Pelaksanaan Pengujian - repo.itera.ac.id

Pelaksanaan Pengujian

Pelaksanaan pengujian dilakukan di Laboratorium Mekanika Tanah Jurusan Teknologi

Infrastruktur dan Kewilayahan, Program Studi Teknik Sipil, Institut Teknologi

Sumatera. Pengujian yang dilakukan dibagi menjadi 4 bagian pengujian yaitu

pengujian untuk tanah asli dan tanah terganggu untuk pengujian Pemadatan standar,

pengujian CBR dan Pengujian UCS:

1. Pengujian Kadar Air

2. Pengujian Analisis Saringan

3. Pengujian Hidrometer

4. Pengujian Berat Jenis

5. Pengujian Batas Atterberg

6. Pengujian Pemadatan Tanah (Standart Proctor)

7. Pengujian CBR tanpa rendaman

8. Pada pengujian tanah campuran, setiap sampel tanah dibuat campuran dengan fly

ash dengan kadar 0%, 10%, 20%, dan 30% dan dicampur dengan kadar air optimum

yang sudah didapat dari uji pemadatan standar, kemudian masing-masing dilakukan

pengujian CBR tanpa rendaman dengan variasi tumbukan 10 kali, 25 kali, dan 56

kali tumbukan

9. Pengujian Kuat Tekan Bebas.

Berikut ini merupakan tahapan-tahapan yang dilakukan pada pengujian sampel

penelitian:

1.1. Uji Kadar Air (ω)

Pengujian ini digunakan untuk mengetahui kadar air suatu sampel tanah yaitu

perbandingan antara berat air dengan berat tanah kering. Pengujian ini menggunakan

standar SNI 1965:2008.

1. Alat dan Bahan

a. Kontainer

Gambar 3.1. Kontainer

b. Timbangan

Gambar 3.2. Timbangan

c. Oven

Gambar 3.3. Oven

d. Sarung tangan anti panas

Gambar 3.4. Sarung Tangan Anti Panas

e. Sampel tanah

Gambar 3.5. Sampel Tanah

2. Prosedur Pengujian

a. Siapkan kontainer dan timbang beratnya sebanyak 3 buah.

Gambar 3.6. Menyiapkan Kontainer

b. Menyiapkan sampel tanah untuk di oven.

Gambar 3.7.Menyiapkan Sampel Tanah

c. Proses penimbangan massa tanah.

Gambar 3.8.Menimbang Tanah dengan Kontainer

d. Tanah dioven dengan suhu 110±5°C selama 24 jam.

Gambar 3.9. Memasukkan Kontainer ke dalam Oven

e. Mengeluarkan tanah dari oven.

Gambar 3.10. Mengeluarkan Tanah dari Oven

f. Proses penimbangan massa kering + kontainer pada masing-masing kontainer.

Gambar 3.11. Menimbang Massa Kontainer

g. Menghitung jumlah massa air

h. Ulangi langkah di atas sebanyak 3 kali untuk mendapatkan 3 sampel data.

1.2. Uji Analisis Saringan

Analisis saringan adalah mengayak atau menggetarkan contoh tanah melalui satu set

ayakan dimana lubang-lubang ayakan tersebut makin kecil secara berurutan. Tujuan

dari pengujian ini adalah untuk mengetahui persentase ukuran butir sampel tanah yang

dipakai. Pengujian ini menggunakan standar SNI 03-1968-1990.

1. Alat dan Bahan

a. Satu set saringan (ukuran 0,075 mm sampai 4,75 mm)

Gambar 3.12. Satu Set Saringan

b. Timbangan dengan ketelitian 0,01 gram

Gambar 3.13.Timbangan dengan Ketelitian 0,01 Gram

c. Oven

Gambar 3.14. Oven

d. Sieve shaker

Gambar 3.15. Sieve Shaker

e. Air

Gambar 3.16. Air

f. Cawan

Gambar 3.17. Cawan

g. Sarung tangan

Gambar 3.18. Sarung Tangan

h. Menyiapkan sampel tanah untuk di oven.

Gambar 3.19. Menyiapkan Sampel Tanah

2. Prosedur Percobaan

a. Keringkan benda uji di dalam oven selama 24 jam dengan suhu 110 ± 5ºC.

Gambar 3.20. Mengeringkan Benda Uji dalam Oven

b. Mengambil 500 gram tanah yang sudah dikeringkan.

Gambar 3.21. Mengambil 500 Gram Tanah

c. Mencuci sampel dengan air menggunakan saringan No. 200 sampai tidak ada

sampel yang lolos saringan No. 200 (diameter saringan 0,075 mm).

Gambar 3. 22. Mencuci Sampel sampai Bersih

d. Memasukkan sampel yang telah dicuci kedalam oven selama ±24 jam.

Gambar 3. 23. Memasukkan Sampel ke dalam Oven

e. Mengeluarkan sampel dari dalam oven setelah ±24 jam.

Gambar 3.24. Mengeluarkan Sampel dari dalam Oven

f. Memasukkan sampel kedalam saringan. Kemudian meletakkan satu set saringan

pada sieve shaker.

Gambar 3.25. Meletakkan Satu Set Saringan pada Sieve Shaker

g. Menyalakan mesin sieve shaker selama 15 menit.

Gambar 3. 26.Menyalakan Mesin Sieve Shaker Selama 15 Menit

h. Mematikkan mesin, lalu diamkan terlebih dahulu.

Gambar 3. 27. Mematikan Mesin

i. Menimbang setiap sampel yang tertahan pada masing-masing saringan.

Gambar 3. 28. Menimbang Sampel yang Tertahan

1.3. Pengujian Batas Atterberg

Batas-batas Atterberg (Atterberg Limits) disebut sebagai kadar air yang berkenaan

dengan perbatasan antara keadaan-keadaan konsistensi pada tanah (Atterberg, 1911).

Tanah yang dipakai pada percobaan ini adalah yang lolos saringan No.40. Pada

pengujian ini akan didapatkan 3 nilai yaitu:

- Batas cair (LL) adalah kadar air ketika sifat tanah pada batas dari keadaan cair

menjadi plastis.

- Batas plastis (PL) adalah batas terendah kondisi kadar air ketika tanah masih dalam

keadaan plastis.

- Indeks plastisitas (PI) adalah selisih antara batas cair tanah dan batas platis tanah.

Tujuan pengujian ini adalah untuk menentukan kadar air suatu jenis tanah pada batas

antara keadaan plastis dan keadaan cair dan untuk menentukan kadar air suatu jenis

tanah pada keadaan batas antara keadaan plastis dan keadaan semi padat. Pengujian ini

menggunakan standar SNI 1967:2008 untuk batas cair dan SNI 1966:2008 untuk batas

plastis.

1. Alat dan Bahan

a. Pelat kaca

Gambar 3. 29. Pelat Kaca

b. Saringan No. 40

Gambar 3. 30. Saringan No. 40

c. Kontainer

Gambar 3. 31. Kontainer

d. Timbangan dengan ketelitian 0,01 gram

Gambar 3. 32. Timbangan dengan Ketelitian 0,01 Gram

e. Oven

Gambar 3. 33. Oven

f. Spatula

Gambar 3. 34. Spatula

g. Air suling

Gambar 3. 35. Air Suling

h. Cawan cassagrande

Gambar 3. 36. Cawan Cassagrande

i. Groving tools

Gambar 3. 37. Groving Tools

j. Penggaris

Gambar 3. 38. Penggaris

k. Scrub

Gambar 3. 39. Scrub

1. Prosedur Percobaan Batas Cair

a. Timbang massa dari kontainer (M3).

Gambar 3. 40. Menimbang Kontainer

b. Timbang 250 gram tanah kering yang lolos saringan No.40.

Gambar 3.41. Menimbang Tanah

c. Tambahkan air dan campurkan secara merata sehingga menjadi adonan pasta

seragam (homogen).

Gambar 3.42. Mencampur Secara Merata Menjadi Adonan Pasta

d. Ambil adonan dan letakkan pada cawan Cassagrande.

Gambar 3.43. Meletakkan Adonan Pada Cawan Cassagrande

e. Gunakan grooving tool untuk membuat garis tengah pada tanah.

Gambar 3.44. Membuat Garis Tengah

f. Hidupkan alat cassagrande untuk mentukan ketukan yang akan diinginkan.

Gambar 3.45. Menghidupkan Alat Cassagrande

g. Pengujian dihentikan saat kedua sisi tanah bertemu sekitar 13 mm. Hitung jumlah

ketukan.

Gambar 3.46. Jarak Pada Tanah

h. Ambil contoh tanah dari cawan, masukkan ke dalam kontainer dan timbang

massanya (M1). Lalu masukkan ke oven.

Gambar 3.47. Memasukkan ke Oven

i. Lakukan pengujian batas cair sampai didapatkan 4 jumlah ketukan interval yang

berbeda (ketukan interval 11-20, 21-30, 31-40, 41-50).

j. Keluarkan sampel dari oven dan timbang sampel untuk mengetahui berat kadar

air.

Gambar 3.48. Mengeluarkan Sampel dari Oven

3. Prosedur Percobaan Batas Plastis

a. Ambil kira-kira 30 gram sampel tanah kering yang lolos saringan No.40.

Gambar 3.49. Mengambil Sampel Tanah

b. Tambahkan air dan campurkan secara merata sehingga menjadi adonan pasta

seragam (homogen).

Gambar 3.50. Mencampur Air dan Tanah

c. Sampel dibentuk seperti bola ellips, lalu digulingkan pada plat kaca sebanyak 80

putaran sehingga memiliki diameter 3,2 mm sampai terlihat retakan.

Gambar 3.51. Sampel Digulingkan Sehingga Diameter 3,2 mm

d. Bila retakan belum ada, bentuk kembali seperti bola ellips dan lakukan sampai

terlihat adanya retakan pada sampel.

Gambar 3.52. Melakukan Kembali Sampai Terlihat Adanya Retakan

e. Ambil sampel tanah, masukkan ke dalam container. Timbang massa tanah basah

+ kontainer (M1).

Gambar 3.53. Menimbang Sampel

f. Masukkan ke dalam oven selama 24 jam untuk mencari kadar air.

Gambar 3.54. Memasukkan Sampel ke Oven

g. Keluarkan kontainer dari oven, kemudian timbang massanya (M2).

Gambar 3.55. Mengeluarkan Kontainer dari Oven

h. Ulangi langkah a-g untuk sampel selanjutnya.

1.4. Uji Berat Jenis

Pengujian ini mencakup penentuan berat jenis (specific gravity) tanah dengan

menggunakan botol piknometer. Tanah yang diuji harus lolos saringan No. 40. Bila

nilai berat jenis dan uji ini hendak digunakan dalam perhitungan untuk uji hydrometer,

maka tanah harus lolos saringan # 200 (diameter = 0.074 mm). Uji berat jenis ini

menggunakan standar SNI 1964:2008.

1. Alat dan Bahan

a. Tabung pycnometer kapasitas 500 ml

Gambar 3.56. Tabung Pycnometer

b. Kompor

Gambar 3.57. Kompor

c. Timbangan dengan ketelitian 0,01 gram

Gambar 3.58. Timbangan dengan Ketelitian 0,01 Gram

d. Oven

Gambar 3.59. Oven

e. Termometer dengan ketelitian 0,1°C

Gambar 3.60. Termometer

f. Sarung tangan anti panas

Gambar 3.61. Sarung Tangan

g. Sampel tanah

Gambar 3.62. Sampel Tanah

h. Air suling

Gambar 3.63. Air Suling

i. Saringan No.4

Gambar 3.64. Saringan No.4

j. Corong

Gambar 3.65. Corong

2. Prosedur Percobaan

a. Mempersiapkan alat dan bahan yang akan digunakan.

b. Menimbang sebuah tabung pycnometer kosong dalam keadaan bersih dan kering

termasuk tutup pycnometer.

Gambar 3.66. Menimbang Sebuah Tabung Pycnometer Kosong

c. Memasukkan sampel tanah seberat 50 gr ke dalam tabung pycnometer

Gambar 3.67. Memasukkan Sampel Tanah ke dalam Pycnometer

d. Menimbang pycnometer beserta tanah.

Gambar 3.68. Menimbang Pycnometer Beserta Tanah

e. Menuangkan air ke dalam pycnometer sampai 2/3 isi tabung pycnometer.

Gambar 3.69. Menuangkan Air ke dalam Pycnometer

f. Menimbang pycnometer beserta tanah dan air, lalu ukur suhunya.

Gambar 3.70. Menimbang Pycnometer Beserta Tanah dan Air

g. Mendidihkan pycnometer di atas kompor sampai butir-butir udara hilang.

Gambar 3.71. Mendidihkan Pycnometer di Atas Kompor

h. Mendiamkan pycnometer hingga sama dengan suhu awal, lalu ukur suhunya dengan

termometer.

Gambar 3.72. Mendiamkan dan Mengukur Suhu

i. Mengisi air ke dalam tabung pycnometer sampai batas miniskus atau leher

pycnometer lalu menuang ke dalam mangkuk dan memasukkannya ke oven

selama ± 24jam.

Gambar 3.73. Mengisi Air ke dalam Tabung Pycnometer

j. Mengeluarkan sampel dari oven dan menimbangnnya.

Gambar 3.74. Mengeluarkan Sampel dari Oven dan Menimbangnya

1.5. Uji Hidrometer

Tujuan pengujian analisis hidrometer adalah untuk mengetahui persentasi butiran tanah

dan susunan butiran tanah (gradasi) dari suatu jenis tanah yang lolos saringan No. 200

(Ø 0,075 mm). Uji hidrometer ini menggunakan standar SNI 3423 : 2008.

1. Alat dan Bahan

a. Alat hidrometer

Gambar 3.75. Hidrometer

b. Tabung 1000ml

Gambar 3.76. Tabung 1000 ml

c. Air suling

Gambar 3.77. Air suling

d. Stopwatch

Gambar 3.78. Stopwatch

e. Termometer

Gambar 3.79. Termometer

f. Spatula

Gambar 3.80. Spatula

g. Sodium hexametaphospate

Gambar 3.81. Sodium hexametaphospate

h. Constant Waterbath

Gambar 3.82.Constant Waterbath

i. Timbangan dengan ketelitian 0,01 gram

Gambar 3.83. Timbangan

j. Mixer

Gambar 3.84. Mixer

k. Saringan No. 200

Gambar 3.85. Saringan

l. Pengaduk

Gambar 3.86. Pengaduk

m. Kontainer

Gambar 3.87. Kontainer

2. Prosedur Percobaan

a. Keringkan sampel dalam oven dengan suhu 110 ± 5°. Lalu ambil sampel kering

oven yang lolos saringan no.200 sebanyak 50 g.

Gambar 3.88. Mengambil sampel

b. Ambil sebanyak 125 cm3 larutan deflocculating agent dengan kadar 4% sodium

hexametaphospate dan tambahkan dengan 50 g sampel pada tahap b, campurkan

dan diamkan selama 8-12 jam.

\

Gambar 3.89. Mengaduk sampel

c. Masukkan sampel larutan kedalam gelas ukur dan tambahkan dengan air suling

sampai campuran menjadi 1000 cm3. Lalu aduk selama 2 menit.

Gambar 3.90. Memindahkan sampel kedalam gelas ukur

d. Meletakkan larutan pada tahapan c di dalam constant waterbath dan catat

suhunya.

Gambar 3.91. Memasukkan gelas ukur ke dalam constant waterbath

e. Catat bacaan hidrometer pada t = 0; 0,25; 0,5; 1; 2; 4; 8; 15; 30; 60; 120; 240;

480; 1140; 2880 menit.

Gambar 3.92. Mencatat bacaan hidrometer

1.6. Uji Pemadatan Tanah (Standart Proctor)

Untuk mengetahui nilai berat kering maksimum dan kadar air optimum suatu jenis

tanah yang didapatkan di laboratorium. Pengujian ini menggunakan standar SNI

1742:2008 untuk Standart Proctor.

1. Alat dan Bahan

a. Saringan No.4.

Gambar 3.93. Saringan No. 4

b. Proctor standard (massa 5,5 lbs, dan tinggi jatuh 1 ft).

Gambar 3.94. Proctor Standard

c. Seperangkat mould dengan diameter 4” dan tinggi 4,6”.

Gambar 3.95. Seperangkat Mould

d. Oven.

Gambar 3.96. Oven

e. Kontainer.

Gambar 3.97. Kontainer

f. Palu karet.

Gambar 3.98. Palu Karet

g. Pisau perata.

Gambar 3.99. Pisau Perata

h. Timbangan.

Gambar 3.100. Timbangan

i. Scrap.

Gambar 3.101. Scrap

j. Oli.

Gambar 3.102. Oli

k. Air suling.

Gambar 3.103. Air Suling

l. Gelas ukur.

Gambar 3.104. Gelas Ukur

m. Kontainer ukuran sedang.

Gambar 3.105. Kontainer Ukuran Sedang

n. Kertas.

Gambar 3.106. Kertas

2. Prosedur Percobaan

a. Keringkan sampel sampai keadaan kering (SSD).

Gambar 3.107. Mengeringkan Sampel

b. Saring sampel dengan saringan No.4. Ambil sampel sebanyak 5 buah dengan

masing – masing massa 2 kg.

Gambar 3.108. Menyaring Sampel dengan Saringan No.4

c. Rencanakan kadar air dibawah kadar air optimum dan diatas kadar air optimum

seperti tabel dibawah ini.

Tabel 3.1. Contoh Cara Menghitung Rencana Kadar Air

Kadar Air OMC

Est -10%

OMC

Est- 5%

OMC

Est OMC

Est + 5%

OMC Est

+ 10%

Kadar Air Rencana

(𝜔 opt) 0,0646 0,1146 0,1646 0,2146 0,2646

Penambahan Air (Δ𝜔) 125 214 304 393 483

d. Campurkan sampel tanah pertama dengan air sesuai dengan kadar air rencana

didalam kontainer.

Gambar 3.109. Mencampurkan Sampel Tanah dengan Air

e. Timbang masa mould.

Gambar 3.110. Menimbang Massa Mould

f. Olesi bagian dalam mould dengan oli. Lapiskan keras dibagian bawah mould.

Kemudian masukan sampel tanah yang sudah dicampurkan air kedalam mould

sebanyak 1/3 bagian mould.

Gambar 3.111. Mengolesi Bagian dalam Mould dengan Oli

g. Tumbuk sampel tanah yang ada didalam mould sebanyak 25 tumbukan secara

merata sesuai dengan metode penumbukan berdasarkan ASTM. Dilakukan

sampai untuk lapisan kedua dan ketiga.

Gambar 3.112. Menumbuk Sampel Sebanyak 25 Kali

h. Menimbang massa mould + tanah.

Gambar 3.113. Menimbang Massa Mould + Tanah

i. Ambil contoh tanah masing – masing pada bagian bawah tanah, atas dan tengah

dari sampel tanah pada mould.

Gambar 3.114. Mengambil Sampel Tanah pada Setiap Bagian

j. Masukkan sampel ke dalam oven dengan suhu ± 5°C selama 24 jam.

Gambar 3.115. Memasukan Sampel ke Dalam Oven

1.7. Pengujian California Bearing Ratio (CBR Laboratorium)

Tujuan pengujian ini untuk menentukan nilai CBR tanah yang dipadatkan di

Laboratorium. Pengujian ini berdasarkan standar SNI 1744:2012.

1. Alat dan Bahan

a. Alat CBR

Gambar 3.116. Alat CBR

b. Saringan No. 4

Gambar 3.117. Saringan No. 4

c. Proctor standard

Gambar 3.118. Proctor Standard

d. Seperangkat mould

Gambar 3.119. Mould

e. Oven

Gambar 3.120. Oven

f. Kontainer

Gambar 3.121. Kontainer

g. Spacer disk

Gambar 3.122. Spacer Disk

h. Keping beban dengan massa 4.54 ±0.02 kg

Gambar 3.123. Keping Beban

i. Palu karet

Gambar 3.124. Palu Karet

j. Plastik ukuran 5 kg

Gambar 3.125. Plastik Ukuran 5 kg

k. Scrub

Gambar 3.126. Scrub

l. Timbangan dengan ketelitian 0.1 kg

Gambar 3.127. Timbangan

m. Air suling

Gambar 3.128. Air Suling

n. Gelas ukur

Gambar 3.129. Gelas Ukur

o. Kontaimer

Gambar 3.130. Kontainer

p. Stopwatch

Gambar 3.131. Stopwatch

q. Kertas

Gambar 3.132. Kertas

2. Prosedur Percobaan

a. Menyaring sampel dengan saringan No. 4 lalu mengambil sebesar 5 kg.

Gambar 3.133. Menyaring Sampel

b. Menghitung kadar air sampel, kemudian menambahkan air hingga kadar air

optimum.

Gambar 3.134. Menambahkan Air

c. Menimbang massa mould.

Gambar 3.135. Menimbang Massa Mould

d. Mengolesi mould dengan oli, meletakkan spacer disk di bawahnya, melapisi

bagian atasnya dengan kertas kemudian mengisi mould dengan tanah 1/3 bagian

dan menumbuk tanah dalam mould sebanyak 65 kali sesuai SNI diulangi hingga

lapisan kedua dan ketiga.

Gambar 3.136. Mengolesi Mould dengan Oli

e. Meratakan permukaan mould.

Gambar 3.137. Meratakan Permukaan Mould

f. Meletakkan tanah dan mould pada mesin CBR serta keping beban diatasnya.

Gambar 3.138. Meletakkan pada Mesin CBR

g. Mengatur torak penetrasi sehingga beban awal toral penetrasi sebesar 4.54 ± 0.02

kg.

Gambar 3.139. Mengatur Torak Penetrasi

h. Memberi beban teratur dengan kecepatan penetrasi mendekati 1.27 mm per

menit.

Gambar 3.140. Memberi Beban Teratur

i. Mencatat pembebanan pada penetrasi 0.25 mm; 0.5 mm; 1 mm; 1.5 mm; 2 mm; 3

mm; 4 mm; 6 mm; 8 mm; 10 mm.

Gambar 3.141. Mencatat Pembebanan pada Penetrasi

j. Mengambil sampel tanah masing – masing pada bagian bawah, tengah dan atas

dari sampel tanah pada mould dan memasukkannya ke dalam oven dengan suhu

110 ± 5 ºC selama 24 jam lalu menghitung kadar air dari sampel tersebut.

Gambar 3.142. Memasukkan Sampel ke Dalam Oven

1.8. Pengujian Kuat Tekan Bebas (Unconfined Compression Test)

Tujuan pengujian ini adalah untuk mengukur kuat tekan bebas (unconfined

compressive shear strength) dari tanah lempung/lanau. Pengujian ini ini menggunakan

standar SNI 3638:2012 untuk Unconfined Compression Test.

1. Alat dan Bahan

a. Mesin tekan bebas

Gambar 3.143. Mesin Tekan Bebas

b. Tabung cetakan modifikasi

Gambar 3.144. Tabung Cetakan Modifikasi

c. Pisau perata

Gambar 3.145. Pisau Perata

d. Timbangan

Gambar 3.146. Timbangan

e. Kontainer

Gambar 3.147. Kontainer

f. Oven

Gambar 3.148. Oven

g. Oli

Gambar 3.149. Oli

h. Tanah

Gambar 3.150. Tanah

2. Prosedur Percobaan

a. Cetak Sampel kedalam mould modifikasi menggunakan dongkrak hidrolik

Gambar 3. 151. Cetak Sampel kedalam mould modifikasi

b. Ratakan sampel percobaan

Gambar 3.152. Ratakan Sampel Percobaan

c. Buka kuncian mould modifikasi

Gambar 3.153. Buka kuncian mould modifikasi

d. Ukur dimensi sampel yang telah terbentuk

Gambar 3.154. Mengukur Dimensi Sampel

e. Letakkan sampel tanah di alat UCS dan atur jarum linear variable differential

transformator (LVDT) ke posisi nol.

Gambar 3.155. Meletakkan Sampel Tanah Di Alat UCS

f. Berikan tekanan vertikal dengan kecepatan regangan 0,5 – 2% per unit dengan

menekan tombol pada panel kontrol di alat UCS.

Gambar 3.156. Menekan Tombol Pada Panel Kontrol UCS.

g. Lakukan pembacaan beban untuk setiap perubahan regangan

Gambar 3.157. Pembacaan Beban