UJI KONSOLIDASI (CONSOLIDATION TEST) ( ASTM – D – 2435 )
1. Maksud dan Tujuan Pengujian
Untuk mendapatkan koefisien indeks pemampatan dan pengembangan (Cc, Cr) , koefisien konsolidasi (Cv) serta tekanan prakonsolidasi (pc)
2. Alat yang Digunakan
a. Satu unit alat konsolidasi
b. Pisau kawat
c. Alat pengeluar contoh tanah dari tabung (sample extruder)
d. Beban-beban untuk pembebanan
e. Stop watch
f. Oven
g. Neraca / timbangan
h. Cawan
i. Desicator
3. Bahan yang Digunakan
a. Aquades
b. Kertas saring
c. Contoh tanah dari tabung boring
.4. Prosedur Pengujian
4.1. Persiapan Pengujian
a. Cincin dibersihkan dan dikeringkan kemudian timbang beratnya
b. Keluarkan contoh tanah dari tabung dengan extruder
c. Contoh tanah dimasukkan kedalam cincin kemudian potong dengan pisau perata dan ujungnya diratakan
4.2. Pelaksanaan Pengujian
a. Timbang berat cincin (W1)
b. Timbang berat benda uji dan cincin (W2)
c. Letakkan cincin benda uji diantara batu berpori dengan dilapisi kertas saring pada sel konsolidasi
d. Atur alat (nivo) pada posisi seimbang (balance) dengan memutar span skrup pengatur dan letakkan bola baja kecil dalam coakan plat penekan supaya menyentuh bola baja
e. Atur arloji pengukur (dial deformasi) pada posisi tertekan diatas batu pori kemudian di-nol-kan
f. Tuangkan air pada sel konsolidasi dan diamkan selama 24 jam agar contoh tanah jenuh air
g. Setalah itu letakkan beban pertama pada tempat beban sehingga besar tekanan yang diterima oleh contoh tanah yaitu sebesar 0.25 kg/cm2
h. Lepaskan span baut pengatur
i. Baca penurunan pada 0 menit, 0.25 menit, 1 menit, 2.25 menit, 4 menit, 6.25 menit, 9 menit, 12.25 menit, 20.25 menit, 25 menit, 36 menit, 60 menit, 120 menit, 240 menit, 480 menit dan 1440 menit (24 jam)
j. Setelah dilakukan pembacaan selama 24 jam, tambahkan beban kedua sebesar 0,5 kg/cm2 dan atur baut pengatur hingga menyentuh lengan beban dan lakukan pembacaan seperti langkah-langkah pada pembenanan yang pertama.
k. Setelah itu dilakukan penambahan beban ketiga dan seterusnya.
l. Setelah dilakukan pembebanan maksimum, kurangi beban dalam dua tahap sampai mencapai beban pertama. Baca dial deformasi 24 jam setelah pengurangan beban lalu beban dikurangi lagi. Lakukan pembacaan kembali setelah 24 jam berikutnya.
m. Pada akhir pembacaan, keluarkan benda uji kemudian timbang beratnya dan ukur tinggi contoh tanahnya
n. Masukkan contoh tanah kedalam oven untuk ditentukan kadar airnya
.5. Teori
Langkah-langkah perhitungan dan rumus-rumus yang digunakan dalam perhitungan uji konsolidasi adalah sebagai berikut :
1. Menghitung tinggi effektif benda uji (tinggi tanah kering) :
.…………..……………………… (11.1)
dimana :
Wd = Berat benda uji (gram)
A = Luas benda uji (cm2)
GS = Berat jenis butir tanah
2. Menghitung besarnya penurunan total ( H ) yang terjadi pada setiap pembebanan
H = Pembacaan arloji pengukur pada permulaan percobaan dikurangi dengan pembacaan arloji pengukur sesudah pembebanan yang bersangkutan
3. Menghitung angka pori mula-mula (angka pori asli) eo dalam persamaan :
……..……….....…....…..……(11.2)
dimana :
Ho = Tinggi contoh tanah mula-mula
4. Menghitung perubahan angka pori (e) pada setiap pembebanan dengan persamaan
..……...…….........………………(11.3)
5. Menghitung angak pori (e) pada setiap pembebanan dengan persamaan :
e = eo - e ………….…………………..……(11.4)
6. Gambarkan harga-harga angka pori ini pada kurva angka pori terhadap tekanan dengan skala logaritma untuk tekanan
7. Menghitung derajat kejenuhan sebelum dan sesudah percobaan dengan persamaan
….……...……..………………..(11.5)
8. Menghitung koefisien konsolidasi ( Cv ) dengan persamaan :
....... ......…..…………..………(11.6)
dimana :
H = tinggi benda uji (cm)
= 0,5 (Ho – 0,5 Ht)
Ho = Tinggi contoh tanah mula-mula
Ht = Tinggi contoh tanah setelah terkonsolidasi
t90 = waktu untuk mencapai konsolidasi 90 %
Menentukan harga t90 :
Menurut Taylor untuk mendapatkan harga t90 diperlukan grafik penurunan terhadap fungsai dari akar waktu.
Langkah-langkah dalam menentukan harga t90 :
- Buat grafik penurunan vs akar waktu penurunan
- Tarik garis singgung pada kurva didaerah penurunan awal dan cari titik potong dengan sumbu akar waktu sebesar 1,15 kali absis titik potong pertama tadi untuk dihubungkan dengan titik potong antara perpanjangan garis singgung tadi dan sumbu vertikal. Absis titik potong antara garis terakhir dengan kurcva itulah yang dinamakan dengan t90