M - 10UJI KUAT TEKAN BEBAS

(UNCONFINED COMPRESSION TEST)

10.1Tujuan Percobaan

Tujuan dari percobaan ini adalah untuk mengukur kuat tekan bebas (unconfined compressive test) dari lempung/lanau. Dari kuat tekan bebas dapat diketahui :

a.Kekuatan geser undrained (Cu)

b.Derajat kepekaan (degree of sensitivity)

10.2Teori Dasar Percobaan

Uji kuat tekan bebas (Unconfined Compresion Test) merupakan cara yang dilakukan di laboratorium untuk menghitung kekuatan geser tanah. Uji kuat ini mengukur seberapa kuat tanah menerima kuat tekan yang diberikansampai tanah tersebut terpisah dari butiran-butirannya juga mengukurregangan tanah akibat tekanan tersebut.

Uji tekan bebas ini dilakukan pada contoh tanah asli dan contoh tanah tidak asli lalu diukur kemampuannya masing-masing contoh terhadap kuat tekan bebas. Dari nilai kuat tekan maksimum yang dapat diterima pada masing-masing contoh akan didapat sensitivitas tanah. Nilai sensitivitas inimengukur bagaimana perilaku tanah jika terjadi gangguan yang diberikan dari luar.

Tabel 10.1Klasifikasi Tanah berdasarkan Nilai Sensitivitasnya

StSensitivity

2Insensitive

2 4Moderately

4 8Sensitive

8 16Very Sensitive

16 32Slightly Quick

32 64Quick

Sumber : Diktat Praktikum Geomekanika 201510.3Manfaat

Hasil uji kuat bebas dapat digunakan untuk menentukan kuat geser tanah kohesif dengan cepat dan ekonomis.

10.4Keterbatasan

Uji ini tidak dapat dilaksanakan pada tanah pasiran

10.5Peralatan

a.Alat unconfined compression

b.Silinder untuk mengambil contoh tanah

c.Stopwatch

d.Piston plunger

e.Oven

f.Timbangan dengan ketelitian 0.1 gr dan 0.01 gr

g.Membran karet remolding

h.Container

i.Desikator

j.Sticmat / jangka sorong

10.6Ketentuan

Contoh tanah berbentuk silinder ditekan dengan peningkatan regangan vertikal yang konstan sehingga mencapai keruntuhan. Tekanan vertikal diukur pada setiap peningkatan

10.7Persiapan Percobaan

Contoh tanah dapat digunakan baik untuk tanah asli (undisturbed sample) maupun untuk tanah yang dibuat di laboratorium (reconstituted sample)

10.8Prosedur Percobaan

a.Contoh tanah diambil dengan ukuran tinggi 3 dan diameter 3/2, kedua permukaannya diratakan.

b.Keluarkan contoh tanah dari silinder dengan menggunakan piston plunger.

c.Letakkan contoh tanah tersebut pada alat unconfined compression test kemudian dicatat pembacaan mula-mula dari proving ring dial, arloji pengukur regangan vertikal dan waktu.

Sumber : Data Hasil Praktikum Geomekanika 2015

Foto 10.1Proses Peletakan Sampel Tanah (Undisturbed) pada Alat UCT

d.Mulai diberikan tekanan vertikal dengan kecepatan regangan 1% per menit. Dilakukan pembacaan proving ring dial setiap regangan 0.01 inci.

Sumber : Data Hasil Praktikum Geomekanika 2015Foto 10.2Proses Pengukuran (Undisturbed) pada Alat UCT

e.Pemberian regangan vertikal ditingkatkan sampai terjadi kelongsoran pada contoh tanah, dimana pembacaan proving ring dial telah mencapai nilai maksimum. Percobaan dihentikan setelah pembacaan proving ring dial mulai turun beberapa kali (minimum 3 kali)

f.Kemudian contoh tanah digambar bidang longsornya dari depan, belakang, tengah (3 tampak).

g.Contoh tanah yang telah longsor kita remas-remas dalam kantong dan kita masukkan dalam silinder, dengan kekuatan volumenya sama, untuk menentukan kekuatan geser tanah teremas. Prosedur 1 sampai dengan 6 diulangi.

10.9Hasil Pengamatan

Tabel dibawah ini merupakan tabel hasil penamatan pengujian uji kuat tekan bebas (unconfined compression test) yang dilakukan di laboratorium tambang :Tabel 10.2Hasil Percobaan

UNDISTURBEDREMOLDED

Strain Vertical Dial (mm)Axial Load Proving DialStrain Vertical Dial (mm)Axial Load Proving Dial

0001

0,200,21

0,400,41

0,600,61,5

0,80,50,81,5

1,011,00

1,22,31,20

1,461,40,5

1,691,60,6

1,8111,80,8

2,012,42,01,2

2,2142,21,4

2,4152,41,5

2,6162,61,5

2,8172,81,5

3,017,13,02,1

3,217,23,22,1

3,417,63,42,2

3,62,4

Sumber : Hasil Praktikum Geomekanika 2015

10.10Pengolahan Data

Diketahui :

T = 6,5 cm

D = 3,2 cm

W = 83,5 gr

1. Luas

L = 2. Strain = 3.Axial Load Undisturbed

Axial load= proving dial x kalibrasi alat = 0 x 0,604 = 0 kg

Axial load= 0 x 0,604 = 0 kg

Axial load= 0 x 0,604 = 0 kg

Axial load= 0 x 0,604 = 0 kg

Axial load= 0,5 x 0,604 = 0,302 kg

Axial load= 1 x 0,604 = 0,604 kg

Axial load= 2,3 x 0,604 = 1,389 kg

Axial load= 6 x 0,604 = 3,624 kg

Axial load= 9 x 0,604 = 5,436 kg

Axial load= 11 x 0,604 = 6,644 kg

Axial load= 12,4 x 0,604 = 7,489 kg

Axial load= 14 x 0,604 = 8,456 kg

Axial load= 15 x 0,604 = 9,06 kg

Axial load= 16 x 0,604 = 9,664 kg

Axial load= 17 x 0,604 = 10,268 kg

Axial load= 17,1 x 0,604 = 10,354 kg

Axial load= 17,2 x 0,604 = 10,38 kg

Axial load= 17,6 x 0,604 = 10,63 kg

Axial Load Remolded

Axial load= proving dial x kalibrasi alat = 1 x 0,604 = 0,604 kg

Axial load= 1 x 0,604 = 0,604 kg

Axial load= 1 x 0,604 = 0,604 kg

Axial load= 1,5 x 0,604 = 0,906 kg

Axial load= 1,5 x 0,604 = 0,906 kg

Axial load= 0 x 0,604 = 0 kg

Axial load= 0 x 0,604 = 0 kg

Axial load= 0,5 x 0,604 = 0,302 kg

Axial load= 0,6 x 0,604 = 0,362 kg

Axial load= 0,8 x 0,604 = 0,483 kg

Axial load= 1,2 x 0,604 = 0,724 kg

Axial load= 1,4 x 0,604 = 0,845 kg

Axial load= 1,5 x 0,604 = 0,906 kg

Axial load= 1,5 x 0,604 = 0,906 kg

Axial load= 1,5 x 0,604 = 0,906 kg

Axial load= 2,1 x 0,604 = 1,268 kg

Axial load= 2,1 x 0,604 = 1,268 kg

Axial load= 2,2 x 0,604 = 1,328 kg

Axial load= 2,4 x 0,604 = 1,449 kg

4. Correction Factor

CF= 1 +

= 1 + 1,0031

CF = 1 + = 1,0062

CF = 1 + = 1,0092

CF = 1 + = 1,012

CF = 1 + = 1,015

CF = 1 + = 1,018

CF = 1 + = 1,022

CF = 1 + = 1,025

CF = 1 + = 1,030

CF = 1 + = 1,034

CF = 1 + = 1,037

CF = 1 + = 1,040

CF = 1 + = 1,043

CF = 1 + = 1,046

CF = 1 + = 1,050

CF = 1 + = 1,052

CF = 1 + = 1,055

5. Correction Area

CA= CF x Luas

= 1,0030 x 8,04

= 8,042 cm2 CA= 1,0061 x 8,04

= 8,042cm2 CA= 1,0092 x 8,04

= 8,047cm2 CA= 1,0123 x 8,04

= 8,049cm2 CA= 1,0153 x 8,04

= 8,052cm2 CA= 1,0184 x 8,04

= 8,054 cm2 CA= 1,0215 x 8,04

= 8,057 cm2 CA= 1,0246 x 8,04

= 8,059 cm2 CA= 1,0276 x 8,04

= 8,062 cm2 CA= 1,0307 x 8,04

= 8,064 cm2 CA= 1,0338 x 8,04

= 8,067 cm2 CA= 1,0369 x 8,04

= 8,04 cm2 CA= 1,0400 x 8,04

= 8,069 cm2 CA= 1,0430 x 8,04

= 8,0726 cm2 CA= 1,0461 x 8,04

= 8,077 cm2 CA= 1,0492 x 8,04

= 8,079 cm2 CA= 1,0523 x 8,04

= 8,082cm2 CA= 1,0553x 8,04

= 8,084cm2

6. Shear Stress Undisturbed

Shear stress= = 0 kg/cm2 Shear stress= = 0 kg/cm2 Shear stress= = 0 kg/cm2 Shear stress= = 0 kg/cm2 Shear stress= = 0,037 kg/cm2 Shear stress= = 0,075 kg/cm2 Shear stress= = 0,172 kg/cm2 Shear stress= = 0,449 kg/cm2 Shear stress= = 0,674 kg/cm2 Shear stress= = 0,824 kg/cm2 Shear stress= = 0,928 kg/cm2 Shear stress= = 1,048 kg/cm2 Shear stress= = 1,122 kg/cm2 Shear stress= = 1,197 kg/cm2 Shear stress= = 1,271 kg/cm2 Shear stress= = 1,278 kg/cm2 Shear stress= = 1,285 kg/cm2 Shear stress= = 1,315 kg/cm27. Shear stress Remolden

Shear stress= = 0,075 kg/cm2 Shear stress= = 0,075 kg/cm2 Shear stress= = 0,075 kg/cm2 Shear stress= = 0,075 kg/cm2 Shear stress= = 0,112 kg/cm2 Shear stress= = 0,112 kg/cm2 Shear stress= = 0 kg/cm2 Shear stress= = 0 kg/cm2 Shear stress= = 0,03 kg/cm2 Shear stress= = 0,04 kg/cm2 Shear stress= = 0,05 kg/cm2 Shear stress= = 0,08 kg/cm2 Shear stress= = 0,10 kg/cm2 Shear stress= = 0,112 kg/cm2 Shear stress= = 0,112 kg/cm2 Shear stress= = 0,112 kg/cm2 Shear stress= = 0,157 kg/cm2 Shear stress= = 0,156 kg/cm2 Shear stress= = 0,644 kg/cm2

Sumber: Hasil Pengolahan Data Geomekanika 2015

Foto 10.3

Proses Pengukuran (Undisturbed) pada Alat UCT

Tabel 10.3Hasil Pengolahan

Proving dialstrainaxial loadCorection faktorcorection areaShear stress

undisturbedremoldenundisturbedremoldenundisturbedremolden

01000,60418,0400,075124

010,03076900,6041,0003076928,04247384600,075101

010,06153800,6041,0006153858,04494769200,075078

01,50,09230800,9061,0009230778,04742153800,112583

0,51,50,1230770,3020,9061,0012307698,0498953850,0375160,112548

100,1538460,60401,0015384628,0523692310,0750090

2,300,1846151,389201,0018461548,0548430770,1724680

60,50,2153853,6240,3021,0021538468,0573169230,4497780,037481

90,60,2461545,4360,36241,0024615388,0597907690,6744590,044964

110,80,2769236,6440,48321,0027692318,0622646150,8240860,059934

12,41,20,3076927,48960,72481,0030769238,0647384620,9286850,089873

141,40,3384628,4560,84561,0033846158,0672123081,0481940,104819

151,50,3692319,060,9061,0036923088,0696861541,122720,112272

161,50,49,6640,9061,0048,072161,1972010,112238

171,50,43076910,2680,9061,0043076928,0746338461,2716370,112203

17,12,10,46153810,32841,26841,0046153858,0771076921,2787250,157036

17,22,10,49230810,38881,26841,0049230778,0795815381,2858090,156988

17,62,20,52307710,63041,32881,0052307698,0820553851,3153090,164414

2,40,5538461,44961,0055384628,084529231

Sumber: Hasil Pengolahan Data Geomekanika 2015

10.11Analisa

Dari pengujian uji kuat tekan bebas dapat dianalisa bahwa pada saat pengambilan sampel tanah, sampel tersebut haruslah dalam keadaan rata pada bagian atas dan bagian bawahnya jika tidak, distribusi gaya yang diberikan alat kepada sampel tanah tidak akan merata, sehingga pembacaan pun akan salah.

Sampel tanah yang sudah dihancurkan lalu dibentuk kembali, memiliki kekompakan yang lebih daripada tanah yang masih segar atau baru diambil, hal ini dapat disebabkan tanah yang sudah dibentuk kembali ini memiliki kandungan udara yang lebih sedikit, karena tanah ini terpadatkan, sehingga kandungan udara atau kandungan air akan keluar.10.12Kesimpulan

Tanah yang sudah dirombak dan dibentuk kembali akan memiliki kadar udara yang lebih sedikit dan menjadi lebih kompak, sehingga tanah tersebut akan memiliki pori yang lebih kecil dan menyebabkan tanah tersebut memiliki nilai kuat tekan yang besar dibandingkan dengan tanah yang baru saja diambil atau masih dalam keadaan yang sama dengan suasana sekitar tanah tersebut diambil.

Setelah melakukan percobaan bahwa hasil yang didapati bahwa strain berada dikisaran 0 0,5 % untuk shear stressnya undisturbed antara 0-1,3 sedangkan remolded 0--,16. Dan correction areanya rata-rata bertambah 0,001 0,1 dari semula 8,04.DAFTAR PUSTAKAZaenal, Ir. MT dan Staff Asisten, Modul Praktikum Geomekanika, 2015 Laboratorium Tambang, Universitas Islam Bandung : BandungMaulidawati, Gina, 2012 Pengujian Kuat Tekan Bebas, ginamlda.blogspot.com/2012/12/pengujian-kuat-tekan-bebas.html. Diakses 2 Mei 2015.