Consolidation
Disetujui:
CONSOLIDATIONTUJUAN
1.Menentukan harga Compression Index Cc, Swell Index Cs, yang
berguna untuk menunjukkan besarnya penurunan.
2.Menentukan harga Coefficient of Consolidation Cv yang berguna
untuk menunjukkan kecepatan penurunan per satuan waktu, akibat
pembebanan.
3.Menentukan tekanan preconsolidasi di mana tanah tersebut dapat
diketahui apakah Over Consolidated atau Normally Consolidated.
4.Juga dapat untuk menentukan koefisien permeabilitas (k),
koefisien Compressibility (av), Coefficient of Volume
Compressibility (Mv).
RUANG LINGKUP
Melakukan pengujian sampel untuk mencari harga Compression Index
Cc, Swell Index Cs, Coefficient of Consolidation Cv, tekanan
prekonsolidasi, koefisien permeabilitas (k), koefisien
Compressibility (av), dan Coefficient of Volume Compressibility
(Mv).
DASAR TEORI
dengan anggapan tanah dalam keadaan konsolidasi 90%.
dengan anggapan tanah dalam keadaan konsolidasi 50%.
di mana dari grafik e vs. log P.
di mana P = 1/2SYMBOL 215 \f "Symbol"(P1+P2)
atau
k= Koefisien permeability.
av= Koefisien Compressibility.
H= 1/2 tinggi contoh tanah.
Mv= Coefficient of Volume Compressibility.
Konsolidasi pada tanah dimaksudkan untuk mengetahui penurunan
tanah dan kecepatan penurunan yang terjadi akibat pembebanan pada
permukaan tanah.
Selain itu dapat digunakan untuk mengetahui keadaan tanah,
apakah sudah mengalami proses konsolidasi atau belum yaitu: dengan
mencari besarnya tekanan Pre Konsolidasi akan didapat:
SYMBOL 45 \f "Symbol" \s 10 \hOver ConsolidasiPc > Po
SYMBOL 45 \f "Symbol" \s 10 \hNormally ConsolidasiPc < Po
Po = Tekanan efektif tanah sekarang (P Overburden).
Asumsi yang digunakan adalah:
Teori Terzaghi tentang Konsolidasi:
1.Tanah Homogen.
2.Tanah Jenuh Air.
3.Pembebanan dan aliran air satu arah.
4.Parameter-parameter tanahnya konstan.
5.Dihasilkan grafik lurus plot tekanan vs. void ratio.
6.Penurunan hanya disebabkan oleh keluarnya air.
Lamanya Konsolidasi tergantung dari:
1.Derajat kejenuhan.
2.Koefisien permeability dari tanah.
3.Sifat dari aliran air dalam pori.
4.Panjang jalur harus dilampaui air untuk mencapai
keseimbangan.
PERALATAN YANG DIGUNAKAN1.Konsolidometer unit lengkap dengan
dial deformasinya dan beban-beban konsolidasi (0.25, 0.5, 1, 2, 4,
8) kg/cm2.
2.Stopwatch.
3.Trimmer.
4.Ring Konsolidasi; batu pori, kertas pori.
5.Extruder.
6.Oven 105 - 110 SYMBOL 176 \f "Symbol"C.
7.Timbangan ketelitian 0,01 gram; 0,1 gram.
8.Spatula, can, gergaji, oli.
TATA CARA PRAKTIKUM
1.Timbang dan ukur diameter serta tinggi dari Ring.
2.Keluarkan contoh tanah dengan extruder dari dalam tabung.
3.Olesi ring dengan olie; kemudian tekanlah tanah ke dalam ring,
ukur contoh tanah dalam ring konsolidasi dan timbang ring beserta
contoh tanah yang telah diukur didapat berat mula-mula contoh
tanah.
4.Cari kadar air tanah mula-mula dengan memasukkan sebagian
tanah ke dalam oven selama 24 jam.
5.Pasanglah kertas pori dan batu pori pada kedua sisi dari
tanah, kemudian letakkan pada alat konsolidasi dan isilah air agar
tanahnya dalam keadaan jenuh.
6.Aturlah jarum penunjuk pada angka nol, sebelum dilakukan
pembacaan dan pembebanan.
7.Lakukan pembebanan dengan tegangan pertama SYMBOL 177 \f
"Symbol" 0,25 kg/cm2 dan bacalah deformasinya pada menit ke: 0.1,
0.25, 0.5, 1, 2, 4, 8, 16, 30, 60, dst.nya sampai 24 jam atau jika
tidak ada perubahan deformasi pada jam ke-4 beban dapat ditambah
dua kali lipat beban pertama.
8.Setelah 24 jam atau setelah hasil pembacaan antara dua harga
membrikan H yang kecil, maka tambah beban sehingga tegangannya
menjadi = 1/2 kg/cm2, lakukan procedure seperti no. 7, kemudian
lakukan penambahan beban sehingga tegangannya masing-masing menjadi
1, 2, 4, 8 (dalam kg/cm2).
9.Setelah itu lakukanlah penurunan beban sehingga tegangannya 2
kg/cm2; kemudian diturunkan lagi menjadi 1/4 kg/cm2; waktu untuk
penurunan beban minimal dalam interval 4 jam.
10.Setelah selesai penurunan beban bongkar alat konsolidasi;
data: timbanglah ring beserta tanahnya, kemudian masukkan oven dan
setelah 24 jam timbang lagi sehingga didapat Vws dan Ws, bandingkan
Ws yang didapat dengan Ws perhitungan.
11.Plot pembacaan vs. log waktu dan pembacaan vs. akar waktu,
sehingga didapat D0, D100, D50 dan t50 serta t90, lalu hitung Cv
dan r.
12.Plot e vs. p kemudian hitung av dari rumus; hitung Mv dan
k.
13.Plot e vs. log p kemudian hitung Cc, Cs, dan Pc lalu ambil
kesimpulan.
PERHITUNGAN
Cara mencari t90SYMBOL 45 \f "Symbol" \s 10 \hBuatlah plot
antara pembacaan vs. akar waktu pada kertas grafik.
SYMBOL 45 \f "Symbol" \s 10 \hTentukan D0 dengan cara menarik
garis lurus pada beberapa titik (misal 6 - 8 titik) pertama,
kemudian ambil suatu absis yang besarnya 15% lebih besar dari absis
antara garis lurus yang didapat dengan garis vertikal.
SYMBOL 45 \f "Symbol" \s 10 \hTarik garis lurus dari D0 ke titik
yang baru didapat, garis ini akan memotong grafik kemudian dari
titik potong itu tarik garis vertikal ke bawah sehingga didapat
t90.
Gambar t90
D0Penurunan
A
1,15 A
Cara mencari t50SYMBOL 45 \f "Symbol" \s 10 \hBuatlah plot
antara pembacaan vs. log waktu pada kertas semi logaritma.
SYMBOL 45 \f "Symbol" \s 10 \hTentukan D0 bila bagian awal dari
kurva berbentuk parabola, tentukan t2 = 4SYMBOL 215 \f "Symbol"t1,
gambar garis vertikal y ke arah atas pada t2, tarik garis
horizontal didapat D0.
SYMBOL 45 \f "Symbol" \s 10 \hTentukan D100; gambar tangent
(garis singgung) dari akhir kurva dan tangent (garis singgung) dari
tangent kurva, pada perpotongan kedua garis singgung ini ditarik
garis horizontal dan vertikal untuk mendapat D100 dan t100.
Kemudian cari:
Setelah didapat D50 kemudian tarik garis vertikal sehingga
didapat t50.
Gambar t50
D0D50
D100
t50CONTOH PERHITUNGAN CONSOLIDATION
Project
: Gereja Kim Tae Gon
Location Of Project
: Kelapa Gading, Jakarta Utara
Description Of Soil
: Silty clay,low plasticity, abu-abu kecoklatan, kepadatan
stiff, lembab
Tested By
: Darwis Richarlim (325130107)
Cynthia Hindrawan (325130078)
Dennis Diony Nisius (325130127)
Date Of Testing
: 14-21 Januari 2015DATA SEBELUM CONSOLIDASI:Ring diameter
(d)
= 6.4767 cm
Height of ring (Ht)
= 5.4933 cm
Weight of ring (Wr)
= 192.1 gram
Weight of ring + soil (Wwet)
= 341.6 gram
Specific Gravity (Gs)
= 2,6875(Gs berdasarkan percobaan Index Properties)
Initial Height of soil (Hi)
= 2,6666 cm
DATA WATER CONTENT SEBELUM CONSOLIDASI:Weight of can + wet soil
(Wwet1)= 29.3 gram
Weight of can + dry soil (Wdry1)= 23.3 gram
Weight of can (Wc)
= 10.1 gram
DATA WATER CONTENT SESUDAH CONSOLIDASI:Weight of can + wet soil
(Wwet2)= 216.6 gram
Weight of can + dry soil (Wdry2)= 162.3 gram
Weight of can (Wc2)
= 63.1 gramPERHITUNGAN WATER CONTENT SEBELUM CONSOLIDASI:Weight
of water (Ww1)
= Wwet1 - Wdry1
= 29.3 23.3
= 6 gram
Weight of oven dry soil (Ws1)
= Wdry1 - Wc
= 23.3 10.1
= 13.2 gram
Initial water content (Wi1)
= (Ww1 : Ws1) SYMBOL 180 \f "Symbol" 100%
= (6 : 13.2) SYMBOL 180 \f "Symbol" 100%
= 45.4545 %
PERHITUNGAN WATER CONTENT SESUDAH CONSOLIDASI:Weight of moisture
(Ww2)
= Wwet2 - Wdry2
= 216.6 162.3
= 54.3 gram
Oven dry weight of soil (Ws2)
= Wdry2 - Wc2
= 162.3 63,1
= 99.2 gram
Final water content (Wf)
= (Ww2 : Ws2) SYMBOL 180 \f "Symbol" 100%
= (54.3 : 99.2) SYMBOL 180 \f "Symbol" 100%
= 54.7379 %PERHITUNGAN:Area (A)
= 1/4 SYMBOL 180 \f "Symbol" SYMBOL 112 \f "Symbol" SYMBOL 180
\f "Symbol" d2
= 1/4 SYMBOL 180 \f "Symbol" SYMBOL 112 \f "Symbol" SYMBOL 180
\f "Symbol" 6.47672
= 32.9456 cm2Initial sample volume (Vi)
= A x Hi
= 32.9456 x 2.666
= 87.8527 cm2Weight of wet soil (Wi)
= Wwet - Wr
= 341.6 192.1
= 149.5 gram
Computed dry weight of soil (Ws1)
= Wi : (1 + Wi1)
= 149.5 : (1 + 0.454545)
= 102.7813 gram
Oven dry weight of soil (Ws)
= 99.2 gram
Computed Ht of solids (Hs)
=
= 102.7813 : ( 2.6875 x 32.9456 )
= 1.1608 cm
Initial height of voids (Hv)
= Hi - Hs
= 2.6666 1.1608
= 1.5058 cm
Initial degree of saturation (Si)
=
= ( 149.5 99.2 ) : (1.5058 x 32.9456 )
= 101.3919 %
Initial void ratio (ei)
= Hv : Hs
= 1.5058 : 1.1608
= 1.2972FINAL TEST DATA (OBTAINED AT THE END OF LOAD
TESTING)Initial dial reading (A)
= 0
Final dial reading (B)
= 331Change in sample height (ht)
= B : 1000
= 331 : 1000
= 0.331 cmFinal height of voids (Hvf)
= Hv - Ht
= 1.5058 0.331
= 1.1748 cm
Final void ratio (ef)
= Hvf : Hs
= 1.1748 : 1.1608
= 1.0121FINAL WATER CONTENT DETERMINATION:Final degree of sat
(S)
= (Wf x Gs) / Ef
= ( 0.547379 x 2.6875 ) / 1.0121
= 145.3494 %
CONTOH PERHITUNGAN TABELDATA:
Consolidometer type
= Floating Ring
Multiplication ratio
= 1 : 10
Load increment (A)
= 0.2531 [Load increment= ( load : area ) SYMBOL 180 \f "Symbol"
10 ]Deformation dial reading(B)
= 108Initial height of soil (Hi)
= 2.6666 cm
Initial sample volume (Vi)
= 180.98 cm3Specific gravity of soil (Gs)
= 2.6875Dry weight of soil solids (Ws)
= 99.2 gram
Height of solids (Hs)
= 1.1608 cm
Initial void ratio (ei)
= 1.2972PERHITUNGANChange in sample height (SYMBOL 68 \f
"Symbol"H)
= B : 1000
= 108 : 1000
= 0.108 cm
e
= SYMBOL 68 \f "Symbol"H : Hs
= 0.108 : 1.1608
= 0.093Inst. void ratio, e
= ei - e
= 1.2972 0.093
= 1.2042Average height for load
= Hi - (SYMBOL 68 \f "Symbol"H : 2)
= 2.6666 - (0.108 : 2)
= 2.6126 cm
H
= Average ht. for load : 2
= 2.6126 : 2
= 1.3063 cm
Dari hasil penggambaran grafik besarnya penurunan dan load
increment diperoleh besarnya t50 = 15 maka dapat dihitung besarnya
Cv:
Cv =
= ( 0.197 x 1.3063 ) / 1.8 = 0.1868Dari hasil penggambaran
grafik besarnya penurunan dan load increment diperoleh besarnya t90
= 18.49 maka dapat dihitung besarnya Cv:
Cv =
= ( 0.848 x 1.3063 ) / 2.25
= 0.6431Pc = 0.8 kg/cm2 (dari grafik Load increment vs. e)
P1 = 0.4 kg/cm2
e1 = 1.185P2 = 2.5 kg/cm2
e2 = 1.05P3 = 2 kg/cm2
e3 = 0.95P4 = 0.3 kg/cm2
e4 = 1.08Dari data tersebut dapat dihitung:
Cc= SYMBOL 68 \f "Symbol"e : log (P4 : P3)
= (e3 e4) : log (P4 : P3)
= (0.95 - 1.08) : log (0.3: 2)
= 0.1578Cs= SYMBOL 68 \f "Symbol"e : log (P2 : P1)
= (e1 e2) : log (P2 : P1)
= (1.185 1.05) : log (2.5 : 0.4)
= 0.1696av= SYMBOL 68 \f "Symbol"e : SYMBOL 68 \f "Symbol"P
= (e1 - e2) : (P2 - P1)
= ((1.185 1.05) : (2.5 : 0.4))
= 0.0643K= (Cv SYMBOL 180 \f "Symbol" av SYMBOL 180 \f "Symbol"
SYMBOL 103 \f "Symbol"w) : (1 + e)
Cv50= 0.1315Cv90= 0.4368ei= 1.2972K50= (0.1315 SYMBOL 180 \f
"Symbol" 0.0643SYMBOL 180 \f "Symbol" 0.001) : (1 + 1.2972)
= 3.6808 x 10-6 cm2/menit K90= 0.4368 SYMBOL 180 \f "Symbol"
0.0643 SYMBOL 180 \f "Symbol" SYMBOL 180 \f "Symbol" 0.001) : (1 +
1.2972)
= 1.2226 x 10-5 cm2/menitMv= av : (1 + e)
= 0.0643 : (1 + 1.2972)
= 0.02799FAKTOR KESALAHAN
1. Kurang teliti saat membaca dial pada alat konsolidasi.
2. Kurang hati-hati dalam meletakkan beban pada penggantung
sehingga timbul hentakan pada alat konsolidasi.
3. Membaca dial deformasi yang kurang tepat sesuai dengan waktu
yang ditentukan.
4. Ketidaktelitian dalam mengukur dimensi sampel tanah.
5. Permukaan sampel tanah yang kurang rata mempengaruhi hasil
percobaan.
6. Kesalahan saat melepaskan bebanm tidak serentak 2 beban.
7. Jarum penekan yang terlalu pendek, sehingga tidak dapat
menunjukkan hasil yang sesungguhnya.
8. Ring konsolidasi kurang dioleskan oli, sehingga ada sedikit
tanah yang menempel dan mempengaruhi hasil perhitungan.
9. Kurang teliti dalam meletakkan beban yang tidak tepat di
tengah-tengah penggantung, sehingga penggantung akan miring dan
tidak seimbang.
10. Kurang tepat dalam melakukanr regresi terhadap grafik t50
dan t90.
11. Sampel tanah yang digunakan belum tentu dalam keadaan
undisturbed karena tidak langsung ditest setelah sampling.12. Can
yang digunakan untuk praktikum kurang bersih sehingga mempengaruhi
hasil percobaan.
KESIMPULAN
1. Dari hasil percobaan, diperoleh hasil initial water content
sebesar 45.4545%.2. Dari hasil percobaan, diperoleh hasil final
water content sebesar 54.7379%3. Dari hasil percobaan, diperoleh
hasil final degree of saturation sebesar 145.3494%4. Semakin lama
waktu pembebanan, maka hasil pembacaan akan terus meningkat sampai
titik maksimal.5. Nilai void ratio tanah berkurang setelah diberi
pembebanan karena pori-pori di dalam tanah berkurang.6. Setelah
konsolidasi, volume tanah berkurang karena pori-porinya
berkurang.7. Saat menerima beban, konsolidasi berlangsung cepat,
semakin lama waktu pembebanan, maka konsolidasi mulai melambat.8.
Derajat kejenuhan (degree of saturation) akan meningkat setelah
tanah mengalami konsolidasi.9. Semakin berat beban yang diterima
tanah, maka penurunan akan semakin besar.10. Bacaan dial terbesar
dalam percobaan ini adalah 331.11. Nilai t50 lebih kecil dari t90,
karena waktu yang dibutuhkan tanah untuk mencapai konsolidasi 50%
lebih cepat jika dibandingkan deengan waktu yang dibutuhkan tanah
untuk mencapai 90% konsolidasi.12. Berdasarkan hasil percobaan,
setelah tanah megalami konsolidasi, kadar airnya meningkat.
_909082564.unknown
_1047069207.unknown
_909082600.unknown
_908740366.unknown
_908740423.unknown
_908740141.unknown
