Pelaksanaan Pengujian - repo.itera.ac.id
Transcript of Pelaksanaan Pengujian - repo.itera.ac.id
Pelaksanaan Pengujian
Pelaksanaan pengujian dilakukan di Laboratorium Mekanika Tanah Jurusan Teknologi
Infrastruktur dan Kewilayahan, Program Studi Teknik Sipil, Institut Teknologi
Sumatera. Pengujian yang dilakukan dibagi menjadi 4 bagian pengujian yaitu
pengujian untuk tanah asli dan tanah terganggu untuk pengujian Pemadatan standar,
pengujian CBR dan Pengujian UCS:
1. Pengujian Kadar Air
2. Pengujian Analisis Saringan
3. Pengujian Hidrometer
4. Pengujian Berat Jenis
5. Pengujian Batas Atterberg
6. Pengujian Pemadatan Tanah (Standart Proctor)
7. Pengujian CBR tanpa rendaman
8. Pada pengujian tanah campuran, setiap sampel tanah dibuat campuran dengan fly
ash dengan kadar 0%, 10%, 20%, dan 30% dan dicampur dengan kadar air optimum
yang sudah didapat dari uji pemadatan standar, kemudian masing-masing dilakukan
pengujian CBR tanpa rendaman dengan variasi tumbukan 10 kali, 25 kali, dan 56
kali tumbukan
9. Pengujian Kuat Tekan Bebas.
Berikut ini merupakan tahapan-tahapan yang dilakukan pada pengujian sampel
penelitian:
1.1. Uji Kadar Air (ω)
Pengujian ini digunakan untuk mengetahui kadar air suatu sampel tanah yaitu
perbandingan antara berat air dengan berat tanah kering. Pengujian ini menggunakan
standar SNI 1965:2008.
1. Alat dan Bahan
a. Kontainer
Gambar 3.1. Kontainer
b. Timbangan
Gambar 3.2. Timbangan
c. Oven
Gambar 3.3. Oven
d. Sarung tangan anti panas
Gambar 3.4. Sarung Tangan Anti Panas
e. Sampel tanah
Gambar 3.5. Sampel Tanah
2. Prosedur Pengujian
a. Siapkan kontainer dan timbang beratnya sebanyak 3 buah.
Gambar 3.6. Menyiapkan Kontainer
b. Menyiapkan sampel tanah untuk di oven.
Gambar 3.7.Menyiapkan Sampel Tanah
c. Proses penimbangan massa tanah.
Gambar 3.8.Menimbang Tanah dengan Kontainer
d. Tanah dioven dengan suhu 110±5°C selama 24 jam.
Gambar 3.9. Memasukkan Kontainer ke dalam Oven
e. Mengeluarkan tanah dari oven.
Gambar 3.10. Mengeluarkan Tanah dari Oven
f. Proses penimbangan massa kering + kontainer pada masing-masing kontainer.
Gambar 3.11. Menimbang Massa Kontainer
g. Menghitung jumlah massa air
h. Ulangi langkah di atas sebanyak 3 kali untuk mendapatkan 3 sampel data.
1.2. Uji Analisis Saringan
Analisis saringan adalah mengayak atau menggetarkan contoh tanah melalui satu set
ayakan dimana lubang-lubang ayakan tersebut makin kecil secara berurutan. Tujuan
dari pengujian ini adalah untuk mengetahui persentase ukuran butir sampel tanah yang
dipakai. Pengujian ini menggunakan standar SNI 03-1968-1990.
1. Alat dan Bahan
a. Satu set saringan (ukuran 0,075 mm sampai 4,75 mm)
Gambar 3.12. Satu Set Saringan
b. Timbangan dengan ketelitian 0,01 gram
Gambar 3.13.Timbangan dengan Ketelitian 0,01 Gram
c. Oven
Gambar 3.14. Oven
d. Sieve shaker
Gambar 3.15. Sieve Shaker
e. Air
Gambar 3.16. Air
f. Cawan
Gambar 3.17. Cawan
g. Sarung tangan
Gambar 3.18. Sarung Tangan
h. Menyiapkan sampel tanah untuk di oven.
Gambar 3.19. Menyiapkan Sampel Tanah
2. Prosedur Percobaan
a. Keringkan benda uji di dalam oven selama 24 jam dengan suhu 110 ± 5ºC.
Gambar 3.20. Mengeringkan Benda Uji dalam Oven
b. Mengambil 500 gram tanah yang sudah dikeringkan.
Gambar 3.21. Mengambil 500 Gram Tanah
c. Mencuci sampel dengan air menggunakan saringan No. 200 sampai tidak ada
sampel yang lolos saringan No. 200 (diameter saringan 0,075 mm).
Gambar 3. 22. Mencuci Sampel sampai Bersih
d. Memasukkan sampel yang telah dicuci kedalam oven selama ±24 jam.
Gambar 3. 23. Memasukkan Sampel ke dalam Oven
e. Mengeluarkan sampel dari dalam oven setelah ±24 jam.
Gambar 3.24. Mengeluarkan Sampel dari dalam Oven
f. Memasukkan sampel kedalam saringan. Kemudian meletakkan satu set saringan
pada sieve shaker.
Gambar 3.25. Meletakkan Satu Set Saringan pada Sieve Shaker
g. Menyalakan mesin sieve shaker selama 15 menit.
Gambar 3. 26.Menyalakan Mesin Sieve Shaker Selama 15 Menit
h. Mematikkan mesin, lalu diamkan terlebih dahulu.
Gambar 3. 27. Mematikan Mesin
i. Menimbang setiap sampel yang tertahan pada masing-masing saringan.
Gambar 3. 28. Menimbang Sampel yang Tertahan
1.3. Pengujian Batas Atterberg
Batas-batas Atterberg (Atterberg Limits) disebut sebagai kadar air yang berkenaan
dengan perbatasan antara keadaan-keadaan konsistensi pada tanah (Atterberg, 1911).
Tanah yang dipakai pada percobaan ini adalah yang lolos saringan No.40. Pada
pengujian ini akan didapatkan 3 nilai yaitu:
- Batas cair (LL) adalah kadar air ketika sifat tanah pada batas dari keadaan cair
menjadi plastis.
- Batas plastis (PL) adalah batas terendah kondisi kadar air ketika tanah masih dalam
keadaan plastis.
- Indeks plastisitas (PI) adalah selisih antara batas cair tanah dan batas platis tanah.
Tujuan pengujian ini adalah untuk menentukan kadar air suatu jenis tanah pada batas
antara keadaan plastis dan keadaan cair dan untuk menentukan kadar air suatu jenis
tanah pada keadaan batas antara keadaan plastis dan keadaan semi padat. Pengujian ini
menggunakan standar SNI 1967:2008 untuk batas cair dan SNI 1966:2008 untuk batas
plastis.
1. Alat dan Bahan
a. Pelat kaca
Gambar 3. 29. Pelat Kaca
b. Saringan No. 40
Gambar 3. 30. Saringan No. 40
c. Kontainer
Gambar 3. 31. Kontainer
d. Timbangan dengan ketelitian 0,01 gram
Gambar 3. 32. Timbangan dengan Ketelitian 0,01 Gram
e. Oven
Gambar 3. 33. Oven
f. Spatula
Gambar 3. 34. Spatula
g. Air suling
Gambar 3. 35. Air Suling
h. Cawan cassagrande
Gambar 3. 36. Cawan Cassagrande
i. Groving tools
Gambar 3. 37. Groving Tools
j. Penggaris
Gambar 3. 38. Penggaris
k. Scrub
Gambar 3. 39. Scrub
1. Prosedur Percobaan Batas Cair
a. Timbang massa dari kontainer (M3).
Gambar 3. 40. Menimbang Kontainer
b. Timbang 250 gram tanah kering yang lolos saringan No.40.
Gambar 3.41. Menimbang Tanah
c. Tambahkan air dan campurkan secara merata sehingga menjadi adonan pasta
seragam (homogen).
Gambar 3.42. Mencampur Secara Merata Menjadi Adonan Pasta
d. Ambil adonan dan letakkan pada cawan Cassagrande.
Gambar 3.43. Meletakkan Adonan Pada Cawan Cassagrande
e. Gunakan grooving tool untuk membuat garis tengah pada tanah.
Gambar 3.44. Membuat Garis Tengah
f. Hidupkan alat cassagrande untuk mentukan ketukan yang akan diinginkan.
Gambar 3.45. Menghidupkan Alat Cassagrande
g. Pengujian dihentikan saat kedua sisi tanah bertemu sekitar 13 mm. Hitung jumlah
ketukan.
Gambar 3.46. Jarak Pada Tanah
h. Ambil contoh tanah dari cawan, masukkan ke dalam kontainer dan timbang
massanya (M1). Lalu masukkan ke oven.
Gambar 3.47. Memasukkan ke Oven
i. Lakukan pengujian batas cair sampai didapatkan 4 jumlah ketukan interval yang
berbeda (ketukan interval 11-20, 21-30, 31-40, 41-50).
j. Keluarkan sampel dari oven dan timbang sampel untuk mengetahui berat kadar
air.
Gambar 3.48. Mengeluarkan Sampel dari Oven
3. Prosedur Percobaan Batas Plastis
a. Ambil kira-kira 30 gram sampel tanah kering yang lolos saringan No.40.
Gambar 3.49. Mengambil Sampel Tanah
b. Tambahkan air dan campurkan secara merata sehingga menjadi adonan pasta
seragam (homogen).
Gambar 3.50. Mencampur Air dan Tanah
c. Sampel dibentuk seperti bola ellips, lalu digulingkan pada plat kaca sebanyak 80
putaran sehingga memiliki diameter 3,2 mm sampai terlihat retakan.
Gambar 3.51. Sampel Digulingkan Sehingga Diameter 3,2 mm
d. Bila retakan belum ada, bentuk kembali seperti bola ellips dan lakukan sampai
terlihat adanya retakan pada sampel.
Gambar 3.52. Melakukan Kembali Sampai Terlihat Adanya Retakan
e. Ambil sampel tanah, masukkan ke dalam container. Timbang massa tanah basah
+ kontainer (M1).
Gambar 3.53. Menimbang Sampel
f. Masukkan ke dalam oven selama 24 jam untuk mencari kadar air.
Gambar 3.54. Memasukkan Sampel ke Oven
g. Keluarkan kontainer dari oven, kemudian timbang massanya (M2).
Gambar 3.55. Mengeluarkan Kontainer dari Oven
h. Ulangi langkah a-g untuk sampel selanjutnya.
1.4. Uji Berat Jenis
Pengujian ini mencakup penentuan berat jenis (specific gravity) tanah dengan
menggunakan botol piknometer. Tanah yang diuji harus lolos saringan No. 40. Bila
nilai berat jenis dan uji ini hendak digunakan dalam perhitungan untuk uji hydrometer,
maka tanah harus lolos saringan # 200 (diameter = 0.074 mm). Uji berat jenis ini
menggunakan standar SNI 1964:2008.
1. Alat dan Bahan
a. Tabung pycnometer kapasitas 500 ml
Gambar 3.56. Tabung Pycnometer
b. Kompor
Gambar 3.57. Kompor
c. Timbangan dengan ketelitian 0,01 gram
Gambar 3.58. Timbangan dengan Ketelitian 0,01 Gram
d. Oven
Gambar 3.59. Oven
e. Termometer dengan ketelitian 0,1°C
Gambar 3.60. Termometer
f. Sarung tangan anti panas
Gambar 3.61. Sarung Tangan
g. Sampel tanah
Gambar 3.62. Sampel Tanah
h. Air suling
Gambar 3.63. Air Suling
i. Saringan No.4
Gambar 3.64. Saringan No.4
j. Corong
Gambar 3.65. Corong
2. Prosedur Percobaan
a. Mempersiapkan alat dan bahan yang akan digunakan.
b. Menimbang sebuah tabung pycnometer kosong dalam keadaan bersih dan kering
termasuk tutup pycnometer.
Gambar 3.66. Menimbang Sebuah Tabung Pycnometer Kosong
c. Memasukkan sampel tanah seberat 50 gr ke dalam tabung pycnometer
Gambar 3.67. Memasukkan Sampel Tanah ke dalam Pycnometer
d. Menimbang pycnometer beserta tanah.
Gambar 3.68. Menimbang Pycnometer Beserta Tanah
e. Menuangkan air ke dalam pycnometer sampai 2/3 isi tabung pycnometer.
Gambar 3.69. Menuangkan Air ke dalam Pycnometer
f. Menimbang pycnometer beserta tanah dan air, lalu ukur suhunya.
Gambar 3.70. Menimbang Pycnometer Beserta Tanah dan Air
g. Mendidihkan pycnometer di atas kompor sampai butir-butir udara hilang.
Gambar 3.71. Mendidihkan Pycnometer di Atas Kompor
h. Mendiamkan pycnometer hingga sama dengan suhu awal, lalu ukur suhunya dengan
termometer.
Gambar 3.72. Mendiamkan dan Mengukur Suhu
i. Mengisi air ke dalam tabung pycnometer sampai batas miniskus atau leher
pycnometer lalu menuang ke dalam mangkuk dan memasukkannya ke oven
selama ± 24jam.
Gambar 3.73. Mengisi Air ke dalam Tabung Pycnometer
j. Mengeluarkan sampel dari oven dan menimbangnnya.
Gambar 3.74. Mengeluarkan Sampel dari Oven dan Menimbangnya
1.5. Uji Hidrometer
Tujuan pengujian analisis hidrometer adalah untuk mengetahui persentasi butiran tanah
dan susunan butiran tanah (gradasi) dari suatu jenis tanah yang lolos saringan No. 200
(Ø 0,075 mm). Uji hidrometer ini menggunakan standar SNI 3423 : 2008.
1. Alat dan Bahan
a. Alat hidrometer
Gambar 3.75. Hidrometer
b. Tabung 1000ml
Gambar 3.76. Tabung 1000 ml
c. Air suling
Gambar 3.77. Air suling
d. Stopwatch
Gambar 3.78. Stopwatch
e. Termometer
Gambar 3.79. Termometer
f. Spatula
Gambar 3.80. Spatula
g. Sodium hexametaphospate
Gambar 3.81. Sodium hexametaphospate
h. Constant Waterbath
Gambar 3.82.Constant Waterbath
i. Timbangan dengan ketelitian 0,01 gram
Gambar 3.83. Timbangan
j. Mixer
Gambar 3.84. Mixer
k. Saringan No. 200
Gambar 3.85. Saringan
l. Pengaduk
Gambar 3.86. Pengaduk
m. Kontainer
Gambar 3.87. Kontainer
2. Prosedur Percobaan
a. Keringkan sampel dalam oven dengan suhu 110 ± 5°. Lalu ambil sampel kering
oven yang lolos saringan no.200 sebanyak 50 g.
Gambar 3.88. Mengambil sampel
b. Ambil sebanyak 125 cm3 larutan deflocculating agent dengan kadar 4% sodium
hexametaphospate dan tambahkan dengan 50 g sampel pada tahap b, campurkan
dan diamkan selama 8-12 jam.
\
Gambar 3.89. Mengaduk sampel
c. Masukkan sampel larutan kedalam gelas ukur dan tambahkan dengan air suling
sampai campuran menjadi 1000 cm3. Lalu aduk selama 2 menit.
Gambar 3.90. Memindahkan sampel kedalam gelas ukur
d. Meletakkan larutan pada tahapan c di dalam constant waterbath dan catat
suhunya.
Gambar 3.91. Memasukkan gelas ukur ke dalam constant waterbath
e. Catat bacaan hidrometer pada t = 0; 0,25; 0,5; 1; 2; 4; 8; 15; 30; 60; 120; 240;
480; 1140; 2880 menit.
Gambar 3.92. Mencatat bacaan hidrometer
1.6. Uji Pemadatan Tanah (Standart Proctor)
Untuk mengetahui nilai berat kering maksimum dan kadar air optimum suatu jenis
tanah yang didapatkan di laboratorium. Pengujian ini menggunakan standar SNI
1742:2008 untuk Standart Proctor.
1. Alat dan Bahan
a. Saringan No.4.
Gambar 3.93. Saringan No. 4
b. Proctor standard (massa 5,5 lbs, dan tinggi jatuh 1 ft).
Gambar 3.94. Proctor Standard
c. Seperangkat mould dengan diameter 4” dan tinggi 4,6”.
Gambar 3.95. Seperangkat Mould
d. Oven.
Gambar 3.96. Oven
e. Kontainer.
Gambar 3.97. Kontainer
f. Palu karet.
Gambar 3.98. Palu Karet
g. Pisau perata.
Gambar 3.99. Pisau Perata
h. Timbangan.
Gambar 3.100. Timbangan
i. Scrap.
Gambar 3.101. Scrap
j. Oli.
Gambar 3.102. Oli
k. Air suling.
Gambar 3.103. Air Suling
l. Gelas ukur.
Gambar 3.104. Gelas Ukur
m. Kontainer ukuran sedang.
Gambar 3.105. Kontainer Ukuran Sedang
n. Kertas.
Gambar 3.106. Kertas
2. Prosedur Percobaan
a. Keringkan sampel sampai keadaan kering (SSD).
Gambar 3.107. Mengeringkan Sampel
b. Saring sampel dengan saringan No.4. Ambil sampel sebanyak 5 buah dengan
masing – masing massa 2 kg.
Gambar 3.108. Menyaring Sampel dengan Saringan No.4
c. Rencanakan kadar air dibawah kadar air optimum dan diatas kadar air optimum
seperti tabel dibawah ini.
Tabel 3.1. Contoh Cara Menghitung Rencana Kadar Air
Kadar Air OMC
Est -10%
OMC
Est- 5%
OMC
Est OMC
Est + 5%
OMC Est
+ 10%
Kadar Air Rencana
(𝜔 opt) 0,0646 0,1146 0,1646 0,2146 0,2646
Penambahan Air (Δ𝜔) 125 214 304 393 483
d. Campurkan sampel tanah pertama dengan air sesuai dengan kadar air rencana
didalam kontainer.
Gambar 3.109. Mencampurkan Sampel Tanah dengan Air
e. Timbang masa mould.
Gambar 3.110. Menimbang Massa Mould
f. Olesi bagian dalam mould dengan oli. Lapiskan keras dibagian bawah mould.
Kemudian masukan sampel tanah yang sudah dicampurkan air kedalam mould
sebanyak 1/3 bagian mould.
Gambar 3.111. Mengolesi Bagian dalam Mould dengan Oli
g. Tumbuk sampel tanah yang ada didalam mould sebanyak 25 tumbukan secara
merata sesuai dengan metode penumbukan berdasarkan ASTM. Dilakukan
sampai untuk lapisan kedua dan ketiga.
Gambar 3.112. Menumbuk Sampel Sebanyak 25 Kali
h. Menimbang massa mould + tanah.
Gambar 3.113. Menimbang Massa Mould + Tanah
i. Ambil contoh tanah masing – masing pada bagian bawah tanah, atas dan tengah
dari sampel tanah pada mould.
Gambar 3.114. Mengambil Sampel Tanah pada Setiap Bagian
j. Masukkan sampel ke dalam oven dengan suhu ± 5°C selama 24 jam.
Gambar 3.115. Memasukan Sampel ke Dalam Oven
1.7. Pengujian California Bearing Ratio (CBR Laboratorium)
Tujuan pengujian ini untuk menentukan nilai CBR tanah yang dipadatkan di
Laboratorium. Pengujian ini berdasarkan standar SNI 1744:2012.
1. Alat dan Bahan
a. Alat CBR
Gambar 3.116. Alat CBR
b. Saringan No. 4
Gambar 3.117. Saringan No. 4
c. Proctor standard
Gambar 3.118. Proctor Standard
d. Seperangkat mould
Gambar 3.119. Mould
e. Oven
Gambar 3.120. Oven
f. Kontainer
Gambar 3.121. Kontainer
g. Spacer disk
Gambar 3.122. Spacer Disk
h. Keping beban dengan massa 4.54 ±0.02 kg
Gambar 3.123. Keping Beban
i. Palu karet
Gambar 3.124. Palu Karet
j. Plastik ukuran 5 kg
Gambar 3.125. Plastik Ukuran 5 kg
k. Scrub
Gambar 3.126. Scrub
l. Timbangan dengan ketelitian 0.1 kg
Gambar 3.127. Timbangan
m. Air suling
Gambar 3.128. Air Suling
n. Gelas ukur
Gambar 3.129. Gelas Ukur
o. Kontaimer
Gambar 3.130. Kontainer
p. Stopwatch
Gambar 3.131. Stopwatch
q. Kertas
Gambar 3.132. Kertas
2. Prosedur Percobaan
a. Menyaring sampel dengan saringan No. 4 lalu mengambil sebesar 5 kg.
Gambar 3.133. Menyaring Sampel
b. Menghitung kadar air sampel, kemudian menambahkan air hingga kadar air
optimum.
Gambar 3.134. Menambahkan Air
c. Menimbang massa mould.
Gambar 3.135. Menimbang Massa Mould
d. Mengolesi mould dengan oli, meletakkan spacer disk di bawahnya, melapisi
bagian atasnya dengan kertas kemudian mengisi mould dengan tanah 1/3 bagian
dan menumbuk tanah dalam mould sebanyak 65 kali sesuai SNI diulangi hingga
lapisan kedua dan ketiga.
Gambar 3.136. Mengolesi Mould dengan Oli
e. Meratakan permukaan mould.
Gambar 3.137. Meratakan Permukaan Mould
f. Meletakkan tanah dan mould pada mesin CBR serta keping beban diatasnya.
Gambar 3.138. Meletakkan pada Mesin CBR
g. Mengatur torak penetrasi sehingga beban awal toral penetrasi sebesar 4.54 ± 0.02
kg.
Gambar 3.139. Mengatur Torak Penetrasi
h. Memberi beban teratur dengan kecepatan penetrasi mendekati 1.27 mm per
menit.
Gambar 3.140. Memberi Beban Teratur
i. Mencatat pembebanan pada penetrasi 0.25 mm; 0.5 mm; 1 mm; 1.5 mm; 2 mm; 3
mm; 4 mm; 6 mm; 8 mm; 10 mm.
Gambar 3.141. Mencatat Pembebanan pada Penetrasi
j. Mengambil sampel tanah masing – masing pada bagian bawah, tengah dan atas
dari sampel tanah pada mould dan memasukkannya ke dalam oven dengan suhu
110 ± 5 ºC selama 24 jam lalu menghitung kadar air dari sampel tersebut.
Gambar 3.142. Memasukkan Sampel ke Dalam Oven
1.8. Pengujian Kuat Tekan Bebas (Unconfined Compression Test)
Tujuan pengujian ini adalah untuk mengukur kuat tekan bebas (unconfined
compressive shear strength) dari tanah lempung/lanau. Pengujian ini ini menggunakan
standar SNI 3638:2012 untuk Unconfined Compression Test.
1. Alat dan Bahan
a. Mesin tekan bebas
Gambar 3.143. Mesin Tekan Bebas
b. Tabung cetakan modifikasi
Gambar 3.144. Tabung Cetakan Modifikasi
c. Pisau perata
Gambar 3.145. Pisau Perata
d. Timbangan
Gambar 3.146. Timbangan
e. Kontainer
Gambar 3.147. Kontainer
f. Oven
Gambar 3.148. Oven
g. Oli
Gambar 3.149. Oli
h. Tanah
Gambar 3.150. Tanah
2. Prosedur Percobaan
a. Cetak Sampel kedalam mould modifikasi menggunakan dongkrak hidrolik
Gambar 3. 151. Cetak Sampel kedalam mould modifikasi
b. Ratakan sampel percobaan
Gambar 3.152. Ratakan Sampel Percobaan
c. Buka kuncian mould modifikasi
Gambar 3.153. Buka kuncian mould modifikasi
d. Ukur dimensi sampel yang telah terbentuk
Gambar 3.154. Mengukur Dimensi Sampel
e. Letakkan sampel tanah di alat UCS dan atur jarum linear variable differential
transformator (LVDT) ke posisi nol.
Gambar 3.155. Meletakkan Sampel Tanah Di Alat UCS
f. Berikan tekanan vertikal dengan kecepatan regangan 0,5 – 2% per unit dengan
menekan tombol pada panel kontrol di alat UCS.
Gambar 3.156. Menekan Tombol Pada Panel Kontrol UCS.
g. Lakukan pembacaan beban untuk setiap perubahan regangan
Gambar 3.157. Pembacaan Beban