TUGAS MANDIRI

TEKNIK PONDASI DANGKAL

PENGUJIAN TANAH DI LABORATORIUM

Disusun Oleh :

Billy Firmansyah Suganda

JURUSAN TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN

UNIVERSITAS GUNADARMA

2012

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Seiring dengan pertumbuhan ilmu pengetahuan dan teknologi, perencanaan

dan pelaksanaan struktur yang lebih baik dan lebih ekonomis menjadi lebih

diperlukan. Untuk mewujudkan hal itu, lahirlah suatu studi yang lebih terperinci

terhadap sifat dan kondisi dasar dari tanah dalam hubungannya dengan ilmu

teknik. Studi ini semakin berkembang hingga sekarang tanah dipelajari secara

menyeluruh di laboratorium dengan alat yang lebih mendukung.

Apabila diamati secara langsung, suatu bangunan bisa berdiri kokoh di atas

suatu tanah, namun sebenarnya tanah tidak memiliki sifat yang baik jika diberi

beban seperti bangunan. Untuk membangun sebuah bangunan di atas tanah

tentunya perlu dipelajari terlebih dahulu sifat dari tanah tersebut. Jarang sekali

ditemukan tanah asli yaitu tanah yang tidak memerlukan modifikasi yang

langsung dapat menerima beban dengan baik atau dapat dibuat bangunan di

atasnya. Untuk itu perlu diadakan penelitian dan percobaan terhadap suatu sampel

tanah agar tanah yang di kehendaki mampu digunakan sebagai dasar penahan

bangunan.

1.2 Maksud dan Tujuan

Secara teknik, definisi tanah secara umum adalah material yang terdiri dari

agregat (butiran) mineral-mineral padat yang tidak tersementasi (terikat secara

kimia) satu sama lain dan dari bahan-bahan organik yang telah melapuk

(berpartikel padat) disertai dengan zat cair dan gas yang mengisi ruang-ruang

kosong di antara partikel-partikel padat tersebut.

Sifat-sifat tanah yang sangat bervariasi menjadikan sistem klasifikasi tanah

tidak benar-benar memberikan penjelasan yang tegas mengenai segala

kemungkinan pemakaiannya, oleh sebab itu dalam setiap pembangunan

khususnya pada pemasangan pondasi diperlukan ketelitian yang lebih tinggi. Hal

tersebut menjadikan tanah sebagai hal yang harus dipertimbangkan dalam awal

2

suatu pembangunan. Maksud dan tujuan dari pengujian tanah di laboratorium

adalah untuk mengetahui sifat-sifat dasar dari tanah, seperti asal-usul,

penyebaran ukuran butiran, kemampuan mengalirkan air, sifat pemampatan bila

diberi beban (compressibility), kekuatan geser, kapasitas daya dukung terhadap

beban, dan lain-lain.

3

BAB II

PEMBAHASAN TEORI

Secara umum tanah dapat dipelajari dengan pendekatan pedologi,

dimana pendekatan pedologi mempelajari tentang proses-proses pembentukan

tanah beserta faktor-faktor pembentuknya, klasifikasi tanah, survei tanah, dan

cara-cara pengamatan tanah di lapangan.Dalam bidang teknik sipil tanah

merupakan sesuatu yang dinamis. Sehingga penemuan-penemuan pada

pendekatan pedologi sangat bermanfaat untuk perencanaan pembangunan

konstruksi.

Untuk mendapatkan ketelitian yang lebih akurat maka diperlukan

penelitian labratorium guna mendapatkan data tentang jenis dan sifat tanah baik

dalam keadaan asli maupun akibat adanya pembebanan. Pengujian sifat-sifat

tanah di laboratorium dikelompokkan ke dalam dua bagian yaitu pengujian untuk

sifat-sifat fisik tanah (index properties) dan pengujian untuk sifat-sifat mekanis

tanah (engineering properties).

Sifat fisik tanah (index properties) yaitu sifat tanah dalam keadaan asli

yang digunakan untuk menentukan jenis tanah. Uji sifat fisik tanah meliputi uji

kadar air tanah, uji berat jenis tanah, berat isi tanah, analisis saringan tanah,

analisis hidrometer, uji batas cair, uji batas plastis dan uji batas susut.

Sedangkan sifat mekanis tanah (engineering properties) yaitu sifat tanah

jika memperolrh pembebanan dan digunakan sebagai parameter dalam

perencanaan pondasi. Uji sifat mekanis tanah meliputi uji konsolidasi, kuat tekan

bebas, CBR laboratorium, uji pemadatan, uji geser langsung dan tes triaksial.

4

BAB III

PEMBAHASAN MASALAH

Tanah yang akan digunakan sebagai bahan konstruksi perlu diuji dan

diteliti, baik dari segi sifat fisik tanah, maupun dari segi sifat mekanik tanah.

Untuk mendapatkan ketelitian yang lebih akurat mengenai sifat-sifat tanah

tersebut, maka diperlukan penelitian labratorium guna mendapatkan data tentang

jenis dan sifat tanah baik dalam keadaan asli maupun akibat adanya pembebanan.

Jenis penelitian tanah di laboratorium dibagi menjadi dua bagian, yaitu :

A. Sifat fisik tanah (Index properties) yaitu sifat tanah dalam keadaan asli yang

digunakan untuk menentukan jenis tanah. Adapun jenis pengujiannya

meliputi:

1. Kadar Air Tanah

2. Berat Jenis Tanah

3. Berat Isi Tanah

4. Analisis Saringan Tanah

5. Analisis Hidrometer

6. Batas Cair

7. Batas Plastis

8. Batas Susut

B. Sifat mekanis tanah (Engineering Properties) yaitu sifat tanah jika memperoleh

pembebanan dan digunakan sebagai parameter dalam perencanaan pondasi.

Adapun jenis pengujiannya meliputi :

1. Konsolidasi

2. Kuat Tekan Bebas

3. CBR Laboratorium

4. Pemadatan

5. Uji Geser Langsung

6. Tes Triaksial

5

A. Uji Sifat Fisik Tanah (Index Properties)

1. Kadar Air Tanah

Kadar air adalah kandungan air yang terdapat pada suatu zat. Dimana

zat yang dimaksudkan di sini adalah tanah. Kadar air tanah juga bisa

diartikan sebagai perbandingan berat air yang terkandung dalam tanah

dengan berat tanah kering. Semakin tinggi nilai kadar air tanah, tanah

tersebut semakin lunak dan lembab. Sebaliknya semakin rendah kadar air

tanah, akan semakin terlihat kering tanah tersebut. Alat yang digunakan

yaitu oven, cawan kedap udara, timbangan dan desikator.

Langkah-langkah pengujian kadar air tanah di laboratorium yaitu

sebagai berikut :

1. Menempatkan benda uji dalam cawan yang bersih dan kering.

2. Menimbang cawan yang berisi benda uji.

3. Mengeringkan benda uji dengan menggunakan oven atau dengan

menggunakan sinar matahari.

4. Mendinginkan cawan berisikan benda uji yang telah dikeringkan

dalam desikator yang ditutup rapat.

5. Menimbang dan mencatat beratnya setelah didinginkan.

Pengujian kadar air ini bertujuan untuk memperoleh besaran kadar air

tanah (water content) yang terdapat di dalam tanah.

2. Berat Jenis Tanah

Berat jenis tanah bisa diartikan sebagai perbandingan antara berat

butir tanah dengan berat air suling dengan isi yang sama pada suhu

tertentu. Harga berat spesifik dari butiran (bagian padat) biasanya

dibutuhkan dalam bermacam-macam keperluan perhitungan pada

mekanika tanah. Harga-harga ini dapat ditentukan lewat percobaan di

laboratorium. Mineral mineral tersebut mempunyai berat spesifik antara

2,6 sampai dengan 2,9. Sedangkan berat spesifik dari bagian padat tanah

pasir yang berwarna terang umumnya sebagian besar dari quartz, dapat

diperkirakan sebesar 2,65. Dan untuk tanah berlempung atau lanau, harga

6

tersebut berkisar antara 2,6 – 2,9. Alat yang digunakan dalam pengujian

ini yaitu labu ukur 500 ml, termometer, air suling, botol air suling, cawan

perendam, saringan No. 4, timbangan, desikator, pompa vacuum dan hot

plate.

Langkah-langkah pengujian berat jenis tanah di laboratorium yaitu

sebagai berikut :

1. Siapkan benda uji yang lolos saringan No. 4 lalu keringkan dalam

oven pada suhu 110 C selama 24 jam.⁰

2. Dinginkan dalam desikator, tumbuk bila menggumpal dengan mortar

& pastle. Saring dengan sieve No. 4.

3. Mencuci labu ukur dengan air suling lalu bilas dengan alkohol dan

eter kemudian biarkan mengering dalam ruangan terbuka atau

gunakan van.

4. Menimbang labu ukur yang telah dikeringkan sebelumnya dalam

keadaan kosong.

5. Mengambil sampel tanah sekitar 50 gr.

6. Memasukkan sampel tanah tersebut ke dalam labu ukur kemudian

tambahkan air suling secukupnya.

7. Mengeluarkan gelembung-gelembung udara yang terperangkap di

dalamnya dengan menggunakan pompa vacuum.

8. Menambahkan air suling sampai tepat menyentuh garis batas labu

ukur tersebut.

9. Mengeringkan bagian luar labu ukur, gunakan kapas dan eter lalu

timbang dengan ketelitian 0,01 gr, ukur dan catat air suhu tersebut.

10. Membersihkan dan timbang pan kosong lalu tuangkan larutan dalam

labu ukur tersebut dalam pan.

11. Memasukkan pan berisi larutan tersebut ke dalam oven pada suhu

110 C dan selama 24 jam.⁰

12. Menghitung nilai berat jenis (Gs).

Tes ini dimaksudkan untuk menentukkan berat jenis tanah yang lolos

saringan No. 4 dengan menggunakan labu ukur.

7

Berat Isi Tanah

Pengujian berat isi tanah adalah pengujian untuk mengetahui berat

suatu volume tanah. Atau dengan kata lain, kita mengukur berat tanah

yang volumenya sudah diketahui. Untuk tanah asli, kita menggunakan

sebuah cincin yang dimasukkan ke dalam tanah sampai terisi penuh.

Digunakan cincin, agar mudah dihitung volumenya. Untuk tanah

terganggu, tanah yang akan dihitung berat isinya dipadatkan dalam ring.

Adapun alat yang digunakan dalam pengujian ini yaitu ring berat isi,

jangka sorong, timbangan, oven, desikator dan cawan.

Langkah-langkah pengujian berat isi tanah di laboratorium yaitu

sebagai berikut :

1. Membersihkan ring berat isi yang akan dipakai.

2. Mengukur diameter dalam dan tingginya dengan jangka sorong,

kemudian hitung volumenya.

3. Menimbang ring lalu masukkan sampel tanah ke dalam ring,

langsung dari tabung sampel, dengan menggunakan extruder.

4. Meratakan permukaan tanah di kedua ujung ring dengan pisau

pemotong.

5. Membersihkan bagian luar ring, kemudian timbang kembali ring

berikut pan.

6. Masukkan ring yang berisi sampel tanah tersebut ke oven dengan

suhu 110⁰C selama 24 jam.

7. Masukkan ke dalam desikator sampai dingin, lalu timbang kembali.

Pengujian ini dimaksudkan untuk mengetahui berat isi, angka pori,

dan derajat kejenuhan suatu sampel tanah.

3. Analisis Saringan

Analisis saringan adalah proses menyaring, mengayak, dan

menggetarkan contoh tanah melalui suatu set ayakan dimana lubang-

lubang ayakan tersebut akan semakin kecil secara berurutan. Mula-mula

contoh tanah dikeringkan terlebih dahulu, kemudian semua gumpalan

8

tanah dipecah menjadi partikel-partikel yang lebih kecil, setelah itu diayak

dengan menggunakan sieve shaker dalam percobaan di laboratorium.

Untuk menganalisis tanah-tanah kohesif, karena gumpalan- gumpalan

tanahnya sulit dipecah menjadi partikel-partikel yang lebih kecil, maka

tanahnya perlu dicampur dengan air hingga menjadi lumpur dan encer,

kemudian dibasuh seluruhnya melewati ayakan-ayakan tersebut. Bagian

padat yang tertahan di setiap ayakan dikumpulkan sendiri-sendiri,

kemudian masing-masing ditimbang beratnya. Adapun alat yang

digunakan dalam pengujian ini diantaranya sieve shaker, set triple beam

balance, drying ove soft brush dan timbangan ketelitian 0,1 gram.

Langkah-langkah pengujian analisis saringan di laboratorium dibagi

menjadi dua, yaitu sebagai berikut :

A. Cara Kering

1. Membersihkan masing-masing saringan dan pan yang akan

digunakan, kemudian timbang masing-masing saringan tersebut dan

susun sesuai standar.

2. Mengeringkan benda uji dalam oven dengan temperatur 60oC atau

dengan terik matahari sampai dapat digemburkan (bila waktu dan alat

memungkinkan). Pengeringan juga bisa dilakukan dengan terik

matahari, kemudian ditumbuk dengan palu karet agar butirannya tidak

hancur.

3. Memasukkan benda uji dalam saringan, kemudian ditutup dan

goncangkan selama 10-15 menit di sieve shaker. Setelah

digoncangkan, biarkan selama 5 menit agar debu- debunya

mengendap.

4. Menimbang berat masing- masing saringan beserta benda uji yang

tertahan di dalamnya.

B. Cara Basah

1. Mengeringkan contoh tanah dari pada suhu tidak lebih dari 60oC.

Menumbuk gumpalan-gumpalan tanah dengan palu karet agar

butiran-butirannya lepas. Agar benda uji dapat mewakili, maka dapat

9

dilakukan seperempatnya atau dengan memasukkan ke dalam sample

spliter.

2. Menimbang sampel tanah sebanyak 500 gram, masukkan ke dalam

saringan No.200 kemudian mencucinya hingga air terlihat bersih.

Mengeringkan sampel tertahan saringan No.200 tersebut ke dalam

oven selama 24 jam dengan suhu 110oC.

3. Menyusun satu set saringan sesuai dengan standar yang digunakan.

4. Menimbang masing-masing saringan tersebut yang sebelumnya telah

dibersihkan menggunakan sikat.

5. Memasukkan sampel yang tertahan saringan No.200 ke dalam

saringan yang telah disusun, menggoncangkan dengan menggunakan

sieve shaker selama 10-15 menit, diamkan selama 5 menit agar

sampel mengendap.

6. Menimbang sampel yang tertahan pada masing-masing saringan.

7. Menghitung hasil keseluruhan.

Pengujian ini dimakusudkan untuk mengetahui ukuran butiran dan

susunan butir (gradasi) tanah yang tertahan saringan No.200.

5. Uji Hidrometer

Analisis hidrometer didasarkan pada prinsip sedimentasi

(pengendapan) butir-butir tanah dalam air. Bila suatu contoh tanah

dilarutkan dalam air, partikel-partikel tanah akan mengendap dengan

kecepatan yang berbeda-beda tergantung pada bentuk, ukuran, dan

beratnya. Adapun alat yang digunakan pada pengujian ini yaitu hidrometer

B, gelas ukur 1000 ml, thermometer, mechanical stirrer, batang pengaduk,

stopwatch, botol air suling, beaker glass, water glass, water heater dan

hydrometer jar.

Langkah-langkah pengujian hidrometer di laboratorium yaitu sebagai

berikut :

1. Mengambil seluruh sampel tanah yang tertampung dalam pan (lolos

saringan No.200) dari hasil percobaan analisa saringan. Bila sampel

10

tersebut terlalu banyak, maka mengambil sebagian saja ( sekitar 50

gram).

2. Memasukkan sampel tanah ke dalam beaker glass lalu menambahkan

larutan dispersi hingga tinggi di dalam skala beaker glass mencapai

200 ml, mendiamkan minimal 12 jam.

3. Memasukkan larutan tanah tersebut ke dalam dispersion cup lalu

mengaduk dengan menggunakan stirer selama 5 menit hingga larutan

tersebut homogen.

4. Memasukkan larutan tadi ke dalam gelas ukur 1000 ml yang sudah

bersih lalu membilas dispersion cup berulang kali dengan air suling

sampai bersih.

5. Menambahkan air suling ke dalam gelas ukur sampai 1000 ml,

menyiapkan stopwatch dan formulir percobaan.

6. Mengangkat gelas ukur 1000 ml lalu menutup bagian atasnya dengan

telapak tangan. Membalikkan gelas ukur itu berulang kali selama 30

detik, jangan sampai ada tanah yang menempel pada dasar gelas ukur

tersebut.

7. Segera memasukkan hidrometer B ke dalam larutan tanah yang ada

di gelas ukur 1000 ml tadi, melakukan pembacaan (r) pada detik ke

15,30,60, dan 120 (catat waktu startnya).

8. Memindahkan hidrometer ke dalam hidromete jar larutan standar

kemudian mengulangi langkah prosedur 6 dan 7 sampai didapat

pembacaan yang sama secara berpasangan.

9. Setelah selesai pembacaan menit ke 2 dan mendapatkan harga yang

sama (stopwatch jalan terus) hidrometer dipindahkan ke dalam larutan

standar lalu membaca penunjukkan skala hidrometer tersebut dalam

larutan standar (rw).

10. Mencatat pukul berapa percobaan ini dilakukan lalu susun waktu

pembacaan selanjutnya. Menutup larutan yang ada di dalam gelas

ukur dengan kertas lembab untuk menghindari penguapan selama

percobaan ini berlangsung.

11

11. Melakukan pembacaan hidrometer dalam larutan tanah pada menit ke

5, 15, 30 kemudian pada jam 1, 4 dan 24. Mencatat pula suhu larutan

pada masing-masing pembacaan.

12. Membersihkan dan menimbang cawan kosong.

13. Memasukkan larutan tanah ke dalam cawan sampai benar-benar

bersih, lalu memasukkan ke dalam oven selama 24 jam pada suhu

1100C.

14. Menimbang berat cawan + tanah kering lalu menghitung berat tanah

keringnya.

15. Membersihkan gelas ukur dan beaker glass setelah selesai percobaan.

Pengujian ini dimaksudkan untuk menentukan ukuran standar dan

susunan butiran (gradasi) tanah yang lolos saringan No.200.

6. Uji Batas Cair

Menurut definisi batas cair dalah kadar air tanah pada batas keadaan

cair dan keadaan plastis (yaitu batas atas dari daerah plastis). Cara

menentukannya ialah dengan memakai alat batas cair (grooving tool).

Tanah yang telah tercampur dengan air ditaruh diatas cawan dan

didalamnya dibuat alur dengan memakai alat spatel (grooving tool).

Engkol alat diputar sehingga cawan dinaikkan dan dijatuhkan pada dasar

dan banyaknya pukulan dihitung sampai kedua tepi alur tersebut

berhimpit. Adapun alat yang digunakan pada pengujian ini diantaranya

liquid limit device, ASTM grooving tool, cassagrande grooving tool,

glass plate, tin box, graduated cylinder, porcelain dish, spatula, moisture

content test set, sieve no.40, pan & cover, wash bottle dan scraper.

Langkah-langkah pengujian batas cair di laboratorium yaitu sebagai

berikut :

1. Membersihkan mangkok batas cair dari lemak atau kotoran yang

menempel.

12

2. Mengatur tinggi jatuh mangkok. Mengendurkan kedua baut penjepit

lalu memutar tuas pemutar sampai posisi mangkok mencapai tinggi

maksimum. Memutar baut belakang sehingga ujung tangkai alat

pembaut alur ASTM tepat masuk diantara dasar mangkok dan alas.

3. Mengambil sampel tanah sekitar 100 gram yang lolos saringan no.40

lalu meletakkannya di atas plat kaca pengaduk.

4. Dengan menggunakan spatula, mengaduk sampel tanah tersebut

sambil menambahkan air suling sedikit demi sedikit. Pengadukan

harus dilakukan dengan sempurna agar didapat campuran yang

homogen.

5. Setelah didapat campuran yang homogen, mengambil sedikit demi

sedikit sampel tanah tersebut dengan spatula lalu memasukkannya ke

dalam mangkok batas cair. Meratakan permukaannya sehingga sejajar

dengan alas (mangkok dalam posisi menyentuh alas). Lapisan tanah

yang paling tebal adalah 1 cm.

6. Membuat alur dengan jalan membagi dua benda uji dalam mangkok

tersebut. Menggunakan salah satu grooving tool melalui garis tengah

mangkok dengan posisi tegak lurus permukaan mangkok.

7. Memutar tuas dengan kecepatan 2 ketukan per detik (dalam 1 detik

mangkok jatuh dua kali) sampai kedua sisi tanah bertemu sepanjang

1/2” (12,7 mm). Mencatat jumlah pukulan yang diperlukan.

8. Menentukan kadar air pada bagian yang bersinggungan.

Pengujian ini bermaksud untuk menentukan kadar air sampel tanah

pada peralihan keadaan plastis dan keadaan cair.

7. Uji Batas Plastis

Menurut definisi batas plastis adalah kadar air pada batas bawah

daerah plastis. Kadar air ini ditentukan dengan menggiling tanah pada plat

kaca sehingga didapat diameter dari batang yang dibentuk sedemikian

sehingga mencapai 1/8 inci. Bilamana tanah mulai retak pada saat

diameternya mencapai 1/8 inci, maka kadar air tanah itu adalah batas

13

plastis. Alat yang digunakan pada pengujian ini diantaranya glass plat,

reference rod, tin box, graduated cylinder, porcelain dish, spatula,

moisture tester test set, sieve no.40, pan & cover dan wash bottle.

Langkah-langkah pengujian batas plastis di laboratorium yaitu

sebagai berikut :

1. Mengambil sampel tanah kurang lebih 20 gram yang lolos saringan

no. 40 lalu meletakkan di atas plat kaca pengaduk. Menggunakan

spatula untuk mengaduknya sehinggga didapat campuran yang

homogen.

2. Setelah didapat campuran yang homogen, membuat bola-bola tanah

seberat kurang lebih 8 gram kemudian menggeleng-gelengkannya.

3. Melakukan penggelengan terus sampai tanah tersebut membentuk

batang tanah dengan diameter 1/8”. Sebelum mencapai diameter 1/8”

tanah sudah retak, maka menyatukan benda uji kembali lalu

menambahkan sedikit air suling untuk memperbesar kadar airnya.

4. Setelah mencapai diameter 1/8” tanah belum retak, membiarkan

batang tanah tersebut beberapa saat di udara terbuka supaya kadar

airnya berkurang karena penguapan.

5. Setelah kadar airnya berubah, kemudian mengaduk terus sampai

homogen, lalu menggeleng-gelengkan kembali sehingga terjadi

retakan tepat pada saat diameternya mencapai 1/8”.

6. Menentukan kadar air pada prosedur 4, kadar air ini disebut batas

plastis.

Pengujian ini dimaksudkan untuk menentukan kadar air sampel tanah

pada peralihan keadaan plastis dan keadaan semi padat.

8. Uji Batas Susut

Suatu tanah akan menyusut apabila air yang dikandungnya secara

perlahan-lahan hilang dalam tanah. Dengan hilangnya air secara terus

menerus, tanah akan mencapai suatu tingkat keseimbangan di mana

penambahan kehilangan air tidak akan menyebabkan perubahan volume.

14

Alat yang digunakan dalam percobaan ini diantaranya prong plate, monel

dish, crystallizing dish, cawan petri, mercury dan porcelain dish.

Langkah-langkah pengujian batas susut di laboratorium yaitu sebagai

berikut :

1. Menyiapkan tanah yang lolos saringan no. 40 kurang lebih 30 gram.

2. Meletakkan tanah tersebut dalam porcelain dish, Menambahkan air

suling secukupnya untuk mengisi pori-pori tanah. Membutuhkan

banyaknya air agar tanah mudah diaduk kira-kira lebih sedikit

daripada kadar air batas cair.

3. Mengoleskan sedikit oli pada monel dish untuk mencegah lekatan

tanah. Mengisi sepertiga bagian monel dish dengan pasta tanah yang

telah dipersiapkan lalu mengetuk dengan ringan pinggiran monel dish

sehingga pasta tanah mengalir ke samping dan memadat.

4. Melakukan hal yang sama untuk lapisan berikutnya, sehingga pasta

tanah mengisi monel dish dengan padat dan tidak ada gelembung-

gelembung udara yang terperangkap.

5. Memotong tanah yang berlebihan dengan spatula.

6. Membersihkan bagian luar monel dish lalu menimbangnya (A).

7. Mendiamkan monel dish yang berisi pasta tanah tersebut di udara

terbuka sehingga terjadi penguapan lalu memasukkan ke dalam oven

selama 24 jam pada suhu 1100 C.

8. Setelah kering, memasukkan dalam desikator dan setelah dingin

kemudian menimbangnya kembali (B).

9. Menimbang monel dish yang telah dibersihkan (C).

10. Mengukur volume monel dish.

11. Mengukur volume tanah kering.

Tes ini dimaksudkan untuk menentukan kadar air sampel tanah pada

batas keadaan semi padat dan keadaan padat.

15

9. Speedy Moisture Content

Dalam kondisi normal di lapangan sebagian pori-pori tanah terisi oleh

air. Bila kita campurkan calcium carbite dalam tanah tersebut, maka akan

terjadi reaksi spontan antar calcium carbite dengan air dan membentuk gas

acetiline. Karena reaksi tersebut terjadi dalam ruangan (dalam speedy

gauge) maka menimbulkan tekanan. Besarnya tekanan yang terjadi

sebanding dengan jumlah air yang terkandung dalam tanah tadi, hal ini

ditunjukkan oleh jarum penunjuk tekanan yang sudah di kalibrasi. Speedy

gauge akan menunjukkan persentase kadar air terhadap berat basah. Unutk

mendapatkan nilai kadar air terhadap berat kering dibutuhkan grafik/tabel

koreksi. Adapun peralatan yang digunakan pada uji speedy moisture

content diantaranya speedy gauge, speedy balance, calcium carbide,

measuring spood, crushing ball, cleaning brush dan carrying case.

Dalam kondisi normal di lapangan sebagian pori-pori tanah terisi oleh

air. Bila kita campurkan calcium carbide dengan air dan membentuk gas

acetiline. Karena reaksi tersebut terjadi dalam ruangan tersebut (dalam

speedy gauge) maka timbul tekanan. Besarnya tekanan yang terjadi

sebanding dengan jumlah air yang terkandung dalam tanah tersebut, hal ini

ditunjukkan oleh jarum penunjuk tekanan yang sudah dikalibrasi. Speedy

gauge akan menunjukkan persentase kadar air terhadap berat basah.

Untuk mendapatkan nilai kadar air terhadap berat kering digunakan

grafik/tabel koreksi.

Langkah-langkah pengujian speedy moisture content di laboratorium

yaitu sebagai berikut :

1. Membersihkan tabung. Membuka tutup tabung, membersihkan bagian

dalamnya dengan menggunakan sikat. Sisa-sisa benda uji yang lalu

harus hilang sama sekali.

2. Menyiapkan benda uji. Sedapat mungkin menghaluskan terlebih

dahulu benda yang akan diuji. Untuk pemeriksaan batu bara/mineral

benda uji harus digiling terlebih dahulu. Untuk pemeriksaan

agregrat/minyak lumas dan lain-lain tidak diperlukan pengolahan.

16

3. Melakukan penimbangan. Menarik timbangan ke atas atur posisi

timbangan agar berada dalam keadaan datar. Memasukkan benda uji

ke dalam cawan sampai kedua garis merah berimpit.

Pengujian ini dilakukan untuk mengukur kadar air benda uji secara

tepat yang dipakai di lapangan atau pun di laboratorium.

B. Uji Sifat Mekanis Tanah (Engineering Properties)

1. Konsolidasi

Bilamana suatu lapisan tanah mengalami tambahan beban diatasnya,

maka air pori akan mengalir dari lapisan tesebut dan sisanya (volume)

akan menjadi lebih kecil, yaitu akan terjadi konsolidasi. Pada umumnya

Konsolidasi ini akan berlangsung dalam satu jurusan saja, yaitu jurusan

vertical, karena lapisan yang terkena tambahan beban itu tidak dapat

bergerak dalam jurusan horizontal (ditahan oleh tanah disekelilingnya).

Perhitungan konsolidasi hampir selalu berdasar teori “ One Dimensional

Consolidation “.

Penambahan beban di atas suatu permukaan tanah dapat

menyebabkan lapisan tanah dibawahnya mengalami pemampatan.

Pemampatan tersebut disebabkan adanya deformasi partikel tanah, relokasi

partikel, keluarnya air atau udara dari pori-pori yang berhubungan dengan

keadaan tanah tersebut. Pada tanah pasir, karena permeabilitasnya besar,

maka air dapat mengalir dengan cepat. Keluarnya air tersebut dapat

menyebabkan adanya pengurangan volume. Pada tanah lempung yang

masif/compressible penurunan akan berlangsung dalam waktu yang lama.

Koefisien rembesan lempung jauh lebih kecil daripada koefisien rembesan

pasir sehingga adanya penambahan tekanan air pori karena pembebanan

akan bekurang lambat laun dalam waktu yang relatif lama. Adapun

peralatan yang digunakan pada pengujian ini diantaranya alat konsolidasi,

cetakan benda uji, extruder, stopwatch, dial deformasi, timbangan dan

oven.

17

Langkah-langkah pengujian konsolidasi di laboratorium yaitu sebagai

berikut :

1. Bersihkan cetakan benda uji dan keringkan, kemudian timbang.

2. Siapkan benda uji dengan langkah-langkah berikut :

Keluarkan contoh tanah dari tabung sepanjang 1 cm dengan

menggunakan extruder tabung lalu potong dan ratakan.

Pasang cetakan di depan tabung contoh, lalu keluarkan contaoh

tanah dengan extruder sehingga cetakan terisi penuh dengan tanah.

Ratakan tanah yang menonjol dikedua ujung cetakan benda uji

dengan pisau pemotong.

Potong kelebihan tanah dengan hati-hati dan tentukan kadar air

bagian yang terpotong tersebut.

Timbang cetakan tanah beserta tanah dan tentukan berat tanahnya

sendiri.

Keluarkan contoh tanah dari cetakan tanah dengan cara didorong

dengan besi pendorong.

3. Masukkan benda uji tersebut ke dalam ring contoh dengan hati-hati

jangan sampai terjadi pematahan.

4. Pasang kertas saring pada bagian atas dan bawah sampel, kemudian

pasang batu pori pada bagian atas dan bawahnya.

5. Masukkan dalam sel konsolidasi.

6. Pasang kertas saring dibagian atas dan bawah sampel, kemudian

pasang batu pori pada bagian atas dan bawahnya.

7. Letakkan dalam sel konsolidasi.

8. Atur posisi palang penekan hingga tepat menyentuh bola baja.

9. Atur ketinggian baut penekan sehingga horizontal dengan cara

memutar span sekrup dibagian belakang.

10. Atur posisi dial reformasi dalam posisi tertekan, kemudian dial

tersebut di nol-kan, tahan lengan beban dengan palang penahan.

11. Pasang beban pertama yang menghasilkan tekanan pada benda uji

sebesar 0.25 kg/cm2.

18

12. Baca deformasi tanah pada detik ke 0, 6, 10, 15, 30, kemudian menit

ke 1, 2, 4, 8, 12, 15, 25, 30 dan pada jam ke 16, 20, 25, 30.

13. Pasang beban kedua sebesar 2 kali beban pertama lakukan pembacaan

sesuai prosedur ke 12.

14. Lakukan hal yang sama untuk beban-beban yang lebih besar (4x, 8x,

16x, 32x).

15. Setelah dilakukan pembebanan maksimum, kurangi beban dalam

tahap dua tahap sampai mencapai beban pertama. Baca dial deformasi

5 jam setelah pengurangan beban lalu beban dikurangi lagi. Lakukan

pembacaan kembali setelah 5 jam berikutnya.

16. Segera setelah pembacaan terakhir dicatat, keluarkan ring contoh dan

benda uji dari sel konsolidasi.

17. Keluarkan batu pori dan kertas saring.

18. Keluarkan benda uji dari dalam ring contoh lalu timbang dan tentukan

berat keringnya.

Pengujian ini dimaksudkan sebagai pegangan dalam melakukan

pengujian untuk mengetahui sifat-sifat pemampatan tanah pada saat

dibebani dalam jangka waktu tertentu.

2. Kuat Tekan Bebas

Kekuatan tekan bebas ialah besarnya aksial per satuan luas pada saat

benda uji mengalami keruntuhan atau pada saat regangan mencapai 20%.

Peralatan yang digunakan pada percobaan ini yaitu mesin penekan, tabung

penuh dan tabung pecah, alat pengeluar contoh (extruder), dial deformasi,

jangka sorong, stopwatch, oven, timbangan, pisau, proving ring dan

trimer.

Langkah-langkah pengujian kuat tekan bebas di laboratorium yaitu

sebagai berikut :

1. Tempatkan benda uji pada mesin penekan tepat di tengah-tengah plat

bagian bawah. Turunkan plat bagian atas sampai menyentuh

permukaan benda uji.

19

2. Putar dial benda maupun dial deformasi pada posisi nol.

3. Lakukan penekanan dengan nilai renggang ½ - 2 per menit dan catat

nilai beban dan deformasi yang terjadi setiap 30 detik.

4. Penekanan terus dilakukan hingga tidak ada lagi penambahan beban

pada penambahan renggang atau hingga mencapai renggang 20%.

5. Tentukan kadar air benda uji tersebut.

6. Gambarkan pola keruntuhan yang terjadi pada benda uji tersebut, dan

ukur sudut kemiringan keruntuhan.

Pengujian ini bertujuan untuk menentukan tekan bebas tanah kohesif

pada kondisi tanah asli (undisturbed) maupun tanah yang

dipadatkan/dibuat (remolded).

3. CBR Lab

CBR adalah perbandingan antara beban penetrasi suatu bahan

terhadap bahan standar dengan kedalaman dan kecepatan penetrasi yang

sama. Percobaan yang dilakukan hampir sama dengan percobaan di

lapangan hanya perbedaannya bahwa CBR Laboratorium sudah

menggunakan alat bantu yang lebih baik. Adapun alat yang digunakan

pada pengujian ini yaitu mechanical lodaing pressure, CBR mold, spacer

dish, cutting edge, circular surcharge weight, slotted surcharge weight,

filter paper, modified proctor hammer, proving ring, square pan, tin box,

graduated cylinder, scoop, trowel, straight edge, extruder, swell plate,

swell tripod, moisture content test set, sieve No. 4, dial indicator, heavy

duty solution balance, dan rectangular pan.

Langkah-langkah pengujian CBR di laboratorium yaitu sebagai

berikut :

1. Mengambil sampel tanah kering udara yang lolos saringan ¾”,

tertahan saringan No. 4 seperti yang dipakai pada percobaan

pemadatan sebanyak 3 sampel masing-masing 5 kg.

2. Lalu menyemprot tanah tersebut dengan air sehingga menedekati

kadar air optimum dengan toleransi 3%.

20

3. Membiarkan selama 24 jam (curing time) agar kadar airnya merata

lalu ditutup rapat-rapat agar tidak terjadi penguapan.

4. Menimbang CBR mold berikut alasnya kemudian memasukkan

spacer dish (keping pemisah) lalu meletakkan kertas saring diatasnya.

5. Memasang collar diatas mold.

6. Memasukkan tanah yang telah disiapkan kedalam mold tersebut

sedemikian rupa sehingga setelah dipadat mengisi 1/5 tinggi mold.

7. Memadatkan masing-masing lapisan tanah tersebut sehingga setinggi

mold.

8. Melepaskan collar lalu meratakan tanah dibagian atas mold dengan

straight edge (alat perata).

9. Membalikkan mold tersebut dan piringan pemisah, lalu menimbang

kertas saring yang telah dikeluarkan.

10. Memasang kerta saring dikedua permukaan tanah dalam mold lalu

memasang kembali alasnya dengan posisi mold terbalik.

11. Meletakkan swell plate diatas kertas saring seberat 10 lbs (sebagai

beban pengganti yang dilimpahkan pada tanah), kemudain memasang

swell tripod dan dial indicator.

12. Merendam mold mold tersebut dalam air selama 4 x 24 jam.

Permukaan air selama perendaman tetap (kira-kira 2,5 cm diatas

permukaan benda uji).

13. Melakukan pembacaan dial perkembangan setiap hari untuk

perhitungan.

14. Mengangkat mold dari dalam air, lalu genangan air diatasnya

dibuang. Mengangkat swell plate dari dalam mold.

15. Meletakkan mold diatas piringan penekan pada alat penetrasi CBR,

saat beban masih terpasang.

16. Mengatur posisi posisi dial beban dan dial penetrasi pada posisi nol

kemudian melakukan penekanan dengan kecepatan 0,05”/menit

17. Melakukan pembacaan dial beban pada penetrasi 0,0125”; 0,0025”;

0,050”; 0,075”; 0,10”; 0,15”; 0,20”; 0,30”; 0,50”.

21

18. Mencatat beban maksimum dan penetrasinya bila pembebanan

maksimum terjadi pembebanan maksimum terjadi sebelum penetrasi

0,59” tercapai.

19. Mengeluarkan benda uji dari cetakan dan tentukan kadar air dari

lapisan tanah benda uji setebal 1”.

Pemeriksaan ini dimaksudkan untuk menentukan nilai CBR

(California Bearing Ratio) tanah dan campuran agregat di laboratorium

pada kadar air optimum.

4. Pemadatan

Pemadatan adalah suatu proses dimana udara pada pori-pori tanah

dikeluarkan dengan salah satu cara mekanis. Proses pemadatan berlainan

sekali dengan konsolidasi dan kedua istilah ini tidak boleh dicampur baur.

Cara mekanis yang dipakai untuk memadatkan tanah bisa bermacam-

macam. Di lapangan biasanya dipakai dengan cara menggilas, sedangkan

di laboratorium dipakai cara memukul. Untuk setiap daya pemadatan

tertentu (certain compactive effort), kepadatan yang tercapai tergantung

kepada banyaknya air di dalam tanah tersebut, yaitu kadar airnya. Adapun

peralatan yang digunakan pada pengujian ini diantaranya modified proctor

mold, modified proctor hammer, extruder mold, square pan, tin box,

graduated cylinder, scoop, trowel, straight edge, rubber mallet, steel wire

brush, sieve No. 4, heavy duty solution balance dan speedy test set.

Langkah-langkah pengujian pemadatan di laboratorium yaitu sebagai

berikut :

1. Menyiapkan benda uji.

2. Menimbang mold berikut alasnya dengan ketelitian 1 gram beri tanda

mold tersebut dengan spidol agar tidak tertukar.

3. Memasang collar lalu kencangkan dan tempatkan pada tumpuan yang

kokoh.

4. Mengambil salah satu sampel tanah dari dalam kantong plastik yang

telah dipersiapkan tadi kemudian isikan kedalam mold 4”. Tumbuk

22

dengan modifeid proctor hammer sebanyak 25 kali tumbukkan secara

merata. Ulangi langkah tersebut hingga mencapai 5 lapisan, sehingga

tiap mengisi tanah dan dipadatkan sehingga menjadi seperlima tinggi

mold.

5. Melakukan hal yang sama untuk lapisan kedua dan ketiga sehingga

lapisan terakhir mengisi sebagian kolar.

6. Melepaskan collar dan ratakan kelebihan tanah pada mold dengan

menggunakan straight edge (pisau pemotong).

7. Mengisi rongga-rongga yang terbentuk dengan tanah bekas potongan

sehingga didapatkan permukaan merata.

8. Menimbang mold berikut tanah yang ada didalamnya dengan

ketelitian 1 gram.

9. Mengeluarkan sampel tanah dari mold dengan menggunakan extruder

mold dan ambil 3 buah sampel di bagian intinya untuk diperiksa kadar

airnya.

Tes ini dimaksudkan untuk mendapatkan kadar air optimum dan berat

isi kering maksimum pada suatu proses pemadatan.

5. Uji Geser Langsung

Uji geser langsung dimaksudkan sebagai acuan dan pegangan dalam

pengujian laboratorium geser dengan cara ui langsung terkonsolidasi

dengan drainase pada uji tanah dan bertujuan untuk memperoleh parameter

kekakuan geser tanah terganggu atau tanah tak terganggu yang

terkonsolidasi dan uji geser dengan diberi kesempatan berdrainase dan

kecepatan gerak tetap. Adapun peralatan yang digunakan pada pengujian

ini diantaranya alat geser langsung, ring cetakan benda uji, extruder, pisau

pemotong, stopwatch, proving ring dan dial untuk pembacaan horizontal

dan vertikal.

Langkah-langkah pengujian geser langsung di laboratorium yaitu

sebagai berikut :

23

1. Mengukur diameter dalam dan tinggi cincin cetak dan menimbang

berat cincin cetak.

2. Mencetak benda dari tabung, kemudian meratakan bagian atas dan

bawah dengan pisau.

3. Menimbang benda uji.

4. Mengeluarkan kotak geser dari bak airnya dan memasang baut

pengunci agar kotak geser bagia atas dan bawah menjadi satu.

5. Memasukkan plat dasar pada bagian bawah kotak geser dan batu pori

di bagian atasnya.

6. Memasang plat berlubang yang beralur.

7. Memasukkan kotak geser dalam bak air dan menyetel kedudukan

kotak geser.

8. Mengeluarkan benda uji dari cetakan/ring dengan alat pengeluar,

kemudian memasukkan ke dalam kotak geser.

9. Memesang batu pori yang diatasnya terdapat alur landasan untuk

pembebanan tepat di atas benda uji.

10. Memasang rangka pembebanan vertikal.

11. Memasang dial untuk pengkuran dial gerak vertikal.

12. Memasang dial untuk pengukuran gerak horizontal.

13. Menjenuhkan benda uji dengan cara mengisi bak dengan air hingga

benda uji dan batu pori terendam seluruhnya.

14. Memberikan beban normal pertama sesuai dengan yang dibutuhkan.

15. Memutar engkol pendorong, sehingga tanah mulai menerima beban

geser lalu membaca dial proving ring dan dial pergeseran tiap 15

detik sampai tercapai beban maksimum (deformasi 10% benda uji).

16. Mengeluarkan contoh tanah dari dalam kotak geser dan

hitung/timbang berat tanahnya.

Pengujian ini bertujuan untuk memperoleh parameter kekuatan geser

tanah terganggu maupun tak terganggu.

24

6. Tes Triaksial

Tes triaksial bertujuan untuk memperoleh kekuatan geser dan

hubungan antara tegangan dengan regangan contoh tanah tak terganggu

atau contoh tanah terganggu yang dikonsolidasi secara isotropik digeser

tanpa drainase dengan beban aksial tekan dan kecepatan gerak tetap.

Adapun alat yang diguanakan pada pengujian ini diantaranya alat

pembeban aksial, alat pengukur beban aksial, piston pembeban aksial, alat

pengontrol tekanan sel dan balik, alat pengukur tekanan, buret, stopwatch,

jangka sorong, batu pori, kertas saring, membran karet, katup, extruder,

silinder, oven, container, alat pemadat, timbangan, tin box, desikator dan

pisau.

Langkah-langkah pengujian triaksial di laboratorium yaitu sebagai

berikut :

1. Menyiapkan benda uji berupa tanah asli dan tanah yang dipadatkan.

2. Memasang benda uji dalam sel trisumbu.

3. Menjenuhkan benda uji dengan tekanan balik.

4. Melakukan proses konsolidasi.

5. Melakukan penggeseran tanpa drainase.

6. Menurunkan tekanan sel dan tekanan balik hingga nol.

7. Mengeluarkan air dari dalam sel.

8. Menutup semua katup sel trisumbu.

9. Melepaskan contoh tanah dan membran karetnya dari alas bawah.

10. Mengeluarkan contoh tanah dari membran karet.

11. Menimbang beratnya dan menguji kadar airnya.

Pengujian ini dimaksudkan untuk mengetahui kemampuan/kekuatan

geser tanah, baik tanah asli maupun tanah yang dipadatkan.

25

BAB V

KESIMPULAN

26