kepadatan berat (modified)

kepadatan berat (modified)

 (aashto  t - 180 - 74)

1.      Tujuan Percobaan :

Pemeriksaan ini dimaksudkan untuk menentukan hubungan antara kadar air dan kepadatan tanah dengan memadatkan didalam cetakan silinder berukuran tertentu dengan menggunakan alat penumbuk 4,54 kg (10 lbs) dan tinggi jatuh 45,7 cm (18").

Pemeriksaan kepadatan dibagi dalam 4 cara sebagai berikut :

ü  Cara A : Cetakan diameter 102 mm (4") bahan lewat saringan 4,75 mm (no. 4).

ü  Cara B : Cetakan diameter 152 mm (6") bahan lewat saringan 4,75 mm (no. 4)

ü  Cara C : Cetakan diameter 102 mm (4") bahan lewat saringan 19 mm (3/4").

ü  Cara D : Cetakan diameter 152 mm (6") bahan lewat saringan 19 mm (3/4").

Cara yang dilakukan pada pengujian adalah cara D.

2.      Peralatan dan bahan :

Alat

a.       Cetakan diameter 102 mm (4"), kapasitas 0,000943 ± 0,000008 m³ (0,0333 ± 0,0003 cu,ft) dengan diameter dalam 101,6 ± 0,406 mm (4,000" ± 0,016"), tinggi 116,43 ± 0,1270 mm (4,584" ± 0,005").

b.      Cetakan diameter 152 mm (6"), kapasitas 0,002124 ± 0,000021 m³ (0,07500 ± 0,00075cu,ft) dengan diameter dalam 152,4 ± 0,660 mm (6,000" ± 0,024"), tinggi 116,43 ± 0,1270 mm (4,584" ± 0,005").

Cetakan-cetakan harus dari logam yang mempnyai dinding teguh dan dibuat sesuai dengan ukuran diatas. Cetakan harus dilengkapi dengan leher sambung, dibuat dari bahan yang sama dengan tinggi lebih kurang 60 mm (2  3/8") yang dipasang kuat-kuat dan dapat dilepaskan. Cetakan-cetakan yang telah dipergunakan beberapa lama sehingga tidak memenuhi syarat toleransi diatas, masih dapat dipergunakan bila toleransi tersebut tidak lebih dari 50 %.

c.       Alat tumbuk

i.        Alat tumbuk tangan dari logam yang mempunyai permukaan tumbuk rata, diameter 50,8 ± 0,127 mm (2,000 ± 0,005"), toleransi 0,013 mm (0,005") dan berat 4,5359 ± 0,0081 kg. Alat penumbuk dilengkapi dengan selubung yang bisa mengatur tinggi jatuh secara bebas setinggi 457,2 ± 1,524 mm. Selubung harus sedikitnya mempunyai 2 x 4 buah lubang udara yang berdiameter tidak lebih kecil dari 9,5 mm (3/8") dengan poros tegak lurus satu sama lain berjarak 19 mm dari kedua ujung. Selubung harus cukup longgar sehingga batang penumbuk dapat jatuh bebas tidak terganggu.

ii.      Dapat juga dipergunakan alat tumbuk mekanis, dari logam yang dilengkapi dengan alat pengontrol tinggi jatuh bebas 457,2 ± 1,524 mm diatas permukaan  dan dapat membagi-bagi tumbukan secara merata diatas permukaan. Alat penumbuk harus mempunyai permukaan tumbuk yang rata berdiameter 50,8 ± 0,127 mm (2,000" ± 0,005") dan berat 4,5359 ± 0,0081 kg.

d.      Alat pengeluar contoh.

e.       Timbangan kapasitas 11,5 kg dengan ketelitian 5 gr. Neraca kapasitas minimal 1 kg dengan ketelitian 0,1 gr.

f.        Oven, yang dilengkapi dengan pengatur suhu untuk memanasi sampai (110 ± 5)^oC.

g.       Alat perata dari besi (straight edge) panjang 25 cm, salah satu sisi memanjang harus tajam dan sisi lain datar (0,01 % dari panjang).

h.      Saringan 50 mm (2"), 19 mm (3/4") dan 4,75 mm (no. 4).

i.        Talam, alat pengaduk dan sendok.

Bahan/Benda Uji

a.       Bila contoh tanah yang diterima dari lapangan masih dalam keadaan lembab (damp), keringkan contoh terseut sehingga menjadi gembur.

b.      Tanah yang sudah hancur disaring dalam saringan, sebagai berikut :

ü  Untuk cara A : Dengan menggunakan saringan 4,75 mm (no. 4).

ü  Untuk cara B : Dengan menggunakan saringan 4,75 mm (no. 4).

ü  Untuk cara C : Dengan menggunakan saringan 19 mm (3/4").

ü  Untuk cara D : Dengan menggunakan saringan 19 mm (3/4").

c.       Jumlah contoh yang sesuai untuk masing-masing cara pemeriksaan adalah sebagai berikut :

ü  Cara A sebanyak 15 kg.

ü  Cara B sebanyak 45 kg.

ü  Cara C sebanyak 30 kg.

ü  Cara D sebanyak 65 kg.

d.      Benda uji dibagi menjadi 5 bagian, dan tiap-tiap bagian dicampur air yang ditentukan dan diaduk sampai merata. Penambahan air diatur sehingga di dapat benda uji sebagai berikut :

                          i.      3 contoh dengan kadar air kira-kira di bawah optimum.

                        ii.      3 contoh dengan kadar air kira-kira diatas optimum.

Penambahan kadar air dari benda uji masing-masing setara 1-3 %.

e.       Masing-masing benda uji dimasukkan kedalam kantong plastik dan disimpan selama 12 jam atau sampai dengan kadar airnya merata.

3.      Langkah kerja :

Cara yang dilakukan pada pengujian adalah cara D.

a.       Timbang cetakan diameter 152 mm (6") dan keping alas dengan ketelitian 5 gr (B1 gram).

b.      Cetakan, leher dan keping alas dipasang jadi satu dan tempatkan pada landasan yang kokoh.

c.       Ambil salah satu dari kelima contoh, diaduk dan dipadatkan didalam cetakan dengan cara sebagai berikut :

i.        Jumlah seluruh tanah yang dipegunakan harus tepat sehingga tinggi kelebihan tanah yang diratakan setelah leher dilepas tidak lebih dari 1 cm.

ii.      Pemadatan dilakukan dengan alat penumbuk berat 4,54 kg (10 lb) dengan tinggi jatuh 45,7 cm (18"). Tanah dipadatkan dalam 5 lapisan dan tiap-tiap lapisan dipadatkan dengan 56 tumbukan.

d.      Potong kelebihan tanah dari bagian keliling leher dengan pisau dan lepaskan leher sambung.

e.       Pergunakan alat perata untuk meratakan kelebihan tanah sehingga benar-benar rata dengan permukaan cetakan.

f.        Timbang cetakan berisi benda uji beserta keping alas dengan ketelitian 5 gr (B2 gram).

g.       Keluarkan benda uji tersebut dari cetakan dengan mempergunakan alat pengeluar benda uji (extruder) dan potong sebagian kecil dari contoh pada keseluruhan tingginya untuk pemeriksaan kadar air. Tentukan kadar air (W) agregat.

Dasar Perhitungan dan Pelaporan 

a.       Hitung berat isi basah dengan mempergunakan rumus berikut :

B1        = Berat cetakan dan keping alas (gr).

B2        = Berat cetakan, keping alas dan benda uji (gr).

V= Isi cetakan (cm³).

b.      Gambarkan grafik berat isi tanah kering terhadap kadar air dari hasil percobaan. Kemudian gambarkan sebuah kurva yang halus yang paling mendekati dengan titik-titik yang digambarkan dan tentukan berat isi kering maksimum dari kurva tersebut dengan ketelitian 0,01 gr/cm³. Kadar air yang sesuai dengan berat isi kering maksimum ini adalah kadar air optimum dan harus dicatat dengan ketelitian 0,5 %. Setelah diketahui W_opt, dan gd max, gambarlah Zero Air Voids Line dengan rumus :

1.      Catatan :

a.       Tanah yang telah dipadatkan dapat dipergunakan lagi untuk percobaan bila butir tanah tidak pecah akibat penumbukan.

b.      Untuk cara C dan D bila diinginkan supaya prosentase bahan kasar lewat saringan 50 mm (2") dan tertahan 4,75 mm (no. 4) dipertahankan sama seperti keadaan aslinya dilapangan, maka material yang tertahan saringan 19 mm (3/4") harus diganti sebagi berikut :

ü  Bahan yang lewat saringan 50 mm (2") dan tertahan saringan 19 mm (3/4") diganti dengan bahan yang lewat saringan 19 mm (3/4") tertahan saringan 4,75 mm (no. 4) dengan jumlah yang sama. Bahan pengganti diambil dari sisa.

c.       Untuk tanah yang berbutir halus (lanau atau lempung) petunjuk yang baik guna mendapatkan kadar air optimum adalah batas plastis. Kadar optimum untuk pemadatan Modified kira-kira 2 sampai 4 % dibawah batas plastis.

d.      Alat tumbuk mekanis harus dikalibrasi

e.       Kerataan alat perata harus diperhatikan.

f.        Alas untuk meletakkan cetakan :

                    i.      Waktu dilakukan pemadatan dapat dibuat dari beton dengan berat tidak kurang dari 91 kg, dan diletakkan pada dasar yang relatif stabil.

                  ii.      Bila dilapangan dapat dipergunakan lantai beton atau permukaan gorong-gorong persegi atau lantai jembatan.

g.       Volume cetakan dikalibrasi menurut cara pemeriksaan berat isi agregat. (AASHTO  T-19-74).

2.      Data hasil pemeriksaan :

a. Tabel Perhitungan

Pemadatan Modified
No. Sampel	I	II	III	IV	V	VI
Penambahan Air (cc)	0	320	640	960	1280	1600
Berat isi basah
Volume cetakan (cm3)	1606.36	1606.36	1606.36	1606.36	1606.36	1606.36
Berat cetakan (gr)	5810	5810	5810	5810	5810	5810
Berat cetakan + Tanah tumbukan (gr)	8120	8320	8650	8710	8740	8630
Berat tanah tumbukan (gr)	2310	2510	2840	2900	2930	2820
Berat isi basah (gr/cm3)	1.44	1.56	1.77	1.81	1.82	1.76
Kadar Air
Berat cawan (gr)	6.4	9.6	9.5	9.6	9.4	6.3
Berat cawan + Tanah Basah  (gr)	63.00	96.20	74.40	57.90	50.40	66.00
Berat cawan + Tanah kering  (gr)	58.00	87.50	65.40	49.80	42.60	53.50
Kadar (Berat air / berat butir) (%)	9.69	11.17	16.10	20.15	23.49	26.48
Berat isi kering (gr/cm3) /y dry	1.31	1.41	1.52	1.50	1.48	1.39

     

3.      Kesimpulan :

Dari hasil pemeriksaan Pemdatan Modified  diperoleh :

-  Berat isi kering maximum (d max)          = 1.73 gr/cm3

-  Kadar air optimum (w optimum)            = 18.20 %