PERCOBAAN TRIAXIAL

IKATAN MAHASISWA SIPIL

FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK SIPIL

KELOMPOK I.A

INDRALAYA

California Bearing Ratio (CBR)A. Dasar TeoriMetode ini mula-mula diciptakan oleh O.J. Porter, kemudian dikembangkan oleh California State Highway Departemen, tetapi kemudian dikembangkan dan dimodifikasi oleh corfs insinyur-insinyur tentara Amerika Serikat (U.S. Army Corps of Engineering). Metode ini mengkombinasikan percobaan pembebanan penetrasi di laboratorium atau lapangan dengan rencana empiris (empirical design carts) untuk menentukan tebal lapisan perkerasan. Hal ini digunakan sebagai metode perencanaan perkerasan lentur (Flexible Pavement) jalan raya dan lapangan terbang. Tebal bagian perkerasan ditentukan oleh CBR.

C.B.R. didefinisikan sebagai berikut :CBR adalah perbandingan antara beban penetrasi suatu bahan terhadap bahan standard dengan kedalaman dan kecepatan penetrasi yang sama cara umum. Perkerasan jalan harus memenuhi 2 syarat, yaitu :1) Secara keseluruhan perkerasan jalan harus cukup kuat untuk memikul berat kendaraan-kendaraan yang akan memakainya.2) Permukaan jalan harus dapat menahan gaya gesekan dan keausan dari roda-roda kendaraan, juga terhadap pengaruh air dan hujan.Bila perkerasan jalan tidak mempunyai kekuatan secukupnya secara keseluruhan , maka jalan tersebut akan mengalami penurunan dan pergeseran, baik pada perkerasan jalan maupun pada tanah dasar. Akibatnya jalan tersebut akan bergelombang besar dan berlobang-lobang, sampai pada akhirnya rusak sama sekali. Sedangkan kalau perkerasan jalan tidak mempunyai lapisan yang kuat, maka permukaan jalan mengalami kerusakan yaitu berupa lobang-lobang kecil dan pada akhirnya akan bertambah banyak dan bertambah besar sampai perkerasan jalan menjadi rusak secara keseluruhan.Jadi untuk menilai kekuatan dasar atau bahan lain yang hendak dipakai untuk menentukan tebal lapisan perkerasan dipergunakan percobaan CBR. Nilai CBR ini digunakan untuk menilai kekuatan yang juga dipakai sebagai dasar untuk penentuan tebal lapisan dari suatu perkerasan.Kekuatan tanah dasar tentu banyak tergantung pada kadar airnya. Makin tinggi kadar airnya, makin kecil kekuatan CBR dari tanah tersebut. Walaupun demikian, hal itu tidak berarti bahwa sebaiknya tanah dasar di padatkan dengan kadar air rendah untuk mendapatkan nilai CBR yang tinggi, karena kadar air tidak konstan pada nilai rendah itu. Setelah pembuatan jalan, maka air akan dapat meresap kedalam tanah dasar sehingga kekuatan CBR turun sampai kadar air mencapai nilai yang constant. Kadar air yang constant inilah yang disebut kadar air keseimbangan. Batas-batas kadar air dan berat isi kering dapat ditentukan dari hasil percobaan laboratorium, yaitu percobaan pemadatan dan CBR.California Bearing Ratio merupakan suatu perbandingan antara beban percobaan (test load) dengan beban standard (standard load) dan dinyatakan dalam persentase.

Dimana :

PT:Beban percobaan (test load)

PS:Beban standard (standard load)

Harga C.B.R adalah nilai yang menyatakan kualitas tanah dasar dibandingkan dengan bahan standard berupa batu pecah yang mempunyai nilai C.B.R sebesar 100% dalam memikul beban lalu lintas.Berdasarkan cara mendapatkan contoh tanahnya C.B.R dapat dibagi menjadi :

1. C.B.R lapangan (C.B.R in place atau field C.B.R)

2. C.B.R lapangan rendaman (Undisturbed Soaked C.B.R)

3. C.B.R laboratorium atau C.B.R rencana titik (Laboratory C.B.R atau design C.B.R)

1. C.B.R lapangan

Digunakan untuk :

a. Mendapatkan nilai C.B.R asli di lapangan sesuai dengan kondisi tanah dasar saat itu.

Biasanya digunakan untuk perencanaan tebal perkerasan lapisan tanah dasarnya sudah tidak akan dipakai lagi. Pemeriksaan dilakukan dalam kondisi kadar air tinggi (musim penghujan) atau dalam kondisi terburuk yang mungkin terjadi.

b. Memeriksa apakah kepadatan yang diperoleh sesuai dengan yang diinginkan.

Pemeriksaan untuk tujuan ini tidak umum digunakan, lebih sering menggunakan pemeriksaan yang lain seperti kerucut pasir (sand cone) dan lain-lain. 2. C.B.R lapangan rendaman

Digunakan untuk mendapatkan nilai C.B.R asli di lapangan dalam keadaan jenuh air dan tanah mengalami pengembangan (swell) yang maksimum. Hal ini sering digunakan untuk menentukan daya dukung tanah di daerah yang lapisan tanah dasarnya sudah tidak akan dipadatkan lagi, terletak di daerah yang badan jalannya sering terendam air pada musim penghujan dan kering pada musim kemarau.Pemeriksaan dilakukan dengan mengambil contoh tanah dalam tabung (Mould) yang ditekan masuk ke dalam tanah mencapai kedalaman tanah yang diinginkan. Tabung berisi contoh tanah dikeluarkan dan direndam dalam air selama + hari sambil diukur pengembangannya. Setelah pengembangannya tidak terjadi lagi, barulah dilakukan pemeriksaan besarnya C.B.R.

3. C.B.R laboratorium atau C.B.R rencana titik

Tanah dasar (subgrade) pada konstruksi jalan baru dapat berupa tanah asli, tanah timbunan atau tanah galian yang sudah didaptkan sampai mencapai kepadatan 95% kepadatan maksimum. Dengan demikian daya dukung tanah tersebut merupakan nilai kemampuan lapisan tanah memikul beban setelah tanah tersebut dipadatkan. C.B.R ini disebut C.B.R laboratorium karena disiapkan di laboratorium atau disebut C.B.R laboratorium.C.B.R laboratorium dapat dibedakan menjadi 2 bagian :

1. C.B.R Laboratorium Rendaman (Soaked Laboratory C.B.R atau Soaked Design Laboratorium C.B.R)

2. C.B.R Laboratorium tanpa Rendaman (Unsoaked laboratory C.B.R atau Unsoaked C.B.R)Beberapa cara menaksirkan dan menentukan nilai C.B.R :

1. Menaksir nilai C.B.R secara empiris

Pada tanah dasar rencana yang merupakan tanah dasar galian yang cukup dalam. Pengambilan contoh tanah sebanyak yang diperlukan untuk pemeriksaan C.B.R sukar diperoleh. Contoh anah biasanya menggunakan bor, untuk ini penentuan besarnya nilai C.B.R rencana dapat dilakukan dengan cara empiris yang hanya didadarkan pada analisi pembagian butir dan sifat plastis tanah.2. C.B.R Rencana Rendaman

Berdasarkan analisis pembagian butiran dan sifat plastis tanah, C.B.R rencana rendaman (soaked design C.B.R) dapat ditentukan dengan menggunakan rumus yang diambil dari N.A.A.S.R.A (Nation Association of Australian State Read Authority) sebagai berikut :

a. Log CS = 1,7 0,005 P 0,425 + 0,002 P 0,075 + L (0,02 + 0,004 P 0,075)

b. Log CS = 1,9 0,004 P2,36 + 0,005 P 0,425 + P 0,075 /0,425 (5,2 0,5)3. Menetukan nilai C.B.R lapangan menggunakan data D.C.P (Dynamic Cone Penetrometer)

Nilai C.B.R lapangan dapat pula diperoleh dengan menggunakan hasil pemeriksaan (D.C.P). D.C.P di Indonesia dimulai sejak tahun 1985-1986. pemeriksaan dengan D.C.P menghasilkan data kekuatan tanah sampai kedalaman 90 cm di bawah dasar tanah.Pengujian dilakukan dengan menggunakan alat penumbuk dengan berat = 2016 (9,072) kg dijatuhkan dari keinggian 20 inchi (15,875 mm) dan di tanah oleh landasan (anvil)Ujung pipa baja berbentuk kerucut dengan luas 0,50 inchi2 (1,6129 cm2) dengan sudut puncak = 30oatau 60o. Di Indonesia umumnya digunakan sudut puncak = 30o. hasil pemeriksaan dapat dinyatakan dengan :

a. Penetrialitas skala Penetrometer (Scale of Penetrometer Penetrability = SPP)

b. Tahanan skala penetrasi (Scale of Penetration Resistence = SPR)4. Nilai C.B.R pada suatu titik pengamatanseringkali jenis tanah itu berbeda-bedasehubungan dengan perubahan kedalaman pada suatu tiik tersebut (Japan Road Association)

Harga CBR adalah perbandingan antara kekuatan bahan yang bersangkutan dengan kekuatan bahan yang dianggap standar. Harga CBR dinyatakan dalam persen (%) dan Cara yang digunakan untuk menilai kekuatan tanah dasar adalah suatu percobaan penetrasi yang disebut percobaan CBR. Dimana hasil percobaan tersebut dapat digambarkan pada suatu grafik untuk mendapatkan tebal perkerasan dari suatu nilai CBR tertentu. Percobaan CBR mempunyai dasar teoritis dan grafik tabel perkerasan terhadap nilai CBR. Harga CBR yang dicari yaitu harga CBR dilaboratorum.B. Tujuan

Pemeriksaan ini dimaksudkan untuk menentukan harga CBR (Califonia Bearing Ratio) tanah dan campuran tanah agregat dilaboratorium pada kadar air tertentu. Harga CBR ialah perbandingan antara beban penetrasi suatu bahan terhadap bahan standar dengan kedalaman dan kecepatan penetrasi yang sama.

C. Peralatan

1. Mesin penetrasi berkapasitas sekurang-kurangnya 4,45 ton (10.000 lbs) dengan kecepatan penetrasi sebesar 1,27 mm (0,005) per menit.

2. Cetakan logam berbentuk silinder dengan diameter dalam 152,4 (0,6609) mm dengan tinggi 177,8 (0.13) mm. Cetakan harus dilengkapi dengan leher sambung dengan tinggi 50,0 mm dan keping alas logam yang berlubang-lubang dengan tebal 9,5 mm dan diameter lubang tidak lebih dari 1,59 mm.

3. Piringan pemisah dari logam dengan diameter 150,8 mm dan tebal 61,4 mm.

4. Alat penumbuk sesuai dengan cara pemeriksaan pemadatan standar dan modified.

5. Alat pengukur pengembangan yang terdiri dari keping pengembangan yang berlubang-lubang dengan batang pengatur, tripod logam, serta arloji penunjuk.

6. Keping beban dengan berat 2,27 kg , diameter 194,2 mm dengan diameter lubang tengah 54,0 mm.

7. Torak penetrasi dari logam berdiameter 49,5 mm dengan luas 1935 mm2 dan panjang tidak kurang dari 191,6 mm.

8. Sebuah arloji dengan beban dan sebuah arloji pengukur penetrasi.9. Peralatan lain seperti talam, alat perata, tempat untuk merendam.

10. Alat timbangan.

D. Benda Uji

Benda uji harus dipersiapkan menurut cara pemeriksaan pemadatan standar dan modified.

1. Ambil contoh kira-kira seberat 4,5 kg atau lebih untuk tanah yang lolos saringan no.4, 5,5 kg untuk campuran tanah dan agregat yang lolos saringan 19 mm.

2. Campur bahan tersebut dengan air sampai kadar air optimum atau kadar air yang dikehendaki.

3. Pasang cetakan pada keping alas dan timbang. Masukkan piringan pemisahdiatas keping alas dan pasang kertas saring di atasnya.

4. Padatkan bahan tersebut dalam cetakan sesuai dengan pemeriksaan pemadatan standar atau modified. Bila benda uji akan direndam, pemeriksaan kadar air dilakukan setelah benda uji dikeluarkan dari cetakan.

5. Buka leher sambung dan ratakan dengan alat perata. Tambal lubang-lubang yang mungkin terjadi pada permukaan karena lepasnya butir-butir kasar dengan bahan yang lebih halus. Keluarkan piringan pemisah, balikkan dan pasang kembali cetakan berisi benda uji pada keping alas dan timbang.

6. Untuk pemeriksaan CBR langsung, benda uji telah siap untuk diperiksa. Bila dikehendaki CBR yang direndam harus dilakukan langkah-langkah sebagai berikut : pasang keping pengembangan diatas permukaan benda uji dan pasang keping pemberat yang dikehendaki seberat 4,54 kg atau sesuai dengan keadaan beban perkerasan. Rendam cetakan beserta beban didalam air sehingga air dapat meresap dari atas maupun dari bawah. Pasang tripod beserta arloji pengukur pengembang. Catat pembacaan pertama dan biarkan benda uji selama 96 jam. Permukaan air selama perendaman harus tetap (kira-kira 2,5 cm diatas permukaan benda uji). Tanah berbutir halus atau berbutir kasar yang dapat mengalirkan air lebih cepat dapat direndam dalam waktu yang lebih singkat sampai pembacaan arloji tetap. Pada akhir perendaman catat pembacaan arloji pengembangan. Keluakan cetakan dari bak air dan miringkan selama 15 menit sehinggga air bebas mengalir habis. Jagalah agar selama pengeluaran air, permukaan benda uji tidak terganggu. Ambil beban dari keping alas, kemudian cetakan beserta isinya ditimbang. Benda uji CBR yang direndam telah siap untuk diperiksa.

E. Prosedur Percobaan

1. Letakkan keping pemberat diatas permukaan benda uji seberat minimal 4,5 kg atau sesuai dengan perkerasan.

2. Untuk benda uji yang direndam beban harus sama dengan beban yang digunakan waktu perendaman. Letakkan pertama-tama keping pemberat selanjutnya dipasang setelah torak disentuhkan pada benda uji.

3. Atur torak penetrasi pada permukaan benda uji sehingga arloji beban menunjukkan beban permulaan sebesar 4,5 kg. Pembebanan permulaan ini diperlukan untuk menjamin bidang sentuh yang sempurna antara torak dengan permukaan benda uji. Kemudian arloji penunjuk beban dan arloji pengukur penetrasi dinolkan.

4. Berikan pembebanan dengan teratur sehingga mendekati kecepatan 1,27 mm/menit (0,05) per menit. Catat pembacaan pembebanan pada penetrasi 0,312 mm (0,0125); 0,62 mm (0,025); 1,25 mm (0,05); 0,187 mm (0,75); 2,5 mm (0,10); 3,75 mm (0,15); 5 mm (0,20); 7,5 mm (0,30); 10 mm (0,40) dan 12,5 mm (0,50).

5. Catat beban maksimum dan penetrasinya bila pembebanan maksimum terjadi sebelum penetrasi 12,50 mm (0,5 ).

6. Keluarkan benda uji dari cetakan dan tentukan kadar air dari lapisan benda uji setebal 25,4 mm.

7. Pengambilan benda uji untuk kadar air dapat diambil dari seluruh kedalaman bila diperlukan kadar air rata-rata. Benda uji untuk pemeriksaan kadar airsekurang-kurangnya 100 gr untuk tanah berbutir halus atau sekurang-kurangnya 500 gr untuk tanah berbutir kasar.

F. PerhitunganWaktu (menit)Penurunan (inch)Pembacaan ArlojiBeban (Lbs)

0000

0,250,01251,114,542

0,50,0252,330,406

10,05452,880

1,50,075566,100

20,16,281,964

30,157,599,150

40,29118,980

60,311,1146,742

80,412,5165,250

100,514,1186,402

Pembacaan Arlojit=0 menitPa=0,0 + 0,1= 0

t=0,25 menitPa=1,0 + 0,1= 1,1

t=0,5menitPa=2,2 + 0,1= 2,3

t=1 menitPa=3,9 + 0,1= 4

t=1,5 menitPa=4,9 + 0,1= 5

t=2 menitPa=6,1 + 0,1= 6,2

t=3 menitPa=7,4 + 0,1= 7,5

t=4 menitPa=8,9 + 0,1= 9

t=6 menitPa=11,0 + 0,1= 11,1

t=8 menitPa=12,4 + 0,1= 12,5

t=10 menitPa=14,0 + 0,1= 14,1

Beban = Pembacaan Arloji x Faktor Kalibrasi Alat

t=0 menitBeban=0,0 x 13,22= 0

t=0,25 menitBeban=1,1 x 13,22= 14,542

t=0,5menitBeban=2,3 x 13,22= 30,406

t=1 menitBeban=4,0 x 13,22= 52,880

t=1,5 menitBeban=5,0 x 13,22= 66,100

t=2 menitBeban=6,3 x 13,22= 81,964

t=3 menitBeban=7,5 x 13,22= 99,150

t=4 menitBeban=9,0 x 13,22= 118,980

t=6 menitBeban=11,1 x 13,22= 146,742

t=8 menitBeban=12,5 x 13,22= 165,250

t=10 menitBeban=14,1 x 13,22= 186,402

Mencari nilai CBR

Diketahui: Luas torak = 3 in

Nilai CBR pada 0,1

CBR = x 100%

= x 100%

= 2,732%

Nilai CBR pada 0,2

CBR = x 100%

= x 100% = 2,644%

Kesimpulan

Didapatkan nilai CBR pada penurunan 0,1 dan 0,2 adalah 2,732% dan 2,644%. Nilai tersebut bernilai >2% dimana dapat disimpulkan bahwa tanah yang diuji adalah tanah yang baik dimana daya dukung tanahnya terpenuhi.Gambar Alat

_1208299673.unknown

_1459527223.unknown

_1459527262.unknown

_1459527311.unknown

_1459527208.unknown

_1208221611.unknown