pemadatan
Post on 29-Dec-2015
27 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
PEMERIKSAAN PEMADATAN TANAH STANDARD
A. TEORI PENUNJANG
Pemadatan merupakan usaha untuk mempertinggi kepadatan tanah dengan
pemakaian energi mekanis untuk menghasilkan pemadatan partikel. Pemadatan juga
digunakan untuk stabilisasi tanah, ini merupakan metoda dasar untuk stabilisasi
tanah. Penrapan metoda –metoda lain tanpa kecuali selalu diikuti metoda pemadatan.
Tujuan pemadatan tanah umumnya untuk :
a. Menaikkan kekuatannya
b. Memperkecil pemampatannya (compressibility) dan daya rembes airnya.
c. Memperkecil pengaruh air terhadap tanah tersebut.
Tanah dapat dikerjakan pada mulanya dengan pengeringan penambahan air,
agregat (butir – butir) tersebut dengan bahan – bahan stabilisasi seperti semen
portland (PC), gamping, abu batu bara atau bahan lainnya.
Energi pemadatan dilapangan didapat atau dapat diperoleh dari mesin gilas,
alat pemadatan getaran dan dari benda – benda berat yang dijatuhkan. Di dalam
laboratorium digunakan alat – alat pemadatan tanah untuk percobaan (Compaction
Soil Test Apparatus).
Pemeriksaan spesifikasi untuk pemadatan kolusif telah dikembangkan oleh
R.R Proctor ketika sedang membangun bendungan – bendungan untuk Los Angeles
Water Disrtict pada akhir tahun 1920-an. Metoda asli dilaporkan melalui seri – seri
artikel didalam Engineering New Records oleh Proctor tahun 1933. Prosedur dinamis
laboratorium yang standar biasanya disebut dengan percobaan Proctor.
Proctor mendefenisikan empat variabel pemadatan tanah, yaitu :
1. Usaha pemadatan (energi)
2. Jenis tanah (gradasi, kohesif atau tidak, ukuran butir dan sebagainya.
3. Kadar air.
4. Angka pori, atau berat isi kering.
Percobaan – percobaan pemadatan dapat dilakukan di :
1. Laboratorium
2. Lapangan
1. Laboratorium
Ada dua macam percobaan dilaboratorium yang biasa dipakai untuk
menentukan kadar air optimum (Optimum Moisture Content = OMC) dan berat isi
kering maksimum (Maximum Dry Density = γd)
Percobaan – percobaan tersebut ialah :
A. Percobaan Pemadatan Standar (Standard Compaction Test)
B. Percobaan Pemadatan Modifikasi (Modified Compaction Test)
1. Percobaan Pemadatan Standar (Standard Compaction Test)
Untuk pemadatan standar berat isi tanah basah atau asli (wet atau natural
density) dapat dihitung dengan persamaan :
jika ; maka :
dimana :
= Berat isis tanah basah atau asli
= Berat tanah basah atau asli
= Berat tabung
= Isi tanah basah atau asli
= Isi tabung
dari bagian dalam tanah tesebut diambil sebagian untuk dihitung kadar airnya.
Sesudah diketahui nilai kadar airnya maka berat isi kering tanah dapat dihitung
dengan persamaan :
w = dalam %
w = dalam desimal
dimana :
= Berat isi tanah kering (dry density)
w = Kadar air
dalam hasil percobaan tersebut dibuat sebuah kurva, yang menunjukkan hubungan
antara kadar air dan berat isi tanah kering dan dari kurva tersebut akan diperoleh
kadar air optimum (Optimum Moisture Content = O.M.C) dan berat isi tanah kering
maksimum (Maximum Dry Density).
2. Pemadatan didalam pelaksanaan di lapangan
Pemadatan didalam pelaksanaan di lapangan untuk pekerjaan – pekerjaan
ringan biasanya digunakan :
a. Alat pemadat tangan
b. Alat pemadat dengan mesin ringan
Untuk pekerjaan – pekerjaan besar biasanya digunakan :
a. Mesin gilas beroda halus (Smoth Wheel Roller)
Mesin gilas ini memberikan liputan 100% dibawah roda dengan tekanan kontak
sampai sekitar 400 kpa.
Mesin ini dapat dipakai untuk semua jenis tanah, kecuali apabila terdapat batu –
batu yang besar.
Mesin gilas ini terutama sesuai untuk tanah kohesif dengan atau tanpa
perlengkapan penggentar dan mesin ini biasa disebut juga mesin gilas beroda
baja.
b. Mesin gilas beroda karet atau Pneumatis (Pneumatic Tired Roler)
Mesin gilas ini memberikan liputan 80 % dengan tekanan ban sampai sekitar
700 kpa. Beberapa roda ayang terdiri dari empat atau enam ban yang berjarak
dekat dengan jarak antara untuk roda depan dan belakang yang berselang –
selang akan memberikan liputan yang lebih besar.
Alat ini dapat ditarik dengan traktor sebagai alat penggerak utama (Prime
Movers), tetapi biasanya mempunyai mesin tersendiri dan dapat dipakai untuk
tanah kohesif maupun no kohesif.
c. Pemadat Roda Besegmen (Segment Roller)
Mesin ini menghasilkan liputan 60 % dengan tekana kontak 1.400 sampai
dengan 8.500 kpa yang tergantung kepada diameter alat gilasnya serta apakah
tabung alat gilas tersebut diisi air atau pasir untuk menambah berat.
Alat ini hanya sesuai untuk tanah kohesif dan biasanya mempunyai mesin
tersendiri dengan empat roda (dimuka dua dan dibelakang dua).
d. Metoda Konsolidasi Dinamis (Dynamic Consolidation Method)
Metoda ini merupakan metoda perbaikan tanah yangn dikembangkan oleh
Menharel pada tahun 1960 di Eropa. Prosedurnya adalah dengan cara
menjatuhkan beban berat yang disebut “Pounder” berkali – kali. Hantaman
benda atau beban dengan energi tinggi itu pada tanah berbutir menyebabkan
suatu pencairan (lique faction) praktis endapannya. Dengan demikian
membiarkan massa mengalami penurunan ke suatu kondisi yang lebih padat.
Sebaliknya, metoda yang sama jika diterapkan pada tanah lempung akan
menyebabkan terdorongnya gelembung udara mikro akibat adanya lubang –
lubang pori disekitar titik jatuh pounder dan akhirnya dipulihkan lagi
kekuatannya.
Saat ini, metoda ini bisa dipakai pada berbagai jenis tanah, seperti pasir lepas,
lempung dan tanah reklamasi. Dalam pelaksanaan metoda tersebut diperlukan
permukaan tanah yang rata dan solid yang memungkinkan kran – kran berat
bekerja dengan aman. Pounder seberat 10 sampai 20 ton diangkat hingga
ketinggian 10 – 30 meter, kemudian dijatuhkan.
Pounder dijatuhkan beberapa kali dilokasi yang sama, sebelum berpindah
tempat yang berjarak 5 – 20 meter. Lubang – lubang yang terbentuk akibat
jatuhnya pounder diukur, kemudian ditimbun kembali dengan tanah di
sekitarnya. Akhirnya permukaan tanah dipadatkan dan diratakan. Hasilnya
dibuktikan dengan pengukuran penurunan, percobaan pressure meter dilokasi
dan sebagainya.
Menurut Hachinohe, suatu tumbukan pounder yang sangat kuat akan
menghasilkan getaran dengan frekuensi 2 – 12 Hz. Pengukuran dilapangan
menunjukkan bahwa pada jarak 30 meter dari titik jatuh pounder, kecepatan
gelombang yang ditimbulkan masih dibawah 5 cm/ detik yang masih dapat
ditoleransi oleh kebanyakkan struktur.
B. TUJUAN
Pemeriksaan ini dimaksudkan untuk menentukan hubungan antara kadar air
dan kepadatan tanah dengan cara memadatkan di dalam cetakan silinder berukuran
tertentu dengan menggunakan alat penumbuk 2,45 kg dan tinggi jatuh 30,5 cm serta
energi tumbukan 593,7 kg/ m3
Pemeriksaan kepadatan dilakukan dengan menggunakan dua macam cetakan
1. Cetakan diameter 102 mm untuk bahan yang lulus saringan no 4.
2. Cetakan diameter 152 mm untuk bahan yang lulus saringan no 19.
C. PERALATAN
1. Cetakan diameter 102 mm kapasitas 943 cm3
2. Cetakan diameter 152 mm kapasitas 2124 cm3
3. Alat penumbuk tangan dari logam yang mempunyai permukaan tumbuk rata.
Dapat juga dipergunakan alat penumbuk mekanis dari logam yang
dilengkapi alat pengontrol tinggi jatuh bebas.
4. Alat untuk mengeluarkan contoh tanah.
5. Timbangan kapasistas kira – kira 11,5 kg dengan ketelitian sampai 5 gram
dan neraca kapasitas minimal 1 kg dengan ketelitian 0,1 gram.
6. oven yang dilengkapi dengan pengatur suhu untuk memanasi sampai (1100 +
50)
7. Alat perata dari besi (Straight egde) panjang 25 cm, salah satu sisi pemanjang
harus tajam dan sisi lain datar (0,01% dari panjang).
8. Saringan 50 mm (2”1, 19 mm (3/4”) dan 4,75 mm (no.4)
9. Talam, alat pengaduk dan sendok
D. BENDA UJI
1. Bila contoh tanah yang diterima dari lapangan masih dalam keadaan lembab,
keringkan contoh tanah tersebut sehingga menjadi gembur. Pengeringan
dilakukan di udara atau dengan alat pengering dengan suhu < 600C,
kemudian gumpalan tanah tersebut ditumbuk tetapi butir aslinya tidak pecah.
2. Tanah yang gembur disaring dengan saringan 4,75 mm (no. 4) dengan
saringan 19 mm.
3. Jumlah contoh yang disesuai untuk masing – masing cara pemeriksaan.
4. Untuk bahan yang lewat saringan no. 4, sebanyak 14 kg
5. Untuk bahan yang lewat saringan 19 mm, sebanyak 45 kg
6. Benda uji dibagi 6 bagian, tiap – tiap bagian dengan air yang ditentukan dan
diaduk sampai merata. Penambahan air diatur sehingga didapat bneda uji
sebagai berikut : 3 contoh dengan kadar air optimum.
7. Contoh dengan kadar air dari benda uji masing – masing 1 - 3 %
8. Masing – masing benda uji dimasukkan ke dalam kantong plastik dan
disimpan selama dua belas jam atau sampai kadar airnya merata.
E. RANGKAIAN KERJA
1. Timbang dengan cetakan diameter 102 mm (4”) untuk tanah yang lolos
saringan n0. 4 atau diameter 152 mm untuk tanah yang lolos saringan 19 mm
dan keping alas dengan ketelitian 5 gram (w1 gram)
2. Cetakan, leher dan keping alas dijadikan satu dan di tempatkan pada landasan
yang kokoh.
3. Ambil salah satu dari ke-enam contoh, diaduk dan dipadatkan didalam 3
lapisan @ 25 tumbukan per lapis.
4. Potong kelebihan tanah dari bagian leher, dengan pisau dan lepaskan leher
sambung.
5. Pergunakan alat perata untuk meratakan kelebihan tanah sehingga betul-betul
rata dengan permukaan cetakan.
6. Timbang cetakan berisi benda uji beserta keping alas dengan ketelitian 5
gram (w2 gram)
7. Keluarkan benda uji dari cetakan dengan menggunakan alat pengeluaran
benda uji dan potong sebagian uji kecil dari benda uji pada keseluruhan
tingginya untuk pemeriksaan kadar air.
F. PERHITUNGAN
Dimensi silinder
Diameter = 10,2 cm
Tinggi = 12 cm
Volume cetakan =
=
= 980,06 cm3
Berat Jenis Butir (Gs) = 1,8725
Jumlah Lapisan Tanah = 3
Tumbukan / Lapisan = 25
Contoh Perhitungan
Sampel no. 1
No. Cawan = 9
Berat cawan + tanah basah (W2) = 77,63 gram
Berat cawan + tanah kering (W3) = 17,19 gram
Berat cawan(W1) = 52,92 gram
Berat air (W2-W3) = (77,63 – 17,19) gram
= 3,44 gram
Berat tanah kering (W3-W1) = (17,19 -52,92)
= 21,27 gram
Kadar air =
= 16,17 %
No. Cawan = 10
Berat cawan + tanah basah (W2) = 76,82 gram
Berat cawan + tanah kering (W3) = 74,51 gram
Berat cawan = 60,23 gram
Berat air (W2-W3) = (76,82 -74,51)
= 2,31 gram
Berat tanah kering (W3-W1) = (74,51 -60,23) gram = 14,28 gram
Kadar air =
= 16,18 %
Z.A.V = = = 1,92
Sample no. 1 2 3 4 5
No cawan 9 10 4 14 22 27 19 24 1 44
Brt cwn +
tanah basah
(gr)
72,63 76,82 72,28 83,09 82,52 73,54 76,08 71,22 70,13 33,00
Brt cwn +
tanah kering
(gr)
74,19 74,51 68,81 79,62 78,68 69,62 74,05 69,90 67,94 30,46
Berat cawan
(gr)57,92 60,23 49,73 60,36 60,48 50,71 59,62 60,58 49,93 11,21
Berat air (gr) 3,44 2,31 3,47 3,47 3,04 3,92 2,03 1,32 2,19 2,34
Berat tanah
kering (gr)21,27 14,28 19,08 19,26 18,2 18,91 14,43 9,32 18,01 19,45
Kadar air (%) 16,17% 16,18% 10,18% 18,02% 21,09% 30,7% 14,06% 14,16% 12,16% 12,03
G. TABEL PERHITUNGAN
Kadar air (%) 1 2 3 4 5
Kadar air sebenarnya (%) 10% 18% 20% 14% 12%
Brt cwn + tanah (gr) 16,175% 18,1% 20,895% 14,11% 12,095%
Berat cetakan (gr) 3430 3375 3361 3417 3328
Berat tanah (gr) 1689,20 1689,20 1689,20 1689,20 1689,20
Berat isi (gr) 1740,8 1685,8 1671,8 1671,8 1678,8
Berat isi kering (gr) 1,52 1,45 1,41 1,41 1,49
Z.A.V 1,57 1,52 1,46 1,46 1,67
top related