A. Tujuan
Diharapkan dapat melakukan pengujian konsolidasi yang maksudnya untuk menentukan sifat pemampatan suatu jenis tanah, yaitu sifat-sifat perubahan isi dan proses keluarnya air dari dalam pori tanah yang diakibatkan adanya perubahan tekanan vertical yang bekerja pada tanah tersebut.
B. Peralatan dan Bahan
Peralatan
- Satu set alat konsolidasi yang terdiri dari alat pembebanan dan sel konsolidasi.
- Arloji pengukur (ketelitian 0,01 mm dan panjang gerak tangkai minimal 1,0 cm)
- Beban beban
- Alat pengeluar contoh dari dalam tabung (extruder)
- Pemotongan yang terdiri dari pisau tipis dan tajam serta pisau kawat
- Pemegang cincin contoh
- Neraca dengan ketelitian 0,1 gram
- Oven yang dilengkapi dengan pengatur suhu untuk memanasi sampai 110 + 5 oC
- Stop watch
Bahan
- Tanah
- Kertas saring
- Air
C. Prosedur Pelaksanaan
Persiapan Benda Uji
- Cincin (bagian dari sel konsolidasi) dibersihkan dan dikeringkan, kemudian ditimbang sampai ketelitian 0,1 gram.
- Sebelum contoh dikeluarkan dari tabung, ujungnya diratakan dulu dengan jalan mengeluarkan contoh tersebut 1 – 2 cm, kemudian dipotong dengan pisau. Permukaan ujung contoh ini harus rata dan tegak lurus sumbu contoh.
- Cincing dipasang pada pemegangnya, kemudia diatur sehingga bagian yang tajam berada 0,5 cm dari ujung tabung contoh.
- Contoh dikeluarkan dari tabung dan langsung masukan kedalam cincin sepanjang kira-kira 2 cm, kemudian dipotong. Agar diperoleh ujung yang rata pemotongan harus dilebihkan 0,5 cm, kemudian diratakan dengan alat penentu tebal. Pemotongan harus dilakukan sehingga pisau pemotong tidak sampai menekan benda uji tersebut.
Prosedur Pelaksanaan
- Benda uji dan cincin kemudian ditimbang dengan ketelitian 0,1 gram
- Tempatkan batu pori dibagian atas dan bawah dari cincin sehingga benda uji yang sudah dilapisi dengan kertas saring terakhir oleh kedua batu pori, masukan kedalam sel konsolidasi.
- Pasanglah plat penumpu di atas batu pori.
- Letakkan sel konsolidasi yang sudah terisi benda uji pada alat konsolidasi sehingga bagian yang runcing dari plat penumpu menyentuh tepat pada alat pembebanan.
- Aturla kedudukan arloji kemudian dibaca dan dicatat.
- Pasanglah beban pertama sehingga tekanan pada benda uji sebesar 0,25 kg / cm2, kemudian arloji dibaca dan dicatat pada 9,6 detik, 15 detik, 21,6 detik, 29,4 detik, 38,4 detik, 1 menit dan seterusnya (sesuai formulir PB – 0115 – 76 A) setelah beban pertama dipasang. Biarkan beban pertama ini bekerja sampai pada bacaan arloji tepat (tidak terjadi penurunan lagi), biasanya 24 jam sudah dianggap cukup. Sesudah 1 menit pembacaan sel konsolidasi di isi dengan air.
- Setelah pembacaan menunjukkan angka yang tepat atau setelah 24 jam catatlah pembacaan arloji yang terakhir. Kemudian pasang beban yang kedua sebesar beban yang pertama sehingga tekanan menjadi 2 kali. Kemudian baca dan catatlah arloji (dial) sesuai cara (f) di atas.
- Lakukan cara (d) dan (g) untuk beban-beban selanjutnya. Beban-beban tersebut akan menimbulkan tekanan normal terhadap benda uji masing-masing sebesar : 0,25 kg/cm2 ; 0,50 kg/cm2 ; 1,0 kg/cm2 ; 2,0 kg/cm2 ; 4,0 kg/cm2 ; 8,0 kg/cm2 ; dan seterusnya.
- Besar beban maksimum sebetulnya tergantung kepada kebutuhannya, yaitu sesuai dengan beban yang akan bekerja terhadap lapisan tanah tersebut.
- Setelah pembebanan maksimum dan sesudah menunjukkan pembacaan yang tetap, kurangilah beban dalam dua langkah sampai mencapai beban yang pertama. Misalnya jika dipakai harga-harga tekanan dari 0,25 – 8,0 kg/cm2, maka sebaiknya beban dikurangi dari 8,0 menjadi 2,0 kg/cm2, dan sesudah itu dari 2,0 menjadi 0,25 kg/cm2. Pada waktu beban dikurangi, setiap pembebanan harus dibiarkan bekerja sekurang-kurangnya selama 5 jam. Arloji penunjuk hanya perlu dibaca sesudah 5 jam yaitu saat sebelum beban dikurangi lagi.
- Segera setelah pembacaan terakhir dicatat, keluarkan cincin dan benda uji dari sel konsolidasi, ambillah batu pori dari permukaan atas dan bawah. Keringkan permukaan atas dan bawah benda uji.
- Keluarkan benda uji dari cincin kemudian timbang dan tentukan berat kering dan kadar airnya
D. Perhitungan
- Hitunglah berat tanah basah, berat isi dan kadar air benda uji, sebelum dan sesudah percobaan serta hitung pula berat tanah keringnya (Bk).
- Ada dua cara untuk menggambarkan hasil percobaan konsolidasi. Cara pertama adalah membuat grafik penurunan terhadap tekanan, cara kedua adalah membuat grafik angka pori terhadap tekanan. Pada kedua cara ini untuk harga-harga tekanan dipergunakan skala logaritmis. Bila dipakai cara pertama, maka pembacaan penurunan terakhir pada setiap pembebanan digambarkan pada grafik tekanan. bila dipakai cara kedua, maka dilakukan perhitungan seperti berikut :
i) Menghitung tinggi efektif benda uji :
Ht = tinggi efektif benda uji = tinggi butir-butiran tanah (jika dianggap menjadi satu)
A = luas benda uji .
G = berat jenis tanah
Bk = berat tanah kering
ii) Hitung besar penurunan total ( ∆H) yang terjadi pada setiap pembebanan.
∆H = pembacaan arloji pada permulaan percobaan dikurangi pembacaan arloji sesudah pembeban yang bersangkutan.
iii) Hitung angka pori semula (angka pori asli = eo) dengan rumus :
Ho = tinggi contoh semula
iv) Hitung perubahan angka pori (∆e) pada setiap pembebanan dari rumus :
v) Hitung angka pori (e) pada setiap pembebanan dengan rumus :
e = eo - ∆ e
vi) Gambarkanlah harga-harga angka pori ini pada grafik angka pori terhadap tekanan dengan mempergunakan skala logaritmis untuk tekanan.
Hitunglah derajat kejenuhuan sebelum dan sesudah percobaan dengan rumus sebagai berikut :
Harga koefisien konsolidasi Cv.
Hitunglah tinggi benda uji rata-rata (Hm) pada setiap pembebanan. Buatlah grafik pembacaan penurunan terhadap akar pangkat dua dari waktu setiap pembebanan. Sebagian besar dari grafik ini merupakan garis lurus, dan titik potong garis ini dengan ordinat (O) dianggap sebagai titik 0 yang benar. Dari titik 0 ditarik garis OA dengan membuat jarak b = 1,15 a. Titik perpotongan garis OA ini dengan lengkung penurunan adalah harga t90 yaitu waktu untuk mencapai konsolidasi 90 %. Hitunglah harga koefisien konsolidasi pada setiap pembebanan dengan rumus :
Gambar grafik hubungan antara Cv dan beban (skala logaritma)
E. Pelaporan
Pelaporan harus mencantumkan keterangan-keterangan sebagai berikut :
- Identifikasi (pengenalan) dan deskripsi (uraian) dari benda uji termasuk apakah asli, buatan atau dipadatkan
- Kadar air
- Berat isi basah
- Derajat kejenuhan
- Berat jenis
- Keadaan waktu pemeriksaan (kadar air asli) atau direndam
- Grafik hubungan antara anka pori dan log tekanan atau penurunan dan log tekanan.
- Grafik koefisien konsolidasi terhadap log tekanan.
- Bila cara melakukan berbeda termasuk beban khusus
Catatan :
a) Setiap alat perlu diperhitungkan besar beban untuk mendapatkan tekanan sesuai dengan 4 h.
b) Untuk memperhitungkan faktor pengaruh alat harus diadakan koreksi terhadap pengaruh alat dan dapat ditentukan dengan mempergunakan benda uji besi yang mempunyai ukuran sama dengan ukuran benda uji. Pembebanan dilakukan seperti biasa. Penurunan yang dibaca pada setiap pembebanan adalah harga koreksi yang diperlukan.
c) Untuk menjaga supaya tidak terjadi perubahan pada kadar air semula, benda uji harus segera diperiksa. Benda uji tidak boleh dipasang dan dibiarkan dalam alat beberapa lama sebelum beban pertama diberikan.
d) Pada permulaan percobaan, batu berpori harus benar-benar rapat pada permukaan benda uji dan plat penumpu serta alat pembebana harus rapat satu sama lainnya. Jika hal ini tidak diperhatikan, maka pada pembebanan yang pertama mungkin diperoleh pembacaan penurunan yang jauh lebih besar dari pada harga sesungguhnya.
e) Selama percobaan sel konsolidasi harus tetap penuh dengan air.
f) Pada beberapa macam tanah tertentu ada kemungkinan bahwa pada pembebanan yang pertama akan terjadi pengembangan (Swelling) setelah sel konsolidasi di isi air. Bilamana hal ini terjadi, pasanglah segera bennban yang kedua dan bacalah arloji penurunan seperti di atas. Jika pembebanan yang kedua ini masih terjadi pengembangan, pasanglah beban ketiga, dan seterusnya sampai tidak terjadi pengembangan lagi.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar