruk, pasir berkerikil, sedikit atau tidak
mengandung butiran halus ).
16
Page 17
BAB VI
DIRECT SHEAR TEST
VI.1. Tujuan
Untuk menetahui :
Sudut geser dalam ( )
Kohesi ( c )
VI.2. Alat-alat yang Dipergunakan
Mesin geser
Proving Ring 12188
Beban (load) = 5 kg, 10 kg, 15 kg
Cetakan
Stop Watch
Trimmer
VI.3. Jalannya Percobaan
1.Menyiapkan contoh tanah untuk 3 kali percobaan dan untuk tiap percobaan
contoh tanah tsb harus mempunyai kepadatan yang sama.
2.Contoh tanah dimasukkan ke dalam shear box.
3.Beban vertikal/normal load dan gaya geser dikerjakan (blok + bagian diatas
sample beratnya 4.67 kg).
4.Bagian atas dan bagian bawah dipisahkan dengan sekrup pemisah.
5.Untuk contoh tanah yang jenuh, tempatnya diisi air dan batu pori harus dibasahi
dulu sebelum dipasang.
6.Pembacaan dilakukan tiap selang waktu 15 detik pada dua menit pertama,
selanjutnya pembacaan dilakukan tiap selang waktu 30 detik sampai tanah
tersebut runtuh.
7.Test tersebut diulangi lagi dengan beban vertikal yang berbeda (5 kg, 10
kg, 15 kg)
VI.4. Data Pengamatan dan Perhitungan
17
Page 18
Direct Shear Stress I :
berat container 109.2 gramberat container + tanah 242.5 gramberat tanah 133.3 gramkecepatan pembebanan 0.02 mm/detikload 5 kgnormal load 9.67 kgfaktor kalibrasi 0.40983
Time Horz. Disp Strain Corr Area Load RingHorz. Shear
Shear Stress
Normal Stress
(sec) ∆H (mm) (%) A'(cm2) Dial ReadingForce (P)
(kg) (kg/cm2) (kg/cm2
)
0 0 0 36 0 0.0000 0.0000 0.268615 0.3 0.5 35.82 6 2.4590 0.0686 0.270030 0.6 1 35.64 8 3.2786 0.0920 0.271345 0.9 1.5 35.46 9.5 3.8934 0.1098 0.272760 1.2 2 35.28 11 4.5081 0.1278 0.274175 1.5 2.5 35.1 12.8 5.2458 0.1495 0.275590 1.8 3 34.92 13.5 5.5327 0.1584 0.2769
105 2.1 3.5 34.74 15 6.1475 0.1770 0.2784120 2.4 4 34.56 15.7 6.4343 0.1862 0.2798150 3 5 34.2 17 6.9671 0.2037 0.2827180 3.6 6 33.84 18.5 7.5819 0.2241 0.2858210 4.2 7 33.48 19.2 7.8687 0.2350 0.2888240 4.8 8 33.12 18.9 7.7458 0.2339 0.2920270 5.4 9 32.76 18 7.3769 0.2252 0.2952300 6 10 32.4 18 7.3769 0.2277 0.2985330 6.6 11 32.04 16.5 6.7622 0.2111 0.3018360 7.2 12 31.68 16.5 6.7622 0.2135 0.3052390 7.8 13 31.32 16.5 6.762195 0.216 0.309
Direct Shear Stress II :
18
Page 19
berat container 109.3 gramberat container + tanah 244.4 gramberat tanah 135.2 gramkecepatan pembebanan 0.02 mm/detikload 10 kgnormal load 14.67 kgfaktor kalibrasi 0.40983
TimeHorz. Disp Strain Corr Area Load Ring Horz. Shear
Shear Stress
Normal Stress
(sec)∆H
(mm) (%) A'(cm2)Dial
Reading Force (P)(kg) (kg/cm2) (kg/cm2
)
0 0 0 36 0 0.0000 0.0000 0.407515 0.3 0.5 35.82 8 3.2786 0.0915 0.409530 0.6 1 35.64 12 4.9180 0.1380 0.411645 0.9 1.5 35.46 14.2 5.8196 0.1641 0.413760 1.2 2 35.28 16 6.5573 0.1859 0.415875 1.5 2.5 35.1 17 6.9671 0.1985 0.417990 1.8 3 34.92 18.5 7.5819 0.2171 0.4201
105 2.1 3.5 34.74 20 8.1966 0.2359 0.4223120 2.4 4 34.56 22 9.0163 0.2609 0.4245150 3 5 34.2 25 10.2458 0.2996 0.4289180 3.6 6 33.84 27.5 11.2703 0.3330 0.4335210 4.2 7 33.48 28 11.4752 0.3427 0.4382240 4.8 8 33.12 25.3 10.3687 0.3131 0.4429270 5.4 9 32.76 23 9.4261 0.2877 0.4478300 6 10 32.4 22 9.0163 0.2783 0.4528330 6.6 11 32.04 22.3 9.1392 0.2852 0.4579360 7.2 12 31.68 22.3 9.1392 0.2885 0.4631390 7.80 13.00 31.32 22.30 9.1392 0.2918 0.4684
Direct Shear Stress III :
berat container 109.2 gram
19
Page 20
berat container + tanah 244.8 gramberat tanah 135.6 gramkecepatan pembebanan 0.02 mm/detikload 15 kgnormal load 19.67 kgfaktor kalibrasi 0.40983
TimeHorz. Disp Strain Corr Area Load Ring Horz. Shear
Shear Stress
Normal Stress
(sec)∆H
(mm) (%) A'(cm2) Dial Reading Force (P)(kg) (kg/cm2) (kg/cm2
)
0 0 0 36 0 0.0000 0.0000 0.546415 0.3 0.5 35.82 7.9 3.2377 0.0904 0.549130 0.6 1 35.64 11.3 4.6311 0.1299 0.551945 0.9 1.5 35.46 14.5 5.9425 0.1676 0.554760 1.2 2 35.28 17.2 7.0491 0.1998 0.557575 1.5 2.5 35.1 20 8.1966 0.2335 0.560490 1.8 3 34.92 21.9 8.9753 0.2570 0.5633
105 2.1 3.5 34.74 24.5 10.0408 0.2890 0.5662120 2.4 4 34.56 26.5 10.8605 0.3143 0.5692150 3 5 34.2 29.4 12.0490 0.3523 0.5751180 3.6 6 33.84 33.8 13.8523 0.4093 0.5813210 4.2 7 33.48 35.4 14.5080 0.4333 0.5875240 4.8 8 33.12 32.5 13.3195 0.4022 0.5939270 5.4 9 32.76 30 12.2949 0.3753 0.6004300 6 10 32.4 27 11.0654 0.3415 0.6071330 6.6 11 32.04 27 11.0654 0.3454 0.6139360 7.2 12 31.68 27 11.0654 0.3493 0.6209390 7.8 13 31.32 27 11.0654 0.3533 0.6280
Contoh perhitungan ( beban = 5 kg )
berat container 109.2 gramberat container + tanah 242.5 gramberat tanah 133.3 gramkecepatan pembebanan 0.02 mm/detikload 5 kgnormal load 9.67 kgfaktor kalibrasi 0.40983
Time ( T ) = 15 detik
Horizontal displacement = ( H ) = T x 0.02 = 15 x 0.02 = 0.3 mm
Unit strain = H / H = 0.3 / 60 x 100 = 0.5 %
Horizontal Shear Force = 6 x 0.40983 = 2.4590 kg
Shear Stress =HSF / Corr Area = 2.4590 / 35.82 = 0.0686 kg/cm2
Normal Stress = Normal Load/Corr Area= 9.67 /35.82 = 0.2700 kg/cm2
20
Page 21
Grafik 6.1. Grafik di atas hubungan antara regangan (strain) dan tegangan geser tanah
(shear stress) untuk beban 5, 10, dan 15 kg
Grafik 6.2. Grafik hubungan antara tegangan normal dan tegangan geser tanah
VI.5. Kesimpulan
21
Page 22
Dari grafik hubungan horizontal strain dan shear stress serta normal stress dan
shear stress, maka dapat diperoleh :
a. harga c pada percobaan = 0.0571 kg/cm2
b.harga pada percobaan = arc tangen 0.6021
= 31.050
BAB VIII
UNCONFINED COMPRESSION TEST
22
Page 23
VIII.1. Tujuan
Untuk mempermudah perhitungan kekokohan tanah liat dan menentukan
kohesi (c).
VIII.2. Alat-alat yang Dipergunakan
Compression Machine (Mesin penekan)
Trimmer
Batu pori
Triaxial Test
VIII.3. Dasar Teori
Pengujian ini merupakan pengujian kekuatan geser yang sering digunakan dan
cocok untuk jenis tanah liat. Pada pengujian ini tanah liat tidak diberikan
tekanan lateral ( 3 = 0 ). Kondisi-kondisi tegangan tersebut dapat disajikan
dalam bentuk lingkaran mohr atau titik tegangan pada setiap tahap pengujian
khususnya pada keadaan runtuh, dan dapat digambarkan sebuah garis selubung
keruntuhan dan parameter-parameter kekuatan geser tanah tersebut dapat
digunakan.
VIII.4. Jalannya Percobaan
1.Sample tanah dipersiapkan.
2.Sample tanah dipotong dengan trimmer sehingga berbentu silinder dengan
diameter D = 3.8 cm dan tinggi H = 7.6 cm (syarat H/D < = 2).
3.Setelah berbentuk contoh tanah tersebut, sample tanah diletakkan pada
compression machine.
4.Kemudian diberikan beban axial, yaitu dengan menghidupkan mesin penetrasi
5.Pembacaan dan pencatatan dilakukan terhadap manometer yang menunjukan
penurunan dan besarnya beban axial.
6.Pembacaan dilakukan pada dial penurunan tiap 50 skala proving ring (0.5 mm)
7.Pembacaan dihentikan jika skala penurunan menunjukkan penurunan secara
tiba-tiba, tanah mulai runtuh dan dicatat besarnya beban axial.
8.Bila tidak terjadi penurunan maka pembacaan dihentikan hanya sampai 20 %
deformasi dari tinggi totalnya karena tanah tersebut bersifat plastis.
23
Page 24
VIII.5. Data Pengamatan dan Perhitungan
3 = 0 kg/cm2.
Deform. Load Load Unit StrainArea Corr.
Factor Corr. Area Deviation Stress
Dial. Dial. P e=DL/Lo 1-e A' P/A'
(kg) (cm2) (kg/cm2)50 14.00 3.9325 0.0066 0.9934 11.4105 0.3446100 23.00 6.4605 0.0132 0.9868 11.4865 0.5624150 26.00 7.3031 0.0197 0.9803 11.5636 0.6316200 26.70 7.4998 0.0263 0.9737 11.6418 0.6442250 24.00 6.7414 0.0329 0.9671 11.7210 0.5752300 23.00 6.4605 0.0395 0.9605 11.8012 0.5474350 22.30 6.2638 0.0461 0.9539 11.8826 0.5271
Contoh perhitungan :
Tinggi sampel = 7.6 cm
Diameter sampel = 3.8 cm
Luas sample = 11.341 cm2
Deform dial = 50
Load dial = 14
Load P = 14 x 0.28089 = 3.9325 kg
L = 50 x 0.001 = 0.5 cm
Unit Strain () = L / Lo = 0.05 / 76 = 0.0066
Area Corr Factor = 1 – = 1 – 0.0066= 0.9934
Corr Area ( A’ ) = A / 0.9934= 11.341 / 0.9934= 11.4105cm2
Deviator Stress = P / A’ = 3.9325 / 11.4105 = 0.3446 kg/cm2
24
Page 25
Grafik 8.1. Grafik yang menunjukkan hubungan antara regangan (strain) dan deviator stress tanah
Grafik 8.2. Grafik yang menunjukkan hubungan antara normal stress dan deviator stress tanah
VIII.6. Kesimpulan
Dari grafik hasil percobaan, maka dapat diperoleh:
1. Sudut geser ( ) = 00
2. Kohesi ( c ) = deviator max / 2
= 1.0447/ 2 = 0.52235 kg/cm2
25
Page 27
PROCTOR TEST
IX.1. Tujuan
Tujuan dari percobaan ini dilakukan adalah untuk mendapatkan berat
volume kering maksimum dan kadar air optimum suatu contoh tanah, atau
untuk mengetahui kepadatan kering maksimum dari contoh tanah di
laboratorium yang dapat dicapai dengan suatu standart tertentu.
IX.2. Alat –alat yang Digunakan
Alat proctor jenis standart dengan mold besar
Piknometer
Timbangan dengan kapasitas maksimum 1 kg (ketelitian 0.1 gram)
Timbangan dengan kapasitas maksimum 10 kg (ketelitan 1 gram)
Cawan
Oven
Ayakan nomer 4 dan nomer 50
Gelas ukuran dan pipet testes
Penggaris berskala inch
IX.3. Jalannya Percobaan
1. Cetakan silinder / mold diukur tinggi dan diameternya untuk
mengetahui volume cetakan kemudian mold kosong tersebut
ditimbang.
2. Untuk menentukan Gs diambil contoh tanah kering yang lolos ayakan
nomer 50. dalam hal ini besar Gs hanya ditentukan hanya dengan
sekali percobaan.
3. Contoh tanah kering yang lolos ayakan nomer 4 ditimbang seberat ±
5000 gram.
4. Contoh tanah tersebut dicampur air untuk mengubah kadar airnya.
Banyaknya air yang ditambahkan bisa diperkirakan dengan
menentukan kadar air perkiraannya.
27
Page 28
5. Lalu contoh tanah dimasukkan kedalam mold dan dipadatkan dengan
alat penumbuk khusus ( berat penumbuk 5.5 lb dan tinggi jatuh 12
inch). Pemadatan itu dilakukan dalam tiga lapisan lalu ditumbuk
sebanyak 55 kali setiap lapisan.
6. Selanjutnya tanah diratakan dan collar dilepaskan, mold diangkat dan
silinder dasar dilepas.
7. Mold dan tanah didalamnya ditimbang bersama sama untuk
menentukan τ tanah.
8. Contoh tanah diambil sedikit dibagian atas dan dibawah untuk
menentukan Wc dari contoh tanah tersebut.
9. Percobaan ini dilakukan 6 kali dengan menambahkan kadar air atau
mengubah kadar airnya.
IX.4. Data dan Perhitungan
Berat mold = 2839 gram
Volume mold = 2135,97 gram/cm3 (d = 15,25 cm, t = 11,7 cm)
Gs = 2.7
Berat Mold + Berat
Berat cawan+
Berat cawan+ Berat air
Berat tanah Wc Wc
Tanah Cawan tanah basah tanah kering kering rata-rata(gr) (gr) (gr) (gr) (gr) (gr) 6604 6 31.3 28.3 3 22.3 13.45291 13.39312
9.1 29.5 27.1 2.4 18 13.33333 7073 9.8 26.1 23.6 2.5 13.8 18.11594 19.67441
9.9 27.6 24.5 3.1 14.6 21.23288 7244.9 9.6 36.5 31.7 4.8 22.1 21.71946 21.62362
9.4 26.9 23.8 3.1 14.4 21.52778 6964.7 9.1 45 37.5 7.5 28.4 26.40845 26.03317
8.9 47.1 39.3 7.8 30.4 25.65789
28
Page 29
TABEL PROCTOR MODIFIED
Berat Mold Berat Wc Berat Vol Berat Vol n e ZAV
+ Tanah Tanah (%) Tanah(γb)Tanah
kering(γd) (gr) (gr) (gr) (gr)
6034.1 3833.1 3.54 1.805 1.743 0.280 0.390 2.4236284 4083 6.52 1.922 1.805 0.304 0.436 2.260
6620.7 4419.7 8.5 2.081 1.918 0.346 0.530 2.1636684.6 4483.6 11.78 2.111 1.888 0.335 0.504 2.0206473.7 4272.7 15.76 2.012 1.738 0.278 0.386 1.869
Contoh perhitungan : (Percobaan 1)
Berat tanah = berat mold & tanah – berat mold
= 6034.1 - 2201
= 3833.1 gr
γtotal =
=
= 1.805 gr/cm3
γd =
=
= 1.743 gr/cm3
γZAV =
=
= 2.423
n =
Page 30
=
= 0.280
e =
=
= 0.390
9.1 Grafik Proctor Chart II Hubungan Antara WC dengan Berat Jenis Kering dan ZAV
9.2 Grafik Proctor Chart II Hubungan Antara WC dengan e dan n
30
Page 31
IX.5. Kesimpulan
Dari hasil perhitungan dan grafik hubungan Wc dan volume kering diperoleh :
- Wc optimum = 15.76%
- γ dry maksimum = 1.918 gr/cm³
Bila Wc bertambah maka kepadatan tanah akan bertambah sampai mencapai
kepadatan maksimum pada Wc optimum, setelah itu penambahan air akan
mengakibatkan turunnya kepadatan tanah karena air akan menggantikan butir butir
tanah.
Wc optimum yang dihasilkan dapat digunakan sebagai acuan pemadatan tanah di
lapangan.
Kepadatan tanah maksimum terjadi pada saat volume udara dalam tanah mencapai
keadaan minimum
Ada waktu dimana porositas tinggi mengakibatkan kadar air tinggi, namun ada saat
tertentu dimana kadar air rendah pada porositas yang tinggi, dan apabila dilanjutkan
akan menunjukkan kenaikan kembali.
BAB X
31
Page 32
Beban test
Beban standart test
CALIFORNIA BEARING RATIO
X.1. Tujuan
Tujuan dari percobaan ini adalah untuk mencari kekokohan dari suatu tanah yang akan
digunakan untuk subgrade atau pondasi dari suatu jalan raya.
Caranya membandingkan hasil tes dengan suatu standard ( dalam % )
C.B.R = x 100 %
Beban standard test C.B.R 0.1” = 3000 lbs
Beban standard test C.B.R 0.2” = 4500 lbs
X.2 . Alat – alat yang Digunakan
Satu set alat proctor jenis standart dengan mold besar.
Mesin penekan hydrolic dengan proving ring 4850 dan kecepatan penekanan 0.05 “/menit.
Dial gage dengan kepekaan 0.001”
Torak penetrasi dengan diameter 1.954”, panjang ± 7.5” dan luasnya 3 inch2 .
Static load 10 lbs.
X.3 . Jalannya Percobaan
1. Percobaan ini dilakukan bersama dengan proctor test.
2. Pada keadaan kira-kira kadar air optimum, mold dan contoh tanah di dalamnya diletakkan
dibawah torak penetrasi pada mesin tekan hyrolic.
3. Contoh tanah pada mold diberi static load 10 lbs.
4. Pembacaan dilakukan pada setiap penetrasi 0.025” dari 0.010-0.200 dan pada tiap
penetrasi 0.050” dari 0.200-0.500.
X.4. Data dan Perhitungan
Penetratio Load Dial Load (kg) Load (lb)
32
Page 33
n(inch)
0.025 26 137.4178 302.94930.05 61 322.4033 710.76570.075 107 565.5271 1246.75290.1 164 866.7892 1910.9109
0.125 232 1226.1896 2703.23990.15 306 1617.3018 3565.48020.175 374 1976.7022 4357.80910,2 430 2272.6790 5010.3153
Contoh perhitungan :
Load ( kg ) = 26 x 5.2853
= 137.4178 kg
Load ( lbs ) = Load ( kg)/ 0.4536
= 137.4178 / 0.4536
= 302.9493 lbs
X.5. Kesimpulan
1. Untuk CBR 0.1” = (1910.9109/ 3000) x 100 %
= 63.6970 %
2. Untuk CBR 0.2” = (5010.3153/ 4500 ) x 100 %
= 111.3403 %
3. Nilai CBR 0.1” < CBR 0.2 maka hal ini menunjukkan bahwa semakin dalam tanah, maka
kekuatan yang dapat ditahan oleh tanah semakin besar. Sehingga kita ambil nilai CBR yang
terbesar. Bila nilai CBR 0.1” > CBR 0.2” maka hal ini menunjukkan bahwa tanah di
permukan mempunyai kekuatan yang lebih besar dari pada tanah yang ada di lapisan dalam,
tetapi hal ini tidak menjadi masalah dalam pembuatan subgrade karena tanah yang lebih dalam
akan menahan beban yang lebih kecil dari pada tanah yang ada di permukaan. Hal ini
disebabkan karena penurunan pertama ( yaitu di permukaan ) mengalami beban yang lebih
besar bila dibandingkan dengan penurunan yang berikutnya.
33
Page 35
BAB XI
SONDIR
1. Tujuan
Tujuan dari percobaan ini dilakukan adalah untuk mendapatkan indikasi kekuatan dan
jenis berbagai lapisan tanah
2. Alat – alat yang Digunakan
Sondir type Gouda dengan kapasitas 2.5 ton
Bikonus dari tipe Begemann dengan luas konus 10 cm2 , luas selubung gesek 150
cm2 dan luas torak (piston) 10 cm2
Pipa sondir (rod) dengan inner rodnya
Manometer
3. Cara Kerja
Pipa sondir dengan bikonus diujung terbawah ditekan masuk kedalam tanah dengan
kecepatan 2 cm / detik sampai mencapai kedalaman yang dikehendaki. Pada saat ini
bagian belakang konus dan bagian depan selubung gesek dalam keadaan berhimpit. Bila
data diperlukan pada kedalaman ini, maka inner rod kemudian ditekan, sehingga hanya
konus saja yang tertekan kebawah sampai jarak tertentu dan tekanan konus dapat dibaca
pada manometer yang disebut sebagai ‘pembacaan I’. Bila inner rod ditekan terus, gesek
yang berkerja dapat diukur oleh manometer disebutkan sebagai ‘pembacaan II’.
Pemcaan dilakukan setiap kedalaman 20 cm dan setiap 1 meter disambung dengan rod
yang lain. Pembacaan III yaitu pembacaan hambatan seluruh pipa tidak perlu dicatat.
Jadi pada pembacaan menunjukkan :
Besarnya konus
Konus dan gesekan
Konus, gesekan dan rod turun bersama sehingga diabaikan
35
Page 36
Dimana :
4. Perkiraan Susunan Tanah Bedasarkan Sondir
Berdasarkan data data hubungan tekanan konus dan friction rationya, beberapa ahli
berusaha memperkirakan susunan tanah dengan hasil boring. Schmertmann meringkas
hasil-hasil tersebut seperti di bawah ini :
Fr=(fs/qs)x100% Jenis Tanah
0%-0.5% Rock,Shells&Loose
0.5%-2% Sand/Gravel
2%-6%
Clay-Sand
Mixture&Silt
>6% Clay
Pembacaan ITekanan Konus (qc) = x luas piston
Luas Konus
Pembacaan II – Pembacaan ILocal friction (fs) = x luas piston
Luas selubung gesek
Jumlah hambatan pelekat (JHP) = Σ (fs x 20)
fsFriction Ratio (fr) = x 100 %
Qc
36
Page 37
5. Data dan Perhitungan
Dalam Konus Konus+ Kleef
Local Friction fs x 20 JHP Friction
m cm(qc) Kleef (fs) Ratio
(kg/cm2) (kg/cm2) (kg/cm2) (kg/cm2) (kg/cm) (kg/cm) (%)
0
0 0 0 0 0.000 0.000 0.000 0.00020 0 0 0 0.000 0.000 0.000 0.00040 2 3 1 0.067 1.333 1.333 3.33360 2 4 2 0.133 2.667 4.000 6.66780 2 4 2 0.133 2.667 6.667 6.667
1
0 2 4 2 0.133 2.667 9.333 6.66720 1 2 1 0.067 1.333 10.667 6.66740 1 2 1 0.067 1.333 12.000 6.66760 1 2 1 0.067 1.333 13.333 6.66780 1 2 1 0.067 1.333 14.667 6.667
2
0 1 2 1 0.067 1.333 16.000 6.66720 1 2 1 0.067 1.333 17.333 6.66740 1 2 1 0.067 1.333 18.667 6.66760 1 2 1 0.067 1.333 20.000 6.66780 1 2 1 0.067 1.333 21.333 6.667
3
0 1 2 1 0.067 1.333 22.667 6.66720 2 3 1 0.067 1.333 24.000 3.33340 2 3 1 0.067 1.333 25.333 3.33360 3 5 2 0.133 2.667 28.000 4.44480 3 5 2 0.133 2.667 30.667 4.444
4
0 2 4 2 0.133 2.667 33.333 6.66720 2 4 2 0.133 2.667 36.000 6.66740 2 4 2 0.133 2.667 38.667 6.66760 3 5 2 0.133 2.667 41.333 4.44480 3 6 3 0.200 4.000 45.333 6.667
5
0 4 6 2 0.133 2.667 48.000 3.33320 3 5 2 0.133 2.667 50.667 4.44440 5 9 4 0.267 5.333 56.000 5.33360 4 5 1 0.067 1.333 57.333 1.66780 4 6 2 0.133 2.667 60.000 3.333
6
0 5 8 3 0.200 4.000 64.000 4.00020 5 8 3 0.200 4.000 68.000 4.00040 5 8 3 0.200 4.000 72.000 4.00060 6 10 4 0.267 5.333 77.333 4.44480 6 10 4 0.267 5.333 82.667 4.444
7
0 6 10 4 0.267 5.333 88.000 4.44420 5 8 3 0.200 4.000 92.000 4.00040 5 8 3 0.200 4.000 96.000 4.00060 7 10 3 0.200 4.000 100.000 2.85780 7 10 3 0.200 4.000 104.000 2.857
8
0 10 14 4 0.267 5.333 109.333 2.66720 10 15 5 0.333 6.667 116.000 3.33340 10 15 5 0.333 6.667 122.667 3.33360 12 18 6 0.400 8.000 130.667 3.33380 12 16 4 0.267 5.333 136.000 2.222
90 5 10 5 0.333 6.667 142.667 6.66720 5 9 4 0.267 5.333 148.000 5.333
37
Page 38
40 6 10 4 0.267 5.333 153.333 4.44460 6 10 4 0.267 5.333 158.667 4.44480 7 12 5 0.333 6.667 165.333 4.762
10
0 7 12 5 0.333 6.667 172.000 4.76220 4 10 6 0.400 8.000 180.000 10.00040 4 8 4 0.267 5.333 185.333 6.66760 4 8 4 0.267 5.333 190.667 6.66780 4 6 2 0.133 2.667 193.333 3.333
11
0 5 10 5 0.333 6.667 200.000 6.66720 7 10 3 0.200 4.000 204.000 2.85740 5 10 5 0.333 6.667 210.667 6.66760 4 8 4 0.267 5.333 216.000 6.66780 3 6 3 0.200 4.000 220.000 6.667
12
0 3 6 3 0.200 4.000 224.000 6.66720 5 10 5 0.333 6.667 230.667 6.66740 6 10 4 0.267 5.333 236.000 4.44460 5 10 5 0.333 6.667 242.667 6.66780 4 8 4 0.267 5.333 248.000 6.667
13
0 4 8 4 0.267 5.333 253.333 6.66720 8 12 4 0.267 5.333 258.667 3.33340 8 12 4 0.267 5.333 264.000 3.33360 12 20 8 0.533 10.667 274.667 4.44480 14 20 6 0.400 8.000 282.667 2.857
14
0 8 14 6 0.400 8.000 290.667 5.00020 8 14 6 0.400 8.000 298.667 5.00040 10 15 5 0.333 6.667 305.333 3.33360 10 15 5 0.333 6.667 312.000 3.33380 12 20 8 0.533 10.667 322.667 4.444
15
0 10 16 6 0.400 8.000 330.667 4.00020 10 16 6 0.400 8.000 338.667 4.00040 10 18 8 0.533 10.667 349.333 5.33360 8 14 6 0.400 8.000 357.333 5.00080 8 14 6 0.400 8.000 365.333 5.000
16
0 8 12 4 0.267 5.333 370.667 3.33320 8 12 4 0.267 5.333 376.000 3.33340 10 16 6 0.400 8.000 384.000 4.00060 10 16 6 0.400 8.000 392.000 4.00080 12 20 8 0.533 10.667 402.667 4.444
17
0 10 14 4 0.267 5.333 408.000 2.66720 10 14 4 0.267 5.333 413.333 2.66740 8 12 4 0.267 5.333 418.667 3.33360 8 16 8 0.533 10.667 429.333 6.66780 9 14 5 0.333 6.667 436.000 3.704
18
0 8 12 4 0.267 5.333 441.333 3.33320 8 12 4 0.267 5.333 446.667 3.33340 8 12 4 0.267 5.333 452.000 3.33360 6 10 4 0.267 5.333 457.333 4.44480 20 26 6 0.400 8.000 465.333 2.000
19
0 24 30 6 0.400 8.000 473.333 1.66720 14 18 4 0.267 5.333 478.667 1.90540 10 14 4 0.267 5.333 484.000 2.66760 10 16 6 0.400 8.000 492.000 4.00080 14 28 14 0.933 18.667 510.667 6.667
20 0 18 28 10 0.667 13.333 524.000 3.704
38
Page 39
20 20 30 10 0.667 13.333 537.333 3.33340 20 30 10 0.667 13.333 550.667 3.33360 20 30 10 0.667 13.333 564.000 3.33380 20 30 10 0.667 13.333 577.333 3.333
21
0 14 24 10 0.667 13.333 590.667 4.76220 10 18 8 0.533 10.667 601.333 5.33340 8 14 6 0.400 8.000 609.333 5.00060 9 14 5 0.333 6.667 616.000 3.70480 10 16 6 0.400 8.000 624.000 4.000
22
0 10 16 6 0.400 8.000 632.000 4.00020 10 14 4 0.267 5.333 637.333 2.66740 10 16 6 0.400 8.000 645.333 4.00060 10 16 6 0.400 8.000 653.333 4.00080 9 14 5 0.333 6.667 660.000 3.704
23
0 20 30 10 0.667 13.333 673.333 3.33320 20 30 10 0.667 13.333 686.667 3.33340 20 30 10 0.667 13.333 700.000 3.33360 20 30 10 0.667 13.333 713.333 3.33380 20 30 10 0.667 13.333 726.667 3.333
24
0 24 30 6 0.400 8.000 734.667 1.66720 22 30 8 0.533 10.667 745.333 2.42440 22 32 10 0.667 13.333 758.667 3.03060 28 30 2 0.133 2.667 761.333 0.47680 20 30 10 0.667 13.333 774.667 3.333
25
0 20 30 10 0.667 13.333 788.000 3.33320 20 30 10 0.667 13.333 801.333 3.33340 30 36 6 0.400 8.000 809.333 1.33360 40 50 10 0.667 13.333 822.667 1.66780 50 60 10 0.667 13.333 836.000 1.333
26
0 90 100 10 0.667 13.333 849.333 0.74120 5 28 23 1.533 30.667 880.000 30.66740 5 48 43 2.867 57.333 937.333 57.33360 7 50 43 2.867 57.333 994.667 40.95280 7 185 178 11.867 237.333 1232.000 169.524
Contoh perhitungan:
Pada kedalaman 0,6 meter :
qc = (15/10) x 10
= 15 kg /cm2
fs = (20 – 15 ) / 150 x 10
= 0,333 kg /cm
fs x 20 = 0.333 x 20
= 6,667 kg /cm
39
Page 40
JHP = ∑ (fs x 20)
= 6,667 kg /cm
Fr = fs/ qc x 100 %
= 0,333 / 15 x 100 %
= 2,222 %
XI. 6. Kesimpulan
Berdasarkan hasil sondir dapat diperkirakan daya dukung pondasi dan susunan
lapisan tanah
Dari hasil sondir diperoleh :
40
Page 41
0.20 – 0.60 : Clay-Sand Mixture&Silt
0.80 – 2.40 : Sand/Gravel
2.60 : Clay-Sand Mixture&Silt
2.80 – 3.40 : Sand/Gravel
3.60 : Clay-Sand Mixture&Silt
3.80 – 4.60 : Sand/Gravel
4.80 – 5.00 : Clay-Sand Mixture&Silt
5.20 – 5.40 : Sand/Gravel
5.60 : Clay-Sand Mixture&Silt
5.80 : Sand/Gravel
6.00 – 6.40 : Clay-Sand Mixture&Silt
6.60 – 6.80 : Sand/Gravel
7.00 : Clay-Sand Mixture&Silt
7.20 – 8.20 : Sand/Gravel
Page 43
CONSOLIDATION TEST
XII.1. Tujuan
Tujuan percobaan ini adalah untuk mencari parameter – parameter yang
diperlukan untuk menentukan besarnya penurunan yang terjadi akibat beban dan
kecepatan penurunan. Parameter yang diperlukan ini adalah waktu penurunan 50
%, waktu penurunan 90 %, Cv (coefficient of consolidation) dan Cc
( compression index)
XII.2. Alat – alat yang Digunakan
Consolidometer
Peralatan yang membentuk contoh tanah, terdiri dari “sample cutter”
diameter 6.99 cm yang sekaligus merupakan ring dan trimmer
Beban
Stopwatch
Dial gauge (skala 0.01 mm)
XII.3. Jalannya Percobaan
1. Contoh tanah dibentuk dalam cetakan yang berbentuk ring dan diratakan.
Volume contoh tanah dapat ditentukan dengan mengukur diameter dan tebal
contoh tanah.
2. Batu pori diletakkan diatas dan dibawah contoh tanah tersebut, sehingga
pengaliran air bisa diasumsikan menuju keatas dan kebawah saja (DOUBLE
DRAINAGE). Asumsi berikutnya adalah tanah dalam keadaan saturated,
sehingga selama melakukan percobaan ini tanah selalu terendam air.
3. Consolidometer balance dibuat horizontal sebelum pembebanan agar tidak
ada tekanan pada contoh tanah.
4. Pembebanan dilakukan dengan cara meletakkan beban pada ujung sebuah
balok datar (loading plate). Pada saat dilakukan pembebanan, stopwatch
dijalankan pula. Pembacaan dial gauge diletakkan pada menit ke 0, 0.1, 0.25,
0.50, 1, 2.25, 4, 6.25, 10, 15, 30, 45, 60.
5. Beban dinaikkan dua kali lipat setiap 24 jam. Beban dikerjakan berturut turut
0.25, 0.50, 1, 2, 4, 8, dan beban diturunkan kembali ke 0 untuk mendapatkan
grafik rebound.
6. Pada akhir percobaan, sample tanah di oven untuk mengetahui ws.
43
Page 44
XII.4. Data dan Perhitungan
Tabel konsolidasi :
I. 0 kg/cm2 sampai 0.25 kg/cm2 II. 0.25 kg/cm2 sampai 0.5 kg/cm2
JAM T T1/2 DIAL JAM T T1/2 DIAL
(menit) (menit1/2) 0.01 mm (menit) (menit1/2) 0.01 mm7:40 0 0.00 1000 7:25 0 0.00 892
0.1 0.32 987 0.1 0.32 886.5 0.25 0.50 983 0.25 0.50 885 0.5 0.71 980 0.5 0.71 884 1 1.00 985 1 1.00 882 2.25 1.50 468 2.25 1.50 878 4 2.00 960.5 4 2.00 874.5 6.25 2.50 953 6.25 2.50 870.5 10 3.16 944 10 3.16 865.8 15 3.87 935 15 3.87 861 30 5.48 918 30 5.48 852.5 45 6.71 908.5 45 6.71 848 60 7.75 904 60 7.75 845
9:05 85 9.22 900.5 10:00 155 12.45 83910:15 155 12.45 896.9 15:30 485 22.02 83515:30 470 21.68 893
III. 0.5 kg/cm2 sampai 1 kg/cm2 IV. 1 kg/cm2 sampai 2 kg/cm2
JAM T T1/2 DIAL JAM T T1/2 DIAL
(menit) (menit1/2) 0.01 mm (menit) (menit1/2) 0.01 mm7:25 0 0.00 833 7:35 0 0.00 764
0.1 0.32 827 0.1 0.32 757 0.25 0.50 825.5 0.25 0.50 756 0.5 0.71 823.5 0.5 0.71 753.5 1 1.00 821 1 1.00 750 2.25 1.50 816 2.25 1.50 744 4 2.00 811.5 4 2.00 738 6.25 2.50 807 6.25 2.50 732.7 10 3.16 801 10 3.16 725.5 15 3.87 795 15 3.87 717 30 5.48 785 30 5.48 708.5 45 6.71 780 45 6.71 704 60 7.75 777.5 60 7.75 701
9:20 115 10.72 773 9:35 120 10.95 69711:20 235 15.33 769.1 12:15 280 16.73 692.513:06 341 18.47 768 13:55 380 19.49 691.515:30 485 22.02 766.0 15:08 453 21.28 691.0 8:03 1468 38.31 688.5
V. 2 kg/cm2 sampai 4 kg/cm2 VI. 4 kg/cm2 sampai 8 kg/cm2
JAM T T1/2 DIAL JAM T T1/2 DIAL
(menit) (menit1/2) 0.01 mm (menit) (menit1/2) 0.01 mm8:04 0 0.00 680 7:39 0 0.00 609
0.1 0.32 678 0.1 0.32 602
44
Page 45
0.25 0.50 675 0.25 0.50 598 0.5 0.71 671.5 0.5 0.71 595 1 1.00 664.5 1 1.00 590 2.25 1.50 658.3 2.25 1.50 583.5 4 2.00 653 4 2.00 576.5 6.25 2.50 645.2 6.25 2.50 570.4 10 3.16 638.5 10 3.16 563 15 3.87 628.5 15 3.87 556 30 5.48 624 30 5.48 547 45 6.71 621.5 45 6.71 543 60 7.75 617.5 60 7.75 54010:00 116 10.77 615 10:20 161 12.69 53511:23 199 14.11 613.5 12:44 305 17.46 53213:10 306 17.49 612 15:30 471 21.70 53115:30 446 21.12 680 7:25 1426 37.76 528
VII. Rebound data
Load Reading DATA8.0-4.0 536 W1= W Ring W1= 85.94.0-1.0 568 W2= W cawan B8 W2= 22.91.0-0.25 603 W3= W wsoil W1 + W2 + W3= 229.60.25-0 695 W4= W dsoil W1 + W2 + W4= 187.5
Tinggi Ring (2H) =1.87 cm
Diameter =6.98 cm
Luas Penampang =38.26 cm2
Berat Tanah Basah =120.8 gr
Berat Tanah Kering (Ws) =78.7 gr
Berat Ring + Tanah Basah =206.7 gr
Gs =2.67
Berat Air =42.1 gr
Kadar Air (%) =53.49
2Ho=Ws/(GsxA) =0.77
APPLIEDFINAL DIAL DIAL HEIGHT VOID e FITTING TIME SECOND COEFFISIEN OF COMPRESSION
PRESSURE READING CHANGE (2H) HEIGHT CONSOLIDATION INDEX
P TAYLOR CASAGRANDE 0.848 H20.197
H2
kg/cm2 cm cm 2H-2Ho T90 T50 T90 T50 Cc
45
Page 46
0 1.000 1.87 1.0996 1.4273 1881.6 570 0.0004 0.0003 -
0.108
0.25 0.892 1.8 0.9916 1.2871 2160 612 0.0003 0.0002 0.254403882
0.059
0.5 0.833 1.7 0.9326 1.2105 2232.6 540 0.0003 0.0003 0.297523184
0.069
1 0.764 1.6 0.8636 1.121 1269.6 480 0.0004 0.0003 0.32555073
0.076
2 0.689 1.6 0.7881 1.023 1353.75 360 0.0004 0.0003 0.342798451
0.080
4 0.609 1.5 0.7086 0.9198 317.4 342 0.0014 0.0003 0.349266346
0.081
8 0.528 1.4 0.6276 0.8146 0.034495442
-0.008
4 0.536 1.4 0.6356 0.825 0.068990883
-0.032
1 0.568 1.4 0.6676 0.8666 0.075458779
-0.035
0.25 0.603 1.5 0.7026 0.912 -
-0.092
0 0.695 1.6 0.7946 1.0314 -
Contoh Perhitungan :
Dial Change = 1.000-0.892=0.108
Void Height =2H-2Ho=1.87-0.77=1.0996
Void Ratio (e) =(2H-2Ho)/2Ho=(1.87-0.77)/0.77=1.4273
H =(1.87+1.8)/4=0.908 cm
CV 90 =0.848 H²/T90
=0.848*0.908²/1881.6
=0.0004
CV 50 =0.197 H²/T50
=0.197*0.908²/570
=0.0003
Cc =(e3 – e2)/log (P3/P2)
=(1.2871 – 1.2105)/log (0.5/0.25)
=-0.254403882
XII.5. Kesimpulan
1. Dari hasil percobaan dapat diketahui coefisien of consolidation dengan cara
cassagrande dan teorema taylor.
2. Nilai Cc dan CV untuk pembebanan adalah sebagai berikut :
46
Page 47
Pembebanan
(kg/cm²)
Cc CV 90 CV 50
0.00 - 0.25 00.0004 0.0003
0.25 - 0.50 0.2544038820.0003 0.0002
0.50 - 1.00 0.2975231840.0003 0.0003
1.00 - 2.00 0.325550730.0004 0.0003
2.00 - 4.00 0.3427984510.0004 0.0003
4.00 - 8.00 0.3492663460.0014 0.0003
Grafik Hubungan e dan P
0.7
0.8
0.9
1
1.1
1.2
1.3
1.4
0.01 0.1 1 10
Applied Pressure (P)
e
47
Page 48
Grafik Hubungan CV dan P
0
500
1000
1500
2000
2500
0.01 0.1 1 10
Applied Pressure (P)
CV
50
da
n C
V 9
0
T 90 T 50 Linear (T 90) Linear (T 50)
48
Page 49
Grafik T90 dan T50 :
Grafik 1 T90
0.8800
0.9000
0.9200
0.9400
0.9600
0.9800
1.0000
1.0200
0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00
T1/2
Dia
l
Grafik 1 T50
0.8800
0.9000
0.9200
0.9400
0.9600
0.9800
1.0000
1.0200
0.1 1 10 100 1000
T
Dia
l
49
5.6
9.5
Page 50
Grafik 2 T90
0.8300
0.8400
0.8500
0.8600
0.8700
0.8800
0.8900
0.9000
0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00
T1/2
Dia
l
Grafik 2 T50
0.8300
0.8400
0.8500
0.8600
0.8700
0.8800
0.8900
0.9000
0.1 1 10 100 1000
T
Dia
l
50
6
10.2
Page 51
Grafik 3 T90
0.7600
0.7700
0.7800
0.7900
0.8000
0.8100
0.8200
0.8300
0.8400
0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00
T1/2
Dia
l
Grafik 3 T50
0.7600
0.7700
0.7800
0.7900
0.8000
0.8100
0.8200
0.8300
0.8400
0.1 1 10 100 1000
T
Dia
l
51
6.1
9
Page 52
grafik 4 T 90
0.68000.69000.70000.71000.72000.73000.74000.75000.76000.7700
0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 30.00 35.00 40.00 45.00
T1/2
Dia
l
Grafik 4 T50
0.68000.69000.70000.71000.72000.73000.74000.75000.76000.7700
0.1 1 10 100 1000 10000
T
Dia
l
52
4.6
8
Page 53
grafik 5 T 90
0.60000.61000.62000.63000.64000.65000.66000.67000.68000.69000.7000
0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00
T1/2
Dia
l
Grafik 5 T 50
0.60000.61000.62000.63000.64000.65000.66000.67000.68000.69000.7000
0.1 1 10 100 1000
T
Dia
l
53
4.75
6
Page 54
grafik 6 T 90
0.52000.53000.54000.55000.56000.57000.58000.59000.60000.61000.6200
0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 30.00 35.00 40.00
T 1/2
Dia
l
Grafik 6 T 50
0.52000.53000.54000.55000.56000.57000.58000.59000.60000.61000.6200
0.1 1 10 100 1000 10000
T
Dia
l
54
3.3
5.7