DIRECT SHEAR TEST

TUJUAN:

Untuk menentukan parameter f dan C dari tanah.

RUMUS YANG DIGUNAKAN:

Tegangan normal :

Tegangan geser :

Tanah Cohesive : t = C + sn.tgf (kg/cm2)

Tanah Cohesionless : t = sn.tgf (kg/cm2)

di mana : Pv = beban vertikal (kg)

Ph = beban horizontal (kg).

A = luas dari contoh tanah (cm2)

PERALATAN YANG DIGUNAKAN:

1. Alat direct shear.

2. Timbangan dengan ketelitian 0,01 gram dan 0,1 gram.

3. Oven.

4. Jangka sorong.

5. Stopwatch.

6. Can, Desicator

TEORI:

Direct Shear dapat dikategorikan dalam:

1. Unconsolidated - Undrained atau UU Test.

Gaya geser diberikan sebelum contoh tanah mengalami konsolidasi akibat gaya

normal Pv.

Bila tanah Cohesive dan Jenuh, kemungkinan tekanan air pori dapat bertambah.

Test ini analogi dengan Unconsolidated Drained Triaxial Test.

2. Consolidated - Undrained Test.

Gaya normal diberikan dan diamati perubahan ke arah vertikal dari contoh tanah

sampai dengan settlement berhenti, sebelum diberikan gaya geser.

Disetujui:

Test ini keadaannya antara Consolidated Drained dan Consolidated Undrained

Triaxial Test.

3. Consolidated - Drained Test.

Gaya normal diberikan sampai terjadi settlement secara sempurna (tidak ada

penurunan lagi), kemudian diberikan gaya geser secara perlahan-lahan, diusahakan

agar tekanan air pori tidak bertambah dalam contoh tanah.

Test ini analogi dengan Consolidated Drained Triaxial Test.

Dalam praktikum di sini dilakukan Unconsolidated Undrained Test.

Untuk tanah Cohesionless, dari ketiga macam test di atas akan memberikan hasil yang

sama, baik tanah dalam kondisi jenuh maupun dalam kondisi tidak jenuh, dengan syarat

kecepatan pemberian gaya geser tidak terlalu cepat.

Untuk tanah Cohesive parameter tanah dipengaruhi oleh: metode test, derajat

kejenuhan, dan apakah tanah itu Normally atau Over Consolidated.

JALANNYA PERCOBAAN

A. Untuk Tanah Cohesionless

1. Timbang dish yang berisi pasir untuk 3 kali percobaan.

2. Timbang berat dari alat-alat bagian atas dari: shear box, lalu atur posisinya,

kemudian ukur diameter dan tinggi/dalam dari shear box.

3. Secara hati-hati masukkan pasir ke dalam Shear Box sampai ± 5 mm dari sisi

atasnya, ukur berapa dalam jarak permukaan pasir ke sisi atasnya, sehingga

didapat tinggi pasir di dalam shear box.

4. Timbang dish beserta sisa pasir di dalamnya, timbang loading shear box.

5. Cari kadar air dari pasir dengan mula-mula menimbang can kosong, kemudian isi

can dengan pasir, timbang can berisi pasir, lalu masukkan oven selama ± 24 jam,

timbang can + pasir kering.

6. Berikan gaya normal sebesar 5 kg, untuk Consolidated Test amati displacement

arah vertikal sampai settlement berhenti, untuk bahan cohesionless hal ini akan

segera tercapai setelah pemberian gaya vertikal Pv.

7. Pisahkan kedua bagian dari shear box dengan mengangkat kait penyambungnya

dan angkat sisi alat shear box ke atas sejarak lebih besar sedikit dari ukuran butir

terbesar, sehingga gaya normal semua dipikul oleh pasir.

8. Atur dial pada alat penunjuk displacement horizontal dan vertikal serta dial pada

proving ring pada posisi nol.

9. Mulai berikan gaya geser horizontal dengan kecepatan 0,5 s/d 2 mm/menit dan

baca dial proving ring serta dial untuk displacement horizontal dan vertikal,

pembacaan dilakukan pada saat horizontal displacement 0, 10, 25, 50, 100, 150,

200, 300, dst., sampai terjadi keruntuhan biasanya sekitar 2 menit.

10. Lepaskan pembebanan dan keluarkan pasir dari shear box, kemudian ulangi lagi

langkah 1 s/d 10 minimum untuk 2 contoh tanah dengan perbedaan berat tanah

maximum 10 gr, untuk langkah ke 6 beban ditambah menjadi 10 kg, 15 kg, 20 kg

dan 25 kg.

B. Untuk Tanah Cohesive

1. Secara hati-hati cetak/buat 3 atau 4 contoh tanah dengan ukuran yang sama dan

dengan harapan sama pula kepadatannya.

2. Timbang berat alat-alat bagian atas dari shear box, lalu atur posisinya kemudian

ukur diameter dalam dan ukur tinggi/dalam dari shear box.

3. Secara hati-hati masukkan contoh tanah ke dalam shear box, ukuran harus tepat

benar dan usahakan terisi sampai ± 5 mm dari tepi atas shear box. Letakkan

penyalur beban pada tempatnya dan atur dial vertikal, kemudian berilah beban

vertikal 5 kg. Untuk test yang harus dikonsolidasikan dahulu, amati penurunan

sampai tanah terkonsolidasi secara sempurna.

4. Secara hati-hati pisahkan antara dua bagian dari shear box dengan celah lebih

besar sedikit dari ukuran butir terbesar, lepaskan kait penyambungnya.

5. Atur dial pada alat penunjuk displacement horizontal dan dial untuk displacement

vertikal pada posisi nol. Isi shear box dengan air untuk membuat jenuh contoh

tanah.

6. Mulai berikan gaya geser horizontal dengan kecepatan 0,5 s/d 2 mm/menit dan

baca dial proving ring serta dial untuk displacement horizontal dan vertikal,

pembacaan dilakukan pada saat horizontal displacement 0, 10, 25, 50, 100, 150,

200, 300, dst. sampai terjadi keruntuhan, biasanya sekitar 5 - 10 menit. Khusus

untuk Consolidated Drained kecepatannya harus lebih kecil, biasanya waktu untuk

keruntuhannya tf » 50.t50.

Bila t50 yaitu waktu untuk 50% konsolidasi dengan beban Pv, tidak didapat maka

boleh digunakan:

tf = 35.t60 = 25.t70 = 12.t90

7. Lepaskan pembebanan dan tentukan kadar air dari contoh tanah.

Ulangi langkah 2 s/d 6 untuk minimum 2 kali percobaan dengan beban vertikal

yang berbeda-beda sebesar 10 kg, 20 kg, dst.

PERHITUNGAN

1. Hitung besarnya tegangan normal

2. Plot displacement horizontal yang gaya geser sh vs. Ph, kemudian cari gaya geser

horizontal yang maximum untuk menghitung tegangan geser:

3. Plot tegangan-tegangan geser tegangan normal (s vs. n), tarik garis lurus melalui

titik-titik hasil plotting, di sini untuk ordinat (s) dan absis (t) digunakan skala

yang sama, kemudian tentukan besar C dan f.

4. Plot displacement vertikal vs. displacement horizontal, Dv vs. Dh), berikan

keterangan mengenai besar dan bentuk dari hasil pengeplotan.

5. Tentukan kesimpulan dari hasil praktikum Direct Shear.

N.B. C = Cohesi

f = Sudut geser dalam

CONTOH PERHITUNGAN DIRECT SHEAR TEST

Project : Praktikum Mekanika Tanah

Location Of Project : Lab. Mekanika Tanah, UNTAR

Description Of Soil : Pasir

Tested By : Hans Kristian (325130061)

Wiwin Sadikin (325130099)

Ivan Pratama (325130103)

Date Of Testing : 27 February 2015

DATA :

Kecepatan pembebanan = 1 mm/menit

Diameter shear box (d) = 6,33 cm

LRC = 1,9146197 kg/div

Berat beban (A) = 10 kg

Berat penutup (B) = 0,7178 kg

Luas penampang contoh = 31,47 cm²

Max Horizontal dial reading ( C ) = 1.8

PERHITUNGAN :

Total Beban (D) = A + B

= 10 + 0,7178

= 10.7178kg

Luas penampang (l) = 0,25×π×d2

= 0,25×π×6,332

= 31,47004 cm2

Tegangan normal: sn = D : L

= 10,7178: 31,47004

= 0,340572 kg/cm2

Max. gaya geser (E) = Max. horizontal dial reading x LRC

= 1.8×1,9146197

= 3.44632 kg

Max. tegangan geser: t = E : L

= 3.44632 : 31,47004

= 0,10951 kg/cm2

Perhitungan kadar air setelah percobaan:

Can no. = 4

Berat pasir basah + can (A) = 291,9 gram

Berat pasir kering + can (B) = 269,9 gram

Berat can (C) = 72,5 gram

Berat air (D) = A - B

= 291 – 269,9

= 21,1 gram

Berat pasir kering (E) = B – C

= 269,9 – 72,5

= 197,4 gram

Kadar air = (D : E) x 100%

= (21,1 : 197,4) x 100%

= 10,68896 %

Kadar air rata-rata = (4,0183+6,2373+8,6407+10,68896+13,1313)/5

= 8,5433 %

KESIMPULAN:

FAKTOR KESALAHAN:

1. Ketidak konstanan dalam memutar tuas.2.