+BAB XII KUAT TEKAN BEBAS (FIX) KLP3.docx

Laboratorium Mekanika Tanah XII - 1
Jurusan Sipil Fakultas Teknik
Universitas Bosowa Makassar
BAB XII
KUAT TEKAN BEBAS
12.1. Teori Ringkas
Berdasarkan SNI 3638:2012 tentang metode uji kuat tekan bebas
tanah, uji kuat tekan bebas merupakan cara yang dilakukan di
laboratorium untuk mengitung kuat tekan bebas contoh tanah baik tanah
tidak terganggu (undisturbed), dicetak ulang (remolded) maupun contoh
tanah yang dipadatkan (compacted).
Uji tekan bebas ini dilakukan pada contoh tanah asli dan contoh
tanah tidak asli lalu diukur kemampuannya masing – masing contoh
terhadap kuat tekan bebas. Dari nilai kuat tekan maksimum yang dapat
diterima pada masing – masing contoh akan didapat sensitivitas tanah.
Nilai sensitivitas ini mengukur bagaimana perilaku tanah jika terjadi
gangguan yang diberikan dari luar.
Pengujian kuat tekan batuan utuh untuk menentukan kekuatan
batuan intact dengan sampel berbentuk silinder hasil dari pengeboran full
coring. Pengujian ini menggunakan mesin tekan untuk menekan sampel
bahan yang berbentuk silinder dari satu arah (uniaksial). Perbandingan
antara tinggi dan diameter percontoh (I/D) mempengaruhi nilai kuat tekan
batuan. Untuk pengujian kuat tekan secara umum digunakan
perbandingan L = 2D adalah length atau panjang sampel sedangkan D
adalah diameter dari sampel batuan yang akan diuji. Sebagai standard

bisa dicek di ASTM D 2166 Unconfined Compression Test. Ilustrasi gaya
– gaya regangan yang bekerja pada saat dilakukannya pengujian kuat
tekan batuan.
Perpindahan gaya regangan dari sampel batuan baik aksial (Δl)
maupun lateral (Δl) selama pengujian dapt diukur dengan menggunakan
dial gauge secara manual yang membutuhkan ketelitian tinggi atau bisa
juga dengan electric strain gauge yang hasilnya akan tercatat secara
otomatis secara komputerisasi dan lebih praktis. Dari hasil pengujian kuat
tekan, dapat digambarkan kurva tegangan. Regangan (stress – strain)
untuk tiap sampel batu, kemudian dari kurva ini dapat ditentukan sifat
mekanik batuan. Sebenarnya dari UCS test tidak hanya nilai UCS yang
bisa kita dapat tetapi nilai – nilai seperti batas elastis, mosulus young dan
poison ratio juga dapat kita tentukan dari hasil plot ke kurva tegangan –
regangan.
Tabel Konsistensi
Qu (Kg/cm2) Konsistensi
<0,25 Sangat Lunak
0,25 – 0,50 Lunak
0,50 – 1,00 Menengah
1,00 – 2,00 Kaku
2,00 – 4,00 Sangat Kaku
>4,00 Keras

Tabel Sensitifitas
St Kelas
<4 Rendah
2-4 Normal
4-8 Sensitive
>8,00 Sangat sensitif
Dalam pengujian kuat tekan bebas ada beberapa syarat yang harus
diperhatikan :
1. Penekanan
Sr = Kecepatan regangan berkisar antara 0,5 – 2% permenit
2. Kriteria keruntuhan suatu tanah
 Bacaan proving ring turun
 Bacaan proving ring tiga kal berturut – turut hasilnya sama
 Ambil pada ε = 15 % dari contoh tanah, Sr = 1 % pemenit, berarti
waktu maksimum runtuh = 15 menit
Percobaan kuat tekan bebas dimaksudkan terutama untuk tanah
lempung atau lanau. Bila lempung itu mempunyai dari nilai kekuatan
unconfined.
12.2 Tujuan Percobaan

Pemeriksaan ini dimaksudkan untuk mrengetahui nilai CBR tanah
dan campuran tanah agregat yang dipadatkan di laboratorium pada kadar
air tertentu.
12.3 Sfesifikasi Peralatan
12.3.1 Alat yang digunakan
1. Saringan No.40
2. Spatula

3. Tabung pipa dengan diameter 3,7 tinggi 7,5 cm
4. Alat penekan sampel kuat tekan bebas

5. Timbangan ketelitian 0,01 gr

6. Mesin Unconfined compression test
7. Dial Deformasi

8. Proving Ring
9. Oven
12.3.2 Bahan yang digunakan
1. Tanah lolos saringan No.40

2. Air suling
12.4 Prosedur Pengujian

1. Siapkan benda uji
2. Ambil tanah lolos saringan No.40 secukupnya campur dengan air
suling sedikit demi sedikit sampai merata (homogen)
3. Siapkan tabung / pipa beri, Vaseline bagian dalamnya, masukkan
benda uji tersebut sedikit demi sedikit sambil ditekan – tekan
dengan jari
4. Letakkan benda uji pada plat di bawah trimer yang diameternya
sama dengan benda uji, kemudian pasang plat atas yang
bertangkai melalui benda uji sambil diratakan bagian pinggirnya
dengan spatula sampai mencapai ketinggian 7,5 cm
5. Timbang benda uji
6. Letakkan pada plat penekan di bawah mesin tekan
7. Atur ketinggian plat penekan atas tepat menyentuh permukaan atas
tanah
8. Putar dial beban maupun dial deformasi pada posisi nol
9. Lakukan penekanan dengan memutar engkol (mesin manual) atau
menghidupkan motor (mesin elektrik). Kecepatan penekanan
diambil 1 % sampai 2 % pemenit dari tinggi contoh semula
10. Baca dial beban pada regangan 0,5 %, 1%, 1,5 %, 2 %, dst sampel
benda uji mengalami keruntuhan
11. Gambar pola keruntuhan tanah
12. Oven benda uji tersebut
13. Diketahui kadar benda uji

 Catatan
a. Bila engkol pemutar tidak bisa diputar dengan lancer, buka box
bagian bawah, kencangkan baut bor yang menjepit gigi – gigi
penggerak lalu tambahkan stempel secukupnya.
b. Mur penjepit plat penekan atas harus selalu dalam keadaan
kencang untuk mencegah rusaknya drat akibat aus.
c. Untuk mesin penekan elektrik, periksa bagian dalamnya secara
berkala. Periksa dudukan motor, kencangkan baut – baut
penjepitnya untuk mengurangi getaran mesin.
d. Tambahkan oli pelumas pada speed reducer melalui lubang
pengisian oli.
e. Ganti sabuk / ban pemutar sudah aus / slip
f. Bila terjadi kebocoran arus listrik, periksa kabel arde / ground atau
balikkan kedudukan steker input.
 Interpretasi
a. Tanah yang mendapat tekanan dari atas melakukan reaksi untuk
melawan gaya tekan tersebut. Gaya akan diberikan untuk
memecahkan tanah atau untuk memendekkan tanah sebesar
20%,dari panjang semula apabila tanah belum pecah, disebut kuat
tekan beban maksimal.
b. Dengan anggpan tanah tidak dapat menahan tekanan dari atas
lagi. Disebut kuat tekan bebas karena disamping tidak diktekan,
tidak dibungkus karet dan tidak ada tekanan sel.

c. Percobaan ini merupakan cara sederhana, cepat dan mudah
dibandingan dengan cara triaksial. Cara ini mirip dengan pengujian
ketahanan batas dengan benda uji slinder/triaksial dengan tekanan
= 0
d. Dalam praktek digunakan kekerasan tanah lempung yang
berdasarkan besar kuat tekan bebas. Dari nilai kuat tekan bebas
(Qu) kita dapat memperoleh nilai kohesi tanah (c) dan sudut gesek
internal tanah (e) dengan rumus :
σ = 2. c . Tan (45
ø
2
) Dimana : Qu = σ
e. Untuk nilai Qu berdasarkan konsistensi sifat tanah dapat dilihat
pada table hubungan Qu dan konsistensi tanah di bawah ini :
Qu (Kg/Cm2) Konsisten
<0,25 Very Soft
0,25 – 0,50 Soft
0,50 – 1,00 Medium
1,00 – 2,00 Stiff
2,00 – 4,00 Very Stiff
>4,00 Hard

12.5. Alur Bagan Pengujian
Masukkan benda uji ke dalam tabung dan beri Vaseline
pada bagian dalamnya dan sambil ditekan – tekan dengan
jari
Siapkan benda uji yaitu tanah yang lolos saringan no. 40
Keluarkan tanah dari tabung sampel menggunakan alat
extrude
Letakkan benda uji pada plat di bawah trimer dan pasang
plat atas yang bertangkai melalui benda uji sambil
diratakan menggunakan spatula
Mulai

Timbang sampel tanah yang sudah tercetak
Lakukan penekanan dengan memutar engkol
A
Masukkan benda uji ke dalam oven untuk mengetahui
kadar air
Analisa data
Kesimpulan
A
Selesai

12.5 Analisa Data
12.5.1. Uraian Perhitungan
Data Hasil Percobaan
Angka Kalibrasi alat ( K ) = 0.70 kg/div
Diameter contoh = 4.80 cm
Tinggi Contoh ( Ho ) = 10.10 cm
Luas Contoh ( A ) = 15.07 cm²
Berat Contoh = 500.00 gram
Berat Isi Contoh = 289.20 gr/cm³
Berat Contoh Basah = 286.80 gram
Berat Contoh Kering = 227.10 gram

ANALISA DATA
Menghitung regangan aksial
Rumus :
Σ =
δH
Ho
ket. :
δH = Pembacaan deformasi (mm)
Ho = Tinggi contoh
δH = 0,00
Ho = 10,10
Σ =
δH
=
0,00
Ho 10,10
= 0,00 %
δH = 0,50
Ho = 10,10
Σ =
δH
=
0,50
Ho 10,10
= 0,05 %
δH = 0,75
Ho = 10,10
Σ =
δH
=
0,75
Ho 10,10
= 0,07 %
δH = 1,00
Ho = 10,10

Σ =
δH
=
1,00
Ho 10,10
= 0,10 %
δH = 1,50
Ho = 10,10
Σ =
δH
=
1,50
Ho 10,10
= 0,15 %
δH = 2,00
Ho = 10,10
Σ =
δH
=
2,00
Ho 10,10
= 0,20 %
δH = 2,50
Ho = 10,10
Σ =
δH
=
2,50
Ho 10,10
= 0,25 %
δH = 3,00
Ho = 10,10
Σ =
δH
=
3,00
Ho 10,10
= 0,30 %
δH = 3,50

Ho = 10,10
Σ =
δH
=
3,50
Ho 10,10
= 0,35 %
δH = 4,00
Ho = 10,10
Σ =
δH
=
4,00
Ho 10,10
= 0,40 %
Menghitung Gaya Aksial
Rumus :
P = Pembacaan beban X LRC
ket :
P = Gaya Aksial
LRC = Kalibrasi alat kuat tekan (kg/div)
1. Pembacaan beban = 0,00
LRC = 0,70
P = 0,00 X 0,70
= 0,00
LRC = 0,70
P = 4,00 X 0,70
= 2,82
LRC = 0,70
P = 8,00 X 0,70
= 5,63

LRC = 0,70
P = 9,00 X 0,70
= 6,34
LRC = 0,70
P = 10,00 X 0,70
= 7,04
LRC = 0,70
P = 12,00 X 0,70
= 8,45
LRC = 0,70
P = 14,00 X 0,70
= 9,86
LRC = 0,70
P = 16,00 X 0,70
= 11,26
LRC = 0,70
P = 18,00 X 0,70
= 12,67
LRC = 0,70
P = 15,00 X 0,70
= 10,56
Menghitung Koreksi Luas

Rumus :
A = Ao
(cm2)
(1- δH /Ho)
ket :
δH = Pembacaan deformasi (mm)
Ho = Tinggi contoh
A = Luas Contoh
1. Koreksi Luas
δH = 0,00
Ho = 10,10
Ao = 15,07
A = Ao
(1- δH /Ho)
2. Koreksi Luas
δH = 0,50
Ho = 10,10
Ao = 15,07
A = Ao
(1- δH /Ho)
=
15,07
(1,00 - 0,00/15,07)
= 15,07
= 0,95 cm2
=
15,07
1,00 -( 0,50/15,07)
= 15,07

3. Koreksi Luas
δH = 0,75
Ho = 10,10
Ao = 15,07
A = Ao
(1- δH /Ho)
4. Koreksi Luas
δH = 1,00
Ho = 10,10
Ao = 15,07
A = Ao
0,95
= 15,86 cm2
=
15,07
(1,00 - 0,75/15,07)
= 15,07
0,93
= 16,28 cm2

(1- δH /Ho)
5. Koreksi Luas
δH = 1,50
Ho = 10,10
Ao = 15,07
A = Ao
(1- δH /Ho)
6. Koreksi Luas
δH = 2,00
Ho = 10,10
Ao = 15,07
A = Ao
(1- δH /Ho)
=
15,07
(1,00 - 1,00/15,07)
= 15,07
0,90
= 16,73 cm2
=
15,07
(1,00 - 1,50/15,07)
= 15,07
0,85
= 17,70 cm2
=
15,07
(1,00 - 2,00/15,07)
= 15,07
0,80

7. Koreksi Luas
δH = 2,50
Ho = 10,10
Ao = 15,07
A = Ao
(1- δH /Ho)
8. Koreksi Luas
δH = 3,00
Ho = 10,10
Ao = 15,07
A = Ao
(1- δH /Ho)
9. Koreksi Luas
δH = 3,50
Ho = 10,10
= 18,79 cm2
=
15,07
(1,00 - 2,50/15,07)
= 15,07
0,75
= 20,03 cm2
=
15,07
(1,00 - 3,00/15,07)
= 15,07
0,70
= 21,44 cm2

Ao = 15,07
A = Ao
(1- δH /Ho)
10. Koreksi Luas
δH = 4,00
Ho = 10,10
Ao = 15,07
A = Ao
(1- δhH/Ho)
Menghitung Tegangan
Rumus :
σ = P
A
ket :
P = Gaya Aksial
A = Koreksi Luas
1. P = 0,00
A = 15,07
=
15,07
(1,00 - 3,50/15,07)
= 15,07
0,65
= 23,06 cm2
=
15,07
(1,00 - 4,00/15,07)
= 15,07
0,60
= 24,96 cm2

σ = 0,00
= 0,00
15,07
2. P = 2,82
A = 15,07
σ = 2,82
= 0,19
15,07
3. P = 5,63
A = 15,07
σ = 5,63
= 0,37
15,07
4. P = 6,34
A = 15,07
σ = 6,34
= 0,42
15,07
5. P = 7,04
A = 15,07
σ = 7,04
= 0,47
15,07
6. P = 8,45
A = 15,07
σ = 8,45
= 0,56
15,07
7. P = 9,86
A = 15,07
σ = 9,86
= 0,65
15,07
8. P = 11,26

A = 15,07
σ = 11,26
= 0,75
15,07
9. P = 12,67
A = 15,07
σ = 12,67
= 0,84
15,07
10. P = 10,56
A = 15,07
σ = 10,56
= 0,70
15,07
12.5.2. Tabel Pengujian
Tanah Asli

Angka kalibrasi alat ( K ) = 0,70 kg/div
Diameter contoh = 4,80 cm
Tinggi contoh (Ho) = 10,10 cm
Luas contoh (A) = 15,07 cm2
Berat contoh = 500,00 gram
Berat isi contoh = 289,20 gr/cm3
Berat tanah basah = 286,80 gram
Berat tanah kering = 227,10 gram
Menghitung Tegangan
Qu = σ ( Nilai Max)
= 0.70
Hubungan antara konsistensi tanah dengan kekuatan tanah lempung dari
Test Unconfined Compression
Qu (Kg/Cm2) Konsistensi
<0.25
Sangat
Lunak
0.25-0.50 Lunak
0.50-1.00 Menengah
1.00-2.00 Kaku
2.00-4.00
Sangat
Kaku
>4.00 Keras
12.5.3. Grafik Hasil Pengujian
Pembacaan Regangan
Deformasi Aksial Aksial Pembacaan Gaya Koreksi luas Tegangan σ =
(δH) (mm) Σ = (δH/Ho)(%) Beban (Div) Aksial P (Kg) A = Ao/(1-δh/ho) P/A=(Kg/Cm2)
0,00 0,00 0,00 0,00 15,07 0,00
0,50 0,05 4,00 2,82 15,86 0,19
0,75 0,07 8,00 5,63 16,28 0,37
1,00 0,10 9,00 6,34 16,73 0,42
1,50 0,15 10,00 7,04 17,70 0,47
2,00 0,20 12,00 8,45 18,79 0,56
2,50 0,25 14,00 9,86 20,03 0,65
3,00 0,30 16,00 11,26 21,44 0,75
3,50 0,35 18,00 12,67 23,06 0,84
4,00 0,40 15,00 10,56 24,96 0,70
Gaya dan Tegangan Aksial
Tegangan Aksial
Deformasi Aksial
Gaya Aksial

12.6. Kesimpulan dan Saran
0,000
0,187
0,374
0,420
0,467
0,561
0,654
0,747
0,841
0,701
0,000
0,100
0,200
0,300
0,400
0,500
0,600
0,700
0,800
0,900
1,000
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Kuat Tekan Bebas

12.6.1 Kesimpulan
Dari pengujian kuat tekan bebas tanah dapat disimpulkan :
1. Nilai max kuat tekan 0,84 kg/cm².
2. Berdasarkan nilai kuat tekan tersebut, contoh tanah memiliki
konsistensi lunak (Soff).
12.6.2 Saran
1. Dalam melakukan pengujian perlu diperhatikan dengan teliti
prosedur pengujian.
2. Perlu dilakukan pengujian tambahan yang mendukung terhadap hasil
uji yang telah dilakukan.
12.7. Dokumentasi Penelitian

Pemeraman Tanah Untuk Pengujian Kuat Tekan
Penimbangan Sampel Yang Telah Dicetak

Pengujian Kuat Tekan Bebas Pada Sampel Tanah
Keretakan Sampel Pada Alat Kuat Tekan Bebas

+BAB XII KUAT TEKAN BEBAS (FIX) KLP3.docx

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (20)

Similar to +BAB XII KUAT TEKAN BEBAS (FIX) KLP3.docx

Similar to +BAB XII KUAT TEKAN BEBAS (FIX) KLP3.docx (20)

Recently uploaded

Recently uploaded (8)

+BAB XII KUAT TEKAN BEBAS (FIX) KLP3.docx