Pengujian Pemadatan Tanah (Soil Compaction) AST D-1556
I. Pendahuluan
Pekerjaan
tanah meliputi penggalian, pengangkutan, penyebaran dan pemadatan. Usaha ini
banyak dilakukan diberbagai proyek, seperti pembentukan tanah kemba;I sebagai
perumahan atau industry, jalan raya, bendungan, dan lain sebagainya.
Pemadatan
adalah proses yang memakai tenaga dinamik yang menjadikan tanah lebih padat dan
mengeluarkan udara yang ada dalam tanah. Yang berbeda antara pemadatan dengan
konsolidasi adalah kadar air tanah tidak berubah. Untuk pemadatan tanah
dilapangan biasanya menggunakan alat berat dengan roda silinder sedangkan dalam
uji laboratorium digunakan alat penumbuk dengan berat dan tinggi yang
ditentukan. Dalam pengujian ini sample tanah dimasukan kedalam wadah
silinder dan ditumbuk dengan alat ini
dengan tumbukan yang ditentukan.
Tujuan dari
pemadatan tanah sendiri adalah:
- Meningkatkan kekuatan
geser tanah s = f(c, φ)
- Menurunkan nilai permeabilitas tanah k = f(e)
- Menurunkan nilai pemampatan tanah S = f(e)
Besarnya enersi pemadatan, kandungan air dalam tanah,
serta jenis tanah merupakan faktor-faktor yang mempengaruhi hasil dari suatu
proses pemadatan.
Istilah-istilah
penting dalam pengujian pemadatan di laboratorium yang sering dijumpai yaitu sebagai
berikut:
· Pemadatan (Compaction) adalah proses
merapatnya butiran tanah secara mekanis, yang menyebabkan keluarnya udara dari
ruang pori, sehingga meningkatkan kepadatan tanah.
·
Kadar Air Optimum
(Optimum Moisture Content-OMC) adalah kadar air dari suatu contoh tanah,
yang jika dipadatkan dengan enersi pemadatan tertentu, akan menghasilkan nilai
kepadatan maksimum (g dry maks)
·
Kepadatan Kering
Maksimum ( Maximum Dry Density - g dry maks) adalah kepadatan kering yang didapatkan, jika suatu
contoh tanah dengan kadar air optimum dipadatkan dengan energi tertentu.
·
Prosentase perbandingan antara ∂dry maks yang didapat dari percobaan
di laboratorium merupakan bentuk Pemadatan
Relatif ( Relative Comparation )
· Garis yang menunjukkan hubungan antara g dry dan kadar air (w) untuk tanah dalam keadaan jenuh merupakan Garis Kejenuhan (Saturation/Zero Air Voids Line-ZAVC).
Baca juga disini Pengujian Berat Jenis (Specific Gravity), Pengujian Batas Plastis (Plastis Limit), Pengujian Batas Susut (Shrinkage Limit), Pengujian Batas Cair dengan Cassagrade, Analisis Saringan (Slave Analysis), Sondir Test, Sand Cone Test, dsb.
II. Tujuan
Pengujian
2.1
Praktikan melakukan prosedur yang benar dalam melaksanakan pemadatan
tanah.
2.2
Untuk
enersi pemadatan tertentu,
praktikan dapat menggambarkan grafik hubungan antara
berat isi kering dan kadar air.
2.3
Praktikan dapat
menentukan nilai berat isi kering maksimum (gamma dry maks) dan nilai kadar air
ooptimum (OMC).
2.4 Hubungan antara kadar air dan kepadatan tanah dapat ditentukan oleh praktikan.
III. Peralatan
3.1
cetakan (Mould) dengan
diameter kurang lebih 102 mm dan kurang lebih 152 mm
3.2
Hammer
(alat penumbuk) dengan berat 2,5 kg dan 4,54 kg
3.3
ayakan No. 4 (#4,75 mm)
atau ¾ “ (# 19mm)
3.4
timbangan dengan
ketelitian 1,0 gram
3.5
jangka sorong (caliper)
3.6
extruder (alat pengeluar
contoh tanah)
3.7
Peralatan penentuan kadar air dan oven dengan pengatur suhu
3.8 Talam, mistar, palu karet, alat perata (straight edge), dan tempat sampel.
IV. Persiapan Benda Uji
4.1
bila contoh tanah yang
diterima dari lapangan masih dalam keadaan lembab, maka keringkan dengan cara
diangikan (kering udara) atau dioven dengan suhu maksimum 60oC. Kemudian menumbuk
dengan palu karet untuk
memisahkan gumpalan-gumpalan tanah.
4.2
Tanah hasil tumbukan
(4.1) diayak dengan ayakan no.4 (# 4,75 mm) atau ¾” (# 19 mm).
4.3
Timbang
hasil ayakan masing-masing
sebanyak sebanyak 2,5 kg atau 5 kg, masing-masing sejumlah 6 buah, atau sesuai
petunjuk instruktur.
4.4
Campuran tanah hasil
timbangan (4.3) dengan air sedikit demi sedit, kemudian diaduk sampai merata
lalu diperam/ dsimpan selama 24 jam dalam ember yang telah diberi label.
Agar didapatkan kadar air dilakukan penambahan air.
a.
Kadar
air di bawah kadar air optimum
denagn 3 benda uji
b. Kadar air diatas kadar air optimum dengan 3 benda uji
V. Prosedur Pengujian
5.1
cetakan dalam keadaan
bersih ditimbangn dengan/tanpa alas W1 (gram), ukur tinggi dan diameter
cetakan, serta hitung volume cetakan V (cm).
5.2
Diberi
oli secukupnya pada bagian dalam
cetakan, alas dan leher penyambung untuk memudahkan
proses pengeluaran sampel
tanah.
5.3
Ambil salah satu benda
uji, masukkan sebagian ke dalam cetakan yang di letakkan di atas landasan yang
kokoh, kemudian tumbuk sebanyak 25 kali (standart) atau 56 kali (modifed),
dimana hasil tumbukan mendapatkan tinggi 1/3 atau 1/5 tinggi cetakan.
5.4
Toleransi ketebalan untuk
masing-masing lapisan adalah kurang lebih 0.5 cm, terkecuali untuk lapisan
terakhir dengan toleransi kurang lebih 0.5 cm.
5.5
Permukaan
tanah
hasil pemadatan sebelumnya harus dikasarkan dengan pisau atau spatula sebelum menambahakan tanah
untuk pemadatan lapis berikutnya.
5.6
Potong
kelebihan tanah dengan pisau perata (straight edge) setelah melepas leher
penyambung.
5.7
Bagian
luar dan timbang dengan / tanpa alas (W2) dibersihkan.
5.8
Alat
pengeluar sampel
tanah (extruder) untuk
mengeluarkan tanah dari dalam cetakan.
5.9
Ambil
tanah benda uji dengan dibelah
pada tiga bagian (atas, tengah, dan bawah) untuk dicari kadar airnya.
5.10 Untuk keseluruhan benda uji yang disiapkan ulangi tahap (5.3 s.d 5.7).
VI. Perhitungan
Rumus
–rumus yang digunakan:
6.1 Berat isi tanah basah
6.2 Berat
isi tanah kering
6.3 Berat isi kering ZAVC
Dimana:
γwet
= berat isi basah
γdry = berat isi kering
γw = berat isi air
ZAVC = berat isi kering ZAVC
Gs = berat jenis tanah
V = volume cetakan
w = kadar air benda uji
W1 = berat cetakan dengan atau tanpa alas
W2 = berat cetakan dengan atau tanpa alas+benda
uji
1.1
Gambarkan grafik hubungan
antara berat isi kering tanah (γdry)
dan kadar air (w) kemudian dapatkan nilai berat isi kering tanah maksimum (γdry
maxs) dan kadar air optimum (OMC) dari grafik tersebut.
Catatan : untuk pembuatan grafik dari hasil compaction, perlu dicantumkan juga batas Zero Air Void Contain (ZAVC), yang bisa dihitung dengan rumus.
VII.
Kesimpulan
Pengujian
pemadatan tanah mencari besarnya energi pemadatan, kandungan air serta garis
kejenuhan suatu tanah yang memiliki hubungan sebagai landasan struktur bangunan
diatas pondasi.
Dari
hasil pengujian tanah laboratorium dapat diambil beberapa kesimpulan antara
lain :
a. Pengujian
kadar air :
· sample
A : 52,94118
· sample
B : 46,10778
· sample
C : 54,16667
b. Kepadatan
tanah :
· pada
berat isi tanah basah :
Rata-rata dari kadar air 10 %, 15 % ,20 %,
25 % dan 30% memiliki beraat isi tanah basah sebesar 1,53 gram.
· Berat
isi tanah kering :
Rata-rata dari kadar air 10 %, 15 % ,20 %, 25 % dan 30% memiliki beraat isi tanah kering sebesar 1,276 gram.
VIII. Lampiran
PROYEK : PEMADATAN TANAH Tgl Pengujian :
LOKASI : Laboratorium Dikerjakan :
JENIS TANAH : Diperiksa :
PEMADATAN TANAH
ASTM D – 1556
StandarPemadatan : Proctor Standart
|
Ø Cetakan |
: 10,15 cm |
Tinggi |
: 11,76 cm |
Volume |
951.06 |
||
|
Jumlah Lapis |
: 3 |
JumlahTumbukan |
: 25 |
BeratPenumbuk |
: 2,5 kg |
||
|
Penentuan Kadar Air |
||||
|
Nomorcawan |
(A) |
A |
B |
C |
|
Beratcawan |
(B) |
10 |
14.2 |
14.3 |
|
Beratcawan + tanahbasah |
(C) |
25.6 |
38.6 |
29.1 |
|
Beratcawan + tanahkering |
(D) |
20.2 |
30.9 |
23.9 |
|
Berat air |
(E=C-D) |
5.4 |
7.7 |
5.2 |
|
Berat tanahkering |
(F=D-B) |
10.2 |
16.7 |
9.6 |
|
Berat tanahbasah |
(G=C-B) |
15.6 |
24.4 |
14.8 |
|
Kadar air |
(W) |
52.94118 |
46.10778 |
54.16667 |
|
Penentuan Kepadatan |
|||||
|
Nomor cawan |
A |
B |
C |
D |
E |
|
Kadar air |
10% |
15% |
20% |
25% |
30% |
|
Berat cawan + tanah |
3090 |
3200 |
3300 |
3220 |
3260 |
|
Berat cetakan |
1760 |
1760 |
1760 |
1760 |
1760 |
|
Berat tanah basah |
1330 |
1440 |
1540 |
1460 |
1500 |
|
Berat isi tanah basah |
1.40 |
1.51 |
1.62 |
1.54 |
1.58 |
|
Berat isi tanah kering |
1.27 |
1.32 |
1.35 |
1.23 |
1.21 |
 |
| Grafik Pemadatan Tanah |
