LAPORAN PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH PDF

Preview

Summary

LAPORAN PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH MAKALAH UNTUK MEMENUHI TUGAS MATAKULIAH Teori dan Praktik Mekanika Tanah Yang diampu oleh Drs. Eko Setyawan, S.T.,M.T. Disusun Oleh Fenia Eva Saputri 180521629019 Firsta Yulindra Suja’i Putri 180521629014 Fitria Istiqomah Rizki 180521629030 Fitri Firdaus 180521629010...

Description

LAPORAN PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH

MAKALAH UNTUK MEMENUHI TUGAS MATAKULIAH Teori dan Praktik Mekanika Tanah Yang diampu oleh Drs. Eko Setyawan, S.T.,M.T.

Disusun Oleh Fenia Eva Saputri

180521629019

Firsta Yulindra Suja’i Putri

180521629014

Fitria Istiqomah Rizki

180521629030

Fitri Firdaus

180521629010

Fiwanzah

180521629038

UNIVERSITAS NEGERI MALANG FAKULTAS TEKNIK November 2019

DAFTAR ISI Halaman Judul ............................................................................................................................. i Daftar Isi....................................................................................................................... ii 1. Analisa Saringan (Sieve Analysis) ........................................................................... 1 2. Uji Batas Cair Cassagrande (Liquid Limit) ............................................................. 4 3. Uji Batas Plastis (Plastic Limit) ............................................................................... 7 4. Uji Batas Susut (Shringkage Limit) ......................................................................... 9 5. Permeabilitas Tanah (Constand Head and Falling Head) ...................................... 12 6. Uji Berat Jenis (Specifik Grafity Test) ................................................................... 16 7. Pengujian Kepadatan Ringan ................................................................................. 20 8. Sand Cone Test ...................................................................................................... 25 9. Kuat Tekan Bebas ( Unconfined Compression Test). ............................................ 28 10. Pengujian Geser Langsung (Direct Shear Test) ................................................... 33

II

ANALISA SARINGAN SIEVE ANALYSIS 1. TUJUAN Tujuan analisa saringan (Sieve Analysis) adalah memperoleh distribusi besaran atau jumlah persentase butiran baik agregat halus dan agregat kasar. Distribusi yang diperoleh dapat ditunjukan dalam tabel atau grafik. 2. DASAR TEORI Analisis saringan agregat adalah suatu kegiatan analisis yang digunakan untuk menentukan presentase berat butiran agregat yang lolos dalam suatu set saringan, yang angka persentase kumulait digambarkan pada grafik pembagian butir. Ukuran butir yang maksimum dan agregat ditunjukan dengan saringan terkecil dimana agregat tersebut masih bisa lolos 100%. Ukuran nominal maksimum agregat adalah ukuran saringan maksimum agregat adalah ukuran saringan yang terbesar dimana diatas saringan tersebut terdapat sebagian agregat yang tertahan. Ukuran butiran maksimum dan gradasi agregat di kontrol oleh spesifikasi susunan dari butiran agregat sangat berpengaruh dalam perencanaan suatu perkerasan. Ukuran butiran tanah ditentukan dengan menyaring sejumlah tanah melalui seperangkat saringan yang disusun dengan lubang yang paling besar berada paling atas dan makin kebawah makin kecil. Jumlah tanah yang tertahan pada saringan tersebut disebut salah satu dari ukuran butir sampel tanah.

Saringan yang digunakan yaitu no ¾, 3/8, 4, 10, 20, 30, 40, 50,100, 200 dan pan. Berat tanah yang tertahan ditiap saringan dihitung beratnya dan persentase kumulatif dari berat tanah yang melewati tiap saringan dihitung beratnya.

1

3. METODE PERCOBAN A. Peralatan : 1. Mesin pengguncang saringan (Sieve Shaker) 2. Saringan (Sieve) 3. Timbangan ketelitian 0,01 gram 4. Talam B. Langkah Kerja : 1. Bersihkan masing-masing saringan + pan yang akan digunakan, kemudian timbang masing-masing saringan tersebut dan susun sesuai standard yang dipakai. 2. Letakkan susunan saringan tersebut diatas alat pengguncang. 3. Keringkan benda uji dakam oven dengan temperatur 60 C sampai dapat digemburkan, atau dengan panas matahari, kemudian tumbuk dengan palu. 4. Masukkan benda uji kedalam susunan saringan kemudian tutup. 5. Kencangkan penjepit sususnan saringan. 6. Hidupkan motor penggerak mesin pengguncang selama 10-15 menit. 7. Setelah dilakukan pengguncangan selama 10-15 menit, mesin pengguncang dimatikan. Biarkan selama 5 menit untuk memeberi kesempatan agar debudebu mengedap. 8. Timbang berat masing-masing saringan beserta benda uji yang tertahan didalamnya, demikian pula dengan pan. 4. DATA HASIL PERCOBAN A. Tabel Pengujian Pendahuluan Analisa Saringan Berat tanah total: 1740 gram

No [A]

Diameter Saringan [B]

Berat Saringan Kosong [C]

Berat Saringan + Tanah [D]

Berat Tanah Tertahan [E]

Kumulatif Tanah Tertahan [F]

% Kumulatif Tanah Tertahan [G]

% Kumulatif Tanah Lolos [H]

3/8

9.500

557,5

557,5

0

0

0

100

4

4.750

455

455

0

0

0

100

10

2.000

416,3

568,8

152,5

152,5

9,19

90,80

20

0.850

423,3

990

566,7

719,2

43,37

56,62

30

0.600

411,7

680

268,3

987,5

59,55

40,44

40

0.425

406,2

564

157,8

1145,3

69,06

30,93

50

0.300

403,6

485

81,4

1226,7

73,97

26,02

100

0.050

395

620

225

1451,7

87,54

12,45

200

0.075

346

445,5

99,5

1551,2

93,54

6,45

PAN

0.000

455

562

107

1658,2

100

0

2

B. Grafik Saringan Terhadap Persentase Berat Kumulatif Tanah Lolos.

% Berat Kumulatif Tanah Lolos 120 100 80 60 40 20 0 3 per8

4

10

20

30

40

50

100

200

PAN

No. Saringan

5. KESIMPULAN Jadi persentase hasil analisa saringan dalam menentukan jenis tanah berdasarkan ukuran butir pada sampel tanah yang diuji sebanyak 1740 gram Berdasarkan grafik analisis saringan agregat halus didapatkan hasil bahwa tanah yang diuji didominasi oleh agregat kasar atau menurut british standard disebut daerah gradasi I.

3

UJI BATAS CAIR CASSAGRANDE LIQUID LIMIT (LL) SK SNI M-0701989-F 1. TUJUAN Tujuan dari pengujian uji batas cair adalah untuk menentukan kadar air tanah pada batas cair dengan cara Cassagrande yang akan digunakan untuk menentukan sifat dan klasifikasi tanah. 2. DASAR TEORI Batas cair didefinisikan sebagai kadar air yang paling rendah dimana tanah berada dalam keadaan cair atau suatu keadaan dimana tanah berubah dari keadaan cair menjadi keadaan plastis. Batas cair juga dinyatakan dalam persen berat kering, dimana kedua penampang tanah yang hampir bersentuhan tetapi tidak saling melimpahi satu terhadap yang lain, ketika dalam cawan mengalami pukulan dari arah bawah. Dalam pengujian ini hasil-hasilnya sangat dipengaruhi oleh unsur manusia. Proses pengujian uji batas cair yaitu bersinggungannya kedua sisi tanah harus terjadi karena aliran dan bukan karena geseran antara tanah dan mangkok. Selama berlangsungnya percobaan , kadar air harus dijaga konstan (pencampuran dilakukan dari kadar air terendah kemudian berurutan menuju yang lebih tinggi). Untuk memperoleh hasil yang teliti, jumlah pukulan diambil antara 10-20, 20-30, 30-40, dan 4 kali pengujian. Alat pembuat alur Cassagrande digunakan tanah berbutir halus (lempung) sedangkan type ASTM untuk tanah lempung kepasiran.

Benda uji yang digunakan Benda jenis tanah yang mempunyai butiran lebih halus dari saringan No.40 (0,42 mm), langsung digunakan tanpa melakukan

4

pengeringan dan penyaringan terlebih dahulu. Untuk tanah yang mempunyai butiran yang lebih kasar dari saringan No.40, terlebih dahulu dikeringkan di udara terbuka, kemudian disaring dengan saringan No. 40. 3. METODE PERCOBAAN A. Peralatan : 1. Alat batas cair standard (Atterberg) 2. Alat pembuat alur - Grooving tool (ASTM) untuk tanah kepasiran - Grooving tool (Cassagrande) untuk tanah kohesif 3. Spatula 4. Botol, berisi air suling (Botol semprot) 5. Plat kaca 6. Tin box (cawan) 7. Desikator 8. Oven 9. Timbangan dengan ketelitian 0,01 gram B. Langkah Kerja 1. Siapkan mangkok batas cair, bersihkan lemak atau kotoran yang menempel dengan menggunakan eather. 2. Atur ketinggian jatuh mangkok, dengan cara sebagai berikut : - Kendurkan dua baut penjepit, lalu putar handle/tuas pemutar sampai posisi mangkok mencapai ketinggian jatuh setinggi 10 mm. - Untuk menentukan tinggi jatuh mangkok, kendurkan baut belakang, angkat mangkok masukan bagian ujung tungkai pemutar ASTM tepat masuk diantara dasar mangkok dan alasnya, kencangkan kembali baut bagian belakang. 3. Ambil sample tanah sekitar 100 gram yang lolos saringan No. 40 lalu letakkan diatas plat kaca pengaduk. 4. Tambahkan air suling sedikit demi sedikit, aduklah sampai tanah tersebut menggunakan spatula sampai homogen. 5. Setelah didapat campuran homogen, ambil sample tanah tersebut, masukan kedalam mangkok batas cair. Ratakan permukaannya sehingga sejajar dengan dudukan alat. Bagian yang peling tebal kurang lebih 1 cm. 6. Buatlah alur dengan cara membagi dua benda uji dalam mangkok tersebut, Gunakan alat pembuatan alur (Grooving tool) melalui garis tengah mangkok secara simetris dengan posisi tegak lurus permukaan mangkok. 7. Putar tuas/handle pemutar dengan kecepatan 2 putaran perdetik (dalam 1 detik mangkok jatuh 2 kali) sampai 2 sisi tanah bertemu sepanjang 1/2'” (12,5 mm). Catat jumlah pukulan yang terjadi untuk mencapai kondisi yang bersinggungan tersebut. 8. Ambil sebagian benda uji dari mangkok tersebut dengan menggunakan spatula, masukkan kedalam tin box (cawan). Tentukan kadar air tanah. Sisa benda uji diletakkan kembali diatas plat.

5

9. Ulangi prosedur pengujian mulai dari prosedur No. 4 s/d No. 7 dengan variasi penambahan air yang berbeda. 4. DATA HASIL PERCOBAN A. Data Liquid Limit (LL) Uraian Jumlah ketukan Cawan Cawan + tanah basah Cawan + tanah kering Berat Air Tanah Kering Kadar Air Nilai LL (%)

A 39 16,21 55,91 35,68 20,23 19,47 103,90

A B C D=B-C E=C-A D/E x 100%

B 37 15,95 56,78 38,80 17,98 22,85 78,69 75,00

C 17 5,32 55,13 35,40 19,73 30,08 65,59

B. Grafik Nilai Liquid Limit (LL)

Grafik Nilai LL 11000,00% 10500,00% 10000,00% 9500,00% 9000,00% 8500,00% 8000,00% 7500,00% 7000,00% 6500,00% 6000,00%

103,90

78,69 65,59

5

10

15

20

25

30

35

40

45

5. KESIMPULAN Berdasarkan analisa grafik nilai liquid limit (LL) didapatkan nilai sebesar 75%. Nilai batas cair tanah (Liquid Limit) tersebut dapat dilihat dari besaran kadar air dalam persen yang ditentukan dari 25 ketukan pada pengujian. Dari data peroleh persamaan grafik yang menunjukkan bahwa semakin kecil ketukan maka makin banyak kadar airnya, sebaliknya semakin banyak ketukannya maka semakin sedikit kadar airnya.

6

UJI BATAS PLASTIS PLASTIC LIMIT (PL) SK-SNI-06-1989-F 1. TUJUAN Tujuan dari pengujian batas plastis untuk menentukan kadar air tanah pada batas keadaan plastis dan keadaan semi padat (batas plastis) yang akan digunakan unyuk menentukan jenis, sifat dan klasifikasi tanah. 2. DASAR TEORI Suatu hal yang penting pada tanah berbutir halus adalah sifat plastisitasnya. Plastisitas disebabkan oleh adanya partikel mineral lempung dalam tanah. Istilah plastisitas menggambarkan kemampuan tanah dalam menyesuaikan perubahan bentuk pada volume yang konstan tanpa retak-retak atau remuk. Bergantung pada kadar air, tanah dapat berbentuk cair, plastis, semi padat, atau padat. Kedudukan fisik tanah berbutir halus pada kadar air tertentu disebut konsistensi. Konsistensi bergantung pada gaya tarik antara partikel mineral lempung. Sembarang pengurangan kadar air menghasilkan berkurangnya tebal lapisan kation yang menyebabkan bertambahnya gaya tarik partikel. Bila tanah dalam kedudukan plastis, besarnya jaringan gaya antar partikel akan sedemikian hingga partikel bebas menggelincir antara satu dengan yang lain, dengan kohesi yang tetap terpelihara. Pengurangan kadar air menghasilkan pengurangan volume tanah. Menggunakan benda uji lolos saringan No. 40. Dalam perhitungan batas plastis benda uji ditentukan berdasarkan nilai kadar air benda uji tersebut. Contoh tanah dinyatakan Non plastis (NP) apabila batas cair dan batas platis tidak bisa dipadatkan. Dari nilai batas plastis dapat dihitung nilai indeks plastis dengan menggunakan rumus sebagai berikut :

Ip = W1 - Wp Dimana : Ip = Indeks plastisitas W1 = Batas cair Wp = Batas plastis

3. METODE PERCOBAAN A. Peralatan 1. Plat kaca 2. Batang pembanding dengan diameter 3 mm 3. Spatula 4. Botol (berisi air suling) 5. Mangkok pengaduk 6. Tin box (cawan) 7. Oven

7

B. Langkah Kerja 1. Ambil benda uji saringan No. 40 sebanyak 20 gram. 2. Letakkan pada mangkok pangaduk atau plat kaca, lakukan pengadukan dengan menambah air suling sedikit demi sedikit, atau kadar air merata (homogen) 3. Setelah didapat campuran yang homogen, buatlah bola-bola seberat ± 8 gram, kemudian bola-bola tersebut digeleng-gelengkan diatas plat kaca dengan ujung jari tangan dengan kcepatan penggelengan 80-90 giling/menit, sampai retak-retak pada diameter 3 mm dan bandingkan dengan batang pembanding. Apabila belum mencapai diamter 3 mm benda uji sudah retak, satukan kembali kemudian tambahkan air sedikit demi sedikit dan aduk hingga homogen. Bila penggelengan tanah mencapai diameter lebih kecil dari 3 mmtanpa menunjukan keretakan, maka benda uji dibiarkan beberapa saat di udara. 4. Ambil benda uji yang telah mencapai keretakan pada diameter 3 m, masukkan kedalam tin box (cawan), tentukan kadar airnya dengan menggunakan metoda pengujian kadar air. 4. DATA HASIL PERCOBAAN A. Plastic Limit (PL) Percobaan Cawan A Cawan + tanah basah B Cawan + tanah kering C Berat Air D=B-C Tanah Kering E=C-A Kadar Air D/E x 100% Nilai PL (%) B. Indeks Plastisitas (IP) = 75,00 IP = 33,76

%

A 14,68 17,75 16,86 0,89 2,18 40,83

B 3,47 5,14 4,68 0,46 1,21 38,02 41,24

C 3,67 6,35 5,52 0,83 1,85 44,86

41,24

5. KESIMPULAN Berdasarkan data praktikum didapatkan nilai plastic limit (PL) sebesar 41,24%. Hasil tersebut didapatkan dari rata-rata perhitungan kadar air pada tanah yang diuji. Dan indeks plastisitas (IP) dihitung dari nilai liquid limit (LL) dikurangi dengan plastic limit (PL) sehingga didapat indeks plastisitas (IP) sebesar 33%. Pada keadaan plastis suatu tanah pada kadar air tertentu akan memiliki gaya kohesif yang besar dan kadar air yang tepat sehingga partikel tanah dapat tergelincir tanpa berubah dari keadaan plastis. Ketika kadar air lebih sedikit maka partikel tanah tidak mempunyai bidang lincir yang cukup sehingga bisa terjadi retakan atau meninggalkan keadaan plastisnya.

8

UJI BATAS SUSUT SHRINKAGE LIMIT AASTO T-92-68 1. TUJUAN Tujuan dari uji batas susut adalah untuk menentukan kadar air pada batas semi padat ke keadaan padat yang disebut batas susut dan digunakan untuk menentukan sifat-sifat tanah. 2. DASAR TEORI Tanah akan menyusut apabila air yang dikandung secara perlahan-lahan hilang dari dalam tanah. Batas susut tanah adalah kadar air minimum dimana masih dalam keadaan padat atau keadaan diantara keadaan semi padat dan keadaan padat. Menggunakan benda uji lolos saringan No. 40 sebanyak 30 gram. Dalam perhitungan uji batas susut mentukan kadar air benda uji dengan menggunakan metode pengujian kadar air. Menetukan volume benda uji basah maupun kering dengan cara sebagi berikut : Volume benda uji =

Berat air raksa B.J air raksa

Untuk menetukan batas susut dapat diketahui dengan rumus sebagai berikut : SL = W-(

𝑉−𝑉b 𝑊0

∗ 100%)

Dimana : SL = batas susut W = kadar air benda uji W0 = berat benda uji kering V = volume benda uji basah Vb = volume benda uji kering 3. METODE PERCOBAAN A. Alat 1. Prong plate - Cawan porselin - Monel dish - Cristalizing dish : - dish (dia. 5 cm), overflow dish (dia. 9 cm) 2. Spatula 3. Plat kaca - Plat kaca tanpa jarum - Plat kaca yang mempunyai 3 buah jarum/kaki (prong plate) 4. Gelas ukur 5. Timbangan 6. Air raksa 7. Oven 9

B. Langkah kerja 1. Letakkan tanah tersebut dalam porselin dish, tambahkan air suling sedikit demi sedikit untuk mengisi seluruh pori-pori tanah. Jumlah air yang diperlukan untuk mencapai konsistensi agar mudah diaduk kira-kira sedikit lebih tingi di atas penambahan air untuk pengujian batas cair. 2. Olesi bagian dalam monel dish dengan vaselin/grease secara merata untuk mencegah lekatan benda uji dengan monel dish. 3. Isi 1/3 bagian monel dish dengan pasta tanah yang telah dipersiapkan lalu pinggir monel dish diketuk-ketuk ringan sehingga pasta tanah mengisi rongga monel dish secara merata dan memadat. Lakukan hal yang sama untuk lapisan berikutnya sehingga pasta tanah mengisi monel dish sampai penuh dan padat dan tidak ada gelembung udara yang terperangkap. 4. Ratakan permukaan benda uji yang mengisi monel dish dengan spatula. 5. Timbang monel dish dan benda uji basah, keringkan di udara pada temperature ruang hingga nampak perubahan warna dari warna gelap ke warna terang. Kemudian masukkan ke dalam oven dengan temperature constant yaitu 110± 5°C selama 24 jam. 6. Tentukan volume benda uji basah dengan cara sebagai berikut : 6.1 Tentukan berat monel dish kosong. 6.2 Letakkan monel dish diatas criztalizing dish, isi monel dish dengan air raksa sampai meluap, tekan permukaan monel dish dengan plat kaca agar air raksa dapat mengisi seluruh volume monel dish. 6.3 Tentukan volume monel dish dengan menentukan berat air raksa yang terdapat pada monel dish. Volume monel dish merupakan volume benda uji basah (V). 7. Tentukan volume benda uji kering dengan cara sebagai berikut : 7.1 Tentukan berat criztalizing dish dalam keadaan kosong. 7.2 Ulangi langkah prosedur 6.2, buang air raksa yang melimpah pada criztalizing dish. 7.3 Masukkan benda uji yang sudah kering ke dalam monel dish yang berisi air raksa, tekan dengan menggunakan prong plate sampai benda uji tenggelam dan nampak benda uji tertutup seluruhnya oleh air raksa. 7.4 Catat berat air raksa yang melimpah pada criztalizing dish. Berat ini menunjukkan volume benda uji kering (V0) . 4. DATA HASIL PERCOBAAN Diketahui: Tinggi cawan : Diameter cawan :

1,3 cm B. Cristalizing dish besar : 4 cm B. Cristalizing dish kecil :

10

45,31 gr 22,78 gr

Uraian Uji

Berat Cawan Cawan + Tanah Basah Cawan + Tanah kering Berat Tanah Basah (W) Berat Tanah kering (W0) Berat Air (Ww) Berat Jenis Air Raksa Cawan + Air Raksa Berat Air Raksa Tanah Basah Volume Tanah Basah (V) Berat Air Raksa + B. LB Berat Air Raksa Tanah Kering Volume Tanah Basah (V0)

Satuan

Hitungan

gr gr gr gr gr gr

W1 W2 W3 W = W2 - W1 W0 = W3 - W1 Ww = W - W0

gr/cm3 gr gr gr gr

W4 W5 = W4 - Cawan W5 / BJ. Raksa W6

gr gr/cm3

W7 = W6 - B.LB W7 / BJ Raksa

1

2

10,07 34,18 23,99 24,11 13,92 10,19

10,06 33,85 23,76 23,79 13,7 10,09

13,5 236,18 234,9 226,11 224,84 16,74889 16,65481 171,43 169,77 126,12 9,342

124,46 9,219

Perhitungan batas susut: Uraian Hitungan 1. Kadar Air Aw...