Pengujian Penetrasi Kerucut Dinamis / Dynamic Cone Penetration (DCP)

1. Pendahuluan

Percobaan kerucut dinamis (DCP) merupakan salah satu pengujian yang dilakukan di lapangan, yang secara tidak langsung dapat dipakai untuk menentukan nilai CBR dari tanah dasar (Sub-Grade). Pelaksanaan percobaan ini sangat mudah dan hasilnya dapat diperoleh secara cepat, sehingga lebih ekonomis jika dibandingkan dengan melakukan pengujian CBR lapangan secara konvensional. Meskipun demikian, untuk mendapatkan korelasi nilai CBR lapangan yang tepat, disarankan agar dalam pelaksanaan percobaan ini, dilakukan pula percobaan CBR secara paralel.

Melalui pengujian ini dapat diperoleh sebuah rekaman yang menerus dari kekuatan relatif tanah (CBR) sampai dengan kedalaman 90 cm di bawah permukaan sub-grade. Lapisan dari material perkerasan yang ada harus dibuang terlebih dahulu sebelum percobaan ini dilaksanakan. Pengukuran dan pencatatan data lapangan terdiri atas pasangan jumlah tumbukan (n) dan kedalaman penetrasi (cm).

"Artikel DCP kali ini bedasarkan pada standar ASTM  D 6951 - 03"

2. Peralatan

Peralatan utama yang digunakan dalam penyelidikan terdiri dari:

1. Penumbuk seberat 8 kg (17.6 lb) atau 4.6 kg (10.1 lb) yang dapat dijatuhkan bebas setinggi 57,5 cm (22.6 inch), melalui sebuah batang peluncur bergaris tengah 16 mm (⁵/₈ inch), yang dilengkapi dengan landasan pemukul (anvil),
2. Batang penetrasi terdiri dari besi/baja bulat bergaris tengah 16 mm (⁵/₈ inch) sepanjang  ± 100 cm, yang dilengkapi dengan kerucut pada ujungnya,
3. Batang pengukur yang disambungkan pada landasan penumbuk dan batang penetrasi, namun harus bergerak bebas vertikal pada sambungan dengan batang penetrasi,
4. Kerucut (conus), yang terbuat dari baja keras dengan sudut puncak 60° serta diameter terbesarnya adalah 2 cm.

Sketsa Alat DCP bedasarkan ASTM D 6951 - 03

Sketsa Konus DCP bedasarkan ASTM D 6951 - 03

3. Prosedur Percobaan

1. Gali permukaan tanah pada lokasi pengujian sampai pada kedalaman dimana pengukuran awal nilai CBR akan dievaluasi. Jika pengujian dilakukan pada badan jalan dengan perkerasan, singkirkan semua bahan perkerasan yang ada,
2. Letakkan alat DCP secara vertikal, berikan tumbukan awal secukupnya (seating blows), untuk menanamkan ujung kerucut sampai garis tengahnya yang terbesar terletak pada permukaan tanah yang akan diuji,
3. Lakukan penumbukan dengan palu yang dijatuhkan bebas, ukur dan catat kedalaman penetrasi untuk setiap tumbukan. Pekerjaan dilakukan oleh minimal dua orang,
4. Apabila jenis tanah yang diuji sangat keras (penetrasi kurang dari kira-kira 0,2 cm/tumbukan), berikan serangkaian tumbukan sebanyak 5 atau 10 kali,  kemudian ukur kedalaman penetrasi yang terjadi,
5. Percobaan dihentikan apabila telah tercapai keadaan seperti berikut ini:
   
   * Tidak terdapat penurunan berarti untuk 10 tumbukan terakhir berturut-turut,
   * Kedalaman penetrasi telah mencapai kedalaman lapisan yang hendak dievaluasi,
   * Batang penetrometer telah masuk seluruhnya ke dalam tanah.
6. Keluarkan alat dari dalam tanah dengan jalan memukulkan palu dengan arah ke atas pada baut pembatas tinggi jatuh (uper stop),
7. Akibat dari langkah pada point (6) yang dilakukan secara berulang-ulang, dapat menyebabkan pemanjangan yang nyata dari batang peluncur, sehingga diperlukan pengecekan setiap kali akan melakukan percobaan, dengan mengatur baut pembatas tinggi jatuh pada posisi yang tepat.

4. Perhitungan

Pada perhitungan kali ini, kita bisa dengan cepat mendapatkan nilai CBR dari hasil pengujian dengan melihat pada tabel yang ada di dalam standar ASTM ataupun dengan menggunakan rumus : 

Contoh perhitungan DCP ASTM D 6951 - 03

Tabel korelasi antara DCP index dan nilai CBR brdasarkan ASTM D 6951 - 03

Metode Pengujian Kadar Air Dengan Alat Speedy Moisture Test

1. Pendahuluan

Pada dasarnya, pengujian kadar air dengan alat Speedy ini adalah pengujian di lapngan (on site) dengan melakukan pembacaan dial indikator yang bergerak berdasarkan tekanan dari gas asetilin di dalam alat Speedy tersebut. Gas asetilin didalam alat Speedy ini diakibatkan oleh reaksi kimia antara benda uji dengan Kalsium Karbida (CaC2).


2. Peralatan dan Bahan-Bahan

1. Masker,
2. Sarung tangan,
3. Kuas,
4. Speedy Moisture Test,
5. Kalsium karbida (CaC2) (harus berbentuk bubuk halus dan mempunyai kadar yang dapat menghasilkan gas asetilin dengan jumlah minimal 0.14 m3/kg kalsium karbida),
6. Timbangan dengan ketelitian 0.1 gr,
7. Bola-bola baja dengan diameter 31.75 mm,
8. Sikat dan kain pembersih,
9. Sendok untuk menakar kalsium karbid. 
   

3. Langkah Kerja

1. Siapkan alat dan bahan,
2. Bersihkan alat speedy dengan sikat pembersih,
3. Timbang benda uji kurang lebih 50 gr,
4. Masukan bola-bola baja kedalam alat speedy,
5. Masukan benda uji kedalam alat speedy,
6. Balikan tutup alat speedy sebagai tempat sementara kalsium karbida,
7. Masukan kalsium karbida (CaC2) kedalam tutup alat speedy sebanyak 3 sendok takar,
8. Tututp alat speedy dengan rapat,
9. Koco-kocok alat speedy selama kurang lebih 30 detik,
10. Bila dial indikator pada alat speedy sudah tidak bergerak lakukan pembacaan dial,
11. Pembacaan pada dial indikator merupakan jumlah persentase kadar air dari benda uji,
12. Buka tutp alat spedy secara hati-hati dan perlahan-lahan,
13. Keluarkan bola-bola baja, benda uji dan kalsium karbida dari dalam alat speedy,
14. Bersihkan alat speedy dan bola-bola baja dengan sikat dan kain pembersih.

Yang harus diperhatikan pada saat pengujian ini adalah pada saat menutup alat speedy (langkah kerja no.8) harus dilakukan dengan posisi horisontal untuk menghindari kontak dini antara benda uji dengan kalsium karbida,

sumber : http://anak2-jalan.blogspot.com/2017/04/pengujian-kadar-air-dengan-alat-speedy.html

Metode Uji Triaxial

Salah satu cara menentukan parameter kekuatan geser tanah (kohesi c, dan sudut geser dalam  Φ) adalah uji Triaxial. Pada pengujian Triaxial, contoh tanah dibebani pada ketiga sumbunya (sumbu Cartesius) dengan beban tekanan σ₁, σ₂, dan σ₃. Pengujian bertujuan untuk mensimulasikan kondisi yang sebenarnya di lapangan, yaitu bahwa suatu elemen tanah menerima beban tekan dari atas (vertikal) yang terdiri dari beban tanah diatasnya atau overburden pressure dan beban lainnya (σ₁), serta tekanan tanah dari arah radial yang mengekang (atau menghimpit) elemen tanah tersebut (σ₂ dan σ₃).

Tekanan yang diterima elemen tanah akibat kekangan dari tanah di sekelilingnya pada umumnya merupakan tekanan radial (σ_r) yang mempunyai besaran sama pada semua arahnya, sehingga σ₂ sama dengan σ₃. Namun demikian tidak tertutup kemungkinan bahwa suatu elemen tanah akan menerima beban kekangan yang tidak sama besarnya (σ₂ ≠ σ₃), misalnya tekanan radial pada elemen tanah di daerah dinding galian.

Berbeda dari pengujian unconfined, pengujian Triaxial memerlukan tekanan radial untuk mengekang contoh tanah. Besarnya tekanan radial sering disebut sebagai σ₃ (atau σ_min pada lingkaran Mohr), sedangkan besarnya tekanan yang mengakibatkan hancurnya contoh tanah dinamakan tekanan maksimum (σ₁).

Hal yang harus diperhatikan dalam pengjian Triaxial adalah menjaga agar struktur butiran contoh tanah tidak berubah selama proses persiapan pengujian, sehingga contoh tanah mencerminkan kondisi sebenarnya dilapangan.

Untuk mensimulasikan kecepatan penambahan beban yang akan diterima elemn tanah di lapangan, maka uji Triaxial dibagi menjadi tiga (3) metode. Ketiga cara tersebut adalah:

1.     Unconsolidated Undrained (UU test atau quick test).

2.     Consolidated Undrained (CU test)

3.     Consolidated Drained (CD test)

Pengujian Unconsolidated Undrained dilakukan untuk mensimulasikan kondisi di lapangan apabila penambahan/pemberian beban relatif cepat sehingga lapisan tanah belum sempat terkonsolidasi (air di dalam pori tanah tidak sempat mengalir ke luar selama proses pemberian beban), oleh karena itu pengujian ini juga dinamakan quick test. Sebagai contoh dalam kasus ini adalah suatu lapisan tanah yang menerima beban relatif cepat seperti beban urugan yang berlangsung relatif singkat.

Pengujian Consolidated Undrained dilakukan untuk mensimulasikan kondisi lapisan tanah yang telah terkonsolidasi dan kemudian menerima penambahan beban yang relatif cepat. Pada kasus ini mula-mula air di dalam pori tanah dibiarkan mengalir keluar akibat proses konsolidasi, dan setelah tanah terkonsolidasi sempurna (100%), lapisan tanah tersebut menerima tambahan beban yang relatif cepat sehingga air di dalam pori tanah pada saat penambahan beban tidak sempat mengalir ke luar. Sebagai contoh pada kasus ini adalah beban tanki yang didirikan di atas suatu urugan pada tanah lempung yang telah mengalami konsolidasi 100%.

Pengujian Consolidated Drained dilakukan untuk mensimulasikan kondisi pemberian beban pada tanah yang telah terkonsolidasi dengan kecepatan yang relatif lambat dibandingkan dengan keluarnya air dari pori tanah.

Parameter kekuatan geser tanah pada percobaan Triaxial ditentukan dengan bantuan lingkaran Mohr. Parameter kekuatan geser tanah tersebut terdiri dari sudut geser dalam (Φ) dan kohesi (c). selain itu, besarnya tekanan air di dalam pori tanah selama proses pembebanan pada pengujian UU dan CU juga dapat ditentukan.

sumber : http://kedaitekniksipil.blogspot.com/2016/06/uji-triaxial.html

Percobaan Pemeriksaan Kepadatan Lapangan Dengan Sand Cone

1. TUJUAN

Pemeriksaan ini dimaksudkan untuk menentukan kepadatan di tempat dari lapisan tanah atau perkerasan yang telah dipadatkan. Alat yang diuraikan di sini hanya terbatas untuk tanah yang mengandung butir kasar diameternya tidak lebih besar dari 5 cm. Kepadatan lapangan adalah berat kering per satuan isi.

     2. DASAR TEORI

 Percobaan sand cone merupakan salah satu jenis pengujian yang dilakukan dilapangan, untuk menentukan berat isi kering (kemadatan) tanah asli ataupun hasil suatu pekerjaan pemadatan, yang dapat dilakukan pada tanah kohesif maupun non-kohesif.

              Cara lain yang dapat dilakukan untuk tujuan yang sama yaitu :

     a.      Metoda silinder (Drive Silinder method), khusus untuk tanah kohesif.

     b.      Metoda balon karet (Rubber Ballon method), untuk semua jenis tanah

     c.      Metoda Nuclear (Nuclear method), untu semua jenis tanah.

           Nilai berat isi tanah kering yang diperoleh melalui percobaan ini, biasanya digunakan untuk mengevaluasi hasil pekerjaan pemadatan dilapangan yang dinyatakan dalam derajat pemadatan (degree of compaction), yaitu perbandingan antara γ_d (kerucut pasir) dengan γ_{d maks.} Hasil percobaan dilaboratorium dalam (%).

3. PERALATAN

1.        Botol transparan tempat pasir dengan isi ± 4 liter.
2.       Corong kerucut diameter 16,51 cm.
3.        Plat untuk corong pasir ukuran 30,48 x 30,48 cm dengan lubang bergaris tengah 16,51 cm.
4.       Neraca kapasitas 10 kg dengan ketelitian sampai 1,0 gram.
5.       Neraca kapasitas 500 gram dengan ketelitian sampai 0,1 gram.
6.        Pasir Ottawa yang bersifat bersih, kering, keras dan tidak mengandung bahan pengikat, serta bergradasi lewat saringan No. 10 dan tertahan pada saringan No.200.
7.       Oven
8. .      Peralatan lain seperti : palu, sendok, pahat, mistar dan sebagainya.

4. BENDA UJI

Benda uji diambil dari lapangan yang merupakan tanah terganggu (disturb). Untuk pengambilan dan lokasi benda uji lihat pengambilan contoh tanah di lapangan.

4.  PROSEDUR PERCOBAAN

•  Menentukan isi botol

-       Timbanglah alat (botol + corong).

-       Isi botol dengan air jernih sampai penuh.

-       Timbang botol beserta air.

-       Langkah tersebut dilakukan 3 (tiga) kali dan diambil harga rata-ratanya.

•       Menentukan berat isi pasir

-       Isi botol dengan pasir Ottawa sampai penuh.

-       Timbang alat tersebut.

•        Menentukan berat pasir dalam corong

-       Isi botol perlahan-lahan dengan pasir secukupnya dan ditimbang.

-       Letakkan alat dengan corong di bawah pada pelat corong.

•       Menentukan berat isi tanah

-       Isi botol dengan pasir secukupnya lalu ditimbang.

-       Ratakan permukaan yang akan diperiksa. Letakkan pelat corong pada permukaan yang telah rata tersebut dan kokohkan dengan paku pada keempat sisinya.

-       Kemudian digali lubang sedalam minimal 10 cm di sekitar lubang pelat dasar.

-       Seluruh tanah hasil galian dimasukkan kaleng tertutup dimana berat kaleng tersebut sudah terlebih dahulu diketahui beratnya, lalu ditimbang kaleng beserta tanah tersebut.

-       Letakkan alat dengan posisi terbalik pada pelat dasar yang telah digali tadi, lalu kran dibuka secara perlahan-lahan sehingga pasir masuk ke dalam lubang. Setelah pasir berhenti mengalir, kran ditutup. Kemudian botol, corong beserta sisa pasir ditimbang.

-       Seluruh pasir yang dipakai tadi dikumpulkan dengan hati-hati agar jangan ada bahan lain yang terbawa, karena pasir tersebut akan dipakai lagi untuk percobaan selanjutnya.

-       Ambil tanah sedikit dari kaleng untuk penentuan kadar airnya.

5.   ANALISA DATA

SAND CONE
PB-0103-76

I.   Menentukan Berat Isi Tanah Pasir  ps gr/cc

Berat Container + pasir	7434  gr/cc
Berat Container	197    gr
Berat pasir dalam Container	7237  gr
Volume Container	4933  cc
Berat Isi Kering Pasir	1,47   gr/cc

         Analisa Perhitungan :

·         Berat pasir dalam Container     : (1)-(2)

                                                      : 7434 -197

                                                      : 7237 gr 

·         Volume Botol                           : 4933 cc

·         Berat isi kering pasir                :  = 7237 : 4933 = 1, 47 gr/cc

 

II.  Menentukan Berat Pasir dalam Corong

Berat Botol + Corong + pasir	9197 gr
Berat Botol + Corong + Sisa Pasir	8040 gr
Berat Pasir dalam Corong	1157 gr
Berat Pasir dalam Lubang	3168 gr

Analisa Perhitungan :

·         Berat pasir dalam ( Corong + Lubang )          : 3168 gr + 1157 gr

                                                                              : 4325 gr

III  Menentukan Volume Lubang = Vcc

Berat Botol + Corong + pasir	9197 gr
Berat Botol + Corong + Sisa Pasir	4872 gr
Berat Pasir dalam (Corong+Lubang)	4325 gr
Berat Pasir dalam Corong	1157 gr
Berat Pasir dalam Lubang =	3168 gr
Volume Lubang	1670,89  cc

            Analisa Perhitungan :

·         Volume Lubang :

IV  Menentukan Berat Isi Tanah Kering ( lap ) d lap gr/cc

Berat Tanah Basah + tempat	2730 gr
Berat Tempat	0 gr
Berat Tanah Basah = Wtb	2730 gr
Berat Isi Tanah Basah =	1,63 gr/cc
Berat Isi Tanah Kering x 100	1,62  t/m3

            Analisa Perhitungan :

·         Berat tanah basah                       : 2730 gr – 0 gr

                                                         : 2730 gr

·         Berat Isi Tanah Basah (g)            : = 1,63 gr/cc

·         Berat Isi Tanah Kering (gd lap)    :

                                                         : (1,63 gr/cc : (100 + 0,6734)) x  100%  

                                                         :  1,62 t/m³
   Catatan: Kadar air (W) = 67,34 %
 

V.    Menentukan Berat Pasir dalam Corong

	100 % D max	95% D max
Berat Isi Kering Laboratorium  d lab	1,5     t/m3	1,43    t/m3
Berat Isi Kering Lapangan = d lap	1,62     t/m3	1,54   t/m3
Derajat Kepadatan lab =	92,56      %	92,86   %

         Analisa Perhitungan :

·   Derajat Kepadatan lab       =

                                          = ( 1,5 : 1,62 ) x 100%

                                          = 92,59 %               

VI. Menentukan Kadar Air

Berat Tanah Basah + Krus	59,3   gr
Berat tanah Kering + Krus	39,3 gr
Berat Air	20   gr
Berat Krus	9,6   gr
Berat tanah Kering	16,7  gr
Kadar Air =W %	138  %

 Analisa Perhitungan :

§     Berat Air                     : 59,3 gr – 39,3 gr

                                         : 20 gr

§     Berat Tanah Kering    : 39,3 gr –9,6 gr

                                          : 29,7 gr

§     Kadar Air                    :

                                         : ( 20 gr : 29,7 gr) x 100%

                                         : 67,34  %

6.   KESIMPULAN

Berat Isi Kering (gd lab)                                  = 1,500 t/m³

Berat pasir dalam corong                                = 1157 gr

Volume lubang                                                = 1670,89 gr

Berat Isi Kering lab 95%  (gd lab)max            = 1,54 t/m³

Berat Isi Kering lab 100%  (gd lap)max          = 1.62 t/m³

Derajat Kepadatan lab                                    =

                                                                        = 92,59 %

Kadar air (w%)                                                = 67,34 %

7.   NOTASI & KETERANGAN

                     =  berat isi tanah basah (gr/cm³)

w                   =  kadar air (%)

= berat isi kering dari pemeriksaan PB-0113-76 (gr/cm³)

 sumber : http://heryudhahendra.blogspot.com/2017/12/percobaan-iii-pemeriksaan-kepadatan.html