DYNAMIC CONE PENETROMETER

 I.                   Pendahuluan

Pengujian dengan alat Dynamic Cone Penetrometer (DCP) ini pada dasarnya sama dengan cone penetrometer (CP) yaitu sama-sama mencari nilai CBR dari suatu lapisan tanah langsung di lapangan. Hanya saja pada alat Cone Penetrometer dilengakapi dengan poving ring dan arloji pembacaan, sedangkan pada alat Dynamic Cone Penetrometer adalah melalui ukuran(satuan) dengan menggunakan mistar.

Percobaan dengan alat cone penetrometer digunakan untuk mengetahui CBR tanah asli. Sedangkan percobaan alat dengan DCP ini hanya untuk mendapat kekuatan tanah timbunan pada pembuatan badan jalan, alat ini dipakai pada pekerjaan tanah karena mudah dipindahkan ke semua titik yang diperlukan tetapi letak lapisan yang diperiksa tidak sedalam pemeriksaan tanah dengan alat sondir.

Hasil yang diperoleh pada percobaan ini dapat dihubungkan dengan nilai CBR (perbandingan antara beban penetrasi suatu lapisan tanah atau perkerasan terhadap beban standart dengan kedalaman dan kecepatan penetrasi yang sama)

II.                Tujuan Percobaan

Percobaan ini dilakukan untuk menentukan nilai CBR langsung dilapangan pada kedalaman tertentu dengan menggunakan alat dynamic cone penetrometer.

III.             Peralatan

Peralatan yang digunakan pada percobaan ini adalah:

a.       Dynamic Cone Penetrometer

- batang alat dengan tinggi

b.      Perlengkapan alat menggali: cangkul, sendok

c.       Mistar untuk mengukur kedalaman masuknya alat (penetrasi)

IV.             Prosedur Pelaksanaan

a.       Areal yang akan diperiksa dari rumput dan diratakan, usahakan untuk mendapatkan tanah asli jangan sampai terganggu.

b.      Periksa sambungan DCP dan kencangkan.

c.       Tempatkan ujung DCP pada permukaan tanah dalam keadaan tegak lurus.

d.      Baca mistar berapa kedalaman masuknya alat dari muka tanah.

e.       Angkat palu pada ketinggian maksimum. Kemudian lepaskan sehingga jatuh bebas. Baca dengan mistar berapa kedalamannya.

f.       Lakukan pemukulan sampai penetrasi 90 cm atau 30X tumbuhan.

V.                Perhitungan dan Grafik

A.                                                                                              Perhitungan

Proses perhitungannya adalah:

-          Menghitung besar penetrasi tiap tumbuhan

-          Menentukan CBR yang diperoleh yaitu dengan melihat grafik CBR standard.

2. Grafik

Proses pembuatan grafiknya:

-          Buat koordinat titik sesuai dengan jumlah tumbuhan kumulatif pada arah horizontal dan kedalaman penetrasi pada arah tersebut.

-          Hubungkan titik-titik tersebut pada grafik sehingga akan membentuk arah garis lurus yang memiliki keseluruhan titik-titik tersebut.

-          Bandingkan dengan grafik CBR standar sehingga didapat harga CBR.

VI.             Aplikasi

a.       Untuk merencanakan tebal perkerasan jalan raya.

b.      Untuk menilai kekuatan tanah dasar (eub grade) pada tanah bagi pembuatan perkerasan.

c.       Untuk mengetahui kadar air yang mungkin terjadi setelah perkerasan selesai dibuat.

VII.          Kesimpulan

Dari percobaan di atas dapat ditarik kesimpulan:

a.       Dynamic Cone Penetrometer merupakan alat yang sederhana dalam pengoprasiannya untuk mendapatkan harga CBR.

b.      Dari Dynamic Cone Penetrometer ini dapat diketahui nilai CBR langsung lapangan melalui grafik standar yang ada.

c.       Dari percobaan ini harga CBR yang diperoleh: 21,48%

Aplikasi

            Perencanaan tebal perkerasan adalah dasar dalam menentukan tebal perkerasan lentur yang dibutuhkan untuk suatu jalan raya. Pada perkerasan jalan perlu diperhatikan kekuatannnya dalam memikul kendaraan-kendaraan yang memakai perkerasan jalan tersebut. Dan juga pengaruh dari gesekan roda-roda kendaraan tersebut serta pengaruh air dan hujan.

            Bagian perkerasan jalan umumnya meliputi: lapisan fondasi bawah (rub base came), lapisan fondasi (base came) dan lapisan permukaan (surface came).

1. Daya dukung tanah dasar (DDT).

Daya dukung tanah dasar ditetapkan berdasarkan grafik korelasi. Dengan diperolehnya harga CBR, maka dengan dihubungkan dengan grafik tersebut maka akan diperoleh DDT.

2. Lapisan fondasi bawah

Fungsi lapisan fondasi ini adalah antara lain:

-          Sebagai bagian dari kontsruksi perkerasan untuk mendukung dan menyebarkan beban roda.

-          Untuk mencegah tanah dasar masuk ke dalam lapisan fondasi, dst.

Sehubungan dengan terlalu lemahnya daya dukung tanah dasar terhadap roda-roda alat-alat besar atau karena kondisi lapangan yang memaksa harus segera menutup tanah dasar dari pengaruh cuaca. Bermacam-macam tipe tanah setempat (CBR ≥ 20%, PI ≤ 10%) yang relatif lebih baik dari tanah dasar dapat digunakan sebagai bahan fondasi tanah.

3. Lapisan fondasi

Bahan alam/bahan setempat (CBR ≥ 50%, PI ≤ 4%) dapat digunakan sebagai bahan lapis fondasi antara lain: batu pecah, kerikil pecah dan etabilitas tanah dengan semen atau kapur.

4. Lapisan permukaan

Bahan untuk lapisan permukaan pada umumnya sama dengan untuk lapis fondasi dengan persyaratan yang lebih tinggi.

Maka, nilai CBR digunakan untuk menilai kekuatan yang juga dipakai dasar untuk penentuan tebal lapisan dari suatu perkerasan.

Contoh perhitungan:

a.       Untuk 0 tumbuhan, pembacaan mistar 100 cm, penetrasi 0 cm.

b.      Untuk 1 tumbuhan, pembacaan mistar 99,4 cm, penetrasi (100 – 99,4) = 0,6 cm.

c.       Untuk 2 tumbuhan, pembacaan mistar 98,5 cm, penetrasi (100 – 98,5) = 1,5 cm.

d.      Untuk 3 tumbuhan, pembacaan mistar 97,7 cm, penetrasi (100 – 97,7) = 2,3 cm.

e.       Untuk 4 tumbuhan, pembacaan mistar 96,5 cm, penetrasi (100 – 96,5) = 3,5 cm.

Read more »

CONE PENETROMETER

I.                   Pendahuluan

Pengujian dengan alat cone penetrometer ini pada dasarnya sama dengan dutch cone penetrometer (penyonduan), dimana ujung bonus ditekan ke tanah dengan kecepatan konetan. Perbedaannya adalah cone penetrometer ini mempunyai ukuran mini (kecil) dan hanya dapat menghitung perlawanan ujung (konus) saja. Sesuai dengan kemampuannya alat uji ini biasanya digunakan untuk mendapatkan lapisan permukaan saja misalnya pemeriksaan kekuatan untuk mendapatkan besarnya kekuatan tanah timbunan pada pembuatan jalan. Alat ini dipakai pada pekerjaan tanah karena mudah dipindahkan pada semua titik yang diinginkan tetapi letak lapisan yang akan diperiksa tidak sedalam pemeriksaan alat condir.

Hasil yang akan diperoleh pada percobaan ini dapat dihubungkan dengan nilai CBR (pembanding antara beban penetrasi dengan suatu lapisan tanah atau perkerasan terhadap bahan standar dengan kedalaman dan kecepatan penetrasi lama). Nilai CBR yang diperoleh dipakai untuk menentukan tebal lapisan perkerasan. Semakin besar CBR yang diperoleh dari dasar tanah semakin tebal perkerasan yang dibutuhkan dan sebaliknya. Tebal perkerasan yang ditentukan oleh besarnya muatan roda dan intensitas lalu lintas.

II.                Tujuan

Untuk mencari nilai maksimum berat isi kering dari grafik hubungan berat isi kering dengan kadar air dari suatu tanah atau untuk mengetahui harga CBR langsung di lapangan pada kedalaman tertentu, dengan menggunakan alat cone penetrometer.

III.             Peralatan

a.       Cone penetrometer

Proving ring lengkap dengan arloji pembacaan, 0 – 250.

b.      Perlengkapan alat menggali seperti cangkul.

c.       Mistar untuk mengukur jarak dari titik ke titik.

d.      Sebuah konus pada ujung batang.

e.       Batang dengan diameter tertentu dan mempunyai jarak yang tertentu indah ditandai.

IV.             Prosedur Percobaan

a.       Tanah yang diperlukan dibersihkan dari rumput dan diratakan, usahakan agar tanah asli tidak terganggu.

b.      Periksa semua sambungan-sambungan cone penetrometer dan kencangkan.

c.       Tempatkan ujung konus cone penetrometer pada tanah yang telah dibersihkan dengan posisi tegak lurus.

d.      Cone penetrometer ditekan ke bawah dengan gerakan konetan ± 25 mm/detik sampai batas kedalaman nol pada batang proving ring ditekan menjadi tepat di angka nol.

e.       Baca jarum arloji pada saat konus memasuki tanah atau pada kedalaman yang telah ditentukan. 0;2 ; 5 ; 7,5 ; 15 ; 22,5 ; 30 ; 37,5 ; 52,5

f.       Pekerjaan ini dilakukan paling sedikit 3 titik yang berlainan dan setiap titik berjarak ± 30 cm satu sama lainnya (membentuk segitiga sama sisi).

V.                Perhitungan

• Menentukan rata-rata pembacaan ketiga titik percobaan pada kedalaman yang sama.
• Menentukan CBR yang diperoleh (melihat grafik).

Grafik I:

Pembacaan cone penetrometer dengan harga CBR. Tariklah garis dengan angka pembacaan rata-rata pada grafik sampai kena garis lengkung dan tariklah garis horizontal dari garis lengkung hingga mendapat harga CBR-nya.

Grafik II:

Harga CBR dengan tebal garis lapis lengkung dukung dari harga CBR yang diperoleh, tariklah garis horizontal dari garis lengkung sehingga mendapat harga tebal teoritis.

• Tebal lapisan penutup = tebal teoritis – kedalaman
• Dari tebal lapisan penutup yang kita peroleh, tariklah garis vertikal pada grafik II maka hanya CBR yang kita perlukan dapat kita ketahui.

Penggunaan cone penetrometer dan hubungannya dengan harga CBR

            Cone penetrometer adalah alat yang berfungsi untuk menentukan harga CBR dari suatu lapisan tanah, yang merupakan ukuran kekuatan tanah tersebut. Prinsip dari system CBR ini adalah:

Perkerasan dari batu pecah yang berbutir rapat kekuatannya dimulai dari 100%. Sedangkan lumpur dinilai dengan 0%. Kemudian diadakan nilai untuk berbagai jenis tanah dan perkerasan. Hanya CBR suatu lapisan tanah perlu diketahui terlebih dahulu, sebelum di atas lapisan tanah tersebut dilaksanakan pekerjaan sipil seperti pembuatan perkerasan. Dalam pekerjaan seperti ini hanya CBR diperlukan untuk menentukan tebalnya lapisan pekerjaan.

VI.             Kesimpulan

Cone penetrometer merupakan alat sederhana dalam pengoperasian untuk menentukan nilai CBR.

Hanya CBR yang diambil (CBR dengan)

Read more »

UJI BERAT JENIS (SPECIFIC GRAVITY TEST)

             I.      PENDAHULUAN

Berat jenis (specific gravity) tanah adalah angka perbandingan antara berat isi butir tanah dengan berat isi air suling pada volume yang sama dan suhu tertentu.

Berat jenis tanah sangat penting diketahui yang selanjutnya digunakan dalam perhitungan - perhitungan mekanika tanah.

          II.      TUJUAN

Mengetahui berat jenis tanah disturbed yang lolos saringan no.40 dan tanah undisturbed dengan menggunakan piknometer.

       III.      PERALATAN

1.      6 buah piknometer kapasitas 50 ml.

2.      Oven yang dilengkapi pengatur suhu untuk memanasi hingga 115° C.

3.      Neraca dengan ketelitian 0.01 gr.

4.      Thermometer ukuran 0 - 100° C dengan ketelitian 1° C.

5.      Saringan no.40

6.      Botol berisi aquades.

7.      Kompor.

8.      Bak perendam.

       IV.      BENDA UJI

Benda uji diambil dari lapangan sepak bola Teknik Sipil USU. Benda uji pada percobaan ini dibagi atas 2 bagian, yaitu :

·         Benda uji tanah tidak terganggu (undisturbed soil) hasil pengeboran.

·         Benda uji tanah terganggu (disturbed soil).

Kedua benda uji tersebut merupakan hasil pengambilan sampel tanah 9soil sampling).

          V.      PROSEDUR

1.      Sampel tanah disturbed dan undisturbed disiapkan

2.      gumpalan – gumpalan tanah disturbed ditumbuk agar butiran tanah terlepas sehingga dapat disaring pada saringan no.40

3.      sampel tanah dikeringkan dalam oven suhu 110° C selama 24 jam lalu dianginkan.

4.      Cuci piknometer dan keringkan.

5.      Timbang peknometer dan tutupnya lalu timbang sebagai W1.

6.      Masukkan benda uji ke dalam piknometer hingga mencapai 1/3 volume,lalu timbang dan catat sebagai W2.

7.      Tambahkan air ke dalam piknometer sebanyak 1/3 volume sehingga isi piknometer menjadi 2/3 bagian.

8.      Didihkan piknometer di kompor untuk mengeluarkan udara yang terjebak di dalamnya, kemudian angkat.

9.      Rendam piknometer dalam wadah/bak rendaman selama 24 jam.

10.  Ukur suhu rendaman air dengan termometer.

11.  Akibat perendaman, air dalam piknometer akan berkurang, tambahkan air kembali hingga posisi 2/3 volume piknometer.

12.  Keringkan bagian luar piknometer dan timbang kemudian catat sebagai W3.

13.  Keluarkan isi piknometer, lalu bersihkan.

14.  Isi piknometer dengan aquades hingga 2/3 volume piknometer kemudian catat sebagai W4.

       VI.      PERHITUNGAN

Berat jenis tanah (GS) dapat dihitung dengan rumus :

GS = ( W2 – W1 )/ ( W4-W1 ) – ( W3-W2 )

Dimana :

W1 = berat piknometer (gr)

W2 = berat piknometer + tanah (gr)

W3 = berat piknometer + tanah + air (gr)

W4 = berat piknometer + air pada temperatur (T° C) (gr)

Faktor koreksi pada suhu dapat dilihat pada tabel berikut :

T° C	k
25	1.0000
26	0.9997
27	0.9995
28	0.9992
29	0.9989
30	0.9986
31	0.9983

Deskripsi tanah berdasarkan berat jenis tanah

Jenis Tanah	GS
Kerikil	2.65 - 2.68
Pasir	2.65 – 2.68
Lempung tak berorganik	2.62 – 2.65
Lanau	2.65 – 2.68
Lanau tak berorganik	2.68 – 2.72
Lempung berorganik	2.58 – 2.66

Read more »