Runi Asmaranto, ST., MT.

PEMADATAN TANAHPEMADATAN TANAHPEMADATAN TANAHPEMADATAN TANAH

Runi Asmaranto, ST., MT.

Konsep Pemadatan:

� Menambah berat volume kering dengan bebandinamis sehingga butiran tanah akan merapat & Mengurangi rongga udara (volume pori mengecil)

Melakukan usaha secara mekanik agar butiran� Melakukan usaha secara mekanik agar butirantanah merapat. Volume tanah akan berkurangyang diakibatkan Volume pori berkurang namunvolume butir tidak berubah. Hal ini bisa dilakukandengan cara menggilas atau menumbuk.

Tujuan Pemadatan:� Memperbaiki kuat geser tanah yaitu menaikkan

nilai kohesi (C) dan sudut geser dalam (θ).

� Mengurangi kompresibilitas yaitu mengurangi

penurunan oleh beban

� Menurunkan permeabilitas (k)

� Mengurangi perubahan volume tanah akibat

perubahan kadar air

� Mengurangi sifat kembang susut tanah (pada

tanah lempung ekspansif)

Pemadatan tanah sering digunakan pada:

� Pemadatan Tubuh Bendungan,

� Pemadatan Jalan Raya,

� Pemadatan Landasan lapanganterbangterbang

� Pemadatan Tanggul Sungai

� Pemadatan Daerah Reklamasi

� dll

Tujuan Pemadatan Tanah akan tercapai

Jika :

� Pemilihan bahan timbunan sesuai dengan kriteria. (contoh: material untuk zone inti bendungan, zone tirai, dll sesuai dengan persyaratan.Teknik Pemadatan (jumlah lapisan, Jumlah � Teknik Pemadatan (jumlah lapisan, Jumlah lintasan, nilai γd optimum yang didapatkan, dll)

� Pemilihan jenis mesin pemadat (kondisi tanah lempung digunakan mesin pemadat yang berbeda dibandingkan tanah pasir)

SIFAT-SIFAT TANAH :

Tanah Berbutir (Granular)

� Kuat geser tanah (τ) cenderung tinggi� Perubahan volume tanah setelah

dipadatkan cukup kecildipadatkan cukup kecil

� Permeabilitas tanah (k) cukup tinggi

� Pelaksanaan pemadatan cenderung

mudah

Tanah berkohesi

Jenis lanau (silt)

� Kuat geser tanah (τ) cukup tinggi� Perubahan volume tanah setelah

dipadatkan cukup besardipadatkan cukup besar

� Sulit dilakukan pemadatan dalam kondisi basah

� Permeabilitas tanah cukup rendah

Tanah kohesif

Jenis lempung (clay)

� Tanah lempung sulit dipadatkan dengan

baik pada waktu sangat basah/jenuh

� Air sulit mengalir ke luar dari pori-pori

tanah karena permeabilitas tanah sangat tanah karena permeabilitas tanah sangat

rendah

� Mempunyai sifat kohesi yang tinggi

namun sudut geser dalam sangat rendah.

Rumus-rumus Pemadatan:

wd +=

1

γγ

dengan ;

γ = berat volume kering (dry density)γd = berat volume kering (dry density)γ = berat volume tanah basahw = kadar air,

γd maksimum (MDD, maximum dry density) akan tercapai pada saat kadar air optimum

(OMC, optimum moisture content)

%100xW

Ww

s

w=

W

V

W=γ

V

Wsd =γ

Pengaruh kadar air (water content)� Tanah kohesif kering merupakan bongkah-bongkah yang sukar

dipadatkan.

� Jika disiram air menjadi Iunak dan lebih mudah dipadatkan,

tetapi semakin besar kadar air tanah maka nilai kepadatan

kering bisa semakin turun.

� Jadi diperlukan suatu nilai yang disebut Kadar Air Optimum

(OMC) (OMC)

� Volume pori pada tanah berisi air dan udara, namun hanya volume udara yang akan berkurang selama proses pemadatan.

� Jika volume air lebih besar maka kepadatan maksimumakan berkurang.

� Air berfungsi sebagai pelumas agar butir-butir tanahmudah merapat. Tapi kadar air yang berlebihan akanmengurangi hasil pemadatan yang dapat dicapai. mengurangi hasil pemadatan yang dapat dicapai.

� Ion H+ pada Air (H2O) akan berikatan dengan muatan negatif permukaan bidang lempung, namun jika semakin banyak air maka ikatan tersebut justru semakin lemah

� Pada proses pemadatan, tenaga pemadatan tertentuakan menghasilkan pemadatan terbesar.

Pemadatan di Laboratorium

Percobaan Proctor

Umumnya ada 2 tipe pemadatan di laboratorium :

1. Proctor Standard

2. Modified Proctor

� Perbedaan kedua-nya adalah pada berat alat � Perbedaan kedua-nya adalah pada berat alat penumbuk dan tinggi jatuh tumbukan.

� Membuat kurva pemadatan yang merupakan grafik hubungan antara MDD dan OMC berdasarkan data-data pengujian di laboratorium

� Benda uji dibuat dengan variasi kadar air yang berbeda-beda.

Kriteria:ASTM D-698ASHTOTanah yang digunakan umumnya lolos ayakan no. 4

Satu set alat Pemadatan Proctor Standard

Cara Standar: Cara Standar:

Energi Pemadatan

Energi pemadatan per volume satuan (E) :

E = (Nb . Nl . W . H) / V ............kJ/m3

Dengan :

N = jumlah pukulan per lapisanNb = jumlah pukulan per lapisan

Nl = jumlah lapisan

W = berat pemukul

H = tinggi jatuh pemukul

V = vol mould (cetakan)

Pemadatan di Lapangan

Sheep Foot Roller

Tamping Rammer

Sheep Foot RollerSmoth Whell Roller

Komatsu Buldozer

Cara Balon Karet (rubber balon)

LATIHAN:

Uji PEMADATAN

Diketahui:

Berat cetakan = 3802 gram

Diameter cetakan = 15.2 cm

Tinggi cetakan = 17.9 cm

kadar air

Penambahan Air ml100 200 300 400 500

Atas Tengah Bawah Atas Tengah Bawah Atas Tengah Bawah Atas Tengah Bawah Atas Tengah Bawah

berat cawan gr 4.7 5.6 5.7 4.1 5.7 5.3 6 5.6 5.9 5.7 5.8 4.2 5.9 4.2 5.5

berat tanah basah + cawan gr 18.9 21.6 24.4 22 24.4 24.8 35.1 21.7 32.8 21.9 22.7 26.1 25.5 21.1 30.2

berat tanah kering + cawan gr 17 19.4 21.9 19.4 21.9 21.8 30.6 19.2 28.6 19.1 19.7 22.4 21.7 18 25.7berat tanah kering + cawan gr 17 19.4 21.9 19.4 21.9 21.8 30.6 19.2 28.6 19.1 19.7 22.4 21.7 18 25.7

berat air (Ww) gr 1.9 2.2 2.5 2.6 2.5 3 4.5 2.5 4.2 2.8 3 3.7 3.8 3.1 4.5

berat tanah kering (Ws) gr 12.3 13.8 16.2 15.3 16.2 16.5 24.6 13.6 22.7 13.4 13.9 18.2 15.8 13.8 20.2

kadar air % 15.447 15.942 15.432 16.993 15.432 18.182 18.293 18.382 18.502 20.896 21.583 20.330 24.051 22.464 22.277

kadar air rata-rata % 15.607 16.869 18.392 20.936 22.931

berat isi

Penambahan Air ml 100 200 300 400 500

berat cetakan gr 3802 3802 3802 3802 3802

berat tanah basah + cetakan gr 7791 7842 8016 8038 7937

berat tanah basah gr 3989 4040 4214 4236 4135

isi cetakan cm3 3249.413 3249.4126 3249.4126 3249.413 3249.413

berat isi basah (γw) gr/cm3 1.228 1.243 1.297 1.304 1.273

berat isi kering (γd) gr/cm3 1.062 1.064 1.095 1.078 1.035

zero air void

Penambahan Air ml 100 200 300 400 500

kadar air (w) % 15.607 16.869 18.392 20.936 22.931

GS gr/cm3 2.415 2.415 2.415 2.415 2.415

berat jenis air ( γw ) 1 1 1 1 1

berat jenis zero air void ( γzav

)1.754 1.716 1.672 1.604 1.554

Grafik Pemadatan

1.70

1.80

zav

1.00

1.10

1.20

1.30

1.40

1.50

1.60

15.00 17.00 19.00 21.00 23.00 25.00

w (kadar air, %)

dry

de

nsi

ty (

gr/

cm3

)

Pemadatan

zero air void

OMC

MDD

TERIMA KASIH