pedoman praktikum mekanika tanah

64
Diktat Praktikum Mekanika Tanah PENUNTUN PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH JURUSAN SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SILIWANGI TASIKMALAYA 2012

Upload: melanton-uky

Post on 29-Dec-2015

140 views

Category:

Documents


23 download

DESCRIPTION

berikut ini adalah pedoman

TRANSCRIPT

Page 1: Pedoman Praktikum Mekanika Tanah

Diktat Praktikum Mekanika Tanah   

Laboratorium Teknik Sipil 1  

PENUNTUN PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH

JURUSAN SIPIL FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SILIWANGI TASIKMALAYA 2012

 

Page 2: Pedoman Praktikum Mekanika Tanah
Page 3: Pedoman Praktikum Mekanika Tanah

Diktat Praktikum Mekanika Tanah   

Laboratorium Teknik Sipil 1  

BABI

PRAKTIKUM LAPANGAN

Contents

1.1. Uji Sondir (Cone Penetration Test)

1.2. Uji Penetrasi Standart (Standard Penetration Test)

1.3. Uji Vane Shear

1.4. Pemeriksaan Kepadatan Tanah dengan Sand Cone

1.5. Boring dan Sampling

2

4 7

9

12

Page 4: Pedoman Praktikum Mekanika Tanah

Diktat Praktikum Mekanika Tanah  

Laboratorium Teknik Sipil 2 

1.1. Uji Sondir ASTM D 3441-86

A. Tujuan

a. Untuk mengetahui perlawanan penetrasi konus dan hambatan lekat

pada setiap kedalaman tanah.

b. Untuk menentukan letak kedalaman tanah keras.

B. Teori Dasar

Percobaan ini digunakan untuk menentukan daya dukung ujung (end

bearing) dan perlawanan kdiling (friction I adhesion resistance) dari tanah untuk

perencanaan pondasi dan struktur geoteknik. Selain itu percobaan ini sangat

praktis untuk mengetahui dengan eepat letak kedalaman lapisan tanah keras,

bahkan dengan mengevaluasi nilai rasio gesekan (friction ratio), dapat pula

dilakukan deskripsi jcnis lapisan tanah. Pada penggunaan friction sleeve atau

adhesion jacket type (bikonus), nilai konus dan hambatan lekat keduanya dapat

diukur. Hasil penyelidikan ini dinyatakan dalam bentuk grafis, nilai konus

digambar dalam kg/ern2 dan hambatan 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).

Page 5: Pedoman Praktikum Mekanika Tanah

Diktat Praktikum Mekanika Tanah   

Laboratorium Teknik Sipil 3  

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

Page 6: Pedoman Praktikum Mekanika Tanah

Diktat Praktikum Mekanika Tanah  

Laboratorium Teknik Sipil 4 

dimana: qf = Hambatan lekat (kg/em)

qc = bacaan perlawanan penetrasi konus (bacaan kesatu)

= Kg/cm2

Qt = bacaan manometer nilai perlawanan total (bacaan kedua)

= Kg/cm2

A = tahap pembacaan (20 em).

B = faktor alat, atau

=

14.5

b. Jurnlah Hambatan Lekat

Jqf = Kumulatif dari hambatan lekat

Jqf = Σqf

c. Buat grafik

- Perlawanan penetrasi konus (qc) terhadap kedalaman.

- Jumlah hambatan lekat (Jqf) terhadap kedalaman.

Page 7: Pedoman Praktikum Mekanika Tanah

Diktat Praktikum Mekanika Tanah   

Laboratorium Teknik Sipil 5  

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 ke permukaan tanah (prosedur ini juga disebut sebagai

percobaan penetrasi dinamis). Jatuh bebas dan ketinggian jatuh dapat

diinterpretasikan secara bebas dengan mempergunakan beban 63,5 kg yang

jatuh dari ketinggian 76 em, dimana dihitung jumlah tumbukan untuk

memancang alat pengambil sampel pada jarak 305 mm berikutnya.

Perhitungan biasanya untuk setiap tambahan 1.)2 mm 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 Tanah Kohesif

Nilai NsPT Kepadatan Relatif Nilai NsPT Konsistensi

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

C. Peralatan

1. Satang I stang bor (drill rod). 2. Tabung sampel belah (split barrel), dengan diameter luar ±50 mm dan diariider

Page 8: Pedoman Praktikum Mekanika Tanah

Diktat Praktikum Mekanika Tanah  

Laboratorium Teknik Sipil 6 

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 (anvil) yang sudah

dipersiapkan/dilakukan sebelum menurunkan 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 pengamatan pada saat penumbukan.

2. Lakukan penumbukan menggunakan palu seberat 63,5 kg (± lkg) yang

dijatuhkan bebas, catat jumlah tumbukan yang diperlukan 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.

Page 9: Pedoman Praktikum Mekanika Tanah

Diktat Praktikum Mekanika Tanah   

Laboratorium Teknik Sipil 7  

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.

Page 10: Pedoman Praktikum Mekanika Tanah

Diktat Praktikum Mekanika Tanah  

Laboratorium Teknik Sipil 8 

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.

Page 11: Pedoman Praktikum Mekanika Tanah

Diktat Praktikum Mekanika Tanah   

Laboratorium Teknik Sipil 9  

dimana  

Cu  

  T  

D  

H

=

E. Pengolahan Data Dari percobaan diperoleh harga bacaan torsi (T).

Harga tahanan geser tanah dapat dihitung dengan persamaan:

2 6

2 Tahanan Geser Undrained (kg/m )

Bacaan Torsi Malrsimum (kgm)

Diameter Vane (m) Tinggi Vane (m)

,,

Page 12: Pedoman Praktikum Mekanika Tanah

Diktat Praktikum Mekanika Tanah  

Laboratorium Teknik Sipil 10 

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.

Page 13: Pedoman Praktikum Mekanika Tanah

Diktat Praktikum Mekanika Tanah   

Laboratorium Teknik Sipil 11  

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. Timbang berat botol, corong dan sisa pasir dalam botol.

E. Pengolahan Data

a. Berat lsi pasir diketahui = 1,18 gr/cm3

b. Dari penimbangan diperoleh:

- Berat botol + corong + pasir

- Berat botol + corong + sisa pasir

- Berat botol + corong + pasir

- Berat botol + corong + sisa pasir

- Berat kontainer

- Berat kontainer + tanah basah

- Berat kontainer + tanah kering

- Berat tanah galian

(W4), di laboratorium.

(W5), di laboratorium.

(W6), di lapangan. (W7),

dilapangan. (WJO)

(W11) (Wl2)· (Wn)

c. Kadar air (w)

w = L(WII- WI2)/(WI2- WIO)] X 100%

d. Volume tanah galian.

(Ytg) = (W6-W7)- (W4- Ws)] I ypasir

Page 14: Pedoman Praktikum Mekanika Tanah

Diktat Praktikum Mekanika Tanah  

Laboratorium Teknik Sipil 12 

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 %.

Page 15: Pedoman Praktikum Mekanika Tanah

Diktat Praktikum Mekanika Tanah   

Laboratorium Teknik Sipil 13  

)

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

a. Mata bor (Posthol Auger) dan pipa-pipa bor dengan panjang satu

meter yang dapat disambung satu sama lain.

b. Tabung Silinder (Shelby) untuk pengambilan contoh I sampel dengan

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.

Page 16: Pedoman Praktikum Mekanika Tanah

Diktat Praktikum Mekanika Tanah  

Laboratorium Teknik Sipil 14 

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.

Page 17: Pedoman Praktikum Mekanika Tanah

Diktat Praktikum Mekanika Tanah   

Laboratorium Teknik Sipil 15  

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).

Gambar 1. Struktur tanah

S = Solid particles

A = Voids with Air

W =Water

Page 18: Pedoman Praktikum Mekanika Tanah

Diktat Praktikum Mekanika Tanah  

Laboratorium Teknik Sipil 16 

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.

Page 19: Pedoman Praktikum Mekanika Tanah

Diktat Praktikum Mekanika Tanah   

Laboratorium Teknik Sipil 17  

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)

,,

Page 20: Pedoman Praktikum Mekanika Tanah

Diktat Praktikum Mekanika Tanah  

Laboratorium Teknik Sipil 18 

2.1.1 Pemeriksaan Kadar Air (Water Content Test) ASTM D 2216- 71

A. Tujuan

Percobaan ini dimaksudkan untuk menentukan kadar air tanah.

B. Teori Dasar

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.

D. Prosedur Percobaan

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

:Ukuran maksimum partikel

Berat minimum sampel

(untuk dioven )

# 40 10 g

#4 100 g

'li inch 300 g

1 inch 500 g

2 inch 1000 g

Page 21: Pedoman Praktikum Mekanika Tanah

Diktat Praktikum Mekanika Tanah   

Laboratorium Teknik Sipil 19  

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 - Berat Kontainer

=

=

W2 W3

gram

gram

b. Ketiga data diatas diperoleh melalui percobaan.

c. Maka kadar air dapat dihitung dengan :

Page 22: Pedoman Praktikum Mekanika Tanah

Diktat Praktikum Mekanika Tanah  

Laboratorium Teknik Sipil 20 

:: : : .

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. 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

D. 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.

c. Ring yang berisi tanah undisturbed tersebut ditimbang dan dicatat.

d. Contoh tanah dikeluarkan, kemudian ring ditimbang.

E. 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

Page 23: Pedoman Praktikum Mekanika Tanah

Diktat Praktikum Mekanika Tanah   

Laboratorium Teknik Sipil 21  

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.

Page 24: Pedoman Praktikum Mekanika Tanah

Diktat Praktikum Mekanika Tanah  

Laboratorium Teknik Sipil 22 

C. 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.

D. 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)

.

Page 25: Pedoman Praktikum Mekanika Tanah

Diktat Praktikum Mekanika Tanah   

Laboratorium Teknik Sipil 23  

E. Pengolahan Data.

Pengolahan data atau perhitungan untuk percobaan berat jenis ini dilakukan

sesuai langkah-langkah berikut:

a. 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)

b. Beratjenis tanah pada temperatur 27.5° C adalah:

27,5 27,5

Page 26: Pedoman Praktikum Mekanika Tanah

Diktat Praktikum Mekanika Tanah  

Laboratorium Teknik Sipil 24 

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 yang berbutir kasar seperti kerikil dan pas1r,

sifatnya tergantung kepada ukuran butirannya. 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.

Page 27: Pedoman Praktikum Mekanika Tanah

Diktat Praktikum Mekanika Tanah   

Laboratorium Teknik Sipil 25  

g. Air suling untuk mcncuci tanah diatas saringan no.200

D. 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. Timbang butiran yang tertahan pada masing-masing saringan

E. 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.

Page 28: Pedoman Praktikum Mekanika Tanah

Diktat Praktikum Mekanika Tanah  

Laboratorium Teknik Sipil 26 

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.

Per

a.

alatan

Hidrometer.

b. Gelas ukur kapasitas 100 ml dan 1000 ml.

c. Alat penumbuk

d. NazS04

e. Stopwatch

.f

g.

Water Bath

Termometer 0-50° dengan ketelitian 0,5° C h. Saringan no.200 dan PAN

l. Air suling

D. 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 Na2S04 secara perlahan-lahan.

e. Goncang gelas ukur perlahan-lahan jangan sampai tanah dalam

gelas ukur mengalami suspensi. Kemudian didiamkan selama 24

jam.

Page 29: Pedoman Praktikum Mekanika Tanah

Diktat Praktikum Mekanika Tanah   

Laboratorium Teknik Sipil 27  

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 bolak-

balik.

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, amati dan catat

temperatur dengan 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.

Page 30: Pedoman Praktikum Mekanika Tanah

Diktat Praktikum Mekanika Tanah  

Laboratorium Teknik Sipil 28 

2.3. Batas Konsistensi Tanah (Atterberg Limit) ASTM D 2216-80

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. 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.

D. 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

Page 31: Pedoman Praktikum Mekanika Tanah

Diktat Praktikum Mekanika Tanah   

Laboratorium Teknik Sipil 29  

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 casagrande dengan kecepatan konstan (2

ketuk tiap detik) sambil menghitung jumh1h ketukannya dan

perhatikan gerakan adonan tanah pada mangkuk sampai merapat kira-

kira 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

dalam knntainer. j. Tentukan kadar airnya.

Cara satu titik

Page 32: Pedoman Praktikum Mekanika Tanah

Diktat Praktikum Mekanika Tanah  

Laboratorium Teknik Sipil 30 

·

N 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

(N/25)0,12 0,974 0,979 0,985 0,99 0,995 1 1,005 1,009 1,014 1,018 1,022

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%

c. Tentukan nilai (N/25)0 12 dari tabel. N = jumlah ketukan.

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.

Page 33: Pedoman Praktikum Mekanika Tanah

Diktat Praktikum Mekanika Tanah   

Laboratorium Teknik Sipil 31  

2.3.2 Batas Plastis (Plastic Limit). ASTM D 424 - 59

A. 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: PI Plastic Index

LL Liquid Limit (Batas cair)

PL Plastic Limit (Batas Plastis)

C. 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

D. 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.

:

Page 34: Pedoman Praktikum Mekanika Tanah

Diktat Praktikum Mekanika Tanah  

Laboratorium Teknik Sipil 32 

- 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.

h. Kemudian masukkan ke dalam oven selama 24 jam. 1. Tentukan kadar aimya.

E. 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)

Page 35: Pedoman Praktikum Mekanika Tanah

Diktat Praktikum Mekanika Tanah   

Laboratorium Teknik Sipil 33  

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.

..

Page 36: Pedoman Praktikum Mekanika Tanah

Diktat Praktikum Mekanika Tanah  

Laboratorium Teknik Sipil 34 

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 penyusutan apabila air yang

dikandungnnya secara perlahan-lahan hilang dari dalam tanah. Dengan

hilangnya air secara terus menerus, tanah akan mencapai suatu tingkat

keseimbangan dimana penambahan kehilangan air tidak akan menyebabkan

perubahan volume. Kadar air dinyatakan dalam persen, dimana perubahan

volume suatu massa tanah 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 tanah dalam cawan dan campur dengan air

suling secukupnya untuk mengisi seluruh pori-pori tanah sehingga

menyerupai pasta, sehingga mudah diisikan kedalam cawan penyusut

tanpa membawa serta masuk gelembung udara. Banyaknya air yang

dibutuhkan supaya tanah mudah diaduk dengan consistency yang

Page 37: Pedoman Praktikum Mekanika Tanah

Diktat Praktikum Mekanika Tanah   

Laboratorium Teknik Sipil 35  

diinginkan kira-kira sama atau sedikit lebih besar dari liquit limit.

Banyaknya air yang dibutuhkan untuk memperoleh plastic soil

dengan consistency yang diinginkan , mungkin lebih besar dari WLL

(kira-kira 10 % lebih besar dari WLD

b. Bagian dalam dari cawan penyusut dilapisi tipis dengan Vaseline untuk mencegah melekatnya tanah pada cawan. Contoh tanah yang sudah dibasahi tadi, kira-kira 113 volume

cawan diletakkan ditengah-tengah cawan, dan tanah dibuat mengalir

kepinggir dengan cara 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

Page 38: Pedoman Praktikum Mekanika Tanah

Diktat Praktikum Mekanika Tanah  

Laboratorium Teknik Sipil 36 

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 : Ww = (A-B) gram

Ws = (B-C) gram

b. ShrinkageLimit=Wsl=W-( V- Vs x 100%) Ws

Catt: untuk basil yang lebih meyakinkan percobaan ini sebaiknya dilakukan 3 kali

Page 39: Pedoman Praktikum Mekanika Tanah

Diktat Praktikum Mekanika Tanah   

Laboratorium Teknik Sipil 37  

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, tanah dikeluarkan secukupnya untuk tiga

benda 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.

Page 40: Pedoman Praktikum Mekanika Tanah

Diktat Praktikum Mekanika Tanah  

Laboratorium Teknik Sipil 38 

t = Pmax I A

t : tcgangan gcscr maksimum

Pmax : gaya geser maksimum (Kg)

A : luas bidang geser benda uji

- Buatlah grafik hubungan antara tekanan normal cr dengan tegangan

geser maksimum , sesuai dengan persamaan :

= c + cr tan Φ

Page 41: Pedoman Praktikum Mekanika Tanah

Diktat Praktikum Mekanika Tanah   

Laboratorium Teknik Sipil 39  

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. Menentukan derajat kepekaan tanah atau Sensitivity, (ST).

B. 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. 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.

D. Prosedur Percobaan

Persiapan Percobaan :

a. Contoh tanah asli diambil dengan alat pencetak sample .

b. Kedua ujung contoh diratakan , kemudian didorong keluar

dengan memakai piston.

Page 42: Pedoman Praktikum Mekanika Tanah

Diktat Praktikum Mekanika Tanah  

Laboratorium Teknik Sipil 40 

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

L0

Perobahan panjang benda uji

Panjang benda uji semula ( )

Luas penampang benda uji rata-rata :

A = Ao I {1- E)

Dimana: Ao: Luas Penampang benda uji semula (cm2)

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.

Page 43: Pedoman Praktikum Mekanika Tanah

Diktat Praktikum Mekanika Tanah   

Laboratorium Teknik Sipil 41  

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 compaction) yaitu persentase

perbandingan antara Ydry 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.

Page 44: Pedoman Praktikum Mekanika Tanah

Diktat Praktikum Mekanika Tanah  

Laboratorium Teknik Sipil 42 

Macam Standard Mod

diamete 4in 4intinggi 4.6 in 4.6 inberat 5.5 101bs

tinggi 1 ft 1.5 ftProctor Jumlah lapisan 3 5

Jumlah 25 kali 25 kaliEnergi ±12.400 ±56.000

diamete 6in 6intinggi Sin Sinberat 5.5 101bs

tinggi 1 ft 1.5 ftAASHTO Jumlah lapisan 3 5

Jumlah 55 kali 55 kaliEnergi ±12.400 ±56.000

Palu

Palu

Mold

Mold

Energi yang digunakan dihitung dari :

E = jumlah pukulan xjumlah lapisan x tinggij:1tuh x berat Hammer

volume mould

Percobaan pemadatan standard masih banyak dipakai untuk

pembuatan jalan, bendungan tanah. Tetapi untuk pembuatan landasan

lapangan terbang, jalan raya, kepadatan yang dicapai dengan standard

belum cukup, dalam hal ini dipakai Modified Compaction Test.

Ukuran mould yang digunakan dapat berbeda asalkan energi yang

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.

Page 45: Pedoman Praktikum Mekanika Tanah

Diktat Praktikum Mekanika Tanah   

Laboratorium Teknik Sipil 43  

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 masing-

masing 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% OMC estimasi

OMC+2%

OMC+4%

OMC+7%

Wrl

Wr2

Wr3 Wr4 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.

Page 46: Pedoman Praktikum Mekanika Tanah

Diktat Praktikum Mekanika Tanah  

Laboratorium Teknik Sipil 44 

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.

Page 47: Pedoman Praktikum Mekanika Tanah

Diktat Praktikum Mekanika Tanah   

Laboratorium Teknik Sipil 45  

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

Page 48: Pedoman Praktikum Mekanika Tanah

Diktat Praktikum Mekanika Tanah  

Laboratorium Teknik Sipil 46 

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").

Page 49: Pedoman Praktikum Mekanika Tanah

Diktat Praktikum Mekanika Tanah   

Laboratorium Teknik Sipil 47  

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.

Page 50: Pedoman Praktikum Mekanika Tanah

Diktat Praktikum Mekanika Tanah  

Laboratorium Teknik Sipil 48 

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/in2) 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

Luas torak =1/4 (5.0292)2 = 19.855 cm2

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

Page 51: Pedoman Praktikum Mekanika Tanah

Diktat Praktikum Mekanika Tanah   

Laboratorium Teknik Sipil 49  

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.

:

Page 52: Pedoman Praktikum Mekanika Tanah

Diktat Praktikum Mekanika Tanah  

Laboratorium Teknik Sipil 50 

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 waktu-

waktu (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.

Page 53: Pedoman Praktikum Mekanika Tanah

Diktat Praktikum Mekanika Tanah   

Laboratorium Teknik Sipil 51  

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/cm2 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:

Page 54: Pedoman Praktikum Mekanika Tanah

Diktat Praktikum Mekanika Tanah  

Laboratorium Teknik Sipil 52 

))

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. Gambar grafik antara pressure (kg/cm2) vs void ratio (e) dan

antarapressure (kg/cm 2)vs Cv

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.

Page 55: Pedoman Praktikum Mekanika Tanah

Diktat Praktikum Mekanika Tanah   

Laboratorium Teknik Sipil 53  

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. Peralatan

a. Pesawat Triaxial.

b. Penghisap Udara.

c. Kompresor.

d. Pengukur Tegangan air pori.

C. 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 :

Diameter minimal33 mm, partikel terbesar 1/10 D

Untuk Diameter 71 mm atau lebih, partikel terbesar 1/6 D

Bila setelah tes ditemukan partikel yang ukurannya

Page 56: Pedoman Praktikum Mekanika Tanah

Diktat Praktikum Mekanika Tanah  

Laboratorium Teknik Sipil 54 

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. Tes 2 dan tes 3 dilakukan sama dengan tes 1, dan chamber pressure

yang berbeda. E. Pengolahan Data

a. Beban (P) = Dial Reading x calibration.

b. qu =

c. Sf = Derajat Kepekaan

=

d. Axial Stress:

ε = Deformasi

Page 57: Pedoman Praktikum Mekanika Tanah

Diktat Praktikum Mekanika Tanah   

Laboratorium Teknik Sipil 55  

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

Page 58: Pedoman Praktikum Mekanika Tanah

Diktat Praktikum Mekanika Tanah  

Laboratorium Teknik Sipil 56 

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:

, ..

/

Page 59: Pedoman Praktikum Mekanika Tanah

Diktat Praktikum Mekanika Tanah   

Laboratorium Teknik Sipil 57  

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:

η T = Viscositas air pada temperature T

η 20 = Viscositas air pada temperature 20°

c. η T / η 20 tercantum dalam table koreksi viscositas.

Page 60: Pedoman Praktikum Mekanika Tanah

Diktat Praktikum Mekanika Tanah  

Laboratorium Teknik Sipil 58 

TABEL 1. Sifat Air Suling Tabel 2. Faktor Koreksi a Terhadap

Berat Jenis Butiran

Temperatur Berat Jenis Air Kekentalan Air Berat Jenis Butiran TanahoC (gr/cm3) (Polse) (gr/cm3)

4 1,00000 0,01567 2,85

16 0,99897 0,01111 2,80

17 0,99880 0,01083 2,75

18 0,99862 0,01056 2,70

19 0,99844 0,01030 2,65

20 0,99823 0,01005 2,60

21 0,99802 0,00981 2,55

22 0,99780 0,00958 2,50

23 0,99757 0,00936

24 0,99733 0,00914

25 0,99708 0,00894

26 0,99682 0,00874

27 0,99655 0,00855

28 0,99627 0,00836

29 0,99598 0,00818

30 0,99568 0,00801

TABEL 3. Faktor Koreksi Terhadap

Temperatur

TemperaturoC

15 ‐1,10

16 ‐0,90

17 ‐0,70

18 ‐0,50

19 ‐0,30

20 0,00

21 0,20

22 0,40

23 0,70

24 1,00

25 1,30

26 1,65

27 2,00

28 2,50

29 3,05

30 3,80

1,02

1,04

TABEL KALIBRASI HIDROMETER

Cr = tm

axc

Faktor Koreksi a Terhadap

0,96

0,97

0,98

0,99

1,00

1,01

...

Page 61: Pedoman Praktikum Mekanika Tanah

Diktat Praktikum Mekanika Tanah   

Laboratorium Teknik Sipil 59  

Tabel 4. Harga K Untuk Berbagai Berat Jenis Butiran Tanah

Dan Temperatur

TemperaturoC 2,5 2,55 2,6 2,65 2,7 2,75 2,8 2,85

16 0,0151 0,0148 0,0146 0,0144 0,0141 0,0139 0,0137 0,0136

17 0,0149 0,0146 0,0144 0,0142 0,014 0,0138 0,0136 0,0134

18 0,0148 0,0144 0,0142 0,014 0,0138 0,0136 0,0134 0,0132

19 0,0145 0,0143 0,014 0,0138 0,0136 0,0134 0,0132 0,0131

20 0,0143 0,014 0,0139 0,0137 0,0134 0,0133 0,0131 0,0129

21 0,0141 0,0139 0,0137 0,0135 0,0133 0,0131 0,0129 0,0127

22 0,0140 0,0137 0,135 0,0133 0,0131 0,0129 0,0128 0,0126

23 0,0138 0,0134 0,0134 0,0132 0,013 0,0128 0,0126 0,0124

24 0,0137 0,0134 0,0132 0,013 0,0128 0,0126 0,0125 0,0123

25 0,0135 0,0133 0,0131 0,0129 0,0127 0,0125 0,0123 0,0122

26 0,0133 0,0131 0,0129 0,0127 0,0125 0,0124 0,0122 0,012

27 0,0132 0,013 0,0128 0,0126 0,0124 0,0122 0,012 0,0119

28 0,0130 0,0126 0,0126 0,0124 0,0123 0,0121 0,0119 0,0117

29 0,0129 0,0127 0,0125 0,0123 0,0121 0,012 0,0118 0,0116

30 0,0128 0,0126 0,0124 0,0122 0,012 0,0118 0,0117 0,0115

TABEL 5. Nilai L (Kedalaman Efektif Dalam cm) Untuk Digunakan Pada

Rumus Stokes Untuk Analisa Butiran Tanah Menggunakan

Hidrometer ASTM D 152H

0

1 21 41

2 22 42

3 23 43

4 24 44

5 25 45

6 26 46

7 27 47

8 28 48

9 29 49

10 30 50

11 31 51

12 32 52

13 33 53

14 34 54

15 35 55

16 36 56

17 37 57

18 38 58

19 39 59

20 40 60

13,5

13,3

13,2

13,0

14,5

14,3

14,0

14,2

13,8

13,7

15,5

15,3

15,2

15,0

14,8

14,7

16,3

16,1

16,0

15,8

15,6

10,5

10,4

10,2

10,1

9,9

9,9

11,5

11,4

11,2

11,1

10,9

10,7

12,5

12,4

12,2

12,0

11,9

11,7

6,8

6,6

6,5

Kedalaman

Efektif (L)

12,9

12,7

7,8

7,6

7,4

7,3

7,1

7,0

8,8

8,6

8,4

8,3

8,1

7,9

9,6

9,4

9,2

9,1

8,9

Berat Jenis Butiran Tanah (gr/cm3)

TABEL KALIBRASI HIDROMETER

Pembacaan Pembacaan PembacaanKedalaman

Efektif (L)

Kedalaman

Efektif (L)

Page 62: Pedoman Praktikum Mekanika Tanah

Diktat Praktikum Mekanika Tanah  

Laboratorium Teknik Sipil 60 

TABEL 7.

C 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9

10 1,3012 1,2976 1,2940 1,2903 1,2867 1,2831 1,2795 1,2759 1,2722 1,2686

11 1,2650 1,2615 1,2580 1,2545 1,2510 1,2476 1,2441 1,2106 1,2371 1,2336

12 1,2301 1,2268 1,2234 1,2201 1,2168 1,2135 1,2101 1,2068 1,2035 1,2001

13 1,1968 1,1936 1,1905 1,1373 1,1841 1,1810 1,1777 1,1746 1,1714 1,1683

14 1,1651 1,1621 1,1590 1,1560 1,1529 1,1499 1,1469 1,1438 1,1408 1,1377

15 1,1347 1,1318 1,1289 1,1260 1,1231 1,1202 1,1172 1,1143 1,1114 1,1085

16 1,1056 1,1028 1,0999 1,0971 1,0943 1,0915 1,0887 1,0859 1,0803 1,0802

17 1,0774 1,0747 1,0720 1,0693 1,0667 1,0640 1,0613 1,0586 1,0560 1,0533

18 1,0507 1,0480 1,0454 1,0429 1,0403 1,0377 1,0351 1,0325 1,0300 1,0274

19 1,0248 1,0223 1,0198 1,0174 1,0149 1,0124 1,0099 1,0074 1,0050 1,0025

20 1,0000 0,9976 0,9952 0,9928 0,9904 0,9881 0,9857 0,9833 0,9809 0,9785

21 0,9761 0,9738 0,9715 0,9692 0,9669 0,9646 0,9623 0,9600 0,9577 0,9554

22 0,9531 0,9509 0,9487 0,9465 0,9443 0,9421 0,9399 0,9377 0,9355 0,9333

23 0,9311 0,9290 0,9268 0,9247 0,9225 0,9204 0,9183 0,9161 0,9140 0,9118

24 0,9097 0,9077 0,9056 0,9036 0,9015 0,8995 0,8975 0,8954 0,8934 0,8813

25 0,8893 0,8873 0,8853 0,8833 0,8813 0,8794 0,8774 0,8754 0,8734 0,8714

26 0,8694 0,8675 0,8656 0,8636 0,8617 0,8598 0,8579 0,8560 0,8540 0,8521

27 0,8502 0,8484 0,8465 0,8447 0,8428 0,8410 0,8392 0,8373 0,8355 0,8336

28 0,8318 0,8300 0,8232 0,8264 0,8246 0,8229 0,8211 0,8193 0,8175 0,8157

29 0,8139 0,8122 0,8105 0,8087 0,8070 0,8053 0,8036 0,8019 0,8001 0,7984

30 0,7967 0,7950 0,7534 0,7917 0,7901 0,7884 0,7867 0,7851 0,7834 0,7818

31 0,7801 0,7785 0,7769 0,7753 0,7737 0,7721 0,7705 0,7689 0,7673 0,7657

32 0,7641 0,7626 0,7610 0,7595 0,7579 0,7564 0,7518 0,7533 0,7517 0,7502

33 0,7486 0,7471 0,7456 0,7440 0,7425 0,7410 0,7395 0,7380 0,7364 0,7349

34 0,7334 0,7320 0,7305 0,7291 0,7276 0,7262 0,7247 0,7233 0,7218 0,7204

35 0,7189 0,7175 0,7175 0,7147 0,7133 0,7120 0,7106 0,7092 0,7078 0,7064

Tabel Viscosity Correction for ηT/η20

Page 63: Pedoman Praktikum Mekanika Tanah

Diktat Praktikum Mekanika Tanah   

Laboratorium Teknik Sipil 61  

TABEL 6. (Daftar Berat Jenis Air)

Temperatur Berat Jenis airoC (gr/cm

3)

20 0,9982

21 0,9980

22 0,9978

23 0,9976

24 0,9973

25 0,9971

26 0,9968

27 0,9965

27,5 0,9964

28 0,9963

29 0,9960

30 0,9957

31 0,9954

32 0,9951

33 0,9947

34 0,9944

35 0,9941

36 0,9937

37 0,9934

38 0,9930

39 0,9926

40 0,9922

Kalibrasi Specific Grafity

Page 64: Pedoman Praktikum Mekanika Tanah

Diktat Praktikum Mekanika Tanah  

Laboratorium Teknik Sipil 62 

TABEL KALIBRASI PEMADATAN  Chart Estimasi OMC

Gambar. 3-2 Chart untuk estimasi OMC

(Jhonson and Sallberg,1962)