BAB 4 Konsolidasi

download BAB 4 Konsolidasi

of 15

Transcript of BAB 4 Konsolidasi

LABORATORIUM GEOTEKNIK

FTSP JURUSAN TEKNIK SIPIL INSTITUT TEKNOLOGI NASIONAL Jl. PHH. Mustofa No. 23 Bandung 40124 Telp. 022 7272215

BAB IV UJI KONSOLIDASI (CONSOLIDATION TEST) (ASTM D-2435) 4.1 Tujuan Menentukan harga Compression index (Cc), yang berguna untuk menunjukkan besarnya penurunan. Menentukan harga Coefficient of Consolidation (Cv) yang berguna untuk menunjukkan kecepatan penurunan per satuan waktu, akibat pembebanan. Menentukan tekanan prakonsolidasi dimana tanah tersebut dapat diketahui apakah Over Consolidated atau Normally Consolidated. Dapat menentukan koefisien permeabilitas (k), koefisien Compressibility (av), Coefficient of Volume Compressibility (mv) Untuk menentukan pemampatan suatu jenis tanah, yaitu sifat sifat perubahan isi dari dalam pori tanah yang di akibatkan adanya perubahan tekanan vertikal yang bekerja pada tanah tersebut. Memberikan beban secara bertahap kepada tanah dan mengukur perubahan volume (perubahan tinggi) contoh tanah terhadap waktu. 4.2 Ruang Lingkup Melakukan pengujian sample untuk mencari harga Compression Index (Cc), Coefficient of Consolidation (Cv), tekanan prakonsolidasi (Pc), koefisien permeabilitas (k), koefisien Compressibility (av), dan Coefficient of Volume Compressibility (mv) 4.3 Teori Konsolidasi adalah suatu proses pengecilan isi tanah jenuh secara perlahanlahan dengan permeabilitas rendah akibat keluarnya air pori. Proses tersebut berlangsung terus sampai kelebihan tekanan air pori yang disebabkan oleh kenaikan tegangan total telah benar-benar hilang. Prakonsolidasi akan didapat : Over Consolidated Pc > Po IV - 1

Soil Mechanic II

LABORATORIUM GEOTEKNIK

FTSP JURUSAN TEKNIK SIPIL INSTITUT TEKNOLOGI NASIONAL Jl. PHH. Mustofa No. 23 Bandung 40124 Telp. 022 7272215

Normally Consolidated Koefisien Permeabilitas (k)

Pc = Po

Dimana : Po = tekanan efektif tanah sekarang (overburden pressure)= Cv.av. y 1+ e

Koefisien Kompresibilitas Volume (mv)

=

av 1 + eo

4.4 Peralatan Yang Digunakan Konsolidometer unit lengkap dengan dial deformasinya dan beban-beban konsolidasi. Stopwatch Trimmer Ring konsolidasi; batu pori Alat pengeluar contoh tanah dari tabung (sample extruder) Oven 105o - 110o C Timbangan ketelitian 0,01 gram dan 0,1 gram Spatula ; can Desicator 4.5 Bahan Yang Digunakan Sample tanah Air suling (aquades) Kertas saring/kertas pori (filter paper) 2 3 4 4.5 4.6 Prosedur Pengujian Siapkan contoh tanah tak terganggu. Soil Mechanic II IV - 2

LABORATORIUM GEOTEKNIK

FTSP JURUSAN TEKNIK SIPIL INSTITUT TEKNOLOGI NASIONAL Jl. PHH. Mustofa No. 23 Bandung 40124 Telp. 022 7272215

Bersihkan cincin dan timbang beratnya (W1) dan ukur tingginya sebagai tinggi contoh tanah mula-mula Keluarkan contoh tanah dari tabung dengan cara menekan cincin tersebut sampai cincin terisi penuh oleh tanah dengan menggunakan extruder. Potong dan ratakan bagian atas dan bawahnya dengan pisau perata. Kemudian timbang beratnya (W2). Letakkan cincin benda uji diantara batu pori yang telah dilapisi dengan kertas saring pada sel konsolidasi. Atur alat (nivo) pada kondisi seimbang dengan memutar span skrup pengatur dan letakkan bola baja kecil dalam coakan plat penekan supaya menyentuh bola baja. Atur arloji pengukur (dial deformasi) pada posisi tertekan di atas batu pori kemudian di nol kan. Tuangkan air pada sel konsolidasi dan diamkan selama 24 jam agar contoh tanah jenuh air. Letakkan beban pertama pada tempat beban sehingga besar tekanan yang diterima 0,25 kg/cm2. Lepaskan span baut pengatur. Baca penurunan pada 0; 0,25; 1; 2,25; 4; 6,25; 9; 12,25; 20,25; 25; 36; 60; 120; 240; 480; dan 1440 menit (24 jam). Setelah dilakukan pembacaan selama 24 jam, tambahkan beban kedua sebesar 0,5 kg/cm2 dan atur baut pengatur hingga menyentuh lengan beban dan lakukan pembacaan seperti langkah-langkah pada pembebanan sebelumnya. Setelah itu lakukan penambahan beban ketiga dan seterusnya. Lakukan pula pembacaan seperti yang telah dilakukan sebelumnya. Setelah dilakukan pembebanan maksimum, kurangi beban dalam dua tahap sampai mencapai beban pertama. Baca dial deformasi 24 jam setelah pengurangan beban lalu beban dikurangi lagi. Lakukan pembacaan kembali setelah 24 jam berikutnya. Pada akhir pembacaan, keluarkan benda uji dan timbang beratnya dan ukur tingginya. Masukkan contoh tanah tadi ke dalam oven untuk diukur kadar airnya. Soil Mechanic II IV - 3

LABORATORIUM GEOTEKNIK

FTSP JURUSAN TEKNIK SIPIL INSTITUT TEKNOLOGI NASIONAL Jl. PHH. Mustofa No. 23 Bandung 40124 Telp. 022 7272215

4.7

Perhitungan Hitung terlebih dahulu kadar air (w). Tinggi efektif benda uji =

W A x GsDimana : W = Berat benda uji W2-W1 (gr) A = Luas benda uji (cm2) Gs = Berat jenis butir tanah Angka pori mula-mula

(e0 ) =Dimana:

H 0 H1 H1

H0 = Tinggi contoh mula-mula Perubahan angka pori setiap pembebanan

( e) =Dimana :

H H1

H = Pembacaan arloji pengukur mula-mula dikurangi dengan pembacaan arloji pengukur setelah pembeban yang bersangkutan. Ht = Tinggi contoh tanah setelah terkonsolidasi (cm) Angka pori (e) pada setiap pembebanan = eo - e Gambar harga-harga angka pori pada kurva angka pori terhadap tekanan dengan menggunakan skala logaritmik untuk tekanan. Derajat Kejenuhan sebelum dan setelah pengujian

( Sr) =Dimana : w = kadar air (%) Koefisien Konsolidasi:

w xGs e

Soil Mechanic II

IV - 4

LABORATORIUM GEOTEKNIK

FTSP JURUSAN TEKNIK SIPIL INSTITUT TEKNOLOGI NASIONAL Jl. PHH. Mustofa No. 23 Bandung 40124 Telp. 022 7272215

Cv =

Cv =

0,848(0,5H ) 2 t 90Dimana :

0,197( H ) 2 t 50

H = tinggi benda uji = 0,5 (H0 - 0,5 Ht) (cm) t90 = waktu untuk mencapai konsolidasi 90% t50 = waktu untuk mencapai konsolidasi 50 Contoh Perhitungan Dial Change (mm) = Final Dial 1 Final Dial 2 = 0.8242 0.7956 = 0.0286 mm 2Ho 2H from Change Ws = 62,31 x 0.194 = 52,177 gr = 52.1772.65 x 8.042 =2,448 = 2H - Dial Change = 1.7 - 0.0208 = 1.6792 cm H (Heigth of soil) =1.7 + 1.6792 = 0.8448cm 4

e (void ratio)

=

2H 2H 0 2H 0

=

1.7 - 2,448 = 0,3055 2.448

t90 = (didapat dari grafik)

Cv=

0.848 H 2 0.848 0.84482 = = 0.0100mm2 / det t 90 60e 1.746 1.731 = = 0.015 log ( P2 P1 ) log (1 / 0,5)IV - 5

Cc =Soil Mechanic II

LABORATORIUM GEOTEKNIK

FTSP JURUSAN TEKNIK SIPIL INSTITUT TEKNOLOGI NASIONAL Jl. PHH. Mustofa No. 23 Bandung 40124 Telp. 022 7272215

mv = 0.435 C c 0.435 0.015 = = 0.0221 (1,5 + 0.,5) Pav 2

k=

C v mv w 0.0100 0.0221 1 = = 0.00118 1 + e av 1 + 0.992

Alat yang digunakan untuk praktikum ini adalah :

\

Gambar 4.1 Konsolidometer

Soil Mechanic II

IV - 6

LABORATORIUM GEOTEKNIK

FTSP JURUSAN TEKNIK SIPIL INSTITUT TEKNOLOGI NASIONAL Jl. PHH. Mustofa No. 23 Bandung 40124 Telp. 022 7272215

Pekerjaan No.Log Bor Lokasi Kedalaman

: Praktikum 1 : 7 (Tujuh) : samping Student Center : 3.5 m : 1.7 cm : : : : 3.2 cm 62.3 gr 8.042cm cm3 0,832 kg/cm22

Dikerjakan Dikerjakan Dihitung Diperiksa

: 12 - Maret- 2011 : Kelompok C2 : Kelompok C2 : : 13.63

Parameter Sample : Tinggi /cm3 Diameter Berat Sample Luas Sample Tekanan

Volume Sample

cm3

Berat Volume : 50.4 t/ cm Kadar Air : 19.4% Displacement of Pressure : 10

DATA KONSOLIDASI ( ASTM D 2435 )Waktu Pengujian Tanngal t ( menit ) 2 jam 0.000 0.125 0.250 0.500 0.750 1.000 2.250 4.000 6.250 9.000 Sqrt ( t ) Pembacaan Dial ( div ) 0.9432 0.9239 0.9236 0.9234 0.9233 0.9233 0.9233 0.9232 0.9231 0.9230 0.9229 Beban ( kg ) 0.332 0.832 0.832 0.832 0.832 0.832 0.832 0.832 0.832 0.832 0.832 Tekanan ( kg / cm ) 0.0413 0.1035 0.1035 0.1035 0.1035 0.1035 0.1035 0.1035 0.1035 0.1035 0.1035

0 0.35 0.5 0.71 0.87 1 1.5 2 2.5 3

Soil Mechanic II

IV - 7

LABORATORIUM GEOTEKNIK

FTSP JURUSAN TEKNIK SIPIL INSTITUT TEKNOLOGI NASIONAL Jl. PHH. Mustofa No. 23 Bandung 40124 Telp. 022 7272215

12.250 16.000 20.250 25.000 30.250 36.000 42.250 49.000 56.250 64.000 72.250 81.000 90.250 100.000

3.5 4 4.5 5 5.5 6 6.5 7 7.5 8 8.5 9 9.5 10

0.9229 0.9227 0.9227 0.9225 0.9225 0.9224 0.9224 0.9224 0.9224 0.9224 0.9224 0.9224 0.9224 0.9224

0.832 0.832 0.832 0.832 0.832 0.832 0.832 0.832 0.832 0.832 0.832 0.832 0.832 0.832

0.1035 0.1035 0.1035 0.1035 0.1035 0.1035 0.1035 0.1035 0.1035 0.1035 0.1035 0.1035 0.1035 0.1035

GRAFIK CONSOLIDATION TEST ASTM-D-2345

Approved : Signature

Pekerjaan No.Log Bor Lokasi Kedalaman

: Praktikum 1 : 7 (Tujuh) : samping Student Center : 3.5 m

Dikerjakan Dikerjakan Dihitung Diperiksa

:12-Maret- 2011 : Kelompok C2 : Kelompok C2 : IV - 8

Soil Mechanic II

LABORATORIUM GEOTEKNIK

FTSP JURUSAN TEKNIK SIPIL INSTITUT TEKNOLOGI NASIONAL Jl. PHH. Mustofa No. 23 Bandung 40124 Telp. 022 7272215

Parameter Sample : Tinggi cm3 /cm3 Diameter Berat Sample Luas Sample Tekanan

: 1.7 cm : : : : 3.2 cm 62.3 gr 8.042cm cm3 1.832 kg/cm22

Volume Sample

: 13.673

Berat Volume : 50.4 t/ cm Kadar Air : 19.4 % Displacement of Pressure : 10

DATA KONSOLIDASI ( ASTM D 2435 )Waktu Pengujian Tanngal t ( menit ) 2 jam 0.000 0.125 0.250 0.500 0.750 1.000 2.250 4.000 6.250 9.000 12.250 16.000 20.250 25.000 30.250 36.000 42.250 49.000 56.250 64.000 72.250 81.000 90.250 100.000 Sqrt ( t ) Pembacaan Dial ( div ) 0.9224 0.8252 0.825 0.8249 0.8248 0.8247 0.8247 0.8246 0.8245 0.8245 0.8245 0.8245 0.8245 0.8245 0.8245 0.8245 0.8245 0.8244 0.8244 0.8244 0.8244 0.8244 0.8244 0.8243 0.8243 Beban ( kg ) 0.832 1.832 1.832 1.832 1.832 1.832 1.832 1.832 1.832 1.832 1.832 1.832 1.832 1.832 1.832 1.832 1.832 1.832 1.832 1.832 1.832 1.832 1.832 1.832 1.832 Tekanan ( kg / cm ) 0.1035 0.2278 0.2278 0.2278 0.2278 0.2278 0.2278 0.2278 0.2278 0.2278 0.2278 0.2278 0.2278 0.2278 0.2278 0.2278 0.2278 0.2278 0.2278 0.2278 0.2278 0.2278 0.2278 0.2278 0.2278

0 0.35 0.5 0.71 0.87 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6 6.5 7 7.5 8 8.5 9 9.5 10

Soil Mechanic II

IV - 9

LABORATORIUM GEOTEKNIK

FTSP JURUSAN TEKNIK SIPIL INSTITUT TEKNOLOGI NASIONAL Jl. PHH. Mustofa No. 23 Bandung 40124 Telp. 022 7272215

GRAFIK CONSOLIDATION TEST ASTM-D-2345

Approved : Signature

Pekerjaan No.Log Bor Lokasi Kedalaman

: Praktikum 1 : 7 (Tujuh) : samping Student Center : 3.5 m : 1.7 cm : : : : 3.2 cm 62.3 gr 8.042cm cm3 3.832 kg/cm22

Dikerjakan Dikerjakan Dihitung Diperiksa Volume Sample

:12 -Maret- 2011 : Kelompok C2 : Kelompok C2 : : 13.673

Parameter Sample : Tinggi cm3 /cm3 Diameter Berat Sample Luas Sample Tekanan

Berat Volume : 50.4 t/ cm Kadar Air : 19.4 % Displacement of Pressure : 10

DATA KONSOLIDASI ( ASTM D 2435 )Waktu Pengujian Tanngal t ( menit ) 2 jam 0.000 Sqrt ( t ) Pembacaan Dial ( div ) 0.8242 0.8235 Beban ( kg ) 1.832 3.832 Tekanan ( kg / cm ) 0.2278 0.4765

0

Soil Mechanic II

IV - 10

LABORATORIUM GEOTEKNIK

FTSP JURUSAN TEKNIK SIPIL INSTITUT TEKNOLOGI NASIONAL Jl. PHH. Mustofa No. 23 Bandung 40124 Telp. 022 7272215

0.125 0.250 0.500 0.750 1.000 2.250 4.000 6.250 9.000 12.250 16.000 20.250 25.000 30.250 36.000 42.250 49.000 56.250 64.000 72.250 81.000 90.250 100.000

0.35 0.5 0.71 0.87 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6 6.5 7 7.5 8 8.5 9 9.5 10

0.8232 0.8232 0.8231 0.823 0.822 0.8219 0.8215 0.8114 0.8114 0.8013 0.8012 0.8011 0.8011 0.801 0.801 0.8009 0.8008 0.8007 0.8005 0.8 0.7965 0.7956 0.7956

3.832 3.832 3.832 3.832 3.832 3.832 3.832 3.832 3.832 3.832 3.832 3.832 3.832 3.832 3.832 3.832 3.832 3.832 3.832 3.832 3.832 3.832 3.832

0.4765 0.4765 0.4765 0.4765 0.4765 0.4765 0.4765 0.4765 0.4765 0.4765 0.4765 0.4765 0.4765 0.4765 0.4765 0.4765 0.4765 0.4765 0.4765 0.4765 0.4765 0.4765 0.4765

GRAFIK CONSOLIDATION TEST ASTM-D-2345

Soil Mechanic II

Approved : Signature

IV - 11

LABORATORIUM GEOTEKNIK

FTSP JURUSAN TEKNIK SIPIL INSTITUT TEKNOLOGI NASIONAL Jl. PHH. Mustofa No. 23 Bandung 40124 Telp. 022 7272215

Pekerjaan No.Log Bor Lokasi Kedalaman

: Praktikum 1 : 7 (Tujuh) : samping Student Center : 3.5 m : 1.7 cm : : : : 3.2 cm 62.3 gr 8.042cm cm3 7.832 kg/cm22

Dikerjakan Dikerjakan Dihitung Diperiksa Volume Sample

:12-Maret - 2011 : Kelompok C2 : Kelompok C2 : : 13.673

Parameter Sample : Tinggi cm3 /cm3 Diameter Berat Sample Luas Sample Tekanan

Berat Volume : 50.4 t/ cm Kadar Air : 19.4 % Displacement of Pressure : 10

DATA KONSOLIDASI ( ASTM D 2435 )Waktu Pengujian Tanngal t ( menit ) 2 jam 0.000 0.125 0.250 0.500 0.750 1.000 2.250 4.000 6.250 9.000 12.250 16.000 20.250 25.000 30.250 36.000 42.250 49.000 56.250 64.000 72.250 81.000 Sqrt ( t ) Pembacaan Dial ( div ) 0.7956 0.7884 0.7881 0.788 0.7779 0.7774 0.7674 0.7625 0.758 0.7574 0.7568 0.7542 0.7512 0.7478 0.7455 0.7434 0.7423 0.7409 0.7388 0.7378 0.734 0.7334 0.7334 Beban ( kg ) 3.832 7.832 7.832 7.832 7.832 7.832 7.832 7.832 7.832 7.832 7.832 7.832 7.832 7.832 7.832 7.832 7.832 7.832 7.832 7.832 7.832 7.832 7.832 Tekanan ( kg / cm ) 0.4765 0.9739 0.9739 0.9739 0.9739 0.9739 0.9739 0.9739 0.9739 0.9739 0.9739 0.9739 0.9739 0.9739 0.9739 0.9739 0.9739 0.9739 0.9739 0.9739 0.9739 0.9739 0.9739

0 0.35 0.5 0.71 0.87 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6 6.5 7 7.5 8 8.5 9

Soil Mechanic II

IV - 12

LABORATORIUM GEOTEKNIK

FTSP JURUSAN TEKNIK SIPIL INSTITUT TEKNOLOGI NASIONAL Jl. PHH. Mustofa No. 23 Bandung 40124 Telp. 022 7272215

90.250 100.000

9.5 10

0.7245 0.7234

7.832 7.832

0.9739 0.9739

GRAFIK CONSOLIDATION TEST ASTM-D-2345

Approved : Signature

Pekerjaan No.Log Bor Lokasi Kedalaman

: Praktikum 1 : 7 (Tujuh) : samping Student Center : 3.5 m : 1.7 cm : : : : 3.2 cm 62.3 gr 8.042cm cm3 15.832 kg/cm22

Dikerjakan Dikerjakan Dihitung Diperiksa Volume Sample

: 12-Maret- 2011 : Kelompok C2 : Kelompok C2 : : 13.673

Parameter Sample : Tinggi cm3 /cm3 Diameter Berat Sample Luas Sample Tekanan

Berat Volume : 50.4 t/ cm Kadar Air : 19.4 % Displacement of Pressure : 10

DATA KONSOLIDASI Soil Mechanic II IV - 13

LABORATORIUM GEOTEKNIK

FTSP JURUSAN TEKNIK SIPIL INSTITUT TEKNOLOGI NASIONAL Jl. PHH. Mustofa No. 23 Bandung 40124 Telp. 022 7272215

( ASTM D 2435 )Waktu Pengujian Tanngal t ( menit ) 2 jam 0.000 0.125 0.250 0.500 0.750 1.000 2.250 4.000 6.250 9.000 12.250 16.000 20.250 25.000 30.250 36.000 42.250 49.000 56.250 64.000 72.250 81.000 90.250 100.000 Sqrt ( t ) Pembacaan Dial ( div ) 0.7226 0.702 0.7014 0.6981 0.6927 0.6897 0.6857 0.6787 0.6682 0.658 0.628 0.623 0.618 0.613 0.6092 0.6052 0.6021 0.599 0.597 0.5945 0.5928 0.591 0.5898 0.5881 0.5869 Beban ( kg ) 7.832 15.832 15.832 15.832 15.832 15.832 15.832 15.832 15.832 15.832 15.832 15.832 15.832 15.832 15.832 15.832 15.832 15.832 15.832 15.832 15.832 15.832 15.832 15.832 15.832 Tekanan ( kg / cm ) 0.9739 1.9687 1.9687 1.9687 1.9687 1.9687 1.9687 1.9687 1.9687 1.9687 1.9687 1.9687 1.9687 1.9687 1.9687 1.9687 1.9687 1.9687 1.9687 1.9687 1.9687 1.9687 1.9687 1.9687 1.9687

0 0.35 0.5 0.71 0.87 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6 6.5 7 7.5 8 8.5 9 9.5 10

GRAFIK CONSOLIDATION TEST ASTM-D-2345

Soil Mechanic II

IV - 14

LABORATORIUM GEOTEKNIK

FTSP JURUSAN TEKNIK SIPIL INSTITUT TEKNOLOGI NASIONAL Jl. PHH. Mustofa No. 23 Bandung 40124 Telp. 022 7272215

Approved : Signature

Soil Mechanic II

IV - 15