konsolidasi-mekanika tanah 2

2015Mekanika Tanah II – Kelompok 1

BAB IVKONSOLIDASI

(KONSOLIDASI TEST)

Tanah merupakan suatu material yang berpori besarsehingga mempunyai kesempatan yang besar untuk terjadipemampatan dan deformasi elastis maupun plastis.

Deformasi elastis adalah pemampatan tanah yang terjadidimana tanah akan kembali ke bentuk semula apabila beban yangbekerja kepadanya ditiadakan.

Untuk mencapai deformasi yang tetap (untuk tanah dengandeformasi yang kecil, lempung misalnya) diperlukan waktu yangcukup lama. Gejala yang demikian disebut dengan konsolidasi.Konsolidasi mengakibatkan antara lain :

Perubahan isi serta keluarnya air pori (angka porimengecil).

Perubahan susunan butir tanah/susunannya menjadi teratur.

HUBUNGAN ANTARA WAKTU DENGAN PENURUNAN

Menurut Terzaghi, derajat konsolidasi berbanding lurus denganwaktu, yaitu :

U = F(Tv)

Dimana :

U = Derajat konsolidasi

Tv = Faktor waktu

H = Jalan air terpanjang tanah yang berkonsolidasi

Cv = koefisien konsolidasi

33


T = waktu yang diperlukan

Derajat konsolidasi adalah perbandingan antara perununandalam waktu (t) dengan penurunan setelah selesai konsolidasi(t = ~ )

Penurunan dalam waktu t = U Penurunan setelah selesai t = ~

Untuk menghitung factor waktu (Tv) gunakan rumus:

Jika U < 60 %

Jika U > 60 %

Misalnya U = 40 % U2 = 4/6 . Tv

0,4 = 4/ 6. Tv

Tv = 0,126

Jadi kalau U = 40 % maka Yv = 0,126

Analog pada perhitungan di atas didapat :

U % 20 40 60 80 90Tv 0,131 0,126 0,287 0,567 0,484

Jika ingin menghitung waktu yang diperlukan hingga turunmencapai 90 % dari penurunan seluruhnya, maka U = 90 %

34


Secara keseluruhan konsolidasi terdiri dari dua bagian, yaitu:

1. Primary Consolidation

Penurunan yang terjadi karena air yang keluar dari dalampori

2. Secondary Consolidation

Penurunan yang terjadi karena adanya penyesuaian diri antarbutiran tanah, dan berlangsung dalam waktu yang lama sertanilainya kecil. Penurunan ini berjalan terus setelah PrimaryConsolidation selesai.

Besarnya penurunan yang terjadi dapat dihitung dengan rumus :

Dimana :

S = besarnya penurunan

Cc = koefisien kompressi

eo = angka pori

35


Po = beban awal

P = tambahan beban

HUBUNGAN ANTARA TEKANAN DAN ANGKA PORI

Pre (Over) Consolidation

Pre (Over) Consolidation adalah suatu kondisi dimana lapisan tanahdulunya pernah mengalami beban/ tekanan lebih besar darisekarang.

Normally Consolidation

Normally Consolidation adalah suatu kondisi lapisan tanah yang belumpernah menerima beban.

Menurut Terzaghi besarnya perubahan angka pori akibat adanyatekanan dapat ditentukan sebagai berikut :

eo – e1 = Cc (log P – log Po)

e = Cc. Log P/ Po

Dimana :

e = perubahan angka pori

Cc = koefisien kompresi

P = beban akhir

Po = beban awal

Besarnya nilai koefisien kompresi (Cc) pada rumus di atas dapat ditentukan dari rumus :

Cc = 0,009 (LL – 10)

36


Dimana :

LL = batas cair (%)

4.1. MAKSUD PERCOBAAN

Maksud percobaan ini adalah untuk mengetahui:

Besarnya penurunan Kecepatan penurunan

Dari percobaan ini akan didapat:

Cc = Compression index, ialah angka yang menentukankemampuan contoh tanah untuk mengalami pemampatanyang dipakai untuk menghitung penurunan.

Cv = Koefisien konsolidation, ialah angka yangmenentukan kemampuan contoh tanah untuk mengalamipenekanan. Dipakai untuk untuk menghitung waktu

yang diperlukan untuk mengalami penurunan.

4.2. ALAT-ALAT YANG DIGUNAKAN

1. Satu unit konsolidometer, yang meliputi:

Tempat contoh tanah Batu pori atas dan bawah Arloji pengukur perubahan tebal contoh2. Perlengkapan beban3. Spatula4. Stopwatch5. Jangka sorong6. Peralatan pengukur kadar air

37


4.3. PERSIAPAN BENDA UJI

1. Contoh tanah dikeluarkan dari tabung contoh, masukkancontoh tanah ini kedalam cincin dengan cara menekan kedalam contoh tanah tersebut, kemudian dipotong ratabagian atas dan bawah cincin.

2. Permukan tanah ini harus rata/halus, bila perlu tamballubang-lubang yang terjadi.

3. Melalui bagian bawah cincin, tanah didorong keatas denganbesi silinder yang tersedia.

4. Contoh tanah dimasukkan kedalam silinder konsolidometer.Masukkan berturut-turut:

Batu pori tanah Kertas saring Cincin + benda uji Pelat perata beban

4.4. PERSIAPAN ALAT

1. Alat konsolidometer harus diperiksa bahwa alat tersebutdapat bekerja dengan baik. Yakinkan bahwa lengan telahditimbang.

2. Arloji pengukur penurunan diperiksa, siapkan beban dan stopwatch.

4.5. PELAKSANAAN PERCOBAAN

1. Sel konsolidasi ditempatkan yang sudah berisi contoh padarangka pembebanan.

2. Penekan beban diatas benda uji diatur, kemudian arlojidiatur pada pembacaan nol.

38


3. Stopwatch disiapkan dan beban awal dipasang hingga tekananpada contoh tanah sebesar 0,25 kg/cm2.

4. Arloji pengukur diatur pada waktu 5,4” , 15”, 29”, dan 40”,kemudian 1’,2.25’,4’,6.25’,9’,12.25’,16,25’,36’,49’,64’,81’,100’,121’,144’,225’, dan 1440’.

5. Pada konsolidasi disiapkan air segera setelah beban bekerja.6. Setelah pembacaan 1440’, beban ditambahkan hinga tekanan

pada contoh tanah menjadi 0,50 kg/cm2, selanjutnya lakukanlangkah 4.

7. Lanjutkan setiap kali penambahan hingga tekanan kembali pada0,25 kg/cm2. masing-masing tahap beban dibiarkan selama 24jam (1440 menit) lalu lakukan langkah 4 kecuali bebanterakhir yaitu 0,25 kg/cm2. lakukan pembacaan setelah 4 jam.

8. Setelah semua pemabacaan selesai, contoh tanah dikeluarkandari konsolidometer, kemudian periksa kadar air dan derajatkekenyalannya.

PERCOBAAN KONSOLIDASI

PROYEK : PRAKTIKUM MEKTAN II B. RING + TANAH :

LOKASI : LAB. MEKANIKA TANAHBERAT TANAH (STL. PERC) :

44,96 gram

NO. SAMPLE :BERAT TANAH KERING (STL. PERC) :

55,16 gram

Waktu percobaan Pembacaan Arloji (mm) untuk Beban (Kg/cm2)T 0,25 0,5 1 2 4 8 0,250 0 0 78 110 159 250 315 430,5

5,4 0,3 18 83 121 174 259 331 15 0,5 20 84 125 181 264 336 29,4 0,7 21,5 85 128 189 268 343 1 1 24,5 87 130 195 275,5 352

2,25 1,5 28,5 91 131 208 280 364,5

39

t


4 2 30 92 136 211 286,5 376 6,25 2,5 37,5 94 141 217 290 390,5 9 3 42 97 145 221 295,5 397,5 12 3,5 45,5 98 146 223 297,5 399,5 16 4 48,5 100 149 225 300 400,5 25 5 52,5 102 150 227 302,5 401 36 6 54 103 152 228,5 304 415 49 7 55,5 105 153 229 305 418 64 8 69 105 153,5 230 306 419,5 81 9 71 106 154 230,5 306,5 421 100 10 72 106 154,5 231 307 422 121 11 73,5 106,5 155 231 307,5 427,5 144 12 74 107 155 231,5 308 427,5 225 14 74 107,5 156 232,5 309 428,5 1440 38 78 110 159 250 315 430,5 426


PROYEK : PRAKTIKUM MEKTAN II NO.BOR :TANGGAL : 28 april 2015 NO. CONTOH :PETUGAS : KELOMPOK 1 KEDALAMAN : 2 meter


Berat jenis tanah, G 2,5

Luas cincin(cm2)

15,91071

Berat cincin,Wc(gram)

55,16

Tinggi cincin(cm) 1,36

40


Diameter cincin (cm)

4,50

Volume cincin(cm3)

21,63857

Sebelum percobaanKadar air Wo 55,00%Berat cincin + tanahbasah W 100,670Berat tanah basah Wb 45,510Berat tanah kering Wk 32,810Berat Volume tanah kering gk=Wk/V 1,516

tinggi bagian padatHs=Wk/(Gs.A) 0,825

angka porieo=(Ho-Hs)/Hs 0,649

derajat kekenyanganSo=(wo.Gs)/eo 0,021

Sesudah PercobaanBerat tanah basah + cincin W5 100,120Berat tanah kering +cincin W6 87,970Berat tanah kering Wk=W6-Wc 32,810

kadar airWf=(W5-W6)/Wk 0,370

derajat kekenyalan Sf=(Wf.Gs)/ef 2,500

ef 1,259

41

t (menit)t (menit)

Pemb

acaan

Arloji

BEBAN 0,5 kg/cm 2 a = 6

b = 7,59

t90 = 2,5

t (menit)t (menit)

Pemb

acaan

Arloji

BEBAN 2 kg/cm 2 a = 4

b = 5,75

t90 = 2,0

t (menit)t (menit)

Pemb

acaan

Arloji

BEBAN 8 kg/cm 2 a = 7,5

b = 9,775

t90 = 4


42


43


44


Beban

Bacaanakhir

arloji (m)

Perubahan

tebal (∆H,cm

)

Perubahan

angkapori

∆e=∆H/Hs

Angkaporie=e1-∆e

c=∆e/(log(P2/P1))

Tebalakhir

H=H1-∆H

1/2Tebalrata-rata

d=(H1+H2)/4

Akart90

t90menit

t90detik

cv =(0,848d2)/t90

0 0,0 0,0000 0,0000 0,6488 0 1,36 0,6605 0 0 0 00,25 0,078 0,0780 0,0312 0,6176 0,104 1,2820 0,633 9,50 90,25 5415 6,27E-050,5 0,110 0,0320 0,0128 0,6048 0,043 1,2500 0,61275 7,00 49,00 2940 1,08E-041 0,159 0,0490 0,0196 0,5852 0,065 1,2010 0,57775 7,00 49,00 2940 9,63E-052 0,25 0,0910 0,0364 0,5488 0,121 1,1100 0,53875 5,00 25,00 1500 1,64E-044 0,315 0,0650 0,0260 0,5228 0,086 1,0450 0,49363 5,00 25,00 1500 1,38E-048 0,4305 0,1155 0,0462 0,4766 0,153 0,9295 0,46588 4,00 16,00 960 1,92E-04

0,25 0,426 -0,0045 -0,0018 0,4784 -0,006 0,9340 0,2335

45


46


KESIMPULAN

Dari hasil percobaan yang telah dilakukan didapat:

Tanah tersebut over consolidation, karena a < b

Didapat harga

Dengan P1 = Po

Sehingga harga

Didapat harga penurunan sebesar S

Cc = 0,443

H = 2 m

Po = 0,25 kg/cm2

eo = 3,965

P = 8 kg

47


Besarnya penurunan adalah S = 0,27cm

Dari grafik hubungan antara Tekanan Vs Cv, maka didapat

harga Cv sebesar 0,1114 cm/det.

48

konsolidasi-mekanika tanah 2

Documents

Transcript of konsolidasi-mekanika tanah 2