kuat tekan bebas
Post on 06-Aug-2015
242 Views
Preview:
TRANSCRIPT
ɛ
LABORATORIUM UJI TANAHJURUSAN TEKNIK SIPIL
POLITEKNIK NEGERI BANDUNGJl. Gegerkalong Hilir Ds. Ciwaruga Kotak Pos 6468 BDCD Tlp. (022) 2013789, Fax. (022) 2016150 Ext. 266 Bandung
Subyek : Penyelidikan Tanah Di laboratorium Job : 1
Judul : Kuat Tekan Bebas Halaman : 12
Standar Acuan : AASHTO T – 208 – 70 dan ASTM D – 2166 – 89 I. TUJUAN
1. Menentukan nilai kekuatan tekan bebas suatu contoh tanah asli dan tidak asli
(remolded).
2. Menentukan nilai sensitifitas tanah.
II. DASAR TEORI
Uji kuat tekan bebas (Unconfined Compresion Test) merupakan cara yang
dilakukan di laboratorium untuk menghitung kekuatan geser tanah. Uji kuat ini mengukur
seberapa kuat tanah menerima kuat tekan yang diberikan sampai tanah tersebut terpisah
dari butiran-butirannya juga mengukur regangan tanah akibat tekanan tersebut.
Uji tekan bebas ini dilakukan pada contoh tanah asli dan contoh tanah tidak asli lalu
diukur kemampuannya masing-masing contoh terhadap kuat tekan bebas. Dari nilai kuat
tekan maksimum yang dapat diterima pada masing-masing contoh akan didapat sensitivitas
tanah. Nilai sensitivitas ini mengukur bagaimana perilaku tanah jika terjadi gangguan yang
diberikan dari luar.
qu Kondisi tanah asli
qu Kondisi tanah tidak asli
Page | 35
LABORATORIUM UJI TANAHJURUSAN TEKNIK SIPIL
POLITEKNIK NEGERI BANDUNGJl. Gegerkalong Hilir Ds. Ciwaruga Kotak Pos 6468 BDCD Tlp. (022) 2013789, Fax. (022) 2016150 Ext. 266 Bandung
Subyek : Penyelidikan Tanah Di laboratorium Job : 1
Judul : Kuat Tekan Bebas Halaman : 12
Tabel Konsistensi
( kg/cm2) Konsistensi
< 0,24 Very Soft
0,24 – 0,48 Soft
0,48 – 0,96 Medium Soft
0,96 – 1,92 Stiff
1,92 – 3,83 Very Stiff
> 3,83 Hard
Tabel Sensitifitas
Dalam pengujian kuat tekan babas ada beberapa syarat yang harus diperhatikan.
1. Penekanan
Sr = Kecepatan regangan berkisar antara 0,5 – 2 % permenit
2. Kriteria keruntuhan suatu tanah :
- Bacaan proving ring turun.
Page | 36
St Kelas
<4 Rendah
2 – 4 Normal
4 – 8 Sensitif
>8 Sangat sensitif
Garis keruntuhan Mohr-Coulomb
Tegangan Normal
C
LABORATORIUM UJI TANAHJURUSAN TEKNIK SIPIL
POLITEKNIK NEGERI BANDUNGJl. Gegerkalong Hilir Ds. Ciwaruga Kotak Pos 6468 BDCD Tlp. (022) 2013789, Fax. (022) 2016150 Ext. 266 Bandung
Subyek : Penyelidikan Tanah Di laboratorium Job : 1
Judul : Kuat Tekan Bebas Halaman : 12
- Bacaan proving ring tiga kali berturut-turut hasilnya sama.
- Ambil pada = 15 % dari contoh tanah, Sr = 1 % permenit, berarti waktu
maksimum runtuh = 15 menit.
Percobaan kuat tekan bebas dimaksudkan terutama untuk tanah lempung atau lanau.
Bila lempung itu mempunyai derajat kejenuhan 100 % maka kekuatan geser dapat
ditentukan dari nilai kekuatan unconfined.
Pada sekitar tahun 1776 Coulomb memperkenalkan hubungan linear yang terjadi
antara tegangan normal dan tegangan geser.
dimana : c = kohesi
= sudut geser internal
Secara teoritis, untuk tanah lempung jenuh air yang sama uji tekanan tak bersekap
mampu dalam kondisi air termampatkan - tak terkendali (Unconsolidated-Undrained) akan
menghasilkan suatu harga Cu yang sama. Tetapi pada kenyataannya pengujian unconfined
compression pada tanah lempung jenuh - air biasanya menghasilkan harga Cu yang lebih
kecil dari harga yag diperoleh dari pengujian Unconsolidated - Undrained.
Page | 37
τ f=c+σ tan φ
qu
LABORATORIUM UJI TANAHJURUSAN TEKNIK SIPIL
POLITEKNIK NEGERI BANDUNGJl. Gegerkalong Hilir Ds. Ciwaruga Kotak Pos 6468 BDCD Tlp. (022) 2013789, Fax. (022) 2016150 Ext. 266 Bandung
Subyek : Penyelidikan Tanah Di laboratorium Job : 1
Judul : Kuat Tekan Bebas Halaman : 12
Fakta ini dapat diperoleh dari tabel berikut ini :
Konsistensi
Cu(ton/ft2) KN/m2
Sangat lunak 0 − 0,25 0 – 23,94
Lunak 0,25 – 0,5 24 – 48
Menengah 0,5 – 1,48 48 – 96
Kaku 1 − 2,96 96 – 192
Sangat kaku 2 – 4,192 192 – 383
Keras > 4 > 383
* Faktor konversi : 1 lb/ft2 = 47,88 kN/m2
Pada tanah-tanah lempung yang terdeposisi (terendapkan) secara alamiah dapat
diamati bahwa kekuatan tekan tanah tak bersekap berkurang banyak, bila tanah itu diuji
ulang lagi setelah tanah itu menderita kerusakan struktural (remolded) tanpa adanya
perubahan dari kadar air, seperti ditunjukkan pada gambar berikut/
σσ s
Page | 38
Tegangan Axial
qu
Rusak (remolded)
Asli (undisturbed)
LABORATORIUM UJI TANAHJURUSAN TEKNIK SIPIL
POLITEKNIK NEGERI BANDUNGJl. Gegerkalong Hilir Ds. Ciwaruga Kotak Pos 6468 BDCD Tlp. (022) 2013789, Fax. (022) 2016150 Ext. 266 Bandung
Subyek : Penyelidikan Tanah Di laboratorium Job : 1
Judul : Kuat Tekan Bebas Halaman : 12
dimana, St = kesensitifan
Sifat berkurangnya kekurangan tanah akibat adanya kerusakan struktural tanah
tersebut disebut kesensitifan (sensitivity). Tingkat kesensitifan dapat ditentukan sebagai
ratio antara kekuatan tanah yang masih asli dengan kekuatan tanah yang sama setelah
terkena kerusakan (remolded), bila tanah tersebut diuji dengan cara tekanan tak tersekap.
Ratio kesensitifan sebagian besar tanah lempung berkisar antara 1 sampai 8,
biarpun pada tanah-tanah lempung maritim yang mempunyai tingkat flokulasi yang sangat
tinggi didapat juga harga ratio kesensitifan yang dapat berkisar antara 10 sampai 80. Ada
beberapa jenis tanah lempung yang akibat kerusakan tersebut dapat tiba - tiba berubah
menjadi cair. Tanah-tanah seperti ini biasanya terdapat di Amerika Utara dan daerah
Semenanjung Scandinavia yang dulunya tertutup es.
Terlalu Quick
32 Sangat Quick
16 Quick Tingkat Menenga
8 Agak Quick
4 Sangat Sensitif
2 Sensitif tingkat menengah
1 Agak sensitif Tidak sensitif
B. Kadar air dapat juga disebut Water Content di definisikan sebagai perbandingan
antara berat air dan berat butiran padat dari volume tanah.
W =
W 1−W 2
W 2−W 3
×100%
Page | 39
LABORATORIUM UJI TANAHJURUSAN TEKNIK SIPIL
POLITEKNIK NEGERI BANDUNGJl. Gegerkalong Hilir Ds. Ciwaruga Kotak Pos 6468 BDCD Tlp. (022) 2013789, Fax. (022) 2016150 Ext. 266 Bandung
Subyek : Penyelidikan Tanah Di laboratorium Job : 1
Judul : Kuat Tekan Bebas Halaman : 12
Berat volume dapat dinyatakan dalam berat butiran padat, kadar air, dan volume
total.
∂=WV
=W 2−W 1
14×π×d2×t
Untuk menghitung regangan axial dihitung dengan rumus :
Dimana : = Regangan axial (%)
ε = ΔL
Lo L = Perubahan panjang (cm)
Lo = Panjang mula-mula (cm)
Besarnya luas penampang rata-rata pada setiap saat :
A= Ao
1−ε Dimana : A = Luas rata-rata pada setiap saat (cm2)
Ao = Luas mula-mula (cm2)
Besarnya tegangan normal :
σ= P
A= k . N
A Dimana : = Tegangan (kg/cm2)
P = Beban (kg)
k = Faktor kalibrasi proving ring
N = Pembacaan proving ring (div)
Sensitifitas tanah dihitung dengan rumus :
St= σ
σ ' Dimana : St = Nilai sensitivitas tanah
= Kuat tekan maks. tanah asli (kg/cm2)
‘ = Kuat tekan maks. tanah tidak asli (kg/cm2)
Page | 40
LABORATORIUM UJI TANAHJURUSAN TEKNIK SIPIL
POLITEKNIK NEGERI BANDUNGJl. Gegerkalong Hilir Ds. Ciwaruga Kotak Pos 6468 BDCD Tlp. (022) 2013789, Fax. (022) 2016150 Ext. 266 Bandung
Subyek : Penyelidikan Tanah Di laboratorium Job : 1
Judul : Kuat Tekan Bebas Halaman : 12
III. PERALATAN DAN BAHAN
A. Peralatan
1. Perata 5. Timbangan dengan ketelitian 0,01 gram
2. Ring pencetak benda uji 6. Jangka sorong / mistar
3. Extruder yang sesuai 7. Stop wacth
4. Mesin kuat tekan bebas, yang terdiri 8. Kunci inggris
Page | 41
LABORATORIUM UJI TANAHJURUSAN TEKNIK SIPIL
POLITEKNIK NEGERI BANDUNGJl. Gegerkalong Hilir Ds. Ciwaruga Kotak Pos 6468 BDCD Tlp. (022) 2013789, Fax. (022) 2016150 Ext. 266 Bandung
Subyek : Penyelidikan Tanah Di laboratorium Job : 1
Judul : Kuat Tekan Bebas Halaman : 12
dari: kerangka beban, proving ring,
dial.
B. Bahan
Tanah yang diambil ketika melakukan pengujian Boring di sekitar laboratorium uji
tanah.
IV. LANGKAH KERJA
A. Persiapan contoh tanah
Contoh tanah tediri dari 2 macam, yaitu : contoh tanah asli dan contoh tanah
tidak asli (remoulded).
Contoh tanah asli adalah contoh tanah yang langsung dicetak dari tabung
sample, sedangkan contoh tanah tidak asli adalah contoh tanah yang dicetak kembali
dari contoh yang sudah ditekan.
oContoh Tanah Asli
1. Contoh tanah dalam tabung dikeluarkan dengan extruder sepanjang 1-2 cm,
kemudian dipotong atau diratakan.
Page | 42
LABORATORIUM UJI TANAHJURUSAN TEKNIK SIPIL
POLITEKNIK NEGERI BANDUNGJl. Gegerkalong Hilir Ds. Ciwaruga Kotak Pos 6468 BDCD Tlp. (022) 2013789, Fax. (022) 2016150 Ext. 266 Bandung
Subyek : Penyelidikan Tanah Di laboratorium Job : 1
Judul : Kuat Tekan Bebas Halaman : 12
2. Pasang ring pencetak di depan tabung contoh, kemudian contoh tanah diletakan
ke dalam ring sampai penuh dan dilebihkan + 1 cm.
3. Contoh tanah yang dipotong kedua ujungnya diratakan, kemudian dikeluarkan
dari ring dan ditimbang.
oContoh Tanah Tidak Asli
1. Contoh tanah yang sudah ditekan dimasukkan ke dalam kantong plastik dan
dihancurkan atau diremas sambil dijaga jangan sampai kadar airnya berubah
dan terbuang.
2. Contoh tersebut dibagi menjadi beberapa bagian yang sama sesuai dengan
tingginya, misalakn untuk tinggi 10 cm menjadi 10 bagian.
3. Masing-masing bagian dipadatkan di dalam ring pencetak, sesuai dengan
pembagian di atas (masing-masing bagian untuk tinggi + 1 cm), sehingga
diperoleh kepadatana yang merata dengan volume dan ukuran yang sama
dengan contoh asli sebelum ditekan.
4. Contoh tanah dikeluarkan dan ditimbang.
Page | 43
LABORATORIUM UJI TANAHJURUSAN TEKNIK SIPIL
POLITEKNIK NEGERI BANDUNGJl. Gegerkalong Hilir Ds. Ciwaruga Kotak Pos 6468 BDCD Tlp. (022) 2013789, Fax. (022) 2016150 Ext. 266 Bandung
Subyek : Penyelidikan Tanah Di laboratorium Job : 1
Judul : Kuat Tekan Bebas Halaman : 12
B. Pengujian
1. Contoh tanah dipasang pada rangka beban dan diatur hingga sentris terhadap
dongkraknya.
2. Pasang proving ring dan dial pengukuran regangan dan di stel pada nol stand.
3. Tentukan kecepatan rengangan, biasanya kecepatan rengangan diambil 0,5 − 2
% per menit.
4. Mulai diadakan penekanan hingga terjadi keruntuhan sambil dikontrol atau
dicatat pembebanannya pada setiap interval regangan tertentu dan pada waktu
yang ditentukan.
5. Setelah runtuh, contoh tanah dikeluarkan dan gambar bentuk keruntuhannya.
Page | 44
LABORATORIUM UJI TANAHJURUSAN TEKNIK SIPIL
POLITEKNIK NEGERI BANDUNGJl. Gegerkalong Hilir Ds. Ciwaruga Kotak Pos 6468 BDCD Tlp. (022) 2013789, Fax. (022) 2016150 Ext. 266 Bandung
Subyek : Penyelidikan Tanah Di laboratorium Job : 1
Judul : Kuat Tekan Bebas Halaman : 12
Gambar alat untuk Uji Kuat Tekan Bebas
V. DATA DAN PERHITUNGAN
5.1 Data dan hasilPengujian
Page | 45
LABORATORIUM UJI TANAHJURUSAN TEKNIK SIPIL
POLITEKNIK NEGERI BANDUNGJl. Gegerkalong Hilir Ds. Ciwaruga Kotak Pos 6468 BDCD Tlp. (022) 2013789, Fax. (022) 2016150 Ext. 266 Bandung
Subyek : Penyelidikan Tanah Di laboratorium Job : 1
Judul : Kuat Tekan Bebas Halaman : 12
Dari grafik tersebut didapat Nilai kuat tekan tanah asli maks. (u) = 0,62 kg/cm2 dan
nilai kuat tekan tanah tidak asli maks. (u’) = 0,61 kg/cm2
5.2 Perhitungan
Dik : Ukuran sampel
o Diameter = 3,8 cm
o Tinggi = 7,6 cm
o Luas = ¼ d = ¼ (3,8)2 = 11,34 cm2
o Kalibrasi alat = 0,723 kg / divisi
o Kecepatan regangan = 0,01 mm / menit
Page | 46
LABORATORIUM UJI TANAHJURUSAN TEKNIK SIPIL
POLITEKNIK NEGERI BANDUNGJl. Gegerkalong Hilir Ds. Ciwaruga Kotak Pos 6468 BDCD Tlp. (022) 2013789, Fax. (022) 2016150 Ext. 266 Bandung
Subyek : Penyelidikan Tanah Di laboratorium Job : 1
Judul : Kuat Tekan Bebas Halaman : 12
Penyelesaian :
a. Tanah asli pada saat :
t = 0,5 menit
= 0,5 %
N = 1 div
Ao = 11,34 cm2
P = k.N = 0.723 × 1 = 0.723 kg
A=Ao
1−ε=11 , 34
1−0,5=11. 40 cm2
σ u = PA
=0 . 72311. 40
=0 , 06 kg /cm2
b. Tanah tidak asli pada saat :
t = 0.5 menit
= 0.5 %
N = 1.5 div
Ao = 11,34 cm2
P = k.N = 0.723 × 1.5 = 1.08 kg
A =Ao
1−ε=11 ,34
1−0. 5=11.40 cm2
σ u = PA
= 1 .0811 ,40
=0 ,09 kg/cm2
Page | 47
LABORATORIUM UJI TANAHJURUSAN TEKNIK SIPIL
POLITEKNIK NEGERI BANDUNGJl. Gegerkalong Hilir Ds. Ciwaruga Kotak Pos 6468 BDCD Tlp. (022) 2013789, Fax. (022) 2016150 Ext. 266 Bandung
Subyek : Penyelidikan Tanah Di laboratorium Job : 1
Judul : Kuat Tekan Bebas Halaman : 12
VI. KESIMPULAN
1. Dari data kuat tekan tanah serta sensitivitas tanah, dapat diambil kesimpulan :
Nilai kuat tekan tanah asli maks. (u) = 0,62 kg/cm2
Nilai kuat tekan tanah tidak asli maks. (u’) = 0,61 kg/cm2
Nilai sensitifitas maks =
0 ,620 ,61
=1 ,02
2. Berdasarkan Sensitifitas tanah yang diuji tanah tersebut tidak sensitif.
3. Berdasarkan kuat tekannya
Tanah asli memiliki konsistensi lunak (qu=u = 0,62) .
4. Grafik tegangan-regangan hasil percobaan.
Page | 48
top related