66
BUKU PANDUAN PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH - I Uptodated Version ASTM D-3080-98; ASTM D-2216-9291996), astm d-654-92 (19940, ASTM D-2049, ASTM D-4318-00. ASDTM D-114000 & DF-422-63 (1990), AASHTO T88-81); SNI 1964-1990-F, SNI 1965-1990-F, SNI 1966-1990-F,SNI 1967-1990-F, dan SNI 03-2813-1992. Disusun oleh: PROF. DR.IR.H.MUNIRWANSYAH, M.Sc LABORATORIUM MEKANIKA TANAH - GEOTEKNIK PROGRAM S1 JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SYIAH KUALA 2017

PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH - I

  • Upload
    others

  • View
    19

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH - I

BUKU PANDUAN

PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH - I

Uptodated Version ASTM D-3080-98; ASTM D-2216-9291996), astm d-654-92 (19940, ASTM

D-2049, ASTM D-4318-00. ASDTM D-114000 & DF-422-63 (1990),

AASHTO T88-81); SNI 1964-1990-F, SNI 1965-1990-F, SNI

1966-1990-F,SNI 1967-1990-F, dan SNI 03-2813-1992.

Disusun oleh:

PROF. DR.IR.H.MUNIRWANSYAH, M.Sc

LABORATORIUM MEKANIKA TANAH - GEOTEKNIK PROGRAM S1 JURUSAN TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SYIAH KUALA

2017

Page 2: PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH - I

i

Dedicated to:

Darling love my wife,

And in caress my grand child;

faris , aisyhal, irfan, ghumaisha, arfa and amira.

[email protected].

Page 3: PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH - I

ii

K3 dan Ketertiban Praktikum Mekanika Tanah di

Laboratorium Mekanika Tanah Fakultas Teknik

Universitas Syiah Kuala:

1. Praktikan wajib menerima arahan dari Laborant/Asisten

Laboratorium/Sekretaris Laboratorium/Ketua Laboratorium

yang dijadwalkan sebelum praktikum dimulai seperti angkatan

sebelumnya, lihat Gambar 1.

2. Kehadiran di laboratorium tepat waktu (datang-istirahat dan

pulang) dan tidak diperbolehkan keluar laboratorium tanpa izin,

(absen disiplin berlaku)

3. Tidak diperbolehkan berada di dalam Labarotorium pada saat

Azan dan waktu shalat, dan segera kembali setelah shalat (absen

disiplin berlaku).

4. Menggunakan kelengkapan Kesehatan Kerja dan Kesehatan

(K3) standard.

Gambar 1. Praktikan sedang menerima arahan K3 dan Ketertibandari

Laborant-Ast.Lab-Sekretaris & Ketua Laboratorium yang

dijadwalkan sebelum praktikum dimulai

Page 4: PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH - I

iii

5. Pakaian rapi dan tidak boleh menggunakan kaus oblong dan

sandal.

6. Tidak diperbolehkan berbicara/ngobrol dan mengganggu sesama

praktikan.

7. Membawa alat kerja masing-masing (kalkulator, pulpen, pinsil-

rautan, penggaris, dll).

8. Tidak diperbolehkan menggunakan HP selama praktikum,

kondisi darurat agar dikomunikasikan melalui SMS/WA ke

nomor HP. 081397449002.

9. Tidak diizinkan makan dan minum selama kegiatan di

laboratorium.

10. Bertanggung jawab atas kerusakan alat yang digunakannya

secara personal/berkelompok.

11. Harus mengikuti responsi pada jadwal yang ditentukan untuk

masing-masing kelompok pada masing-masing dosen responsi

yang ditetapkan oleh ketua laboratorium melalui pengumuman

resmi yang ditempel pada papan pengumuman laboratorium

mekanika tanah.

12. Penjelasan setiap memulai menggunakan alat uji praktikum dan

responsi akhir, tidak dilakukan penjadwalan ulang.

13. Pelanggaran kedisplinan berlaku apabila tidak mengikuti

ketentuan (1) sampai (12).

Page 5: PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH - I

iv

Kata Pengantar

Assalamualaikum Wr. Wb.,

Alhamdulillah wa syukurulillah, penulis panjatkan kepada

Allah SWT yang Maha Kuasa atas berkah dan hidayah yang

diberikan NYA, beserta Nabi Besar Muhammad SAW yang

telah nya merubah kehidupan manusia di dunia ini dari masa

kejahilan menuju ke masa berilmu pengetahuan yang telah

dapat kita nikmati seperti saat ini.

Atas izin Nya dan atas bantuan semua pihak yang telah

membantu dalam menyusun buku Panduan Praktikum

Mekanika Tanah dan Geoteknik ini tidak lupa kami ucapkan

terima kasih.

Pada kesempatan ini penulis menharapankan kepada para

pembaca untuk memberi masukan-masukan untuk

perbaikan kesalahan dan kekurangan serta melakukan

penyempurnaan yang akan datang.

Semoga pedoman praktikum ini bermanfaat sebagai acuan

dalam pelaksanaan pengujian untuk praktikum mahasiswa

S1 dan penelitian-penelitian mahasiswa S2, S3 serta

penelitian penelitian ilmu geoteknik lainnya.

Terima Kasih,

Wassalam.

Banda Aceh, November 2017,

Laboratorium Mekanika Tanah

Ketua,

Prof.Dr.Ir. H. Munirwansyah, M.Sc.

Page 6: PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH - I

v

Daftar Isi

Kata Pengantar ……….................................................... iv

Daftar Isi ......................................................................... v

Praktikum Mekanika Tanah-1………….………………….. 1

I. Pengujian Sifat Sifat Phisis Tanah,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, 1

1.1. Pengujian Kadar Air (Water content)........................... 3

1.2. Pengujian Kerapatan Massa (Mass density) ................ 6

1.3. Pengujian Berat Jenis Tanah (Spesific gravity)........... 9

1.4. Pengujian Pengujian Batas Cair dan Batas …………...……14

Plastis Tanah (Atterberg limit testing)

1.4.1. Pengujian batas cair tanah (Liquid limit) ........ 14

1.4.2. Pengujian batas plastis tanah (Plastic limit).... 17

1.5. Pengukuran Gradasi Butir Tanah (Grainsize analysis) 23

1.5.1. Analisa saringan kering (Sieve analisis)……….. 24

1.5.2. Analisis hidrometer (hydrometer analysis)……... 29

II. Pengujian Sifat Sifat Mekanis Tanah…………………. 35

2.1. Pengukuran uji tekan prisma bebas (Unconfined test). 35

2.2. Pengukuran uji geser langsung (Directshear test)…….. 42

III. Pengetahuan Umum Kerja Laboratorium……………49

DAFTAR PUSTAKA….………………………………….. 55

LAMPIRAN......…………………………………………… 58

Page 7: PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH - I

1

Praktikum Mekanika Tanah – I

Ketentuan dalam kurikulum Jurusan Teknik Sipil

Fakultas Teknik Universitas Syiah Kuala, membagi

kelompok materi untuk praktikum mahasiswa program studi

S1 kedalam dua kelompok pengujian. Masing-masing adalah

pengujian sifat-sifat fisis tanah dan pengujian sifat-sifat

meksnis tsnsh, masing masing akan dijelaskan sebagai

berikut:

I. Pengujian sifat-sifat phisis.

Pengujian sifat sifat fisis tanah, diantaranya meliputi

pengujian sebagai berikut:

1. Pengukuran kadar air (Water Content)

2. Pengujian kerapatan Massa (Mass Density)

3. Pengujian berat jenis (Unit Weight)

4. Pengujian susunan gradasi tanah (Grain size analysis):

4.a. Analisa saringan (Sieve analysis)

4.b. Analisa partikel halus (Hydrometer analysis)

5. Pengukuran Indek Plastis (Plastic Index)

5.a. Pengukuran Batas cair (Liquid limit)

5.b. Pengukuran batas plastis (Plastic Limit)

Page 8: PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH - I

2

II. Pengujian sifat-sifat mekanis.

Pengujian sifat sifat mekanis tanah dibatasi untuk

praktikum mahasiswa program studi S1 dan S2 (dalam

materi eksperiment lanjut), dalam laporan ini hanya

disampaikan modul untuk praktikum mahasisa program

studi S1 saja, diantaranya meliputi pengujian pengujian

sebagai berikut:

1. Pengukuran uji tekan prisma bebas (Unconfined test)

2. Pengukuran uji geser (Direct shear)

Page 9: PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH - I

3

ASTM D2216-92 (1996)

1.1. Pengujian kadar air (SNI 1964-1990-F) (Water content)

Pengujian ini menggunakan Standar SNI 1965-1990-F

dengan komputasi menggunakan software promunco. Pengukuran ini bertujuan untuk mengetahui kadar air

tanah, serta persentase perbandingan nya terhadap berat

partikel tanah.

1.1.a. Peralatan kerja

Beberapa peralatan kerja utama yang dperlukan dalam

pengujian ini, diantaranya adalah:

Neraca digital yang mempunyai ketelitian hingga

1/1000 gram, seperti diperlihatkan dalam Gambar 2.

Oven untuk mengeluarkan air pori tanah, mempunyai

sushu yang dapat di atur pada 105ºC, seperti

diperlihatkan dalam Gambar 3.

Wadah alumunium (Cawan). Seperti diperlihatkan

dalam Gambar 4.

Gambar 2. Timbangan listrik/digital

Page 10: PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH - I

4

Gambar 3. Oven Temp 100-150ºC

Gambar 4. Wadah alumunium (Cawan)

1.1.b. Langkah kerja

Cawan aluminium di timbang beratnya dengan timbingan

listrik digital, kemudia contoh tanah (sample) yang akan

diukur kadar airnya dimasukkan ke dalam cawan tersebut,

kemudian diukur berapa penambahan berat setelah

ditambahkan sampel tanah.

Contoh tanah bersama cawan dimasukkan ke dalam oven

selama satu hari ( ± 24 jam) pada suhu 105ºC.

Page 11: PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH - I

5

1.1.c. Langkah Perhitungan

Kemudian contoh tanah dikeluarkan dari oven, dilanjutkan

dengan proses komputasi. Perhitungan Kadar air dapat

dilakukan dengan langkah langkah sebagai berikut:

Berat cawan kosong (gr) ...............: a

Berat cawan + tanah basah (gr) ....: b

Berat cawan + tanah kering (gr) ...: c

Berat air (gr)..................................: Wa = (b – c)

Berat bahan kering (gr)..................: Wt = (c – a)

Kadar air (%).................................: W = (Wa/Wt) x 100%

Soft ware dan Form input data pengujian properties tanah

(Water Content, unit weight dan specific grafity), tersedia dari

Promunco (2014), [email protected], seperti

diperlihatkan dalam formulir Gambar 6.

Page 12: PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH - I

6

ASTM (D-2049)

SNI (1964-1990-F)

1.2. Pengujian Kerapatan Massa

(Mass density)

Pengujian ini bertujuan untuk menentukan massa

tanah persatuan volume. Hasil pengujian ini berupa berat

satuan (unit weight) partikel tanah.

1.2.a. Peralatan kerja

Beberapa peralatan kerja utama yang dperlukan dalam

pengujian ini, diantaranya adalah:

Labu ukur tiga buah, seperti diperlihatkan dalam

Gambar 5.

Neraca listrik/digital yang mempunyai ketelitian

hingga 1/1000 gram, seperti diperlihatkan dalam

Gambar 2.

Termometer 500C dengan ketelitian 00C.

Alat vacum atau plat pemanas, seperti diperlihatkan

dalam Gambar 6.

Page 13: PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH - I

7

Gambar 5. Labu ukur

1.2.b. Langkah kerja

Setelah diawali dengan pembersihan dan pengeringan alat

kerja yang dipakai seperti pada (1.2.a), maka langkah

berikutmya adalah sebagai berikut:

1. Timbang labu ukur kosong (gr)………..: a

2. Timbang labu ukur berisi air (gr)………: b

3. Ukur temperature air dalam labu (0C)…: T1

Gambar 6. Alat vacum

Page 14: PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH - I

8

4. Bersihkan air dalam labu ukur.

5. Isi labu dengan tanah kering oven ± 25 gr.

6. Timabng labu ukur bersama tanah (gr)...: c

7. Isi labu ± 2/3 bagian dan fakum kan untuk selama

± 10 menit, bisa juga di atas plat panas.

8. Keluarkan labu dari alat vacum dan tambahkan air

hingga garis batas.

9. Timbang kembali labu berisi tanah dan air (gr)……: d

10. Ukur kembali temperatur air dalam labu (0C)….…: T2

1.2.c. Langkah Perhitungan

Kerapatan massa; ζ = Ꝩs / g

dimana:

ζ : kerapatan massa (kg/m3)

Ꝩs : berat satuan (kN/m3)

g : grafitasi = 9.807 m/s2

Page 15: PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH - I

9

ASTM D654-92 (1996)

I.3. Pengujian Berat Jenis Tanah SNI (1964-1990)

(Specific gravity)

_______________________________________________________

Pengukuran berat jenis tanah dilakukan pada tanah

yang disiapkan lolos #10. Prinsipnya bahwa berat jenis

tanah (specific gravity) ditentukan dengan cara

memperbandingkan antara berat butir tanah tersebut

dengan berat air yang mempunyai isi yang sama (pada

suhu standar).

Sampel tanah yang dibutuhkan untuk pemeriksaan

berat jenis tanah terdiri dari :

- Tanah lolos saringan no.10.

- Air bersih

1.3.a. Peralatan yang diperlukan sbb:

Picnometer kapasitas minimum 100 ml;

Desikator;

Oven yang dilengkapi dengan pengatur suhu;

Neraca dengan ketelitian 0,001 gram;

Page 16: PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH - I

10

Thermometer ukuran 0 – 50oC dengan ketelitian 1oC;

Saringan No.4 dan No. 10 dan penadahnya;

Alat kelengkapan lainnya

1.3.b. Langkah kerja

Pengujian berat jenis tanah dilakukan dengan tahapan

berikut ini:

Timbang berat picnometer dan tutupnya

Masukan benda uji ke dalam picnometer dan timbang

bersama tutupnya.

Tambahkan air sehingga picnometer terisi dua pertiga

dari isi yang diberi tanda garis.

Untuk bahan yang mengandung lempung, diamkan

benda uji paling sedikit 24 jam.

Didihkan isi picnometer dengan hati-hati selama minimal

10 menit dengan pengamatan penuh, tidak boleh

ditinggal pergi dan miringkan botol sekali-kali kea rah

yang saling berlawanan secara perlahan untuk membantu

mengluarkan udara dalam pori tanah.

Kemudian dinginkan sampel sampai suhu kamar dengan

picnometer dengan air suling sampai penuh atau biarkan

Page 17: PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH - I

11

picnometer beserta isinya direndam dalam bejana air

sampai mencapai suhu yang tidak berubah lagi (konstan).

Ukur dan catat suhu air dalam picnometer kemudian

timbang dengan timbangandigital ketelitian 0,01 gram.

1.3.c. Perhitungan

Perhitungan Spesific Gravity tanah :

Gs = Ꝩt / Ꝩw

Keterangan :

Gs : specific gravity

Ꝩt : berat isi/berat satuan (unit weight) tanah, dalam gram.

Ꝩw : berat isi/berat satuan (unit weight) air, dalam gram.

Dari ketiga pengujian indeks properties tanah (1.1), (1.2) dan (1.3)

diperoleh hasil output komputasimya seperti diperlihatkan dalam

Tabel 1, sedangkan form input data komputasi indek properties nya

dianalisis dengan menggunakan ASTM standard software Promunco

(2014) seperti diperlihatkan dalam Tabel 2.

Page 18: PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH - I

12

Tabel 1. Output pengujian index properties dari Software

Promunco (2014)

Page 19: PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH - I

13

Tabel 2. Lembar input data uji indek properties tanah;

water content, unit weight dan specific grafity diolah

dengan Software Promunco (2014).

Page 20: PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH - I

14

1.4. Pengujian Batas Cair ASTM (D-4318-00) dan Batas Plastis Tanah

(Atterberg Limits Testing) _______________________________________________________

1.4.1. Pengujian batas cair tanah (Liquid limit)

Pengukuran batas cair (liquid limit) bertujuan untuk

mengetahui batas kadar air tanah yang cendrung

mempunyai sifat tanah mengalir, kadar air pada suatu

keadaan tanah cenderung menunjukkan sifat seperti benda

alir, kepekaan tanah terhadap air.

Pekerjaan pengukuran batas cair dilakukan dengan

menggunakan mangkuk Casagrande, seperti diperlihatkan

dalam Gambar 7(a) sampai 7(c).

1.4.1.a. Penyiapan sampel tanah benda uji.

1. Tanah sebanyak 300 gram dalam keadaan telah

dikeringkan di udara, atau dapat juga tanah asli

alamiah apabila kondisi tanah berupa tanah lunak

yang tidak banyak bercampur dengan pasir.

2. Air bersih lebih kurang 300 cc.

3. Kelengkapan alat yang diperlukan seperti;

Page 21: PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH - I

15

Lumpang,

palu karet.

Saringan no. 40 atau # 0,42 mm.

Mangkuk Casagrande.

Pembuat alur (grooving tool) terdiri dari:

a. Casagrande grooving tool pipih, untuk

tanah plastis.

b. ASTM grooving tool bengkok tebal, untuk

tanah kurang plastis.

c. Gelas ukur 500 cc.

d. Plat kaca ukuran 30 x 30 cm2.

e. mangkuk porselen.

f. Spatula (untuk mengaduk benda uji).

g. Bejana timbang untuk pengukuran kadar

air, sebanyak 6 buah.

h. Peralatan lainnya untuk pengukuran kadar

air (oven, timbangan, dan desikator)

1.4.1.b. Langkah kerja

Contoh bungkahan tanah dihancurkan dalam pan

besi dengan palu karet untuk melepaskan butir-

butir tanah. Langkah berikutnya ayak dengan

saringan no. 40.

Page 22: PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH - I

16

Apabila contoh tanah mempunyai # 0.42 mm,

benda uji digosok-gosokkan dengan sendok plat

pada # no. 40. Jika contoh tanah merupakan

partikel halus semua, dapat langsung dilakukan

ketahap berikutnya (pengetukan).

(a)

(b) (c)

Gambar 7. a) Casagrande alat uji batas cair (liquid limit)

tanah, b) proses penyiapan tanah, (c) proses

penguijian batas cair (LL)

Page 23: PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH - I

17

Lakukan pemutaran engkol Casagrande untuk

proses pengetukan dan pengamatan merapatnya

celah tanah yang telah dipisahkan dengan grooving

tool. Putaran pengetukan dilakukan dua putaran

per detik.

Buat kembali campuran tanah-air (% berikutnya)

kedalam mangkuk Casagrande, ratakan

permukaannya.

Dengan menggunakan grooving tool, buat kembali

celah tepat ditengahnya dan lakukan putaran

pengetukan.

Proses dan tahapan melakukan pemutaran

mangkuk Casagandre, diikuti dengan sambil :

a. menghitung jumlah ketukan putaran sambil

memperhatikan gerakan celah tanah.

b. pengetukan dihentikan ketika tengah celah

merapat sepanjang ½ inci (13 mm).

Perhitungan jumlah pukulan dan % air campuran

digambarkan ke dalam grafik, kemudian nilai

batas cair (w) diperoleh pada nilai 25 ketukan,

yaitu pada Perpotongan garis X = log 25 dengan

garis tersebut pada grafik komputasi excel

diperoleh nilai batas cair atau liquid limit (LL).

1.4.2. Pengujian batas plastis tanah (Plastic limit)

Pengukuran Batas plastis atau disebut plastic limit (PL)

adalah kadar air batas yang dikandung sesuatu tanah yang

Page 24: PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH - I

18

memperlihatkan sifat plastis. Pengujian PL dilakukan

dengan menggunakan alat uji Atterberg, seperti

diperlihatkan dalam Gambar 8(a) sampai 8(d). Pekerjaan ini

dilakukan dengan cara “menggulung-gulungkan” tanah di

atas landasan kaca yang standard sampai gulungan tanah

berdiameter 3 mm dan berkondisi retak. Pada saat tepat

berukuran 3 mm terjadi keretakan, maka kadar air yang

terkandung dalam campuran saat retak tersebut adalah

merupakan kadar air batas plasitis tanah (PL).

1.4.2.a. Penyiapan sampel tanah benda uji.

1. Contoh tanah untuk benda uji dipersiapkan

sebanyak lebih kurang 50 gr.

2. Air bersih atau air suling kira-kira 50 cc.

3. Kelengkapan alat pengujian;

Lumpang dan palu karet

Ayak no. 40 atau mempunyai lubang 0,42 mm.

Gelas ukur 100 cc

Plat kaca ukuran 30 x 30 cm2.

Batang pembanding ukuran berdiameter 3 mm

Spatula (untuk mengaduk tanah)

Bejana timbang untuk pengukuran kadar air,

sebanyak 3 buah

Page 25: PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH - I

19

Peralatan pengukiuran kadai air lainnya (oven,

timbangan dan desikator).

(a) (b)

(c) (d)

Gambar 8. Pengujian batas plastis tanah; a) Pemberian air

campuran (%), b) Proses penggulungan retak > 3mm,

c) Proses penggulungan retak 3mm, d) hasil uji

untuk pengukuran kadar air batas plastis.

1.4.2.b. Langkah Kerja

Tanah yang akan diuji sebagai sample uji batas plastis perlu

disiapkan terlebih dahulu sesuai standard pengujian yang

dipakai. Menurut SNI dan ASTM standard benda uji yang

digunakan harus lolos ayakan no. 40. Material tersebut di

taruh di atas plat kaca; berikan air secara perlahan lahan,

Page 26: PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH - I

20

sehingga diperoleh kadar air yang menyebabkan benda uji

retak pada ukuran diameter 3 mm.

a. Bila retakan terjadi pada waktu berdiameter lebih

besar dari 3 m, tambahkan air dan aduk kembali

kemudian lanjutkan langkah kerja yang sesuai.

b. Gulungan tanah yang berhasil retak pada diameter

gulungan 3 mm, secepatnya di masukkan ke dalam

oven di laboratorium.

Jumlah benda uji masing masing dibuat sebanyak 3 kali

untuk keperluan masing-masing 3 buah bejana timbang.

Perhitungan kadai air terhadap ketiga bejana timbang, ambil

angka rata-rata dari ketiganya bila perbedaan satu sama

lainnya sebesar 5%.

Jika perbedaan lebih besar dari pada itu, pekerjaan

sebaiknya diulang dengan cara yang sama seperti dijelaskan

di atas.

Hasil pengukuran ini digabungkan dengan hasil pengukuran

batas cair, diantaranya memperhitungkan indek plastik (PI)

tanah, Dimana PI adalah Plasticity indek yang merupakan

persamaan antara batas cair (LL) dikurangi dengan batas

plastis (PL) seperti persamaan di bawah ini.

PI = LL - PL

Dari kedua pengujian batas batas Atterberg tanah (1.4.1) dan

(1.4.2) diperoleh hasil komputasimya seperti diperlihatkan

Page 27: PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH - I

21

dalam form standard Tabel 3 dan hasil komputasi

diperlihatkan Gambar 9 sampai Gambar 10.

Tabel 3. Format input data komputasi nilai batas cair (LL)

dan batas plastis (PL)

Jika kadar air menurut keadaan alamnya (natural water

content) tersedia, dapat dihitung nilai liquitdity index (LI)

dengan persamaan sebagai berikut.

LI=(Wn-PL)/PI

Dimana :

Wn : kadar air alam (natural water content)

Page 28: PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH - I

22

Gambar 9. Kurva hasil pengujian Plastic Index (PI),

Resume hasil komputasi batas plastis (PL)

dan batas cair (LL).

Gambar 10. Kurva hasil pengujian Plastic Index (PI)

dan batas cair (LL) untuk penetapan kelompok

tanah (CL-ML)

Page 29: PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH - I

23

ASTM (D-1140-00 &

D-422-63 (1990) 1.5. Pengukuran Gradasi Butir Tanah

(Grain size analysis)

Pengukuran gradasi butir tanah dilakukan dengan

dua metode, disesuaikan dengan gradasi tanahnya. Tanah

yang bergradasi kasar dianalisis dengan mengunakan

saringan atau ayakan (sieve), sedangkan untuk menganalisis

butiran halus lolos saringan 200, dilakukan analisis dengan

menggunakan hydrometer. Dengan demikian dikenal ada

dua metode untuk melakukan analisis saringan butir yang

akan dijelaskan, masing masing adalah sebagai berikut:

1. Analisa saringan kering (sieve analisis)

2. Analisis saringan halus (hydrometer analisis)

Analisis saringan butir bertujuan untuk mengetahui baik

buruknya susunan gradasi taanah, ada tiga type susunan

gradasi tanah yaitu;

1. Bergradasi baik (well graded)

2. Bergradasi seragan (uniform graded)

3. Bergradasi jelek atau senjang (poorly/gap graded)

Page 30: PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH - I

24

Batas ukuran butir tanah yang kasar dengan yang halus

dibatasi dari ukuran partikel yang halus (fine content) yaitu

dimulai dari 0,074 mm ke bawah hingga ke ukuran micru dan

nanometer yang hanya dapat dilihat dengan pengujian

Scanning Electron Microscopic (SEM). Di atas batas ukuran

tersebut (>0.074 mm), analisis diameternya di ukur dengan

menggunakan saringan kering (sieve analysis).

1.5.1. Analisa saringan kering

(Sieve analisis)

Kelompok butir di atas ukuran 0.074 mm atau

tertahan di atas saringan 200, susunan gradasinya

ditentukan dengan menggunakan satu seri ayakan seperti

diperlihatkan dalam Gambar 10. Susunan saringan diatur

dariyang paling kasar di atas terus mempunyai ukuran yang

paling halus dibawah. Pada lapisan paling bawah untuk

menampung partikel halus lolos saringan # 200 digunakan

penampung (pan) demikian juga pada lapisan paling atas

ditutup dengan tutupan khusus agar tidak pernah lepas pada

saat guncangan mengayak. Pengayakan dapat dilakukan

dengan manual dan dapat juga dengan menggunakan alat

getar khusus.

Page 31: PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH - I

25

1.5.1.a. Peralatan khusus analisa saringan kering

(Sieve analysis)

Beberapa alat khusus yang dibutuhkan adalah sebagai

berikut:

Satu set saringan, seperti diperlihatkan dalam

Gambar 11, terdiri dari berukuran:

1. Tutup atas

2. 3’’ (76,2 mm),

3. 2’’(50.8mm),

4. 1,5’’ (38,1 mm),

5. 1’’ (25,4 mm),

6. ¾ (19,1 mm),

7. 3/8 ‘’(9,52 mm),

8. No 4 (4,76 mm),

9. No 10 (2,00 mm),

10. No. 20 (0,841 mm),

11. No. 40 (0,420 mm),

12. No (0,177 mm),

13. No. 100 (0,149 mm),

14. No. 200 (0,074 mm),

15. Penampung (pan)

Sikat tembaga untuk membersihkan butir-butir,

Page 32: PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH - I

26

Kuas halus untuk membersihkan saringan, dan

untuk mengumpulkan butir-butir tanah.

Lumpang dan palu karet,

Mesin pengayak kalau ada

Gambar 11. Alat uji saringan kering (Sieve analysis)

Page 33: PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH - I

27

1.5.1.b. Bahan untuk pengujian saringan kering

Penyiapan sampel tanah untuk pengujian dapat dilakukan

dengan cara mengelompokkan dahulu tanah tersebut

sesuai dengan contoh tasnah yang diambil, apakah

tanah terganggu (disturbed) sample atau tanah tidak

terganggu (undisturbed) dalam tabung (tube) tertutup

rapat, seperti diperlihatkan dalam Gambar 12. Kedua

jenis tanah tersebut mempunyai prilaku yang

sama dalam pengujian analisis saringan, yaitu tanah

Gambar 12. Sampel tanah terganggu (disturbed) dan tabung

sampel tidak terganggu (undisturbed) proses

pelepasan gradasi dan penyaringan.

Page 34: PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH - I

28

dikeluarkan dari dalam karung (disturbed) atau dari dalam

tube (undisturbed), lalu dikeringkan dalam udara atau di

keringkan dengan pegopenan, setelah kering lalu dimasukkan

kedalam wadah plat untuk dilepas bongkahan

bongkahannya dengan menggunakan palu karet, ditumbuk

dengan teliti agar tanah menjadi lepas tetapi tidak boleh

menghancurkan partikel alaminya, setelah menjadi tanah

lepas sebanyak lebih kurang 500 gram lalu dimasukkan

kedalam saringan yang paling atas. Kemudian dapat

dilakukan pengukuran analisa saringan dengan melakukan

pengayakan atau digetarkan, apabila menggunakan mesin

penggetar lakukan sesuai dengan ketentuan berlaku.

1.5.1.c. Komputasi (software analysis)

Langkah kerja berikutnya dari analisis saringan kering

adalah menginput hasil pengukuran masing-masing fraksi

tanah yang tertahan di dalam masing-masing ayakan ke

dalam table input standard ASTM dan SNI, untuk diperoleh

kurva (out put) bentuk gradasi tanah yang di ukur. Hasil

komputasi tersebut akan berbentuk kurva yang

menggambarkan baik atau buruknya gradsi tanah yang di

Page 35: PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH - I

29

ukur. Contoh salah satu dari hasil pengujian tersebut

diperlihatkan dalan Tabel 4 dan Gambar 14.

1.5.2. Analisis hidrometer

(hydrometer analysis)

Kelompok butir yang lebih kecil dari 0,074 mm

dipisahkan dengan cara mengendapkan di dalam air dengan

metode hydrometer. Menurut Hukum Stoke, butit-butir yang

lebih besar akan mengendap lebih cepat dan kecepatan

pengendapannya di perhitungkan tetap (konstan).

Berat jenis campuran air dengan butir-butir tanah lebih

besar dari berat jenis air itu sendiri. Berat jenis campuran

tersebut di ukur dengan hidrometer atau dengan piknometer

sebagaimana mengukur berat jenis cairan secara umum.

Dari pengukuran berat jenis campuran itu, dapat di tentukan

diameter dan persen kelompok butir. Campuran air dengan

butir-butir tanah lebih lanjut di sebut suspensi campuran

yang merupakan media atau sampel untuk pengujian.

Page 36: PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH - I

30

1.5.2.a. Peralatan peralatan khusus analisa hidrometer

(hydrometer analysis)

Peralatan yang diperlukan untuk pengukuran butir

halus (hydrometer analysis), seperti diperlihatkan dalam

Gambar 13 diantaranya adalah:

Mixer untuk analisis hydrometer

Washing bottle

Bejana perendaman

Hydrometer

Gelas ukur volume 1000 cc.

Termometer

Stopwatch

1.5.2.b. Bahan khusus analisa hidrometer

(hydrometer analysis)

Untuk tanah yang mempunyai butir lebih kecil dari

0,074 mm diperlukan bahan kimia yang berguna untuk

pemisah butir, diantaranya adalah:

Tanah lolos ayakan nomor # 200 atau lolos saringan

diameter 0.074 mm.

Air bersih sebanyak 1200 cc.

Page 37: PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH - I

31

Sodium metaphospate (NaPO3) sebanyak 125 cc

larutan 4% untuk 100 cc suspensi (campuran tanah

dengan air) .

Sodium silicate (Na2SiO3); banyaknya bergantung

pada keadaan sifat asam tanah.

Pebacaan hydrometer Proses pembacaan hydrometer

Proses pembacaan hydrometer

Hydrometer set

Gambar 13. Analisis fraksi halus (fine content) dengan

pengujian hidrometer

Page 38: PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH - I

32

Hydrogen peroksida (H2O2); 100 cc 6% per 100 g

tanah, berguna untuk menghilangkan zat organik.

Asam chlorida (HCl); 100 cc 0,02N (17 cc pekat per

1000 g air) untuk menhilangkan senyawa kalsium.

Sodium oksalat (Na2C2O4) 500 cc larutan 8 gr per

1000 gram air terhadap 100 gram tanah, untuk

menetralkan asam.

1.5.3. Komputasi data ukur analisa saringa dan hydrometer

(software analysis)

Langkah kerja praktikan sesudah melakukan pengujian

analisa saringan kering dengan saringan atau ayakan (sieve

analysis) dan amalisa saringan basah atau hidrometer

(hydrometer analysis) sebagaimana telah diurakan di atas

dalam sub-bab (1.51) dan (1.5.2) adalah melakukan input

data hasil pengujian dengan menggunakan software analisa

saringan dengan metode ASTM dan SNI. Hasil komputasi

akan diperoleh Tabel data input dan grafik gradasi gabungan

fraksi kasar (hasil sieve analysis) dan fraksi halus

(hydrometer analysis) yang tergabung dalam satu

grafik gradasi, seperti diperlihatkan dalam Tabel 4 sampai

Tabel 5 dan Gambar 14.

Page 39: PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH - I

33

Tabel 4. Worksheet data input software analysis saringan

kering (Sieve analysis)

Tabel 5. Worksheet data input software analysis saringan

basah atau hidrometer (hydrometer analysis)

Page 40: PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH - I

34

Gambar 14. Contoh grafik gradasi tanah hasil uji saringan

kering (sieve analysis) dan analisa hidrometer

(hydrometer analysis) dengan menggunakan

software Promunco (2014)

Page 41: PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH - I

35

II. Percobaan sifat-sifat mekanis.

Pengujian sifat sifat mekanis tanah dibatasi untuk

praktikum mahasiswa program studi S1 dan S2 (eksperiment

lanjut), dalam laporan ini hanya disampaikan modul untuk

praktikum mahasisa program studi S1 saja, diantaranya

meliputi pengujian pengujian:

1. Pengukuran uji tekan prisma bebas (Unconfined test)

2. Pengukuran uji geser (Direct shear).

2.1. Pengukuran uji tekan prisma bebas

(Unconfined test)

Pengujian prisma bebas (Unconfined comperrsion

Strength) bertujuan untuk menentukan memperoleh nilai

cohesi (C, kg/cm2) dan sudut gesder tanah (ɸ0) yang berguna

untuk menetukan kuat geser natural tanah ().

Dalam pelaksanaan pengujian kuat geser prisma

bebas, tanah yang dicetak berbentuk silinder dan ditekan

dengan alat unconfined test tanpa memberi tekanan samping

atau tidak mengalami pengekangan, alat uji ini seperti

diperlihatkanndalam Gambar 15. Sampel tranah yang dapat

dilakukan untuk pengujian ini tidak bisa tanah gembur atau

Page 42: PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH - I

36

cohesion less soil (pasir) karena akan sulit melakukan

pembentukan benda uji, bendauji selinder (prisma) dicetak

berukuran standard ASTM, yaitu 1:2 sampai 1:3 (diameter

berbanding Tinggi)

Pada pengujian ini akan diperoleh nilai kuat geser

yang terjadi pada saat tanah menerima tekanan maksimum,

sehingga mencapai kondisi ultimit pada saat regangan

(strain) 20%.

Gambar 15. Alat uji tekan prisma bebas

(Unconfined test)

2.1.a. Peralatan kerja uji prisma bebas

Alat uji prisma bebas sudah merupakan satu set

pabrikasi seperti diperlihatkan dalam Gambar 15. Namun

komponen peralatannya biasanya diperlukan kelengkapan

tambahan dalam melakukan penyiapan benda uji (bentuk

Page 43: PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH - I

37

benda uji),mbeberapa komponen tersebut adalah sebagai

berikut:

Unconfine Compression machine (kapasitas

disesuaikan dengan ukuran dan kekerasan benda uji)

Timbangan 1 kg atau menurut benda uji

Extruder (mengeluarkan benda uji dari tube atau

cetakan)

Trimmer (untuk membentuk benda uji menurut

diameter yang diinginkan)

Wire saw (gergaji kawat)

Plate kaca (menurut ukuran yang sesuai dengan

benda uji)

Bejana timbang 200 gram

Oven (untuk kadar air)

Desicator (bejana pemeraman sample)

2.1.b. Benda uji dan langkah kerja

Dengan menggunakan ekstruder (alat pengeluar inti

tanah dari tabung undisturbed atau tube) keluarkan benda uji

sambil menekan tabung silinder baja khusus untuk mencetak

sampel, bisa juga sampel dibentuk dengan menggunakan wire

Page 44: PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH - I

38

shaw (gergaji khusus) atau mitre bok selinder cetakan dan juga

dengan menggunakan extruder (tekanan extruder) tergantung

kondisi tanah nya lunak atau keras. Dengan menggunakan

mitre bok cetak dimensi selinder dengan cara memotong pada

kedua ujungnya dan keluarkan secara perlahan agar

permukaannya rapi. Tahapan berikutnya berturut turut

lakukan pekerjaan sebagai berikut:

Pada saat tersebut jug diambil sampel tanah untuk

penentuan kadar air awal benda uji.

Ukur tinggi dan diameter benda uji pada tiga tempat

dengan menggunakan kaliper.

Timbang plat kaca tempat benda uji, dan timbang

benda uji dengan plat kaca.

Persiapkan mesin kompresi:

a. Periksa kerja mesin tersebut, dalam keadaan

terkoneksi dengan arus PLN, dan mesin

memberi respond dan bekerja dengan baik.

b. Pada saat pengujian kecepatan pembebanan

diatur 1% per menit (jika menggunakan mesin

yang digerakkan dengan tangan, latihlah

gerakan tangan untuk mendapatkan kecepatan

tersebut sambil menggunakan stop watch.

Page 45: PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH - I

39

c. Atur bagian pengatur pengukuran kerja beban

dan dudukan serta ujung jarum dial dalam

keadaan stabil.

d. Demiokian juga untuk pembacaan dan

pengukuran regangan.

e. Catat harga pembacaan maksimum yang mampu

ditahan atau diberikan oleh mesin tersebut

(termasuk semua elemen pembebanan); jangan

memberi beban di atas kemampuannya.

f. Catat angka baca hingga pengukuran regangan

maksimum yaitu 20%.

1. Persiapkan formulir catatan dan stop watch (selama

waktu pembebanan mesin tidak boleh dihentikan).

2. Catat satuan skala dial beban dan dial regangan.

3. Tempatkan benda uji sentris pada landasan mesin

kompresi.

4. Jalankan mesin dan stopwatch; pada setiap 30 detik

lakukan pembacaan dan pencatatan dial beban dan

dial regangan

5. Pengujian dapat diselesaikan bila:

a. Lima angka baca dial beban berturut-turut telah

sama atau menjadi lebih kecil;

Page 46: PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH - I

40

b. Regangan telah mencapai 20%

c. Angka dial beban telah melebihi kemampuan

mesin.

Gambar sket bentuk benda uji menurut keadaan

terakhir.

Lakukan pengukuran kadar air:

a. Bila benda uji bediameter 2,5 cm, semua bagian

benda uji diambil;

b. Bila benda uji lebih besar, belahlah benda uji dan

ambil satu pias memanjang sejumlah yang sesuai

dengan bejana timbang.

2.1.c. Komputasi data uji tekan prisma bebas

(Unconfined compression strength)

Langkah kerja praktikan sesudah melakukan

pengujian prisma bebas selanjutnya melakukan input data

hasil pengujian dengan menggunakan software unconfined test

dengan metode ASTM dan SNI. Software akan menghitung

semua proses analog dan aritmatic sesuai teori kuat geser

tanah. Hasil komputasi akan diperoleh Tabel data input dan

grafik stress-strain dapat diketahui kuat geser yang terjadi

Page 47: PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH - I

41

pada bidang runtuh benda uji (), tampilan hasil tersebut

diperlihatkan dalam Gambar 16.

Gambar 16. Tabel output dan grafik Stress-strain

unconfined test.

Page 48: PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH - I

42

SNI (03-2813-1992),

ASTM (D 3080-90) 2.2. Pengukuran uji geser langsung

(Directshear test)

Pengujian geser lansung atau “direct shear”

merupakan percobaan untuk menentukan kuat geser tanah

secara lateral, benda uji diberi beban dalam dua arah secara

lateral secara berlawanan, sehingga benda uji akan

mengalami pergeseran langsung (directshear), bentuk alat uji

direct shear seperti diperlihatkan dalam Gambar 17. Hasil

akhirnya yang merupakan output dari software komputasi

akan diperoleh nilai sudut geser (ɸ) dan nilai kohesi (C) pada

bidang runtuh geser bernda uji.

Prinsip dasar pengujian ini menggunakan teori

Coulomb, bahwa kuat geser runtuh tanah dapat dihitung

dengan persamaan:

= C + tan ɸ

2.2.a. Peralatan kerja uji geser langsung

Pengujian ini biasanya dilakukan untuk tanah

undisturbed dimana benda uji tanah diambil dengan tabung

Page 49: PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH - I

43

(tube) pada kedalaman yang diperlukan dan kondisinya

terjaga dari getaran dan penguapan kadar air aslinya. Untuk

pembentukan sampel tanah, benda uji dicetak berdiameter 6

cm dan tebal 12 mm atau disesuai kan dengan masing-masing

cutting ring set dari alat yang ada.

Gambar 17. Alat uji geser langsung

(Direct shear test)

Page 50: PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH - I

44

2.2.b. Peralatan kerja directshear

Beberapa kelengkapan alat pelenkapan untuk

mempersiapkan pengujian directshear, khususnya untuk

pembentukan benda uji dan persiapan pengukuran kadar air

dan penyimpanan benda uji, diantaranya adalah sebagai

berikut:

Directshear machine set

Extruder

Cutting ring

Wire saw

Plat kaca

Timbangan 1 kg

Oven,

Desicator

2.2.c. Benda uji dan langkah kerja

Pengujian directshear dilaksanakan dalamruang terbuka

dan sangat berpengaruh terhadap perubahan kadar air asli

dari bendauji. Olek karena itu sebelum dimulai pengujian

agar benda uji tetap tersimpan dalam desicator yang

tertutup rapat untuk menjaga kelembaban tetat terjaga.

Page 51: PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH - I

45

Untuk memulai pengujian maka persiapkan alat uji

dengan standard normal dan telah dilakukan setting up.

Beberapa langkah pengujian yang perlu dikakukan adalah

sebagai berikut:

Periksa mekanisme kerja normal standard mesin.

Perhitungkan tekanan normal pada benda uji tiap

satuan beban yang diterapkan.

Tentukan beban yang diperlukan untuk

menghasilkan tekanan normal berturut-turut:

1 kg/cm2 , 2 kg/cm2 , dan 4 kg/cm2.

Atur kecepatan geser (gerakan horizontal) sebesar 1 %

diameter per menit, bila digerakkan dengan

tangan,coba lakukan latihan memutar untuk

menghasilkan kecepatan 1 %.

Catat satu skala sama dengan berapa millimeter pada

dial untuk gerakan horizontal, dan lakukan juga

untuk gerakan vertical atau deformasi.

Catat satu skala dial gaya geser sama dengan berapa

kg beban geser

Ukur diameter (D), dan tinggi cutting ring (H);

timbang cutting ring dan pasangan kaca alas yang

akan dipakai (tiga pasang).

Keluarkan benda uji dari tabung/cetakan dengan

menggunakan extruder secara berangsur-angsur.

Gunakan cutting ing untuk membentuk benda uji.

Potonglah benda uji dengan wire saw sehingga sama

dengan isi cutting ring.

Timbang benda uji bersama cutting ring dan kaca

alas. Selama menunggu pekejaan lainnya, benda uji

Page 52: PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH - I

46

dalam cutting ring ditutup atas bawah dengan plat

kaca, dan dimasukkan ke dalam decitator.

Ambil bagian benda uji yang tersisa untuk

pengukuran kadar air.

Tempatkan benda uji (salah satu yang telah

dipersiapkan) ke dalam diect shear machine; atur

semua skrup penyetel dan pengukuh; berikan air ke

dalam bak benda uji; tunggu kia-kira 30 menit dan

perhatikan penunjukan deformasi sampai pengaruh

peresapan air terhenti.

persiapkan formulir pencatatan dan stopwatch.

a. Berikan beban vertical dan bersamaan dengan itu

jalankan stopwatch.

b. Pada menit ke: 0,25, 1, 2, 4, 8, 32, 64, dan

seterusnya kelipatan dua, catat pembacaan

penunjukan deformasi.

Berikan beban vertical.

Siapkan formulir pencatatan, dan rencanakan skala

waktu pembacaan serta tulis pada formulir, misalnya

tiap 30 detik pembacaan.

Catat angka maksimum dial untuk batas kerja proving

ring (beban geser)

Jalankan mesin untuk proses geser bersamaan

menjalankan kembali stopwatch, serta lakukan

pencatatan :

Gerakan vertical atau deformasi.

Dial gerakan horizontal.

Dial beban geser.

Hentikan pengujian apabila :

a. Angka dial beban geser telah menunjukkan angka

menurun 5 kali

Page 53: PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH - I

47

b. Angka batas kerja proving ring hampir dilewati

Pencatatan data akhir:

a. Keluarkan benda uji dari mesin.

b. Lakukan penimbangan untuk penentuan kada air.

2.2.d. Komputasi data uji geser langsung

(directsheasr test)

Kondisi kekinian proses data pengujian tidak lagi dihitung

secara manual, banyak software terkait yang akurat bisa

dipilih untuk mempercepat proses perhitungan output hasil

berupa table input data dan grafik hubungan variable yang

ingin ditampilkan dalam grafik sesuai keperluan dan

standard yang berlaku.

Hasil pengujian directshaer ini selanjutnya dapat

diproses dengan menggunakan software udirectshear test

dengan metode ASTM dan SNI. Software akan menghitung

semua proses analog dan aritmatic sesuai teori kuat geser

tanah pada bidang runtuh geser. Hasil komputasi akan

diperoleh dalam bentuk Tabel data input dan grafik

stress-strain dapat diketahui kuat geser yang terjadi pada

bidang runtuh benda uji (), tampilan hasil pengujian

tersebut diperlihatkan dalam Gambar 17.

Page 54: PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH - I

48

Gambar 17. Contoh hasil komputasi uji geser langsung

(Directshear test) Promunco software (2014)

Page 55: PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH - I

49

III. Pengetahuan Umum Kerja Laboratorium

3.1. Alat Ukur

Satuan ukur yang digunakan dilaboratorium lzim

disesuaikan dengan standard uji (ASTM, SNI atau standard

lainnya) yang mempunyai format satuan ukur masing

masing dan disesuaikan juga dengan software komputasi yang

dipakai.

3.2. Alat yang lazim digunakan sebagai berikut:

1. Alat ukur tekanan, tegangan dan regangan

a. Piston gaya dan manometer

Banyak pekerjaan di laboratorium yang

bertujuanuntuk mengukur tahanan atau tekanan,

pengukuran gaya tahan dengan pengukuran gaya

tekan terjadi timbal balik, Nilai sebuah gaya (P) dibagi

dengan luas kontak penampang gaya yang bekerja

akan menghasilkan tekanan, sebaliknya tekanan kali

luas akan menghasilkan gaya. Tekanan hidrolik yang

diberikan melalui sebuah mesin uji juga disalurkan

melalui piston untuk menghasilkan gaya.

Alat ini terdiri dari empat macam, yaitu:

Page 56: PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH - I

50

b. Manometer air raksa,

Azas kerjanya adalah tekanan hidrostatik, dimana:

Tekanan = berat jenis air raksa x tinggi

c. Monometer logam atau manometer bourdon,

mekanisme pengkuruannya ditentukan oleh pegas

yang ada di dalam manometer tersebut, nilai tekanan

dapat diketahui dengan nilai pembacaan yang

dikalikan dengan nilai devisi atau konstanta

manometer.

Jenis alat ukur tegangan tekan atau regangan

tarik yang lebih baik bersifat komputasi digital sudah

banyak juga digunakan, kondisi ini sesuai dengan

perkembangan alat uji yang dipunyai. Contohnya

adalah perekaman gaya tekan dan sifat regangan

dapat digunakan:

d. Strain gauge

e. Transducer.

Prinsip kerja kedua komponen tstrain gauge dan

tranducer tersebut bersifat digital yang memerlukan

software komputasi dan perekaman datanya

dikendalikan otomatis.

Page 57: PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH - I

51

3.3. Alat ukur dimensi

a. Untuk SI unit standar yaitu:

Meter, cm, mm, micron, angtrong atau nano.

b. Untuk British standar yaitu:

Kaki (ft=foot), inci (in)

Meteran dengan panjang cukup satu meter, 30 cm (untuk

pekerjaan lapangan hingga panjang 50 meter). Masing

masing alat ukur dapat dikelompokkan sebagai berikut.

3.4. Alat ukur dimensi lainnya

1. Micrometer screw untuk pengukuran diameter yang

berdimensi yang relative kecil. Alat ukur ini

mempunyai ketelitian mencapai 0.01 mm.

2. Dial gauge yaitu alat ukur deformasi vertical-lateral

atau regangan, pengukuran dalam devisi yang

dikonfersikan ke dalam mm, atau kgf.

3. Sieve atau ayakan, terdiri dari ukur diameter partikel

kasar dengar cara menyaring. Saringan mempunyai

susunan dari ukuran kasar hingga halus, terdiiri dari

ukuran Pengukuran dengan ayakan merupakan

Page 58: PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH - I

52

pengukuran rata-rata antara dua ukuran yang

dipakai. Dengan serangkaian ayak itu,dapat

diperoleh ukuran paling kecil sebesar 50 mikron.

Satu set ayak terdiri dari berukuran

3’’ (76,2 mm),

2’’(50.8mm),

1,5’’ (38,1 mm),

1’’ (25,4 mm),

¾ (19,1 mm),

3/8 ‘’(9,52 mm),

no 4 (4,76 mm),

no 10 (2,00), dan

no. 20 (0,841 mm)

no. 40 (0,420 mm),

no (0,177 mm),

no. 100 (0,149 mm),

no. 200 (0,074 mm),

disertai tampungan (pan) dan penutup.

Page 59: PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH - I

53

3.4. Tibangan

Timbangan digunakan untuk pengukuran berat.

Satuan ukur dapat berupa satuan gaya adalah:

Kilogram force (kgf), pound (lb) dan Newton (N)

Pengukuran berat unit adalah:

Ton (T), kilogram (kg), gram (gr), milligram (mgr)

3.5. Volumetrik

Pengukuran ini bertujuan untuk mendapatkan berat

persatuan volume atau isi lazim disebut berat satuan

saja (unit weight).

Beberapa alat ukur untuk menentukan volume

bentuk geometris atau tidak beraturan, dapat

digunakan beberapa alat khusus, untuk pengukuran

ini praktikan memerlukan bimbingan khusus dan

dilakukan bersama Laborant, Asistent Laboratorium

atau langsung melalui arahan Ketua Laboratorium,

alat alat yang digunakan diantaranya sebagai berikut:

Kerucut pasir

Air Raksa

Balon Air

Page 60: PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH - I

54

3.6. Proving Ring

Proving ring digunakan untuk menetukan nilai gaya

tekan, tegangan normal uniaksial atau tegangan geser

(shearing stress). Satuannya;

kilo pascal (kPa), pound square inch (Psi) dan britis

unit lainnya

Ton/m3 , ton/cm2, kg/cm2, gr/cm3 atau gr/cc.

Pengukuran gaya dengan cara ini adalah metode

pengukuran tidak langsung, tetapi dengan

memperbandingkan nilai konfersi pegas dial yang bekerja

terhadap sebuah benda uji. Proving ring adalah merupakan

alat ukur pegas yang banyak dipakai di laboratorium

mekanika tanah. Kepekaan proving ring dalam merespon

gaya sangat tergantung pada tebal tipis nya linkaran

platnya, oleh karena itu jenis dan kekeerasan benda uji

menentukan ukuran tebal tipisnya proving yang digunakan.

Sehingga dengan demikian perlu diprediksi pemakaian untuk

berapa angka gaya maksimum yang mampu ditahan. Perlu

diketahui nilai tera masing masing proving ring yang akan

dipakai yang disebut nilai konstanta proving ring. Nilai

konstanta proving ring secara berkala perlu diadakan

kalibrasi ulang.

Page 61: PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH - I

55

DAFTAR PUSTAKA

AASHTO (1982), Standard Specification for Highway

Material and method of Sampling and Testing, Part II

(Methods of Sampling and Testing), 13th edition,

Washington, DC, USA.

ASTM Standard (1976), Annual Book of ASTM Standard,

Part 19 (Natural Building Stones, Soil and Rock,

Peast, Mosses, and Humus), American Society for

Testing and Materials, Philadelpia, USA.

BISHOP, A, W., & D.J. HENGKEL (1964), The

Measurement of Soils Properties in the Traxial Test, 2nd

edition, William Clowers and Sons, London, England.

BOWLES, J .E., (1870), Engineering properties of Soils and

their measurement, McGraw-Hill Book Company, New

York, USA.

BOWLES, J.E.,(1982), Foundations Analysis and Design,

3rd Edition, McGraw-Hill Company, New York, USA.

BRITISH STANDARD INSTUTION, (1976), methodes of

testing soils for civil engineering purposes, british

standard House, London, England.

DAS, B.M., (1985), Advanced Soil Mechanics, McGraw-Hill

Book Company, New York, USA.

HoLTZ, R.D., & W.D. KONVACS, (1981), An Introduction

to Geotechnical Engineering, Prentice-Hall, New

Jersey, USA.

Ismail, M.A (1998), Panduan Penulisan Laporan Mekanika

Tanah, Jurusan Teknik Sipil Unsyiah, Banda Aceh

Page 62: PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH - I

56

LAMBE, T.W., & R.V. WHITMAN, (1979), Soil Mechanics,

SI Version, John Willey & Sons, New York, USA.

LEE, I.K., W. WHITE, & O.G. INGELS, (1983), Geotchnical

Engineering, Pitman, Toronto, Canada.

SANGELERAT, G., (1972), The Penetrometer and Soil

Exploration, translated: G. Gendarme, Elsevier

Publishing Company, Amsterdam, Netherland.

TOMLINSON, M.J., (1975), Foundation Design and

Contruction, 3rd edition, Pitman Publishing

Corporation, Victoria, Australia.

WESLEY, L.D., (1977), Mekanika Tanah, Cetakan ke-IV,

Badan Penerbit Pekerjaan Umum, Jakarta.

Page 63: PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH - I

57

LAMPIRAN

Page 64: PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH - I

58

Lamp.-1. TABEL KLASIFIKASI TANAH USCS

Untuk mengklasifikasi jenis tanah digunakan klasifikasi

tanah sistem USCS (Unified Soil Classification System) berikut ini:

Page 65: PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH - I

59

Lamp.-2. Contoh Hasil Uji Lab Sample Bor Tangan

Klien : Contoh

Proyek : Perencanaan Khusus Daerah Rawan Longsor

Lokasi : Contoh

Kode/No.Sampel TB.2-03.1 TB.2-03.2

Kedalaman Sampel meter -2.00 -5.00

Jenis & Klasifikasi Tanah HWP MWP

GRAVIMETER & VOLUMETER

Kadar Air Asli w % 24.69 27.37

Berat Jenis Gs 2.20 2.23

Berat Isi Tanah Asli gr/cm3 1.48 1.51

Berat Isi Tanah Kering d gr/cm3 1.18 1.18

Berat Isi Tanah Jenuh sat gr/cm3

Porositas n % 46.27 46.99

Angka Pori e 0.86 0.89

Derajad Kejenuhan Sr % 63.18 68.96

DISTRIBUSI UKURAN BUTIR (ASTM)

Lempung < 0,005 mm % 1.14 0.98

Lanau 0,005 - 0,075 mm % 6.46 5.57

Pasir halus 0,075 - 0,420 mm % 77.33 72.20

Pasir sedang 0,042 - 2,000 mm % 15.08 21.25

Pasir kasar 2,000 - 4,750 mm % 0.00 0.00

Kerikil > 4,750 mm % 0.00 0.00

PARAMETER KEKUATAN

Triaxial/Direct Shear

Kohesi cp kg/cm2 0.06 0.05

Sudut geser dalam p (…) 24.68 24.68

Page 66: PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH - I

60

Lamp,-3. Lembar Promo Laboratorium Mekanika Tanah

Geoteknik 2017

PENGUJIAN GEOTEKNIK

LABORATORIUM MEKANIKA TANAH

JURUSAN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SYIAH KUALA, DARUSSALAM BANDA ACEH (23111)

hand phone: 08139749002; e-mail: [email protected]

infogeoteknik.blogspot.com; laboratoriummekanikatanah.blogspot.com

our engineers Ketua,

Prof.Dr.Ir.H. MUNIRWANSYAH, M.Sc

LABORATORIUM MEKANIKA TANAH - GEOTEKNIK, FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SYIAH KUALA - BANDA ACEH. (ASTM Standard Laboratory, Soft Ware& Computation), Accuracy First Laboratory and Analysis by Promunco℗.

1

0

[email protected]