UJI TRIAXIALMEKANIKA TANAH II

Disusun oleh:

Maria Luciana

12110014

INSTITUT SAINS DAN TEKNOLOGI NASIONAL

FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN

JURUSAN TEKNIK SIPIL S1

Jakarta

2013

UJI TRIAXIAL adalah uji parameter kekuatan geser di laboratorium.

1. Tujuan Percobaan

1) Menentukan harga kohesi tanah (c)

2) Menentukan harga sudut geser dalam tanah () dalam kondisi

Undrained Unconsolidated.

2. Keuntungan dari Uji Triaxial

1) Kondisi pengaliran dapat dikontrol

2) Tekanan air pori dapat diukur

3) Tanah dapat dijenuhkan / dikonsolidasi

3. Alat-Alat Yang Digunakan

1) Alat Triaxial dengan perlengkapan-perlengkapan sebagai berikut :

Proving ring

Dial gauge

Pedestal (landasan)

Batu pori (porous stone)

Silinder perspek

Cop

2) Rubber membran dan kertas filter

3) Compressor

4) Pompa vakum

5) Alat pengukur tegangan air pori (pore water pressure aparatus)

6) Alat pencetak tanah yang berbentuk silinder dengan diameter 1.5",

tinggi 3", dan volume 86,875 cm3

7) Stop watch atau alat pengukur waktu lainnya.

4. Prinsip Percobaan

Keruntuhan tanah merupakan akibat gerak relatif antara butir-butir

tanah tersebut, bukan karena hancurnya butir-butir tersebut. Dengan

demikian, kekuatan geser c (Shear Failure) tanah dapat dianggap terdiri

dari dua komponen, yaitu :

1. Bagian yang bersifat kohesi dan tergantung pada macam tanah

dan kepadatannya.

2. Bagian yang mempunyai sifat gesekan (Frictional) yang

sebanding dengan tegangan efektif yang bekerja pada bidang gesernya.

Oleh karena itu, kekuatan geser tanah dapat dinyatakan dengan rumus

sebagai berikut :

S = c + ( - u ) tan

dimana :

S = Kekuatan geser tanah (shear strength)

= tegangan total pada bidang geser

u = tegangan air pori (pore water pressure)

c = kohesi efektif tanah

= sudut geser dalam efektif

Percobaan kekuatan geser dilakukan dalam 2 tahap, yaitu :

1. Pemberian tegangan normal.

2. Pemberian tegangan geser sampai terjadi failure dimana saat itu

tercapai tegangan geser maksimum.

Pada percobaan triaxial, pengukuran kekuatan geser dilakukan

dengan memberikan tekanan vertikal pada sampel. Dari proving ring

dapat diketahui tekanan vertikal maksimum, yaitu pada waktu terjadi

failure.

Bila M = pembacaan pada proving ring yang maksimum, maka :

Gaya vertikal = K x M

dimana : K = kalibrasi alat proving ring = 0,1334 kg

Tegangan vertikal =

K x M

A 3

dimana :

A = luas sampel pada saat pembacaan M tercapai tegangan vertikal

3 = tegangan sel

1 3 + K x M

A

maka 1 - = 3

K x M

A

dimana :

1 - 3 = tegangan deviator

Untuk mengukur harga c dan digunakan lingkaran Mohr yaitu cara

grafis untuk menentukan tegangan-tegangan yang bekerja pada suatu

badan. Dengan menggunakan kedua sampel didapat dua buah lingkaran

Mohr. Garis singgung dari kedua lingkaran ini adalah garis kekuatan

geser yang bersangkutan.

5. Prosedur Percobaan

1) Ambil 3 buah sampel dari tabung, cetak dengan alat pencetak

sampel sehingga berbentuk silinder dengan diameter 1.5 " dan

tinggi 3 ".

2) Timbang masing-masing sampel dan cari berat satuan volumenya

(berat sampel/volume sampel (= 86.875 cm3) )

3) Reservoir harus penuh, tutup dahulu semua kran dan periksa semua

sambungan ke pesawat ukur tegangan air pori, bila pada tabung

yang berisi air raksa terdapat gelembung-gelembung udara maka hal

tersebut harus dihindarkan (harus dikeluarkan), karena akan

mempengaruhi pengukuran tekanan air pori

4) Buka klep-klep saluran yang menghubungkan alat triaxial dengan

alat ukur tegangan

5) air pori, kemudian pasang batu berpori (porous stone) pada alat

triaxial

6) Buka klep buret agar air dari buret masuk ke saluran menuju alat

triaxial

7) Tutup klep buret bila batu berpori sudah jenuh air

8) Pasang kertas saring di atas batu berpori tersebut

9) Masukkan membran karet ke dalam stetcher, kemudian jalankan

pompa vakum sehingga membran karet menempel pada dinding

dalam stetcher

10) Masukan sampel dalam stetcher dan membran diselubungkan

11) Letakkan silinder kaca di atas sampel dan letakkan butir penekan

yang akan meneruskan tekanan sampel di atas silinder kaca tersebut

12) Pasang chamber, kencangkan ketiga baut, buka klep pada bagian

atas chamber

13) Isi chamber dengan air hingga penuh, sampai tegangannya sama

dengan nol, kemudian tutup klepnya

14) Biarkan tanah berkonsolidasi dulu, dial gauge dan null indicator

dinolkan dulu dengan menyetel screw control sehingga tinggi air

raksa pada buret tetap

15) Tutup kran pengukur tekanan air pori

16) Jalankan pesawat triaxial dengan menjalankan motor mesin

sehingga sampel mendapatkan tegangan vertikal dengan kecepatan

penurunan sampai 2%

17) Lakukan pembacaan dial gauge dan tegangan air pori tiap menit dan

air raksa diatur agar tetap pada posisinya sampai terjadi

keruntuhan, yaitu dial gauge menunjukan angka yang tetap

18) Matikan mesin, null indikator dinolkan

19) Buka kran reservoir air dengan membuka klep bagian atas chamber,

air akan keluar dari chamber

20) Buka chamber, kemudian keluarkan sampel tanah

21) Keluarkan batu pori

22) Lakukan percobaan pada ketiga sampel dan masing-masing sampel

diberi 3 (tegangan sel) yang sudah ditentukan

Skema percobaan Triaxial :

Gambar 10.1 flow chart percobaan Triaxial

Ambil 3 sampel tanah dengan diameter 3.81 cm,

tinggi 7.62 cm

Men-set alat Triaxial

Menyiapkan sampel dengan dibungkus

memakai pembungkus kedap air

Pasang sampel ke alat Triaxial yang telah

disetting

Jalankan alat selama kurang lebih 11 menit atau sampai sampel mencapai

keruntuhan

6. 3 tipe standar Uji Triaxial

1) Consolidated drained test ( CD test) : pada tahap 1 dan 2 air boleh

mengalir.

Terdapat perubahan volume benda uji tetapi nilainya kecil

uji CD membutuhkan proses yang panjang karena aliran air

yang keluar harus diukur maka gaya aksial diberikan secara

lambat

Karena prosesnya membutuhkan waktu yang sangat lama,

maka uji ini tidak umum dilakukan.

2) Consolidated undrained test (CU test) : pada tahap 1 air boleh

mengalir tapi pada tahap 2 air tidak boleh mengalir.

Pemberian 3 (tegangan sel) dilakukan selama 24 jam /

hingga terkonsolidasi sepenuhnya, maka untuk pemeberian

tegangan sel seluruhnya (tiga kali pemberian 3) dibutuhkan

waktu 3 hari

Gaya aksial diberikan secara tepat & volume air yang keluar

todak dicatat

Didapatkan tegangan total dan tegangan efektif (tegangan

efektif = tegangan total – tegangan air pori)

Membutuhkan biaya lebih banyak dibandingkan uji triaxial

CD dan UU.

3) Unconsolidated undrained test (UU test) : pada tahap 1 dan 2 air

tidak mengalir.

Keadaan tanpa drainase mengakibatkan tanah jenuh air, dan

kejenuhan tersebut menyebabkan sudut geser internal ()=0

Tidak terjadi perubahan volume benda uji (karena tidak

terkonsolidasi)

Proses lebih cepat dibandingkan uji yang lain.