Laporan Csl Anggi

Laboratorium Mekanika Tanah Departemen Teknik Sipil – Fakultas Teknik Universsitas Indonesia

NAMA PRAKTIKAN

KELOMPOK

: Anggi Pranata

1162004012

Eunike Trifosa Woriassy

1162004042

Jaka Purnama

1162004022

Priambodo

1162004005

: BA - 1

TANGGAL PRAKTIKUM : 7 November 2017 JUDUL PRAKTIKUM

: Consolidation Test

ASISTEN

: Aulina Reza Putri

PARAF DAN NILAI

:

I.

PENDAHULUAN

A. Standar Acuan ASTM D 2435 “Standard Test Method for One-Dimensional Consolidation Properties of Soils” SNI 03-2812-1992 “Metode pengujian konsolidasi tanah satu dimensi” B. Maksud dan Tujuan Percobaan 

Menentukan koefisien pemampatan / Compression Index (CC).



Mencari tegangan Pre-Consolidated (PC), untuk mengetahui kondisi tanah dalam keadaan Normally Consolidated atau Over Consolidated .



Menentukan koefisien konsolidasi (CV), yang menjelaskan tingkat kompresi primer tanah.

1 Konsolidasi

Laboratorium Mekanika Tanah Departemen Teknik Sipil – Fakultas Teknik Universsitas Indonesia

C. Alat-alat dan Bahan a.

Alat



Consolidation loading device



Consolidation cell



Ring Konsolidasi



Beban (1; 2; 4; 8; 16; 32 kg)



Jangka sorong dengan ketelitian 0,01 mm



Gergaji kawat dan spatula



Oli, kertas pori, dan batu Porous,



Oven pengering



Dial dengan akurasi 0,002 mm



Stopwatch



Extruder



Timbangan dengan ketelitian 0,01 gr

b. Bahan 

Sampel tanah undisturbed dari tabung

Gambar 11.1 Alat konsolidasi

2 Konsolidasi

Laboratorium Mekanika Tanah Departemen Teknik Sipil – Fakultas Teknik Universsitas Indonesia

D. Teori dan Rumus yang Digunakan Konsolidasi adalah peristiwa penyusutan volume secara perlahan-lahan pada tanah jenuh sempurna dengan permeabilitas rendah akibat pengaliran sebagian air pori. Proses tersebut berlangsung terus sampai kelebihan tekanan air pori yang disebabkan oleh kenaikan tegangan total telah benar-benar hilang. Penurunan konsolidasi adalah perpindahan vertikal permukaan tanah sehubungan dengan perubahan volume pada suatu tingkat dalam proses konsolidasi. Perkembangan konsolidasi di lapangan dapat diketahui dengan menggunakan alat piezometer yang dapat mencatat perubahan air pori terhadap waktu.

Waktu proses konsolidasi bergantung pada beberapa faktor berikut: -

Derajat kejenuhan

-

Koefisien permeabilitas tanah

-

Viskositas dan kompresibilitas dari rongga cairan

-

Panjang dari jalur drainase

Terjadi tiga tahapan yang berbeda dalam proses konsolidasi: o

Tahap I : Terjadi pemampatan awal yang terjadi akibat dari pembebanan awal.

o

Tahap II : Terjadi konsolidasi primer, yaitu saat dimana tekanan air pori secara perlahan dipindahkan kedalam tegangan efektif, yang merupakan akibat dari keluarnya air dari pori-pori tanah.

o

Tahap III: Terjadi Konsolidasi sekunder, yaitu disaat tekanan air pori telah hilang seluruhnya. Pemampatan yang terjadi pada masa ini disebabkan oleh terjadinya penyesuaian plastis dari partikel-partikel tanah.

3 Konsolidasi

Laboratorium Mekanika Tanah Departemen Teknik Sipil – Fakultas Teknik Universsitas Indonesia

Sementara itu, penurunan segera atau yang dapat disebut immediate settlement, merupakan akibat dari deformasi elastis yang terjadi pada tanah kering, basah dan jenuh air tanpa adanya perubahan kadar air.

Teori Tambahan Normally dan Over Consolidated Terkonsolidasi secara normal (normally consolidated) yaitu dimana tegangan efektif yang membebani tanah pada waktu sekarang merupakan tegangan maksimum yang pernah dialami oleh tanah itu. Sedangkan terlalu terkonsolidasi (overconsolidated) yaitu dimana tegangan efektif yang membebani tanah sekarang adalah lebih kecil dari tegangan yang pernah dialami tanah sebelumnya.

Pengertian dan Interpretasi Cv dan Cc Koefisien konsolidasi (Cv) adalah parameter yang menghubungkan perubahan tekanan air pori ekses terhadap waktu. Karakteristik konsolidasi dinyatakan oleh koefisien konsolidasi (Cv) yang menggambarkan kecepatan kompresi tanah terhadap waktu. Koefisien pemampatan volume (Cc) adalah kemiringan dari bagian lurus grafik e - log p’ hasil pengujian konsolidasi di laboratorium.

4 Konsolidasi

Laboratorium Mekanika Tanah Departemen Teknik Sipil – Fakultas Teknik Universsitas Indonesia

Dari penelitian (Terzaghi dan Peck, 1967) untk lempung normally consolidated: Cc = 0.009 (LL – 10) Untuk tanah yang dibentuk kembali (remolded): Cc = 0.007 (LL – 10) Beberapa nilai Cc didasarkan kepada sifat-sifat tanah (Azzouz, 1976) Cc

= 0.01 WN (lempung Chicago) = 0.0046 (LL – 9) (Lempung Brasilia) = 0.208 eo + 0.0083 (Lempung Chikago) = 0.0115 WN (tanah organic, gambut)

Dengan WN = kadar air asli dilapangan (%) dan eo = angka pori (Rahardjo (1994) menyimpulkan bahwa korelasi antara Cc dengan eo lebih baik dari pada korelasi antara Cc dengan LL dan korelasi antara Cc dengan WN.

II .

PRAKTIKUM A. Persiapan Praktikum 1. Berikan ring konsolidometer dan olesi oli diseluruh permukaan bagian dalam, kemudian ukur dimensi (D dan h0) dan massa-nya (Wring) dengan jangka sorong dan timbangan.

5 Konsolidasi

Laboratorium Mekanika Tanah Departemen Teknik Sipil – Fakultas Teknik Universsitas Indonesia

Gambar 11.2 Pengolesan oli ke silinder ring (kiri), pengukuran diameter ring konsolidasi (kanan), dan pengukuran tinggi ring konsolidasi (bawah)

2.

Keluarkan sampel tanah dengan menggunakan extruder dan masukkan ke dalam ring dan ratakan permukaannya dengan spatula. Kemudian timbang beratnya (Ww0).

Gambar 11.3 Tanah dikeluarkan dari tabung dengan extruder (kiri), proses perataan permukaan ring (kanan).

6 Konsolidasi

Laboratorium Mekanika Tanah Departemen Teknik Sipil – Fakultas Teknik Universsitas Indonesia

B. Jalannya Praktikum 1.

Menyusun modul ke dalam sel konsolidasi dengan urutan dari bawah :  Batu pourous  Kertas pori  Sampel tanah dalam ring  Kertas pori  Batu porous  Silinder tembaga yang berfungsi meratakan beban  Penahan dengan 3 mur

Gambar 11.4 Kertas pori dan batu porous (kiri) dan sample tanah dalam ring konsolidasi (kanan)

Gambar 11.5 Silinder tembaga (kiri) dan 3 mur penahan (kanan)

7 Konsolidasi

Laboratorium Mekanika Tanah Departemen Teknik Sipil – Fakultas Teknik Universsitas Indonesia

2.

Memberi air sampai permukaan silinder tembaga tergenang, kemudian set dial menjadi nol sebelum beban ditambahkan; sedangkan lengan beban masih ditahan baut penyeimbang.

Gambar 11.6 Pemberian air hingga permukaan silinder tembaga terendam (kiri) dan pengesetan dial (kanan)

3.

Memberi pembebanan konstan sebesar 1 kg dengan interval waktu 0”, 6”, 15”, 30”, 60”, 120”, 240”, 480”, dan 24 jam. Dan mencatat masingmasing pembacaan pada dial.

4.

Mengulangi percobaan untuk pembebanan 2; 4; 8; 16 dan 32 kg dengan interval waktu 24 jam. Dan mencatat masing-masing pembacaan pada dial.

5.

Melakukan proses unloading yaitu menurunkan beban secara bertahap dari 32; 16; 8; 4; 2; dan 1 kg. mencatat nilai unloading sebelum beban diturunkan.

Gambar 11.7 Proses loading (kiri) dan pembacaan dial untuk setiap waktu (kanan)

8 Konsolidasi

Laboratorium Mekanika Tanah Departemen Teknik Sipil – Fakultas Teknik Universsitas Indonesia

Mengeluarkan tanah dari sel konsolidometer dan ring berikut sampel tanah kemudian ditimbang dan memasukkan ke dalam oven untuk mendapatkan berat kering sampel (Wd) sehingga dapat ditentukan kadar airnya.

III.

PENGOLAHAN DATA a. Data Praktikum CONSOLIDATION TEST (Time - Compression Data) Project

:

Consolidation

Location

:

Fakultas Teknik UI

Description of Soil

:

Tested By

:

R6

Ring dimension

Sample No.

:

Depth of Sample (m)

:

Date of Testing

:

Initial Water Content Determination

Diameter

(cm)

:

6.3163

Wt wet soil + ring (gr)

:

164.75

Height

(cm)

Area

(cm )

2

:

2.0000

Wt dry soil +ring (gr)

:

136.57

:

31.3181

Wt of moisture (gr)

:

Volume

28.18

(cm3)

:

62.6362

Wt of dry soil (gr)

:

76.03

Weight

(gr)

:

60.5400

Water content(%)

:

0.37

37%

Settlement Data Date Load (kg) kg/cm 0.00

1

2

2

4

0.6315

1.2630

2.5261

5.0522

10.1044

1852.00

2042.00

2187.00

2545.00

3342.00

0.10

1820.00

1896.00

2060.00

2330.00

2830.00

3600.00

0.25

1822.00

1900.00

2086.00

2375.00

2870.00

3638.00

0.50

1823.00

1902.00

2117.00

2430.00

2902.00

3778.00

1

1824.00

1903.00

2119.00

2450.00

2950.00

3880.00

2

1824.00

1906.00

2122.00

2460.00

3004.00

3892.00

4

1826.00

1908.00

2131.00

2472.00

3055.00

3900.00

8

1827.00

1912.00

2136.00

2484.00

3090.00

3928.00

15

1829.00

1916.00

2142.00

2494.00

3114.00

3978.00

30

1834.00

1918.00

2150.00

2504.00

3132.00

4012.00

60

1835.00

1923.00

2159.00

2513.00

3146.00

4035.00

end

1852.00

2042.00

2187.00

2545.00

3342.00

4223.00

3686

3736

3844

3918

4186

4223

Final Water Content Determination

Calculation (Hi) (Gs)

:

2.00 cm

Wt. wet + ring (gr)

:

163.28

Wt. dry + ring (gr)

:

136.57

Wt. ring (gr)

:

60.54

Oven dry wt of soil (gr)

:

68.02

Water content (%)

:

39.268

:

2.70

Wt ring + speciment

:

164.75 gr

Wt of ring

:

60.54 gr

Wt wet soil

32

0.3157

Unloading

Specific gravity Konsolidasi

16

1800.00

Loading

Initial height of soils

8

(Wt)

:

104.21 gr

9

gr gr gr gr %

Laboratorium Mekanika Tanah Departemen Teknik Sipil – Fakultas Teknik Universsitas Indonesia

b. Tabel Perhitungan Properti Fisik Tanah Tabel 1.1 perhitungan property fisik tanah

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Diameter ring (d) Luas ring (A) Tinggi ring (Ht) Tinggi sampel (Hi) Specivic Gravity (Gs) Berat (tanah+ring) awal Berat ring Berat tanah basah (Wt) Kadar air awal (Wi) Berat tanah kering (Ws') Berat tanah kering oven (Ws) Tinggi tanah awal (H0) Beda tinggi pori (Hv) Derajat saturasi (Si) Void ratio (e0) Pembacaan awal Pembacaan akhir Beda tinggi (∆H) Tinggi sampel akhir (Hvf) Void ratio akhir (ef) Kadar air akhir (Wf) Po Beda void ratio (∆e) Void ratio (e)

6.3163 1/4 πd2 = 31.318 2 2 2.7 164.75 60.54 104.21 37.06 76.03 68.02 0.8 1.20 96.65 1.49 1800 x 10-4 3686 x 10-4 0.189 1.007 1.252 39.268 0.166374 0.238 1.252

Cm cm^2 Cm Cm Gr Gr Gr % Gr Gr Gr Gr % Cm Cm Cm Cm % Kg/cm2

10 Konsolidasi

Laboratorium Mekanika Tanah Departemen Teknik Sipil – Fakultas Teknik Universsitas Indonesia

c. Contoh Perhitungan 

T90 Tabel 1.2 Contoh plot kurva t90 untuk tiap beban -3

Time (minute)

√Time

1 kg

% strain

2 kg

% strain

4 kg

% strain

8 kg

% strain

16 kg

% strain

32 kg

% strain

0.00

0.00

1800.00

0.00%

1852.00

0.00%

2042.00

0.00%

2187.00

0.00%

2545.00

0.00%

3342.00

0.00%

0.10

0.32

1820.00

38.46%

1896.00

23.16%

2060.00

12.41%

2330.00

39.94%

2830.00

35.76%

3600.00

29.28%

0.25

0.50

1822.00

42.31%

1900.00

25.26%

2086.00

30.34%

2375.00

52.51%

2870.00

40.78%

3638.00

33.60%

0.50

0.71

1823.00

44.23%

1902.00

26.32%

2117.00

51.72%

2430.00

67.88%

2902.00

44.79%

3778.00

49.49%

1

1.00

1824.00

46.15%

1903.00

26.84%

2119.00

53.10%

2450.00

73.46%

2950.00

50.82%

3880.00

61.07%

2

1.41

1824.00

46.15%

1906.00

28.42%

2122.00

55.17%

2460.00

76.26%

3004.00

57.59%

3892.00

62.43%

3

1.73

1826.00

50.00%

1908.00

29.47%

2131.00

61.38%

2472.00

79.61%

3055.00

63.99%

3900.00

63.34%

8

2.83

1827.00

51.92%

1912.00

31.58%

2136.00

64.83%

2484.00

82.96%

3090.00

68.38%

3928.00

66.52%

15

3.87

1829.00

55.77%

1916.00

33.68%

2142.00

68.97%

2494.00

85.75%

3114.00

71.39%

3978.00

72.19%

30

5.48

1834.00

65.38%

1918.00

34.74%

2150.00

74.48%

2504.00

88.55%

3132.00

73.65%

4012.00

76.05%

60

7.75

1835.00

67.31%

1923.00

37.37%

2159.00

80.69%

2513.00

91.06%

3146.00

75.41%

4035.00

78.66%

1440

37.95

1852.00

100.00%

2042.00

100.00%

2187.00

100.00%

2545.00

100.00%

3342.00

100.00%

4223.00

100.00%

Unloading

Penurunan (10 mm)

3686

3736

3844

3918

4186

Dari grafik didapat nilai : √t90 = 0.29 menit t90 = 0.08 menit Tabel 1.3 hubungan beban dengan t90

Beban

t90 (menit)

+( kg ) 1

0.08

2

0.15

4

0.52

8

0.56

16

0.09

32

1.28

11 Konsolidasi

4223

Laboratorium Mekanika Tanah Departemen Teknik Sipil – Fakultas Teknik Universsitas Indonesia

Grafik 1.1 grafik penurunan pada beban 1 kg

 Cv Grafik

Cv =

0.848 𝑥 𝐻 2 𝑡90

H = Half average load height =

1 2

(𝐻𝑟𝑖𝑛𝑔 −

∆𝐻 2

)

Nilai Cv untuk beban 1 kg : H = 0.454 cm t90 = 0.08 menit Cv =

0.848 𝑥 0.3542 0.08

= 1.26 cm2 / menit

12 Konsolidasi

Laboratorium Mekanika Tanah Departemen Teknik Sipil – Fakultas Teknik Universsitas Indonesia Sample Data Sample Volume (V)

Nilai Ht of Soils (Hi)Cv

untuk setiap beban yaitu : 2.00 cm :

Initial Ht of voids (Hv)

Pressure

:

Dry Wt of Soils (Ws)

:

Ht of Solid (Ho)

:

gr 0.80 cm

:

1.49

1.201.4 cmnilai CvInitial Void Ratio (eo) Tabel

68.02

Def. dial

Change

Change

Inst

Averageb

Length of

Time

Coeff. of

reading at

sample

in void

void

ht. for

drainage

for 90%

consol.

ht (∆h)

ratio

ratio

load

path, (Hc)

consol. d

(cv)

(cm) (3)

∆e=∆h/Ho

(cm) (6)

(cm) (7)

(min) (8)

(cm2/min)

(4)

e (5)

0.000

0.000

1.49

0.800

0.400

a (kg/cm2) end of load

(cm) (2)

(1)

62.636 cm3

:

0

0

(9)

0.3157

0.1852

0.185

0.230

1.26

0.707

0.354

0.08

1.26

0.6315

0.2042

0.019

0.024

1.23

0.698

0.349

0.15

0.68

1.2630

0.2187

0.015

0.018

1.21

0.691

0.345

0.52

0.20

2.5261

0.2545

0.036

0.045

1.17

0.673

0.336

0.56

0.17

0.080

0.099

1.07

0.633

0.316

0.09

0.94 0.06

5.0522

0.3342

10.1044

0.4223

0.088

0.110

0.96

0.589

0.294

1.28

5.0522

0.4186

-0.004

-0.005

0.97

0.591

0.295

0.09

0.82

2.5261

0.3918

-0.027

-0.033

1.00

0.604

0.302

0.56

0.14

1.2630

0.3844

-0.007

-0.009

1.01

0.608

0.304

0.52

0.15

0.6315

0.3736

-0.011

-0.013

1.02

0.613

0.307

0.15

0.52

0.3157

0.3686

-0.005

-0.006

1.03

0.616

0.308

0.08

0.96

 dial Cc, Cr ofdan Po load = initial dial reading of following load Final reading preceding

a

b

Average ht. for load increment = Ht. at beginning of load - ½∆H

c

H = length of longest drainage path; for floating ring consolidation = ½ average ht. for given load increment

d

𝑒2 −𝑒1

= reading vs log t curves FromCc the dial 𝑙𝑜𝑔𝑝1 −𝑙𝑜𝑔𝑝2

=

1.07−0.96

log 10.1044−log 5.0522

dimana e2 = e titik 16 = 1.07 e1 = e titik 32 = 0.96 Cr =

𝑒2 −𝑒1 𝑙𝑜𝑔𝑝1 −𝑙𝑜𝑔𝑝2

=

Po =

𝑊𝑡 𝐻𝑖 𝑥𝐴

P2 = 5.0522 P1 = 10.1044

1.26−1.17 log 0.3156−log 2.5261

dimana e2 = e titik 1 = 1.26 e1 = e titik 8 = 1.17

= 0.3611

= 0.099746

P2 = 2.5261 P1 = 0.3156

xH

13 Konsolidasi

Laboratorium Mekanika Tanah Departemen Teknik Sipil – Fakultas Teknik Universsitas Indonesia

Po =



Wt

= 104.21 gr = 104.21 x 10-3 kg

Hi

= 2 cm

A

= 31.3181 cm2

H

= 1 m = 100 cm

104.21 𝑥 10−3 2 𝑥 31,3181

x 100 = 0.1664 kg/cm2

Pc dan OCR Nilai Pc didapat dari grafik di bawah ini :

Grafik 1.2 hubungan void ratio vs pressure

Pc = 2.8 kg/cm OCR =

𝑃𝑐

𝑃𝑜

=

2

2.8 0.1663

= 16.83

14 Konsolidasi

Laboratorium Mekanika Tanah Departemen Teknik Sipil – Fakultas Teknik Universsitas Indonesia



Grafik Hubungan Cv dengan Pressure

Cv vs Pressure 2.50 2.08

Cv (cm2/min)

2.00

1.68

1.50

1.63 1.47 1.12 0.92

1.00 0.50

0.32 0.27 0.29 0.24

0.10

0.00 0.10

1.00

10.00

100.00

Pressure (kg/cm2) Grafik 1.3 Hubungan Cv vs Pressure

IV.

ANALISIS A. Analisis Percobaan Praktikum konsolidasi ini bertujuan untuk mencari nilai tegangan Pre Consolidate (Pc), koefisien konsolidasi (Cv), koefisien pemampatan/ Compression Index (Cc), dan koefisien pemampatan kembali/ Recompression Index (Cr). Alat alat yang digunakan pada praktikum ini masing masing adalah Consolidation loading device digunakan sebagai badan dari alat alat praktikum lainnya , Consolidation cell digunakan untuk tempat diletakkannya sampel yang akan diuji sekaligus agar sampel tersusun dengan benar pada alat , ring konsolidasi digunakan untuk pemadatan tanah uji , Beban digunakan untuk memberikan tekanan pada sampel tanah , jangka sorong digunakan untuk pengukuran dimensi ring pada saat persiapan praktikum , gergaji kawat dan spatula digunakan untuk memotong tanah setelah extruder , oli , kertas pori dan batu porous digunakan agar sampel tanah tidak menempel pada besi saat

15 Konsolidasi

Laboratorium Mekanika Tanah Departemen Teknik Sipil – Fakultas Teknik Universsitas Indonesia

dikeluarkan dari alat , oven digunakan agar terjadi penguapan pada sampel dan menghilangkan kadar airnya, Dial digunakan sebagai skala pada pembacaan hasil, stopwatch digunakan untuk menentukan waktu pembacaan , extruder digunakan untuk menggunakan sampel dari ring , dan yang terakhir timbangan digunakan untuk mengetahui berat sampel sebelum dan sesudah diuji. Sebelum memulai praktikum, praktikan memastikan terlebih dahulu apakah semua alat sudah lengkap dan dicek keadaannya agar jalannya praktikum tidak terhambat. Persiapan praktikum dimulai membersihkan dan megolesi oli di seluruh permukaan ring konsolidometer bagian dalam, hal ini bertujuan agar sampel tanah tidak terjadi keretakan halus dan mudah dilepaskan ketika selesai dalam proses konsolidasi. Kemudian mengukur dimensi D dan ho, dan menimbang massanya (Wring). Setelah itu mengeluarkan sampel tanah dengan extruder lalu memasukkan ke dalam ring dan meratakan permukaan dengan spatula agar proses konsolidasi lebih merata kesemua permukaan tanah. Lalu ring beserta sampel tanah tersebut kemudian ditimbang beratnya (Wwo). Karena alat konsolidasi pada praktikum ini terbatas, praktikan bergabung dengan praktikan dari kelompok lain, sehingga sampel tanah yang sudah ditimbang tadi dimasukkan ke desikator terlebih dahulu sembari menunggu praktikan kelompok lain selesai melakukan praktikum lainnya dan dapat bergabung untuk memulai uji konsolidasi ini. Sampel tanah ditempatkan di desikator agar mempertahankan kelembaban tanah yang peka terhadap pengaruh udara sehingga menjaga agar kadar air tidak meningkat, dan sesuai fungsi dari desikator yaitu mengeringkan dan mendinginkan sampel yang akan digunakan untuk uji kadar air, maka sampel diletakkan di desikator untuk sementara. Disamping itu sebongkah kecil sampel tanah diambil dan diletakkan di can yang sudah diketahui beratnya, kemudian ditimbang menggunakan timbangan digital. Setelah ditimbang, dimasukkan ke dalam oven, keesokkan

16 Konsolidasi

Laboratorium Mekanika Tanah Departemen Teknik Sipil – Fakultas Teknik Universsitas Indonesia

harinya ditimbang kembali. Hal ini bertujuan untuk mencari besarnya nilai kadar air sebelum tanah terkonsolidasi. Praktikan melanjutkan jalannya praktikum setelah persiapan praktikum sudah selesai dan praktikan dari gabungan kelompok telah lengkap. Diawali dengan menyusun sampel yang akan diuji dengan urutan batu porous, kertas pori, sampel tanah dalam ring, kertas pori, batu porous, silinder tembaga dan penahan dengan 3 mur. Pada pelaksanaan praktikum, praktikan menggunakan tisu sebagai pengganti kertas pori. Kertas pori yang diganti dengan kertas tisu ini diperbolehkan. Batu porous yang digunakan merupakan batu pourous dengan permukaan cukup rata dan halus. Fungsi kertas pori dan batu porous adalah untuk menjaga aliran air bisa ke atas dan ke bawah sehingga tidak langsung ke sampel tanah. Silinder tembaga berfungsi sebagai alat untuk meratakan beban yang diterima ring. Sedangkan penahan 3 mur berfungsi sebagai pengikat antara ring dan alat konsolidasi agar tidak terjadi perpindahan yang akan menggangu proses konsolidasi. Sebelum mur dikuatkan, praktikan memastikan terlebih dahulu kondisi lengan alat konsolidasi sudah tegak lurus terhadap lengan tempat meletakan beban. Setelah itu praktikan memberikan air pada sampel yang telah diurutkan hingga permukaan silinder tembaga tergenang. Kemudian melakukan pembacaan awal dial. Pembacaan awal yang didapatkan sebesar 1800. Angka ini menjadi acuan sebagai titik nol pembacaan dial. Selanjutnya, beban sebesar 1 kg diletakkan pada lengan beban. Pada proses loading tersebut terjadi perputaran jarum pada dial. Dial dibaca untuk interval waktu 0”, 6”, 15”, 30”, 60”, 120”, 240”, 480”, 900”, 1800”, 3600” dan 24 jam setelah beban 1 kg diletakkan. Keesokkan harinya pembebanan 2 kg dan seterusnya secara berurutan 4 kg, 8 kg, 16 kg, dan 32 kg. Kemudian setelah proses loading selama total tujuh hari telah berjalan, praktikan melakukan proses unloading dengan menurunkan beban yang ada dari 32 kg menjadi 16 kg, 8 kg, 4 kg, 2 kg, dan 1 kg dan melakukan pembacaan 17 Konsolidasi

Laboratorium Mekanika Tanah Departemen Teknik Sipil – Fakultas Teknik Universsitas Indonesia

dial setiap penurunan beban. Karena terbatasnya waktu untuk praktikum ini, maka pembacaan dial proses unloading tidak dilakukan dalam interval 24 jam, melainkan 6-12 jam . Setelah proses unloading selama total tiga hari selesai, ring beserta sampel tanah dikeluarkan dari alat konsolidasi lalu menghitung beratnya dengan alat timbang digital. Kemudian ring serta sampel tanah tersebut dioven selama satu hari dan ditimbang kembali sehingga

dapat

ditentukan besarnya kadar air sampel tanah setelah konsolidasi.

B. Analisis Hasil Setelah melakukan pengolahan data, maka praktikan mendapatkan nilai koefisien pemampatan (CC), tegangan Pre Consolidate (Pc), koefisien konsolidasi (CV) dan nilai pemampatan kembali Cr). Untuk menentukan nilai Cc dimana e2 adalah angka pori pada pembebanan 16 kg dan e1 adalah angka pori pada pembebanan 32 kg sedangkan P1 merupakan tekanan akibat pembebanan 32 kg dan P2 adalah tekanan akibat pembebanan 16 kg. Sehingga dengan menggunakan rumus di atas, koefisien pemampata dari praktikum ini didapatkan sebesar 0.3611 , Dan selanjutnya Nilai PC diperoleh dengan membuat grafik hubungan antara pressure dengan void ratio (terlampir). Cara pencarian nilai PC dengan grafik lebih lanjut akan dijelaskan dalam analisa grafik menentukan nilai P C. Besarnya nilai PC yang didapatkan adalah 2.8 kg/cm2. Semakin besar tekanan, semakin berkurang nilai angka pori. Koefisien konsolidasi menunjukkan kecepatan pengaliran air pori saat konsolidasi. Untuk menentukan nilai CV terlebih dahulu harus dicari nilai t90 dari masing-masing pembebanan dengan grafik penurunan dengan akar waktu (terlampir). Sehingga nilai CV untuk masing-masing pembebanan dapat dihitung menggunakan rumus : Nilai CV yang diperoleh dalam percobaan untuk masing-masing pembebanan adalah sebagai berikut : 18 Konsolidasi

Laboratorium Mekanika Tanah Departemen Teknik Sipil – Fakultas Teknik Universsitas Indonesia

Beban (kg) 1

t90

0.08

2

0.15

4

0.52

8

0.56

16

0.09

32

1.28

H (cm)

Cv

0.354

1.26

0.349

0.68

0.345

0.20

0.336

0.17

0.316

0.94

0.294

0.06

Berdasarkan nilai Cv yang didapatkan , maka tanah sampel tersebut dapat digolongkan kedalam Mexico City Clay (MH) atau mempunyai plastisitas yang tinggi dengan LL (batas cair) > 50 % , jika berpatokan pada Typical values of Coefficient of Consolidation tersebut. Nilai pemampatan kembali (Cr) diperoleh dengan rumus yang sama dengan rumus yang digunakan untuk menghitung CC. Namun, e2 adalah angka pori saat pembebanan 1 kg dan e1 adalah angka pori saat pembebanan 8kg . Nilai Cr yang diperoleh dalam percobaan adalah 0.099746. Besarnya nilai tegangan awal (P0) juga didapat dengan menggunakan rumus pada pengolahan data diatas dimana Wt adalah berat sampel tanah basah. Hi adalah tinggi tanah awal sampel tanah. A adalah luas penampang sampel tanah. H adalah kedalaman diambilnya sampel tanah. Dari perhitungan didapat nilai Po sebesar 0.1664 kg/cm2. Dengan diperolehnya nilai Po dan Pc, kita dapat mengetahui kondisi tanah normally atau over consolidated dengan membandingkan nilai Pc dengan Po atau yang sering disebut dengan OCR (Over Consolidation Ratio). Apabila hasil perbandingan Pc/P0 = Pc < P0 maka kondisi tanah tersebut adalah Under Consolidated. Dari hasil uji konsolidasi ini didapat nilai OCR = 16.83 dimana nilai Pc > P0 maka kondisi tanah hasil praktikum ini adalah Over Consolidated. Maka dapat disimpulkan bahwa kondisi tanah sampel adalah Over 19 Konsolidasi

Laboratorium Mekanika Tanah Departemen Teknik Sipil – Fakultas Teknik Universsitas Indonesia

Consolidated. Hal ini dapat dikatakan bahwa tanah tersebut telah terkonsolidasi, jadi pada kondisi dahulu tanah tersebut pernah terbebani dengan beban yang lebih besar dari pada kondisi yang sekarang.

C. Analisis Grafik Grafik T90 adalah waktu untuk mencapai konsolidasi 90%. Untuk menentukan t90 dibuat grafik hubungan antara akar selang waktu dengan besarnya penurunan yang terjadi untuk masing-masing beban. Grafik dibuat secara manual menggunakan penggaris (terlampir). Setelah ditentukan semua titiknya, membuat garis singgung di daerah penurunan awal. Kemudian mencari titik potong dengan sumbu akar waktu sebesar 1,15 kali dari titik potong yang pertama tadi untuk dihubungkan dengan titik awal hingga memotong kurva. Titik tersebut yang dinamakan t90. Pada tiap beban kurva yang terbentuk (dapat dilihat di lampiran) dirasa memiliki bentuk yang normal karena sampel tanah mengalami penurunan. Kurva yang berbentuk tidak sempurna karena ada kesalahan data, kesalahan ini disebakan kesalahan praktikan dalam pembacaan dial saat proses loading. Namun hal ini tidak terlalu banyak mempengaruhi dalam menantukan nilai t90. Sehinggat nilai t90 tiap beban tetap dapat ditentukan. Selanjutnya Grafik Penentuan Pc digunakan Untuk menentukan nilai tegangan pra-konsolidasi (PC), dibuat grafik antar perbandingan antara angka pori dengan tegangan akibat beban. Garis dibuat menghubungkan setiap titik dari loading hingga unloading. Kemudian, garis lurus ditarik melalui titik tegangan 0 kg/cm2 dan 10.1044 kg/cm2. Lalu membuat garis sejajar yang menyinggung garis lengkung (garis penghubung titik-titik). Dari perpotongan garis lengkungan dengan garis sejajar dibuat garis horisontal. Selanjutnya, membuat garis yang melalui titik 16 kg dan 32 kg. Terakhir, membuat garis yang membagi sudut antara garis horisontal dan garis titik 16 kg dan 32 kg.

20 Konsolidasi

Laboratorium Mekanika Tanah Departemen Teknik Sipil – Fakultas Teknik Universsitas Indonesia

Titik perpotongan tersebut ditarik garis lurus ke atas dan didapatkan nilai PC. Dari grafik (terlampir) diperoleh nilai tegangan pra-konsolidasi sebesar 2.8 kg/cm2. Dari grafik ini dapat kita simpulkan bahwa semakin besar tekanan, angka pori semakin berkurang. Selanjutnya adalah Grafik Cv vs P yang dibuat dari nilai Cv yang didapat dari hasil pengolahan data (terlampir) dengan P yaitu pembebanan yang dilakukan terhadap sampel tanah. Dari grafik dapat dilihat bahwa nilai koefisien konsolidasi (Cv) tanah yang paling tinggi yaitu 1.26 cm2/menit adalah saat beban 1 kg. yang seharusnya didapatkan saat pelaksaan praktikum ini adalah bahwa semakin besar beban yang diberikan maka semakin besar pula nilai koefisien konsolidasinya. Namun untuk praktikum kali ini, karena ada salah pembacaan dial dan penentuan titik t90 pada excel yang salah , maka didapatkan nilai Cv tidak sebanding dengan beban yang diberikan.

D. Analisis Kesalahan Kesalahan yang dilakukan praktikan selama praktikum dan pengolahan data antara lain : 

Kecermatan dalam pembacaan dial, pengukuran dimensi, dan penimbangan saat praktikum sehingga mempengaruhi keakuratan data yang didapat



Kurangnya ketelitian penggambaran garis untuk grafik t90 yang dilakukan secara manual sehingga mempengaruhi keakuratan nilai t90 yang didapat



Unloading yang dilakukan tidak sesuai dengan ketentuan ( 24 jam ) yang mempengaruhi keakuratan data yang didapat

21 Konsolidasi

Laboratorium Mekanika Tanah Departemen Teknik Sipil – Fakultas Teknik Universsitas Indonesia

V.

APLIKASI Maksud dari uji konsolidasi adalah memberikan beban secara bertahap kepada tanah dan mengukur perubahan volume (atau perubahan tinggi) sampel tanah terhadap waktu. Dengan demikian dapat ditentukan : a. Sifat kemampuan tanah yang dinyatakan dalam indeks kompresi (Cc) dan koefisien pemampatan volume (mv) b. Karakteristik konsolidasinya yang dinyatakan dalam koefisien konsolidasi (Cv) yang merupakan fungsi permeabilitas tanah. Secara tidak langsung nilai permeabilitas tanah (k) dapat ditentukan Aplikasi dari uji konsolidasi yang bisa digunakan di lapangan adalah untuk menentukan penurunan tanah dan juga penurunan konsolidasi. Kedua hal ini perlu diperhitungkan dalam membangun sebuah infrastruktur, karena hampir semua infrastruktur dibangun di atas tanah. Perhitungan penurunan tanah ini dilakukan agar tidak terjadi penurunan tanah yang mendadak atau penurunan yang terlalu besar, karena menyangkut keamanan dari infrastruktur yang dibangun. Hendaknya dalam pembangunan infrastruktur, penurunan tanah haruslah kecil hingga tidak dapat dirasakan oleh orang-orang yang berada di dalam atau di atas infrastruktur tersebut. Jika penurunan tanah yang terjadi sangat besar, akan muncul kemungkinan ketidakstabilan struktur, dan juga didalam praktikum ini praktikan mendapatkan nilai OCR > 1 yang mana OCR merupakan salah satu parameter penentuan settlement atau penurunan tanah , dan berdasarkan perhitungan diatas didapat diketahui bahwa jenis tanah ini adalah tanah Over Consolidation atau tanah yang telah mengalamai tekanan efektif yang lebih besar dimasa lalu sebelum dilakukannya praktikum ini. Contoh aplikasi langsungnya adalah pada pembuatan atau pengerasan jalan.

VI.

KESIMPULAN Berdasarkan hasil percobaan maka didapat : 1. Nilai koefisien pemampatan / Compression Index (Cc) 22

Konsolidasi

Laboratorium Mekanika Tanah Departemen Teknik Sipil – Fakultas Teknik Universsitas Indonesia

Nilai Cc laboraturium = 0.3611 2. Nilai tegangan Pre-Consolidated (Pc) Pc (tegangan maksimum yang pernah dialami tanah pada masa lampau) = 2.8 kg/cm2 P0 (tegangan yang dialami tanah pada masa sekarang) = 0.1664 kg/cm2 OCR = 16.83 Pc > P0 sehingga tanah hasil uji laboraturium ini keadaannya adalah Over Consolidated 3. Nilai koefisien konsolidasi (Cv) untuk tiap beban : Beban (kg)

t90

1

0.08

2

0.15

4

0.52

8

0.56

16

0.09

32

1.28

H (cm)

Cv

0.354

1.26

0.349

0.68

0.345

0.20

0.336

0.17

0.316

0.94

0.294

0.06

4. Nilai koefisien pemampatan kembali / Recompression Index (Cr) Nilai Cr laboraturium = 0.099746

VII.

REFERENSI 

Budhu, Muni. 2007. Soil Mechanics and Foundations 2nd Edition. John Wiley & Sons, Inc.



M Das, Braja. Endah, Noor. B moctar, Indrasurya. 1995. Mekanika Tanah ( Prinsip prinsip Rekayasa Geoteknis ). Jakarta Penerbit Erlangga.

23 Konsolidasi

Laboratorium Mekanika Tanah Departemen Teknik Sipil – Fakultas Teknik Universsitas Indonesia

VIII.

LAMPIRAN

Gambar 1.1 pembacaan dial

Gambar 1.2 penambahan beban

24 Konsolidasi

Laboratorium Mekanika Tanah Departemen Teknik Sipil – Fakultas Teknik Universsitas Indonesia

Gambar 1.3 sampel tanah setelah proses konsolidasi

25 Konsolidasi