pengujian batas cair tanah dengan alat casagrande2

5/26/2018 Pengujian Batas Cair Tanah Dengan Alat Casagrande2.

modul

PENGUJIAN BATAS CAIR TANAHDENGAN ALAT CASAGRANDE

DEPARTEMEN PEKERJAAN UMUM

BADAN PENELITIAN DAN PENGEMBANGANPUSAT LITBANG JALAN DAN JEMBATAN

BALAI BAHAN DAN PERKERASAN JALAN2008


i

Pengantar


ii

Daftar Isi

Pengantar ........................................................................................................................ i

Daftar isi .......................................................................................................................... ii

1. Pendahuluan .......................................................................................................... 1

2. Pengambilan contoh agregat ................................................................................ 2

2.1. Pengambilan contoh dari timbunan agregat bentuk kerucut ......................... 2

2.2. Pengambilan contoh dari timbunan agregat bentuk trapesium ..................... 3

2.3. Pengambilan Contoh dari Ban Berjalan (conveyor belt) ............................... 4

2.4. Pengambilan Contoh Dari Pengangkutan ..................................................... 5

2.5. Pengambilan Contoh dari Hamparan Lapangan ........................................... 6

2.6. Pengambilan Contoh dari Sumber Agregat Potensial ................................... 7

2.7. Pengambilan Contoh Dari Sumber Batuan Padat/Kompak (massive) .......... 8

2.1.1. Pengambilan contoh dari truk pengangkut atau dari bak mesinpenampung ....................................................................................... 2


Pengujian Batas Cair Tanah dengan Alat Casagrande .

Balai Bahan dan Perkerasan Jalan 1

Pengujian Batas Cair Tanah dengan Alat Casagrande

1. Pendahuluan

Tanah dasar merupakan pondasi bagi perkerasan, baik perkerasan pada jalur lalu-lintas maupunpada bahu. Dengan demikian, maka tanah dasar harus mampu memikul beban kendaraan yangdisalurkan oleh perkerasan.

Disamping harus mempunyai kekuatan, tanah dasar juga harus mempunyai stabilitas volumeakibat pengaruh lingkungan, terutama air. Karena kekuatan dan satbilitas volume sangatdipengaruhi air, pengendalian air (drainase) merupakan bagian yang tidak terpisahkan daripekerjaan tanah dasar.

Untuk keperluan disain perkerasan berdasarkan pendekatan empiris, parameter kekuatan tanahdasar yang populer digunakan adalah CBR, meskipun dewasa ini ada kecenderungan digantidengan modulus resilien.

Sejauh ini, informasi yang ada umumnya menunjukkan bahwa dalam arah vertikal, tanah dasarmempunyai tebal yang tidak jelas.

Namun demikian, terdapat informasi yang menyatakan bahwa tebal tanah dasar adalah sekitar 1(satu) meter. Tebal tersebut nampaknya didasarkan pada salah satu persyaratan letakpermukaan air tanah yang dipandang tidak mempengaruhi kinerja tanah dasar, yaitu harussekurang-kurangnya sekitar 1,2 m di bawah permukaan tanah dasar.

Ketentuan mengenai tebal tersebut diperlukan dalam rangka menentukan kekuatan (CBR),apabila tanah dasar terdiri atas lapisan-lapisan yang mempunyai kekuatan yang berbeda.

Penyelidikan, pengambilan contoh dan identifikasi bahan bawah permukaan melibatkan teknikyang rumit yang coba dikembangkan melalui berbagai prosedur dan penafsiran. Hal tersebutsering kali hanya berlaku untuk suatu lokasi tertentu serta dipengaruhi oleh kondisi geologi dangeografi, tujuan penyelidikan, tuntutan disain serta latar belakang, keahlian dan pengalamanpetugas.

Pedoman ini (penyelidikan tanah, batuan, dan muka air tanah serta pengambilan contoh), yangdidasarkan pada prosedur standar, diharapkan dapat mengurangi ketidakkonsistenan danmendorong kepada metoda rasional dalam mengevaluasi lapangan.

Penyelidikan dan pengambilan contoh yang memadai dan konsisten akan membantu dalammemahami pengaruh geologi dan geografi terhadap kondisi bawah permukaan.

Menurut buku Spesifikasi Umum edisi 2006, pengujian tanah untuk lapis tanah dasar,sebagaimana ditunjukkan pada Tabel 3. :

Tabel 3. Jenis Pengujian dan Persyaratan Tanah dasar untuk jalan

No Pengujian Standar Pengujian

1 Pengujian Batas Cair dengan Alat Casagrande. *, ** SNI 03-1967-19902 Pengujian Batas Plastis, *, ** SNI 03-1966-1989

3 Pengujian Berat Jenis. ** SNI 03-1964-1990

4 Pengujian Kepadatan Ringan Untuk Tanah. *, ** SNI 03-1742-1989

5 Pengujian Kepadatan Berat Untuk Tanah. *, ** SNI 03-1743-1989

6 Pengujian CBR Laboratorium. *, ** SNI 03-1744-1989

7 Pengujian Analisis Ukuran Butir Tanah Dengan Alat Hidrometer. *, ** SNI 03-3422-1994

Sumber : * Spesifikasi seksi 3.2.1. Pekerjaan Tanah Timbunan, Desember 2006** Manual Pekerjaan Tanah dasar




2. Pengujian Batas Cair dengan Alat Casagrande

Alat dan prosedur pengujian pengacu pada SNI 03-1967-1990.

a. Maksud, Tujuan, dan Lingkup

Metode ini dimaksudkan sebagai pegangan dan acuan dalam menguji batas cair tanahdengan menggunakan alat casagrande.

Tujuan pengujian untuk memperoleh besaran batas cair tanah, sehingga dapatdigunakan untuk menentukan sifat dan klasifikasi tanah.

Mencakup peralatan, persiapan bahan uji dan perlatan, serta cara pengujian batas cairtanah dengan alat casagrande terhadap tanah baik berbutir halus atau butiran kasardari saringan 0,42 mm (no.40).

Batas cair, adalah kadar air ketika sifat tanah berubah pada batas dari keadaan cairmenjadi plastis

b. Peralatan

Alat batas cair standar, mangkoknya harus bersih, kering dan tidak goyang, dan harusdiperiksa apakah tinggimjatuh mangkok alat batas cair tersebut sudah tepat 1,0 cm;

Alat pembuat alur, harus bersih, kering, dan tidak aus yang terdiri dari :

- Alat pembuat alur standar ASTM untuk tanah yang berpasir;- Alat pembuat alur standar casagrande untuk tanah kohesif;

Mangkok pengaduk (mixing disk) benda uji dari porselin;

Batang pengaduk (spatula) dari baja tahan karat panjang 12,5 cm;

Cawan kadar air minimal 4 buah, dan harus diberi tanda kemudian ditimbang untukmenentukan beratnya;

Botol berisi air suling;

Timbangan dengan ketelitian 0,01 gram;

Desikator berisi silika sel;

Oven yang dilengkapi dengan pengatur suhu untuk mengeringkan pada suhu (110 5)

0C.

Gambar 1.a. Skema alat pengujian batas cair (Casagrande)




c. Persiapan Pengujian

c.1. Persiapan Benda Uji

Benda uji disiapkan sesuai dengan Metode Mempersiapkan Contoh Tanah dan TanahMengandung Agregat SNI 03-1975-1990, atau langsung seperti berikut :

Jenis-jenis tanah yang tidak mengandungbutir kasar dan hampir semua butirannyalebih halus dari saringan 0,42 mm (no.40),dalam hal ini benda uji tidak perludikeringkan dan tidak perlu disaring dengansaringan 0,42 mm (no.40).

Khusus untuk jenis tanah yang mengandung

butiran lebih kasar dari saringan 0,42 mm(no.40), benda uji dikeringkan di udarasampai bisa disaring, lalu benda uji diambilyang lewat saringan 0,42 mm (no.40).

c.2. Persiapan Peralatan

Siapkan peralatan yang akan digunakan sesuai petunjuk pemakaian

d. Prosedur/Pelaksanaan Pengujian

d.1. Cara Pengujian

1). Letakan 100 gram benda uji yang sudah dipersiapkan didalam mangkok pengaduk

(lihat Gambar 3.);

Gambar 1.b. Alat uji batas cair standar (Casagrande)

Gambar 1.c. Peralatan untuk menguji batas cair (mang-kok pengaduk atau plat kaca, alat pembuat alur, spatula,

cawan/krus, air suling, desikator)

Gambar 2. Penyiapan Benda uji

Gambar 1.d. Alat pengering(Oven)




2). Dengan menggunakan spatula, aduklah benda uji tersebut dengan menambah airsuling sedikit, sampai merata (homogen), pengadukan dapat dilakukan pada

mangkok pengaduk atau pada plat kaca sebagaimana ditunjukkan pada Gambar 4.

Catatan : Ada beberapa jenis lempung sulit diaduk dan kadang-kadang jika terlalubanyak atau lama pengadukannya akan berubah sifat; agar pengadukan dapatdilakukan lebih mudah dan lebih cepat, maka adukan disimpan terlebih dahulu danditutup dengan kain basah atau contoh yang telah disiapkan direndam dahuluselama 24 jam;

3). Setelah contoh menjadi campuran merata, ambil bagian benda uji ini dan letakandiatas mangkok alat batas cair, ratakan permukaannya sedemikian sehingga

sejajar dengan dasar alat, bagian yang paling tebal harus 1 cm; (Gambar 5.)

Gambar 3. Masukkan benda uji kedalam mangkok yang telah dikatahui berat-nya atau timbangan dibuat nol, sehingga didapat berat benda uji 100 gr.

Gambar 4.a. Tumpahkan secukup-nya benda uji pada plat kaca

Gambar 4.b. Tambah air suling danaduk dengan spatula

Gambar 4.b. >

Demikian seterusnyaaduk hingga merata




4). Buatlah alur dengan jalan membagi dua benda uji dalam mangkok itu, denganmenggunakan alat pembuat alur (grooving tool) melalui garis tengah pemegang dan

simetris; (Gambar 6.)

Catatan : Pada waktu membuat alur posisi alat pembuat alur harus tegak luruspermukaan mangkok;

5). Putarlah alat sedemikian sehingga mangkok naik/jatuh dengan kecepatan putar 2rotasi per detik. Pemutaran ini dilakukan terus sampai dasar alur benda ujibersinggungan sepanjang kira-kira 1,25 cm dan catat jumlah pukulannya padawaktu bersinggungan. (Gambar 7.)

Gambar 5.a. Setelah campuran merata,ambil sebagian benda uji dan letakan

diatas mangkok alat batas cair

Gambar 5.b. Ratakan permukaannyasedemikian hingga sejajar dengan dasar

alat, bagian yang paling tebal 1 cm

Gambar 6. Buat alur dengan membagi dua benda uji dalam mangkok itu,dengan menggunakan alat pembuat alur (grooving tool) melalui garis tengah

pemegang dan simetris

Gambar 7.a. Putar alat dengan kecepatan

putar 2 rotasi / detik. Pemutaran diaku-kan terus sampai dasar alur benda uji ber-singgungan sepanjang kira-kira 1,25 cm.

Gambar 7. b. Catat jumlah pukulannya

pada waktu bersinggungan.




Catatan : Untuk beberapa jenis tanah menunjukan bahwa pada waktu pemukulanternyata persinggungan alur disebabkan karena kedua bagian masa tanah diatasmangkok bergeser terhadap permukaan mangkok, sehingga jumlah pukulan yangdidapat lebih kecil; Jumlah pukulan yang betul adalah jika proses berimpitnya dasaralur disebabkan masa tanah seolah-olah mengalir dan bukan karena bergeser,

maka percobaan harus diulangi beberapa kali dengan kadar air berbeda, dan kalaumasih terjadi pergeseran ini maka harga batas cair ini tidak dapat diperoleh;

6). Ulangi pekerjaan pada butir 4). s/d 5). beberapa kali sampai diperoleh jumlahpukulan yang sama, hal ini dimaksudkan untuk meyakinkan apakah pengadukancontoh sudah betul-betul merata kadar airnya;

Jika ternyata pada percobaan telah diperoleh jumlah pukulan sama, maka ambilahbenda uji langsung dari mangkok pada alur, kemudian masukan ke dalam cawanyang telah dipersiapkan; (Gambar 8.)

Tentukan kadar airnya sesuai dengan Metode Pengujian Kadar Air Tanah (SNI 03-1965-1990); (Gambar 9.)

Gambar 8. >Kemudian masukan ke

dalam cawan (krus) yangtelah dipersiapkan, untuk

menentukan kadar airnya.

Gambar 9.a. Benda uji didalam cawan yang telah diketahui beratnya atautimbangan dibuat nol ditimbang, untuk mengetahui berat benda uji sebelum

dikeringkan dalam oven

Gambar 9.b. Masukkan cawan berisibenda uji kedalam oven Gambar 8.c. Kemudian keringkanbenda uji untuk contoh ke satu dalamoven selama 24 jam




7). Kembalikan sisa benda uji kedalam mangkok pengaduk atau plat kaca, danmangkok alat batas cair bersihkan;

Benda uji diaduk kembali dengan merubah kadar airnya; (Gambar 9.)

8). Kemudian ulangi langkah butir 2). s/d 6). minimal 3 kali berturut-turut denganvariasi kadar air yang berbeda, sehingga akan diperoleh perbedaan jumlah pukulansebesar 8 10. (Gambar 10.)

Gambar 10.a. benda uji diaduk kem-bali dengan merubah kadar airnya

untuk contoh ke dua

Gambar 10.b. Setelah campuran me-rata, ambil sebagian benda uji dan le-takan diatas mangkok alat batas cair

Gambar 9. Selanjutnya kembalikan sisa benda uji kedalam mangkok pengadukatau plat kaca, dan mangkok alat batas cair bersihkan

Gambar 10.c. Ratakan permukaannyasedemikian hingga sejajar dengan dasar

alat, bagian yang paling tebal 1 cm

Gambar 10.d. Buat alur dengan mem-bagi dua benda uji dengan menggu-

nakan grooving toolmelalui garistengah




Gambar 10.e. Putar alat dengan kece-patan putar 2 rotasi/detik, putar terussampai dasar alur benda uji bersing-gungan sepanjang kira-kira 1,25 cm.

Gambar 10.f. Catat jumlah pukulan-nya pada waktu bersinggungan.

Gambar 10.g. Kemudian masukan se-bagian benda uji ke dalam cawan, untuk

menentukan kadar airnya.

Gambar 10.h. Sebelumnya timbang ben-da uji dalam cawan yang telah diketahui

beratnya atau timbangan dibuat nol.

Gambar 10.l. Kemudian diamkan pada

suhu ruang

Gambar 10.i. Dan seterusnya, misalnya untuk contoh terakhir setelah selesaiputar alat dan mencatat jumlah pukulan, kemudian masukan ke dalam oven

untuk dikeringkan selama 24 jam

Gambar 10.k. Setelah 24 jam, keluarkan

semua contoh dalam cawan dari oven




d.2. Penentuan Batas Cair

1). Hasil-hasil yang diperoleh berupa jumlah pukulan dan kadar air yang bersangkutankemudian digambarkan dalam bentuk grafik.

Jumlah pukulan sebagai sumbu mendatar dengan skala logaritma sedang besarnya

kadar air sebagi sumbu tegak dengan skala biasa;2). Buatlah garis lurus melalui titik-titik itu; jika ternyata titik-titik yang diperoleh tidak

terletak pada satu garis lurus, maka buatlah garis lurus melalui titik-titik berat titik-titik tersebut; tentukan besarnya kadar air pada jumlah pukulan 25 dan kadar airinilah yang merupakan batas cair (liquid limit) dari benda uji tersebut;

3). Untuk memperoleh hasil yang teliti, maka jumlah pukulan diambil 2 titik di atas 25pukulan dan 2 titik dibawah 25 pukulan, sehingga diperoleh 4 titik.

Contoh hasil pengujian lihat Tabel 1.

Tabel 1. Contoh Pengujian Batas Cair Tanah

Nomor cawan yangdipakai

40 30 21 15 Batas plastis

Nomor krus 19 58 66 55 18 23

Berat krus + contohbasah (gram)

12.47 13.40 13.25 12.30 12.61 11.95

Berat krus + contohkering (gram)

9.23 9.70 9.57 8.97 10.18 9.78

Berat air (gram) 3.24 3.70 3.68 3.33 2.43 2.17

Berat krus (gram) 4.21 4.05 4.10 4.15 4.01 4.12

Berat contoh kering(gram)

5.02 5.65 5.47 4.82 6.17 5.66

Kadar air (%) 64.5 65.5 67.3 69.1 39.4 38.3

Gambar 10.m >

Dan selanjutnya timbangberatnya, sehingga didapat

kadar airnya

pengujian batas cair tanah dengan alat casagrande2

Documents