LAPORAN LABORATORIUM UJI TANAHJURUSAN TEKNIK SIPIL
POLITEKNIK NEGERI BANDUNGJl. Gegerkalong Hilir Ds. Ciwaruga Kotak Pos 6468 BDCD Tlp. (022) 2013789, Ext.266 Bandung
SubjekTopik
: Pengujian Laboratorium: Kuat Tekan Bebas
No. Uji : 10Tgl Uji : 20 September
2012Halaman :
I. TUJUAN
Tujuan dari percobaan kuat tekan bebas antara lain:
1. Menentukan kuat tekan bebas suatu contoh tanah
2. Menentukan sensitifitas tanah
II. DASAR TEORI
Uji kuat tekan bebas (Unconfined Compresion Test) merupakan cara
yang dilakukan di laboratorium untuk menghitung kekuatan geser tanah. Uji
kuat ini mengukur seberapa kuat tanah menerima kuat tekan yang diberikan
sampai tanah tersebut terpisah dari butiran-butirannya juga mengukur
regangan tanah akibat tekanan tersebut.
Uji tekan bebas ini dilakukan pada contoh tanah asli dan contoh
tanah tidak asli lalu diukur kemampuannya masing-masing contoh terhadap
kuat tekan bebas. Dari nilai kuat tekan maksimum yang dapat diterima pada
masing-masing contoh akan didapat sensitivitas tanah. Nilai sensitivitas ini
mengukur bagaimana perilaku tanah jika terjadi gangguan yang diberikan
dari luar.
qu (asli)
qu Kondisi tanah asli St =
qu (tidak asli)
qu Kondisi tanah tidak asli
LAPORAN LABORATORIUM UJI TANAHJURUSAN TEKNIK SIPIL
POLITEKNIK NEGERI BANDUNGJl. Gegerkalong Hilir Ds. Ciwaruga Kotak Pos 6468 BDCD Tlp. (022) 2013789, Ext.266 Bandung
SubjekTopik
: Pengujian Laboratorium: Kuat Tekan Bebas
No. Uji : 10Tgl Uji : 20 September
2012Halaman :
Tabel Konsistensi
( kg/cm2) Konsistensi
< 0,24 Very Soft
0,24 – 0,48 Soft
0,48 – 0,96 Medium Soft
0,96 – 1,92 Stiff
1,92 – 3,83 Very Stiff
> 3,83 Hard
Tabel Sensitifitas
Dalam
pengujian kuat tekan babas ada beberapa syarat yang harus diperhatikan.
1. Penekanan
Sr = Kecepatan regangan berkisar antara 0,5 – 2 % permenit
2. Kriteria keruntuhan suatu tanah :
- Bacaan proving ring turun.
- Bacaan proving ring tiga kali berturut-turut hasilnya sama.
- Ambil pada = 15 % dari contoh tanah, Sr = 1 % permenit, berarti
waktu maksimum runtuh = 15 menit.
Percobaan kuat tekan bebas dimaksudkan terutama untuk tanah
lempung atau lanau. Bila lempung itu mempunyai derajat kejenuhan 100 %
maka kekuatan geser dapat ditentukan dari nilai kekuatan unconfined.
St Kelas
<4 Rendah
2 – 4 Normal
4 – 8 Sensitive
>8 Sangat sensitif
LAPORAN LABORATORIUM UJI TANAHJURUSAN TEKNIK SIPIL
POLITEKNIK NEGERI BANDUNGJl. Gegerkalong Hilir Ds. Ciwaruga Kotak Pos 6468 BDCD Tlp. (022) 2013789, Ext.266 Bandung
SubjekTopik
: Pengujian Laboratorium: Kuat Tekan Bebas
No. Uji : 10Tgl Uji : 20 September
2012Halaman :
Pada sekitar tahun 1776 Coulomb memperkenalkan hubungan linear
yang terjadi antara tegangan normal dan tegangan geser.
τ f=c+σ tan φ
dimana : c = kohesi
= sudut geser internal
Secara teoritis, untuk tanah lempung jenuh air yang sama uji tekanan
tak bersekap mampu dalam kondisi air termampatkan - tak terkendali
(Unconsolidated-Undrained) akan menghasilkan suatu harga Cu yang sama.
Tetapi pada kenyataannya pengujian unconfined compression pada tanah
lempung jenuh - air biasanya menghasilkan harga Cu yang lebih kecil dari
harga yag diperoleh dari pengujian Unconsolidated - Undrained.
Fakta ini dapat diperoleh dari tabel berikut ini :
KonsistensiCu(ton/ft2) KN/m2
Sangat lunak 0 − 0,25 0 – 23,94
Lunak 0,25 – 0,5 24 – 48
Menengah 0,5 – 1,48 48 – 96
Kaku 1 − 2,96 96 – 192
Sangat kaku 2 – 4,192 192 – 383
Keras > 4 > 383
C
Tegangan Normal
Garis keruntuhan Mohr-Coulomb
LAPORAN LABORATORIUM UJI TANAHJURUSAN TEKNIK SIPIL
POLITEKNIK NEGERI BANDUNGJl. Gegerkalong Hilir Ds. Ciwaruga Kotak Pos 6468 BDCD Tlp. (022) 2013789, Ext.266 Bandung
SubjekTopik
: Pengujian Laboratorium: Kuat Tekan Bebas
No. Uji : 10Tgl Uji : 20 September
2012Halaman :
* Faktor konversi : 1 lb/ft2 = 47,88 kN/m2
Pada tanah-tanah lempung yang terdeposisi (terendapkan) secara
alamiah dapat diamati bahwa kekuatan tekan tanah tak bersekap berkurang
banyak, bila tanah itu diuji ulang lagi setelah tanah itu menderita kerusakan
struktural (remolded) tanpa adanya perubahan dari kadar air, seperti
ditunjukkan pada gambar berikut/
σσ s
St=qu (asli )
qu (kerusakan)
dimana, St = kesensitifan
Sifat berkurangnya kekurangan tanah akibat adanya kerusakan
struktural tanah tersebut disebut kesensitifan (sensitivity). Tingkat
kesensitifan dapat ditentukan sebagai ratio antara kekuatan tanah yang masih
asli dengan kekuatan tanah yang sama setelah terkena kerusakan (remolded),
bila tanah tersebut diuji dengan cara tekanan tak tersekap.
Ratio kesensitifan sebagian besar tanah lempung berkisar antara 1
sampai 8, biarpun pada tanah-tanah lempung maritim yang mempunyai
tingkat flokulasi yang sangat tinggi didapat juga harga ratio kesensitifan
yang dapat berkisar antara 10 sampai 80. Ada beberapa jenis tanah lempung
qu
Rusak (remolded)
Asli (undisturbed)
Tegangan Axial
quququququququququququ
W =W 1−W 2
W 2−W 3
×100%
∂=WV
=W 2−W 1
14×π×d2×t
LAPORAN LABORATORIUM UJI TANAHJURUSAN TEKNIK SIPIL
POLITEKNIK NEGERI BANDUNGJl. Gegerkalong Hilir Ds. Ciwaruga Kotak Pos 6468 BDCD Tlp. (022) 2013789, Ext.266 Bandung
SubjekTopik
: Pengujian Laboratorium: Kuat Tekan Bebas
No. Uji : 10Tgl Uji : 20 September
2012Halaman :
yang akibat kerusakan tersebut dapat tiba - tiba berubah menjadi cair.
Tanah-tanah seperti ini biasanya terdapat di Amerika Utara dan daerah
Semenanjung Scandinavia yang dulunya tertutup es.
Terlalu Quick
32 Sangat Quick
16 Quick Tingkat Menenga
8 Agak Quick
4 Sangat Sensitif
2 Sensitif tingkat menengah
1 Agak sensitif Tidak sensitif
Kadar air dapat juga disebut Water Content di definisikan sebagai
perbandingan antara berat air dan berat butiran padat dari volume tanah.
Berat volume dapat dinyatakan dalam berat butiran padat, kadar air,
dan volume total.
Untuk menghitung regangan axial dihitung dengan rumus :
Dimana :
= Regangan axial (%)
L = Perubahan panjang (cm)
Lo = Panjang mula-mula (cm)
ε = ΔLLo
LAPORAN LABORATORIUM UJI TANAHJURUSAN TEKNIK SIPIL
POLITEKNIK NEGERI BANDUNGJl. Gegerkalong Hilir Ds. Ciwaruga Kotak Pos 6468 BDCD Tlp. (022) 2013789, Ext.266 Bandung
SubjekTopik
: Pengujian Laboratorium: Kuat Tekan Bebas
No. Uji : 10Tgl Uji : 20 September
2012Halaman :
Besarnya luas penampang rata-rata pada setiap saat :
Dimana :
A = Luas rata-rata pada setiap saat (cm2)
Ao = Luas mula-mula (cm2)
Besarnya tegangan normal :
Dimana :
= Tegangan (kg/cm2)
P = Beban (kg)
k = Faktor kalibrasi proving ring
N = Pembacaan proving ring (div)
Sensitifitas tanah dihitung dengan rumus :
Dimana :
St = Nilai sensitivitas tanah
σ = Kuat tekan maks. tanah asli (kg/cm2)
‘ = Kuat tekan maks. tanah tidak asli (kg/cm2)
A= Ao1−ε
σ= PA
= k . NA
St= σσ '
LAPORAN LABORATORIUM UJI TANAHJURUSAN TEKNIK SIPIL
POLITEKNIK NEGERI BANDUNGJl. Gegerkalong Hilir Ds. Ciwaruga Kotak Pos 6468 BDCD Tlp. (022) 2013789, Ext.266 Bandung
SubjekTopik
: Pengujian Laboratorium: Kuat Tekan Bebas
No. Uji : 10Tgl Uji : 20 September
2012Halaman :
III. PERALATAN DAN BAHAN
1. Peralatan
NO NAMA PERALATAN GAMBAR
1Satu set mesin kuat tekan
bebas
2 Ring pencetak benda uji
3 Extruder yang sesuai
LAPORAN LABORATORIUM UJI TANAHJURUSAN TEKNIK SIPIL
POLITEKNIK NEGERI BANDUNGJl. Gegerkalong Hilir Ds. Ciwaruga Kotak Pos 6468 BDCD Tlp. (022) 2013789, Ext.266 Bandung
SubjekTopik
: Pengujian Laboratorium: Kuat Tekan Bebas
No. Uji : 10Tgl Uji : 20 September
2012Halaman :
4 Pisau dan spatula
5 Timbangan
6 Jangka Sorong
7 Stop Watch
LAPORAN LABORATORIUM UJI TANAHJURUSAN TEKNIK SIPIL
POLITEKNIK NEGERI BANDUNGJl. Gegerkalong Hilir Ds. Ciwaruga Kotak Pos 6468 BDCD Tlp. (022) 2013789, Ext.266 Bandung
SubjekTopik
: Pengujian Laboratorium: Kuat Tekan Bebas
No. Uji : 10Tgl Uji : 20 September
2012Halaman :
2. Bahan
NO NAMA BAHAN GAMBAR
1 Sampel Tanah
IV. LANGKAH KERJA
A. Persiapan contoh tanah
Contoh tanah terdiri dari dua macam, yaitu contoh tanah asli dan contoh
tanah tidak asli (remoulded). Contoh asli adalah contoh yang langsung
dicetak dari tabung sampel, sedangkan contoh tidak asli adalah contoh
yang dicetak kembali dari contoh yang sudah ditekan
a. Contoh tanah asli
1. Contoh tanah dalam tabung dikeluarkan dengan extruder
sepanjang 1-2 cm, kemudian dipotong/diratakan.
LAPORAN LABORATORIUM UJI TANAHJURUSAN TEKNIK SIPIL
POLITEKNIK NEGERI BANDUNGJl. Gegerkalong Hilir Ds. Ciwaruga Kotak Pos 6468 BDCD Tlp. (022) 2013789, Ext.266 Bandung
SubjekTopik
: Pengujian Laboratorium: Kuat Tekan Bebas
No. Uji : 10Tgl Uji : 20 September
2012Halaman :
2. Pasang ring pracetak didepan tabung contoh, kemudian contoh
tanah ditekan kedalam ring sampai penuh dan dilebihi ± 1 cm.
3. Contoh tanah yang dipotong kedua ujungnya diratakan, kemudian
dikeluarkan dari ring dan ditimbang
b. Contoh tanah tidak asli
1. Contoh tanah yang sudah ditekan dimasukkan kedalam kantong
plastik dan dihancurkan/ diremas sambil dijaga jangan sampai
kadar airnya berubah dan terbuang
2. Contoh tanah tersebut dibagi menjadi beberapa bagian yang sama
sesuai dengan tingginya. Misalnya untuk tinggi 10 cm, menjadi
10 bagian
3. Masing-masing bagian dipadatkan didalam ring pencetak, sesuai
dengan pembagian diatas (masing-masing bagian untuk tinggi 1
LAPORAN LABORATORIUM UJI TANAHJURUSAN TEKNIK SIPIL
POLITEKNIK NEGERI BANDUNGJl. Gegerkalong Hilir Ds. Ciwaruga Kotak Pos 6468 BDCD Tlp. (022) 2013789, Ext.266 Bandung
SubjekTopik
: Pengujian Laboratorium: Kuat Tekan Bebas
No. Uji : 10Tgl Uji : 20 September
2012Halaman :
cm), hingga diperoleh kepadatan yang merata dengan volume dan
ukuran yang sama dengan contoh asli sebelum ditekan.
4. Contoh tanah dikeluarkan dan ditimbang
B. Pengujian
1. Contoh tanah dipasang pada rangka beban dan diatur hingga sentris
terhadap dongkraknya.
LAPORAN LABORATORIUM UJI TANAHJURUSAN TEKNIK SIPIL
POLITEKNIK NEGERI BANDUNGJl. Gegerkalong Hilir Ds. Ciwaruga Kotak Pos 6468 BDCD Tlp. (022) 2013789, Ext.266 Bandung
SubjekTopik
: Pengujian Laboratorium: Kuat Tekan Bebas
No. Uji : 10Tgl Uji : 20 September
2012Halaman :
2. Pasang proving ring dan dial pengukur regangan dan distel pada nol
stand. Tentukan kecepatan regangan.
3. Biasanya kecepatan regangan diambil 0,5%-2% permenit
4. Mulai diadakan penekanan hingga terjadi keruntuhan sambil
dikontrol/ dicatat pembebanannya pada setiap interval regangan
tertentu.
5. Setelah runtuh contoh tanah dikeluarkan dan digambar bentuk
keruntuhannya.
LAPORAN LABORATORIUM UJI TANAHJURUSAN TEKNIK SIPIL
POLITEKNIK NEGERI BANDUNGJl. Gegerkalong Hilir Ds. Ciwaruga Kotak Pos 6468 BDCD Tlp. (022) 2013789, Ext.266 Bandung
SubjekTopik
: Pengujian Laboratorium: Kuat Tekan Bebas
No. Uji : 10Tgl Uji : 20 September
2012Halaman :
V. DATA DAN PERHITUNGAN
LAPORAN LABORATORIUM UJI TANAHJURUSAN TEKNIK SIPIL
POLITEKNIK NEGERI BANDUNGJl. Gegerkalong Hilir Ds. Ciwaruga Kotak Pos 6468 BDCD Tlp. (022) 2013789, Ext.266 Bandung
SubjekTopik
: Pengujian Laboratorium: Kuat Tekan Bebas
No. Uji : 10Tgl Uji : 20 September
2012Halaman :
Pemboran No./Kedalaman
Asli Tidak Asli
Ring P (kg) Ring P (kg)
0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
0.50 0.50 11.40 2.50 0.35 0.03 5.00 0.97 0.08
1.00 1.00 11.45 5.00 0.70 0.06 9.00 1.25 0.11
1.50 1.50 11.51 6.50 0.90 0.08 11.00 1.53 0.13
2.00 2.00 11.57 9.00 1.25 0.11 14.00 1.95 0.17
2.50 2.50 11.63 12.00 1.67 0.14 16.00 2.22 0.19
3.00 3.00 11.69 15.00 2.09 0.18 18.00 2.50 0.21
4.00 4.00 11.81 23.00 3.20 0.27 22.00 3.06 0.26
5.00 5.00 11.94 32.00 4.45 0.37 26.00 3.61 0.30
6.00 6.00 12.06 40.00 5.56 0.46 29.00 4.03 0.33
7.00 7.00 12.19 46.00 6.39 0.52 31.00 4.31 0.35
8.00 8.00 12.33 50.00 6.95 0.56 34.00 4.73 0.38
9.00 9.00 12.46 50.00 6.95 0.56 36.00 5.00 0.40
10.00 10.00 12.60 49.00 6.81 0.54 38.00 5.28 0.42
11.00 11.00 12.74 39.00 5.42 0.43
12.00 12.00 12.89 41.00 5.70 0.44
13.00 13.00 13.03 43.00 5.98 0.46
14.00 14.00 13.19 43.00 5.98 0.45
15.00 15.00 13.34 43.00 5.98 0.45
qumak=σmak = 0.56
q'umak=σ'mak=
0.46
Bentuk Keruntuhan :
Asli
Tidak Asli
Waktu t (mnt)
Regangan ɛ (%)
Luas A1 (cm2) σ (kg/cm2) σ (kg/cm2)
(kg/cm2) (kg/cm2)
0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 14.00 16.000.000.100.200.300.400.500.60
Grafik Tegangan (σ) - Regangan (ɛ)
Tanah Asli
Tanah Tidak Asli
Regangan, ɛ (%)
Tega
ngan
, σ (k
g/cm
2)
Contoh Perhitungan :
1. Tanah Asli
a. Bacaan Ring : 2,5
LAPORAN LABORATORIUM UJI TANAHJURUSAN TEKNIK SIPIL
POLITEKNIK NEGERI BANDUNGJl. Gegerkalong Hilir Ds. Ciwaruga Kotak Pos 6468 BDCD Tlp. (022) 2013789, Ext.266 Bandung
SubjekTopik
: Pengujian Laboratorium: Kuat Tekan Bebas
No. Uji : 10Tgl Uji : 20 September
2012Halaman :
b. Kalibrasi : 0,139 kg/div
c. Regangan (ε) : 0,5 % = 0,005
d. D (diameter) : 3,8 cm
e. H (Tinggi) : 7,6 cm
f. A0 : 11,34 cm2
A=A0
1−ε= 11,34
1−0,005=11,40 cm2
P=ring x kalibrasi=2,5 x 0,139=0,35 k g
σ= PA
= 0,3511,40
=0,03kg /cm2
Didapat qu maks = σmaks = 0,56
cu1=12
xqumaks=12
x 0,56=0,28 kg/cm2
2. Tanah Tidak Asli
a. Bacaan Ring : 5
b. Kalibrasi : 0,139 kg/div
c. Regangan (ε) : 0,5 % = 0,005
d. D (diameter) : 3,8 cm
e. H (Tinggi) : 7,6 cm
f. A0 : 11,34 cm2
A=A0
1−ε= 11,34
1−0,005=11,40 cm2
P=ring x kalibrasi=5 x 0,139=0 ,97 k g
σ= PA
= 0,9711,40
=0,08kg /cm2
Didapat q’u maks = σ’maks = 0,46
cu2=12
xqumaks=12
x 0 , 46=0,23 kg /cm2
Nilai sensitifitas
St= σσ '
=0,560,46
=1,23<4
LAPORAN LABORATORIUM UJI TANAHJURUSAN TEKNIK SIPIL
POLITEKNIK NEGERI BANDUNGJl. Gegerkalong Hilir Ds. Ciwaruga Kotak Pos 6468 BDCD Tlp. (022) 2013789, Ext.266 Bandung
SubjekTopik
: Pengujian Laboratorium: Kuat Tekan Bebas
No. Uji : 10Tgl Uji : 20 September
2012Halaman :
Contoh tanah mempunyai Sensitifitas rendah.
VI. KESIMPULAN
1. Dari data kuat tekan tanah dan sensitifitas, dapat disimpulkan
a. Nilai kuat tekan tanah asli (σ) = 0,56 kg/cm2
b. Nilai kuat tekan tanah tidak asli (σ’) = 0,46 kg/cm2
c. Nilai sensitifitas (St) = 1,23
2. Berdasarkan sensitifitas tanah, contoh tanah memiliki sensitifitas yang
rendah
3. Berdasarkan kuat tekan
a. Contoh tanah asli memiliki konsistensi Medium Soft
b. Contoh tanah tidak asli memiliki konsistensi Soft
Top Related