Oke Bab i - Pemadatan

7/23/2019 Oke Bab i - Pemadatan

http://slidepdf.com/reader/full/oke-bab-i-pemadatan 1/12

Mekanika Tanah 1 CIVIL ENGINEERING 2013

UNIVERSITAS TADULAKO

KELOMPOK PEMADATAN TANAH

BAB I

PEMADATAN TANAH

1.1 Tujuan Percobaan

Untuk menentukan hubungan kadar air optimum dan berat isi tanah maksimum pada

percobaan pemadatan.

1.2 Teori Dasar

Pada pembuatan timbunan tanah untuk jalan raya, dan tanah, dan banyak struktur

lainnya, tanah yang lepas (renggang) haruslah dipadatkan untuk meningkatkan berat

olumenya pemadatan tersebut ber!ungsi untuk meningkatkan kekuatan tanah atau

memperbesar kekuatan dukung tanah dan memperkecil pori"pori tanah sehingga gaya

rembes air melalui tanah padat tersebut akan mengecil.

Pemadatan merupakan suatu proses dimana partikel " partikel tanah diatur kembali

dan dikemas menjadi bentuk yang padat dengan bantuan alat mekanis dan bertujuan untuk

mengurangi porositas tanah sehingga memperbesar berat isi tanah atau kering tanah

tersebut. Proses pemadatan berbeda dengan proses konsolidasi merupakan proses

pengurangan olume akibat pembebanan lama. #edangkan pemadatan merupakan proses

pengurangan pori"pori tanah akibat pembebanan yang singkat. Padatan juga dapat

mengurangi besarnya penurunan tanah yang tidak diinginkan dan meningkatkan

kemantapan lereng timbunan (emkbankments).

Peralatan mekanis untuk pemadatan tanah yaitu penggilas besi berpermukaan halus

( smooth - whell rollers), dan penggilas getar (vibratory rollers) adalah alat $alat umum

yang digunakan dilapangan untuk pemadatan tanah. %esin getar dalam (vibriflot ) juga

banyak digunakan untuk memadatkan tanah yang berbutir ( granular soil ) sampaikedalaman yang cukup besar dasri permukaan tanah.






1.2.1

∆γ d

Butiran

padat

tanah

A i r

Butiran

padat

tanah

w2w

1

Kadar air, w

0

γ 1

=

γ d ( w = 0 )

γ 2

B e r a t I s i B a s a h , ( γ )

Prin

sip-prinsip Umum Pemadatan

&ambar 1 ' &ra!ik hubungan kadar air dan berat basah

Pemadatan secara umum mengeluarkan udara dari massa tanah.

Tingkat pemadatan tanah diukur dari berat isi kering (γ d)

Perhatikan gambar diatas '

• Pada saat * γ γ d atau γ γ d (*) γ 1

• +ila secara bertahap bertambah pada usaha pemadatan yang sama ( 1)






γ γ 2 dan γ d (1) γ d (*) ∆γ d

-al ini menunjukkan baha bila air ditambahkan pada saat pemadatan,

air tersebut akan ber!ungsi sebagai unsur pelumas bagi partikel"partikel

tanah sehingga partikel"partikel"partikel tanah tersebut saling

bergeseran satu sama lain dan membentuk posisi yang lebih padat.

• +ila melampaui optimum (2) penambahan kadar air justru cenderung

menurunkan dari tanah.

-al ini disebabkan karena air mengambil tempat yang seharusnya

ditempati oleh partikel"partikel padat dari tanah.

• γ d setelah kompaksi akan naik seiring dengan naiknya kadar air ().

• adar air dimana γ d mencapai maksimum disebut kadar air optimum (optimum

moisture content ).

1.2.2 Uji Pemadatan di Laboratorium dan pesi!i"asin#a

Pengujian pemadatan di laboratorium untuk ealuasi γ d dan optimum, yang

terdiri dari 2 cara yaitu '

1. Uji Proctor #tandar ' energi pemadatan (/) 0 k34m

2. Uji Proctor %odi!ikasi ' energi pemadatan (/) 250 k34m

Kadar air

γ d

Standard

Pr!tr Te"t

Mdi#ed

Pr!tr Te"t

$%er Air Vid$

C&r'e






&ambar 2 ' &ra!ik hubungan kadar air dan berat isi kering

Dari gambar diatas dapat disimpulkan '

a. γ d ma6 dan opt tergantung kepada energi pemadatan.

b. %akin tinggi energi pemadatan makin tinggi γ d ma6

c. %akin tinggi energi pemadatan makin rendah 7opt

d. Tidak ada bagian dari kura pemadatan yang boleh terletak disebelah kanan

(memotong) kura 89ero air oid:.

e. ;ilai γ d ma6 dan opt yang bersesuaian berariasi untuk setiap jenis tanah.

Untuk mendapatkan γ d ma6 dan opt dari suatu tanah adalah sbb '

!. %inimal 06 melakukan uji pemadatan dengan kadar air berariasi.

g. #etelah pemadatan selesai, berat isi basah (γ ) dapat dihitung sebagai berikut '

V

W

=γ

Dimana '

7 +erat tanah g

< <olume tanah m

h. #etelah kadar airnya () diketahui, γ d dapat dihitung sbb '






1$$

%&'1

wd

i. %embuat kura hubungan antara dan γ d sehingga didapatkan γ d ma6 dan opt.

j. γ d ma6 secara teoritis pada suatu tertentu dengan kondisi 8 zero air voids: (pori"

pori tanah sudah tidak ada udaranya lagi) dapat ditulis sbb '

&s

1(

&s.(1

.&s

e1

.&s(((

9a

+=

+=

+=

γ γ γ γ

dimana '

e . &s (untuk keadan tanah jenuh, #1**=)

γ 9a +erat isi pada kondisi 8 zero air voids: g4m

γ +erat isi air g4m

e angka pori

&s +erat spesi!ik butiran padat tanah.

1.2.( )a"tor-!a"tor #an* Mempen*aru+i pemadatan

Disamping adar air, !aktor"!aktor lain yang mempengaruhi pemadatan antara lain '

1. Tipe tanah ( soil type)

2. Usaha pemadatan (compaction effort ).

Pengaruh Tipe / Jenis Tanah

a.Distribusi ukuran butiran.

b.+entuk butiran tanah.

c.+erat spesi!ik bagian padat tanah.

d.3umlah dan jenis mineral lempung yang ada pada tanah.






5 10 15 20100

105

110

115

120

γ d

(lb/ft3)

w (%)

asir

ber!radasi

buru"

#e$pun!

"adar tin!!i

#e$pun!

berlanau

#anau

berpasir

&ambar ' &ra!ik hubungn antara kadar air dan bera isi kering

+entuk Umum ura Pemadatan untuk /mpat 3enis Tanah (>#T% D $ 5?)






Pen*aru+ Usa+a Pemadatan

Energi yang dibutuhkan untuk pemadatan pada uji proctor yaitu

cetakanvolume

penumbuk

jatuhtinggi x

penumbuk

berat x

lapisan

jumlah x

perlapisan

tumbukan jumlah

E

=

a. /nergi pemadatan pada uji proctor standar '

)/5,5%2(/3&5'1230/1

15,5325 33mkJ ft lbft

x x x E ≈−==

b. /nergi pemadatan pada uji proctor modi!ikasi '

)/3,2%3(/250'530/1

5,110525 33mkJ ft lbft

x x x E ≈−==

3ika usaha pemadatan per satuan olume tanah berubah, kura pemadatan juga

akan berubah.

K e p a d a t a n

w

saha e$adatan*in!!i

saha e$adatan

+endah

A

B

-

.






&ambar @ ' &ra!ik hubungan antara kadar air dan kepadatanc. +ila lempung dipadatkan pada kondisi kadar air disebelah kiri 7opt (titik >)

struktur yang terbentuk adalah 8 flokulasi: ini akan menghasilkan orientasi

partikel yang acak dan γ d yang rendah.

d. >pabila meningkat (pada titk +) akan menghasilkan derajat flokukasi yang

lebih rendah dan γ d yang tinggi.

e. 3ika terus ditambah (dari titik + A) akan menghasilkan struktur 8dispersi:.

Pada suatu kadar air tertentu, usaha pemadatan yang lebih tinggi akanmenghasilkan lebih banyak partikel"partikel lempung dengan orientasi yang

sejajar sehingga lebih banyak struktur tanah terdispersi.

Partikel"partikel lebih dekat satu sama lain γ yang lebih tinggi (titik > B /).

Pen*aru+ Pemadatan pada i!at-si!at Tana+ ,o+esi!

Pemadatan

menimbulkan struktur tanah kohesi!.

Perubahan tersebut meliputi '

a. Permeability (daya rembes)

b. Compressibility (kemampumampatan)

c. Soil Strenght (kekuatan tanah).

#ecara umum, pemadatan di lapangan tergantung pada beberapa !aktor '






1. Tipe kompactor

2. Tipe tanah

. adar air

@. etebalan layer (lapisan tanah)

0. 3umlah lintasan penggilas.

Penentuan Berat Isi Hasi Pemadatan di Lapan*an

Prosedur standar untuk menentukan berat isi di lapangan '

1. Sand Cone ethod (>#T% Designation D"1005)

2. !ubber "allon ethod (>#T% Designation D"215C)

. Penggunaan alat ukur kepadatan nuklir.

pesi!i"asi Pemadatan Tana+ di Lapan*an

>da 2 kategori spesi!ikasi untuk pekerjaan tanah '

1. #pesi!ikasi -asil >khir dari Pemadatan

=1**6)D (relati! tanPemada)maks(d

)lap(d

γ

γ =

Pada pemadatan tanah berbutir, spesi!ikasi pemadatannya dapat dalam bentuk

istilah epadatan4erapatan elati! (Dr) atau Pemadatan elati! () yaitu sbb '

−

−=

)(

)(

(min))(

(min))(

lapd

maksd

d maksd

d lapd #r

γ

γ

γ γ

γ γ

)(

($in)

)1(1maksd

d Ro

RoDr

R R

γ

γ =→

−−=

2. #pesi!ikasi untuk Aara Pemadatan

a. %acam dan berat mesin pemadatan.

b. 3umlah lintasan.

c. etebalan tiap lapisan.

1. >lat dan +ahan Eang Digunakan

1. Aetakan berdiameter 1*0 mm berkapasitas @ F 1*"5 m 2 " ?* F 1*"5 m2.

2. >lat tumbuk dengan permukaan rata, berdiameter 0*,? mm seberat 2,@ kg






. >lat pengeluar contih tanah ( dongkrak )

@. ;eraca dengan ketelitian *,*1 gram

0. Gen dengan pengatur suhu (11* H 0 Ic )

5. #patula

C. talang, caan 0 buah

1.@ Persiapan #ampel

1. Aontoh tanah dikeringkan lalu dikeluarkan dengan penumbuk dari karet

2. Tanah yang sudah dihaluskan dibagi dalam 0 bagian dan masing $ masing contoh

tanah dimasukkan dalam plastic dan didiamkan selama 2@ jam.

. #ebelum dimasukkan kedalam plastik contoh tanah terlebih dahulu ditambahkan air

dengan olume berbeda1.0 Aara %elakukan Percobaan

1. %enimbang cetakan pada timbangan dengan ketelitian *,*1 gram

2. %emasang cetakan dengan kepingan alas, kemudian memasukkan contoh tanah 140

tinggi cetakan kemudian ditumbuk 20 kali. Japis kedua dan ketiga diisi lagi dengan

ketinggian yang sama dan jumlah yang sama

. %emasang leher penyambung pada lapisan ketiga (terakhir)

@. %elepas leher penyambung tanah yang tingginya lebih diratakan dengan spatula

0. %enimbang berat cetakan dan tanah yang dipadatkan

5. %engeluarkan contoh tanah dengan alat pengeluar contoh tanah lalu diambil bagian

atas, tengah dan baah, kemudian memasukkan dalam caan dan menimbangnya

C. Aontoh dalam caan dioen selama 2@ jam untuk dihitung kadar airnya

?. #etiap contoh tanah dengan kadar air yang berbeda tadi dilakukan percobaan seperti

langkah diatas.

1.C esimpulan dan #aran

1.C.1. esimpulan

1) >ir dalam proses pemadatan ber!ungsi sebagai pelumas dan apabila air kurang

atau lebih pada proses pemadatan maka pemadatan maksimum sukar dicapai.

2) Pemadatan dilakukan untuk meningkatkan daya dukung tanah dan memperkecil

permeabilitas tanah.

) Dari hasil percobaan, diperoleh kepadatan kering maksimum 1,?? gr4cm, dan

kadar air optimum sebesar @.00 =.






@) #elain itu, didapatkan besarnya nilai berat olume jenuh air ( ɤK>< ) antara

2*,1221 k;4m sampai dengan 21,1C@5 k;4m

1.C.2. #aran

Untuk memperoleh data yang lebih teliti agar memperhatikan hal"hal sebagai

berikut '

1) etebalan tiap lapisan diusahakan sama

2) 3umlah pukulan diperhatikan, jangan sampai kurang atau lebih untuk lapisan $

lapisannya.

) Tinggi jatuh dari hammer selalu sama

@) Posisi hammer selalu tegak lurus.

ambar Aat #an* Di*una"an

>lat penumbuk (hammer)






/kstruder (alat pengeluar contoh tanah)

Aetakan (mould)

Talam

;eraca dengan etelitian

1,* gram

Gen

#patula

Documents

Oke Bab i - Pemadatan