BAB X

PEMERIKSAAN KEKUATAN TEKAN BEBAS

(UNCONFINED COMPRESSION TEST)

10.1 Tujuan Percobaan

Pemeriksaan ini dimaksudkan untuk menentukan besarnya kekuatan

tekan bebas contoh tanah yang bersifat kohesif, dalam keadaan asli

(undisturbed) maupun terganggu (remolded).

Yang dimaksud dengan kekuatan tekan bebas adalah bessarnya

besarnya gaya aksial persatuan luas pada saat benda uji mengalami

keruntuhan atau pada saat regangan aksial mencapai 2%.

10.2 Peralatan

a. Mesin tekan bebas (unconfined Compression Machine).

b. Extruded (alat untuk mengeluarkan contoh).

c. Cetakan benda uji berbentuk silinder dengan tinggi 2 kali diameter.

d. Pisau tipis dan talam.

e. Neraca dengan ketelitian 0,1 gram.

f. Pisau kawat.

g. Stop watch.

10.3 Benda Uji

a. Benda uji berbentuk silinder, diameter minimal 3,3 cm dan tinggi diambil

2 kali diameter. Biasanya dipergunakan benda uji dengan diameter 6,8

cm dan tinggi 13,6 cm.

b. Butiran

Untuk benda uji berdiameter 3,3 cm, besar butiran maksimum yang

terkandung di dalam benda uji harus 1/10 diameter benda uji.

Untuk benda uji berdiameter 6,8 cm, besar butiran maksimum yang

terkandung di dalam benda uji harus 1/6 diameter benda uji.

c. Menyiapkan benda uji

Benda uji asli (Undisturbed) dari tabung contoh :

Pasang alat cetak benda uji di depan tabung contoh. Keluarkan contoh

dengan alat extruder sepanjang alat cetak kemudian dipotong dengan

pisau kawat dan diratakan dengan pisau.

Alat cetakan yang berisi benda uji didirikan di alas yang rata,

kemudian ujung sebalah atas diratakan dengan pisau.

Keluarkan benda uji dari cetakannya.

Benda uji yang sudah terganggu (Remolded) :

Benda uji yang remolded dapat dibuat dari benda uji bekas tes atau

dari contoh lain yang sudah terganggu.

Dalam hal menggunakan benda uji bekas, benda uji tersebut di

masukkan ke dalam kantong plastik kemudian diremas-remas sampai

merata. Pekerjaan tersebut harus dilakukan dengan hati-hati untuk

mencegah udara masuk, memperoleh kepadatan yang merata dan

penguapan air. Kemudian padatkan benda uji tersebut pada cetakan

yang tersedia.

Apabila menggunakan benda uji contoh lain yang tidak asli, benda uji

disiapkan dengan kadar air dan kepadatan yang ditentukan lebih dulu.

Jika dikehendaki benda uji tersebut dapat dijenuhkan lebih dahulu

sebelum diperiksa.

10.4 Prosedur Kerja

a. Alat-alat dan bahan-bahan yang diperlukan untuk melakukan

pemeriksaan dipersiapkan dan dibersihkan terlebih dahulu.

b. Pemeriksaan tekan bebas dengan cara mengontrol regangan.

c. Timbang benda uji dengan ketelitian 0,1 gram. Kemudian letakkan benda

uji pada mesin tekan bebas secara sentries atau mesin diatur sehingga plat

atas menyentuh permukaan benda uji.

d. atur jam arloji tegangan pada posisi nol, dan atur kedudukan arloji

regangan pada angka nol.

e. Pembacaan beban dilakukan pada regangan 0,5%, 1%, 2% dan

seterusnya dengan kecepatan regangan sebesar (12

-2%) per menit,

biasanya diambil 1% per menit.

f. Percobaan ini dilakukan terus sampai benda uji mengalami keruntuhan.

Keruntuhan ini dapat dilihat dari makin kecilnya tegangan walaupun

regangan semakin besar.

g. Jika regangan mencapai 20% tetapi benda uji belum runtuh, maka

pekerjaan dihentikan.

10.5 Perhitungan

1. Tegangan Normal

σ= PA (Kg/cm2)

P=N x n (0,256 kg)

N = Kalibrasi Proving ring

n = Pembacaan dial (arloji tegangan)

2. Sensitivity

St =qu(u)qu(r )

St = Sensitivity

qu (u) = Kuat tekan bebas benda uji undisturbed (kg/cm2)

qu (r) = Kuat tekan bebas benda uji remolded (kg/cm2)

Contoh perhitungan :

a. Untuk Undisturbed Sample dengan T = 3,50 menit; S = 3,50 %; A =

18,354 dan n = 2,35 mm.

P = N x n

= 0,256 x 2,35

= 0,6016 kg

σ =PA

=0,601618,354

= 0,0328 kg/cm2

b. Untuk Disturbed Sample dengan T = 1,00 menit; S = 1,00 %; A = 17,891

dan n = 0,65 mm.

P = N x n

= 0,256 x 0,65

= 0,1664 kg

σ =PA

=0,166417,891

= 0,0093 kg/cm2

c. Perhitungan Nilai Sensitivity

St =qu(u)qu(r )

=0,03280,0093

= 3,53

Tabel 10.1 Unconfined Compression Test (Undisturbed Sample)

Time

(Minute)

Strain

S (%)Area

P. Ring Dial

0,01 mm

Load P

(kg)

Unconfined

Compression

(kg/cm2)

0.00 0.00 17.712 0.00 0.0000 0.0000

0.50 0.50 17.801 0.85 0.2176 0.0122

1.00 1.00 17.891 1.25 0.3200 0.0179

1.50 1.50 17.982 1.5 0.3840 0.0214

2.00 2.00 18.073 1.8 0.4608 0.0255

2.50 2.50 18.166 2.1 0.5376 0.0296

3.00 3.00 18.260 2.3 0.5888 0.0322

3.50 3.50 18.354 2.35 0.6016 0.0328

4.00 4.00 18.450 2.2 0.5632 0.0305

4.50 4.50 18.547 1.9 0.4864 0.0262

5.00 5.00 18.644 1.05 0.2688 0.0144

5.50 5.50 18.743 0.6 0.1536 0.0082

6.00 6.00 18.843 0.25 0.0640 0.0034

Tabel 10.2 Unconfined Compression Test (Disturbed Sample)

Time

(Minute)

Strain

S (%)Area

P. Ring Dial

0,01 mm

Load P

(kg)

Unconfined

Compression

(kg/cm2)

0.00 0.00 17.712 0.00 0.0000 0.0000

0.50 0.50 17.801 0.6 0.1536 0.0086

1.00 1.00 17.891 0.65 0.1664 0.0093

1.50 1.50 17.982 0.5 0.1280 0.0071

2.00 2.00 18.073 0.45 0.1152 0.0064

2.50 2.50 18.166 0.4 0.1024 0.0056

3.00 3.00 18.260 0.2 0.0512 0.0028

3.50 3.50 18.354 0.1 0.0256 0.0014

10.6 Kesimpulan

Berdasarkan hasil percobaan didapatkan kesimpulan pemeriksaan

kekuatan tekan bebas untuk contoh tanah yang bersifat kohesif, dalam

keadaan asli (undisturbed) adalah sebesar 0,0255 kg/cm2 sedangkan dalam

keadaan terganggu (disturbed) adalah sebesar 0,0071 kg/cm2. Sehingga

didapat nilai sensitivitas sebesar 3,53. Hal ini berarti tanah tersebut

termasuk dalam golongan tanah dengan sensitivitas sedang yaitu dengan

kisaran (2-4).

Dalam percobaan ini terjadi perilaku yang tidak semestinya, yaitu nilai

kuat tekan bebas benda uji disturbed jauh lebih kecil dibandingkan dengan

nilai kuat tekan bebas benda uji undisturbed. Hal ini dikarenakan pada tanah

terdapat cukup banyak kerikil kecil dan tanah yang dipadatkan di dalam

tabung cetak kurang padat, sehingga banyak ruang kosong yang diisi oleh

udara, oleh karena itulah ketika dilakukan tes kuat tekan, tanah lebih mudah

runtuh dibandingkan dengan tanah yang undisturbed sample.

10.7 Grafik

Grafik 10.1 Unconfined Compression Test (Undisturbed Sample)

0.00 2.00 4.00 6.00 8.000

0.00500000000000001

0.01

0.015

0.02

0.0250000000000001

0.0300000000000001

0.0350000000000001

Undisturbed Sample

Undisturbed Sample

Strain S (%)

qu (k

g/cm

2)

Undisturbed Sample

Qu 0,0328

S (%) 3,50 %

St 3,53

Grafik 10.2 Unconfined Compression Test (Reynolded Sample)

0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 4.000

0.0010.0020.0030.0040.0050.0060.0070.0080.009

0.01

Reynolded Sample

Reynolded Sample

Strain S (%)

qu (k

g/cm

2)

Disturbed Sample

Qu 0,0093

S (%) 1,50 %

St 3,53

10.8 Gambar

Stang Pemutar Tabung Contoh Tanah

GAMBAR ALAT EXTRUDER

Gambar 10.1 Alat Extruder

Gambar 10.2 Mesin Tekan Bebas / Unconfined Compression Machine (UCM)

Lampiran

Tabel 10.3 Klasifikasi Sensitivitas Tanah

Sensitivitas Klasifikasi

≈1 Tidak Sensitif

1 – 2 Sensitivitas Rendah

2 – 4 Sensitivitas Sedang

4 – 8 Sensitif

8 – 16 Sensitivitas Ekstra

> 16 Quick

(Hary Christady H, 2010)