BAB I PENGUJIAN KEPADATAN LAPANGAN DENGAN ALAT KERUCUT PASIR (SANDCONE) 1.1. Dasar teori Percobaan kerucut pasir (sandcone) merupakan salah satu jenis pengujian yang dilakukan dilapangan untuk menentukan berat isi kering (kepadatan) tanah asli ataupun hasil suatu pekerjaan pemadatan yang dilakukan baik pada tanah kohesif maupun tanah non kohesif. Tanah kohesif adalah tanah yang mempunyai sifat lekatan antara butir-butirannya (tanah lempung = mengandung lempung cukup banyak). Tanah non kohesif adalah tanah yang tidak mempunyai atau sedikit sekali lekatan antara butir-butirnya (hampir tidak mengandung lempung, missal pasir). Nilai berat isi tanah kerng yang diperoleh dari percobaan ini biasanya digunakan untuk mengevaluasi hasil pekerjaan pemadatan di lapangan (degree of compaction) yaitu perbandingan antara ɤd (kerucut pasir) dengan hasil percobaan pemadatan di laboratorium. Kerucut pasir (sandcone) terdiri dari sebuah botol plastik atau kaca dengan sebuah kerucut logam dipasang diatasnya. Botol kaca dan kerucut ini diisi dengan pasir Ottawa atau pasir kuarsa kering yang bergradasi buruk, yang berat isinya sudah diketahui. apabila menggunakan pasir lain, perlu mencari terlebih dahulu berat isi pasir tersebut. Tujuan dari pemadatan adalah untuk memeperoleh stabilitas tananh dan memperbaiki sifat-sifat teknisnya. Oleh karena itu, sifat teknis timbunan sangat penting untuk diperhatikan, tidak hanya kadar air dan berat keringnya. Pengujian untuk kontrol pemadatan dilapangan di spesifikasikan dan hasilnya menjadi standar untuk mengontrol suatu proyek. Tanah sebagai dasar untuk suatu konstruksi harus mempunyai kepadatan yang mencukupi agar mampu menerima beban-beban yang bekerja diatasnya. Untuk itu perlu diketahui kepadatan dari tanah tersebut sehingga akan didapatkan suatu kesimpulan apakah tanah tersebut memenuhi kepadatan yang diinginkan. Pasir yang digunakan dalam metode kerucut pasir (sandcone) adalah pasir otawa/kuarsa, alasannya adalah : a. Gradasinya seragam. b. Pasir tersebut mudah dialirkan. c. Dapat mengisi semua ruang yang kosong. d. Pasir tersebut benar-benar kering. 1.2. Maksud dan tujuan percobaan Maksud dan tujuan percobaan sandcone ini untuk mengetahui prosedur pelaksanaan pengujian kepadatan dilapangan dari suatu lapisan tanah. Tujuan diadakannya percobaan ini adalah untuk melatih mahasiswa agar bisa mencari angka kepadatan lapangan (ɤd), serta mencari ɤd lab yang diperoleh dari data standard modified yang selanjutnya untuk menentukan nilai relative compaction. 1.3. Lokasi pelaksanaan Dalam pelaksanaan sandcone test dilakukan pada : Hari : Rabu Tanggal : 25 Agustus 2020 Lokasi : Ruang bawah baru Saintek UNISNU Jepara. Gambar lokasi pelaksanaan sandcone test Gedung Saintek UNISNU Jepara (Sumber : Google Maps, Ruang bawah baru Gedung Saintek UNISNU) Gambar 1.1. Lokasi pelaksanaan sandcone test, Ruang bawah baru Gedung Saintek UNISNU 1.4. Peralatan yang digunakan 1. Botol transparan untuk tempat pasir dengan isi kurang lebih 4 liter. 2. Takaran yang telah diketahui isinya (2019) dengan diameter lubang 16,51 cm. 3. Pelat untuk dudukan corong pasir ukuran 30,48 cm × 30,48 cm dengan lubang diameter 16,51 cm. 4. Penggaris untuk mengukur kedalaman tanah galian. 5. Palu untuk alat bantu membuat lubang dalam tanah. 6. Pahat untuk mencongkel tanah. 7. Peralatan untuk menentukan kadar air, berupa oven atau kompor dan cawan. 8. Satu buah timbangan dengan kapasitas minimum 10 kg. 9. Air. 10. Pasir kuarsa/otawa. 1.5. Prosedur percobaan Berdasarkan : SNI 03-2828-1992 A. Menentukan berat isi dengan botol alat 1. Menentukan isi botol pasir : a. Timbang alat (botol + corong). b. Letakkan alat dengan botol dibawah, buka kran, isi botol dengan air jernih sampai penuh diatas kran, tutup kran dan bersihkan kelebihan air. c. Timbang alat yang terisi air, berat air = isi botol pasir. d. Lakukan langkah (2) dan (3) tiga kali dan ambil harga rata-rata dari ketiga hasil perbedaan masing-masing pengukuran tidak boleh lebih dari 3 cm3. 2. Menentukan berat isi pasir : a. letakkan alat dengan botol dibawah pada dasar yang rata, tutup kran dan isi corong besar pelan-pelan dengan pasir. b. Buka kran, isis botol sampai penuh dan jaga agar selama pengisian corong selalu terisi paling sedikit setengahnya. c. 3. Tutup kran, bersihkan kelebihan pasir diatas kran dan timbang. Menentukan berat pasir dalam corong : a. Isi botol pelan-oelan dengan pasir secukupnya dan timbang. b. Letakkan alat dengan corong dibawah, pada plat corong, pada yang rata atau dikehendaki dan bersih. 4. c. Buka kran pelan-pelan sampai pasir berhenti mengalir. d. Tutuplah kran, dan timbang alat berisi sisa pasir. Menentukan berat isi pasir : a. Letakkan takaran diatas yang ata dan stabil, tempatkan plat corong diatas takaran sehingga lubang plat corong diatas lubang takaran. b. Isi botol alat pelan-pelan diatas plat corong dengan corong dibawah. c. Buka kran dan isi takaran sampai pasir berhenti mengalir. d. Tutup kran, kemudian timbang botol alat dan sisa pasir. B. Menentukan kepadatan tanah 1. Isi botol dengan pasir secukupnya. 2. Ratakan permukaan tanah yang akan diuji, letakkan plat corong pada permukaan yang telah rata tersebut dan kokohkan dengan paku dikeempat sisinya. 3. Gali lubang sedalam minimal 10 cm atau tidak melampaui tebal satu hamparan padat. 4. Masukkan semua tanah hasil galian ke dalam kaleng yang tertutup, timbang kaleng dan tanah. 5. Letakkan alat diatas plat corong dengan corong besar menghadap kebawah, berhenti mengalir tutup kran pelan-pelan sehingga pasir masuk ke dalam lubang, setelah pasir berhenti mengalir tutup kran kembali dan timbanglah alat dengan sisa pasir. 6. Ambil tanah sedikit dari kaleng untuk menentukan kadar air. 7. Hitung berat pasir dalam lubang dengan rumus. 8. Hitung isi lubang. 9. Hitung berat tanah. 10. Hitung berat isi tanah (gram/cm3). 11. Hitung berat isi kering tanah (ɤd lab). 1.6. Analisa data Setelah melakukan pelaksanaan praktikum pengujian kepadatan tanah dengan metode sandcone test yang bertujuan untuk memeriksa kepadatan tanah dilapangan, akan diperoleh data perhitungan berat isi yang meliputi menentukan isi botol pasir, berat isi pasir, berat pasir dalam corong, berat isi pasir, dan juga kepadatan tanah sebagai berikut : Tabel 1.1 Data Perhitungan Praktikum No. Sampel 1 2 Botol + cone + pasir (before) (gr) W1 7778 7912 Botol + cone + pasir (after) (gr) W2 3350,5 3662 Berat pasir cone & lubang (gr) W3 = W1-W2 4427,5 4250 Berat pasir cone (gr) W4 1941 1941 Berat pasir lubang (gr) W5 = W3-W4 2486,5 2309 ɤsand 1,57 1,57 Berat satuan pasir ottawa Volume lubang Berat tanah basah Berat satuan tanah lapangan Kadar air lapangan Berat satuan kering lapangan (gr/cm³) (cm³) V 1205,76 1205,76 (gr) W6 2892,5 2541 (gr/cm³) ɤsoil 2,399 2,107 w 43,478 31,579 (gr/cm³) ɤ di lapangan 1,672 1,602 (gr/cm³) ɤ di lab 1,33 1,33 (%) Berat satuan kering laboratorium Pemadatan relatif (%) Sumber : Praktikum Mekanika Tanah II 2020 R 125,711 120,422 Tabel 1.2 Data Perhitungan Praktikum No. Sampel A1 A2 B1 B2 Jumlah cup Berat cup (gr) 12,5 12,5 13 13 Berat tanah basah + cup (gr) 29 24 25,5 26 Berat tanah kering + cup (gr) 24 20,5 22,5 22,5 kadar air % 43,48 43,75 31,58 36,84 kadar air rata-rata % 43,61 34,21 Sumber : Praktikum Mekanika Tanah II 2020 1.7. Pembahasan Dalam pembahasan ini praktikum pengujian kepadatan tanah dengan metode sandcone test kelompok 6 telah memperoleh hasil data perhitungan berat isi yang meliputi menentukan isi botol pasir, berat isi pasir, berat pasir dalam corong, berat isi pasir, dan juga kepadatan tanah sebagai berikut : a. Mencari berat volume pasir ottawa. 1. Percobaan 1 ɤp = = 𝐵𝑒𝑟𝑎𝑡 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 2486,5−1,57 1205,76 = 2,06088 gr/cm3. 2. Percobaan 2 ɤp = = 𝐵𝑒𝑟𝑎𝑡 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 2309−1,57 1205,76 = 1,91367 gr/cm3. Berat volume pasir ottawa rata-rata = gr/cm3. 2,06088 + 1,91367 2 = 1,98728 b. Mencari berat pasir dalam corong. 1. Percobaan 1 W3 = W1 – W2 W3 = 7778 - 3350,5 W3 = 4427,5 gram. 2. Percobaan 2 W3 = W1 – W2 W3 = 7912 - 3662 W3 = 4250 gram. c. Mencari volume lubang. V = (1/2)*3,14*(8^2)*12 = 1205,76 cm3. d. Kadar air (w) Sampel A w = w1 = ( =( ( 𝑏–𝑐 𝑎−𝑐 𝑏–𝑐 𝑎−𝑐 ) × 100% ) × 100% 29 – 12,5 24−12,5 ) × 100 % = 43,48 % w2 = ( =( 𝑏–𝑐 𝑎−𝑐 ) × 100% 24 – 12,5 ) × 100 % 20,5−12,5 = 43,75 % w rata-rata = 43,48+43,75 2 = 43,61 % Jadi, kadar air rata-rata mendapatkan hasil sebesar 43,61%. e. Berat volume tanah basah. ɤb = = 𝑏𝑒𝑟𝑎𝑡 𝑡𝑎𝑛𝑎ℎ 𝑑𝑎𝑙𝑎𝑚 𝑙𝑢𝑏𝑎𝑛𝑔 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝑙𝑢𝑏𝑎𝑛𝑔 2486,5 1205,76 = 2,06218 gr/cm3. f. Berat volume tanah kering. ɤk = = ɤ𝑏 1+𝑊 2,06218 1+0,43614 = 1,43592 gr/cm3. g. Mutu kepadatan. Berat volume tanah basah (%), dari standart proctor ɤb max lab yaitu 1,871 gr/cm3. ɤb = = ɤ𝑏 ɤb max × 100% 2,06218 × 100% 1,871 = 110,218 % Berat volume tanah kering (%), dari standart proctor ɤk max lab yaitu 1,41 gr/cm3. ɤk = = ɤ 𝑑𝑟𝑦 ɤ dry max 1,43592 1,41 × 100% × 100% = 101,838 % 1.8. Kesimpulan Berdasarkan hasil Praktikum Mekanika Tanah II kelompok 6 dengan uji kepadatan tanah dilapangan dengan metode sandcone yang dilaksanakan di Gedung Baru Bawah Saintek Unisnu Jepara, maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut : 1. Dari pengujian yang telah dilakukan, serta pengolahan data yang telah dianalisa, didapatkan volume tanah basah sebesar 2,06218 gr/cm3, volume tanah kering sebesar 1,43592 gr/cm3, mutu kepadatan berat volume tanah basah (ɤb) sebesar 110,218 %, dan juga mutu kepadatan berat volume tanah kering (ɤk) sebesar 101,838 %. 1.9. Saran 1. Mengutamakan kejujuran. 2. Sebelum melakukan praktikum, alangkah baiknya berdoa terlebih dahulu, dan juga mahasiswa lebih tersadar diri untuk keselamatan pada saat praktikum berlangsung. 3. Sebelum melakukan praktikum sebaiknya mahasiswa memeriksa seluruh peralatan praktikum sebelum dipergunakan. 4. Sebelum melakukan praktikum, sebaiknya mahasiswa mempelajari panduan agar pada saat pelaksanaan dapat berjalan dengan lancar. 5. Apabila pada saat mahasiswa terjadi kegagalan dalam praktikum, maka pihak kampus dapat memberikan waktu untuk mengulang kembali, dan apabila masih terjadi kegagalan kembali pada saat mengulan praktikum, maka pihak kampus alangkah baiknya memberikan pengarahan dilain hari guna mahasiswa lebih mengerti bilamana suatu saat dapat berguna dikehidupan kerja yang lebih nyata. 1.10. Lampiran 1. Gambar hasil praktikum mekanika tanah 2 2. SNI 03-2828-1992 Gambar 1.1 penimbangan alat Gambar 1.2 penimbangan pasir dalam corong Gambar 1.3 penimbangan pasir dan alat Gambar 1.4 pembuatan lubang Gambar 1.5 penuangan pasir ke lubang Gambar 1.6 penimbangan sisa pasir Gambar 1.7 pengambilan sempel tanah
