LAPORAN PRAKTIKUM MEKANIKA TANAH BAB 6 CALIFORNIA BEARING RATIOKelompok 5 Afdol Pramata Muhammad Ridwan Erlangga Rizki Fauzi Rosemaria Maya PraGogo Hutagol Ferry Wijaya (1106667822) (1006674313) (1006754296) (1006674401) (1006674345) (1006674156)Tanggal Praktikum Assisten Praktikum Tanggal Disetujui Nilai Paraf Assisten: 4 Maret 2012 : Ahmad Rifqi : : :LABORATORIUM MEKANIKA TANAH DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TENIK UNIVERSITAS INDONESIA DEPOK 2012I.Tujuan PercobaanMendapatkan nilai CBR pada kepadatan dan kadar air tertentu.PercobaanIII. Compaction Hammerr tanah dengan air Botol penyemprot air Pisau baja (straightn Aluminium can Stopwatch Beban logam berbentuk lingkaran (gan berlubang dengan dial pengukur swell Mesin uji CBRII. Alat dan BahanMould Sendok pengaduk tanah Wadaedge) Timbangan Ove10 lbs) Bak air PirinDasar Teori Nilai CBR adalah perbandingan antara kekuatan sampel tanah (dengan kepadatan tertentudan kadar air tertentu) terhadap kekuatan batu pecah bergradasi rapat sebagai standar material dengan nilai CBR = 100. Untuk mencari nilai CBR digunakan rumus :test unit load (psi) 100% standart unit load (psi)CBR =Dengan Standart Unit Load pada harga-harga penetrasi : Penetrasi 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5Standard Unit Load 1000 psi 1500 psi 1900 psi 2300 psi 2600 psiBeban (load) didapat dari hasil pembacaan dial penetrasi yang kemudian dikorelasikan dengan grafik Calibration Prooving Ring.=Dimana :A P M LRC= luas piston = M . LRC = dial reading = faktor kalibrasiBerdasakan cara mendapatkan contoh tanahnya, CBR dibedakan menjadi : 1. CBR Lapangan (CBR inplace atau field Inplace) Digunakan untuk memperoleh nilai CBR aslidi Lapangan sesuai dengan kondisi tanah pada saat itu. Umum digunakan untuk perencanaan tebal perkerasan yang lapisan tanah dasarnya tidak akan dipadatkan lagi.Pemeriksaan ini dilakukan dalam kondisi kadar air tanah tinggi (musim penghujan), atau dalam kondisi terbuuk yang mungkin terjadi. 2. CBR lapangan rendaman (undisturbed soaked CBR) Digunakan untuk mendapatkan besarnya nilai CBR asli di Lapangan pada keadaan jenuh air dan tanah mengalami pengembangan (swell) yang maksimum. Hal ini sering digunakan untuk menentukan daya dukung tanah di daerah yanglapisan tanah dasarnya tidak akan dipadatkan lagi, terletak pada daerah yang badan jalannya sering terendam air pada musim penghujan dan kering pada musim kemarau. 3. CBR Laboratorium Tanah dasar (Subgrade) pada konstuksi jalan baru dapat berupa tanah asli, tanah timbunan atau tanah galian yang telah dipadatkan sampaimenncapai kepadatan 95% kepadatan maksimum. Dengan demikian daya dukung tanah dasar tersebut merupakan nilai kemampuan lapisan tanah memikul beban setelah tanahtersebut dipadatkan. CBR ini disebut CBR laboratoium , karena disiapkan di Laboratorium. CBR Laboratorium dibedakan atas 2 macam, yaitu CBR Laboratorium rendaman dan BR Laboratorium tanpa rendaman.Komponen CBRNilai CBR sangat bergantung kepada proses pemadatan. Faktor faktor yang mempengaruhi kepadatan tanah adalah : 1. Karekteristik material tanah dasar 2. Kadar airmaterial tanah dasar 3. Jenis alat pemadat yang digunakan 4. Massa (berat) alatpemadat yang tergantung pada lebar roda dan pelat dasarnya 5. Ketebalan lapisanmaterial yang dipadatkan 6. Jumlah lintasan alat pemadat yang diperlukanIV.Prosedur Percobaan 1. Persiapan Percobaan 1. Menyiapkan 1 plastik tanah lolos saringan no 4 ASTM 5 kg 2. Masing-masing kantong direncanakan kadar air yang diinginkan. Kadar air yang digunkan -2% dari kadar air optimum, kadar air optimum, dan +2% dari kadar air optimum. 2. Pada saat percobaan 1. Memadatkan sampel tanahseperti pada percobaan compaction. 2. Penetrasi sampel pada keadaan unsoakeda. Mold dan tanah ditimbang, kemudian diletakkan pada mesin CBR dan diberikan ring di atas permukaan sampel tanah. Piston diletakkan di tengah-tengah beban ringsehingga menyentuh permukaan tanah. b. Coading dan dial diperiksa dan siet nol.c. Penetrasi dilakukan dengan penurunan konstan 0,05/menit d. Catat pembacaan dial pada penetrasi sebagai berikut L 0,025, 0,05, 0,075, 0,1, 0,125, 0,15, 0,175, dan 02. 3. Penetrasi sampel pada keadaan soaked a. Setelah percobaan pada penetrasi unsoaked, contoh tanah tadi direndam96 jam untuk mengetahui kondisi swelling. b.Pencatatan swelling dilakukan pada jam pertama dan jam kedua sejak mulai dimasukkan di dalam bak air. Selanjutnya dicatat pada jam ke 24, 48, 72, dan 96 jam. c.Setelah 96 jam, mould dan tanah diangkat, kemudian dilakukan penetrasi sepertipada percobaan unsoaked namun permukaan yang digunakan yang sebaliknya. d. Setelah selesai, sampel tanah dikeluarkan dan kemudian diambil sebagian di lapisan atas, sebagian di lapisan tengah, dan sebagian lagi pada lapisan bawah untuk dihitung kadar airnya. V. Pengolahan Data 1. Persiapan percobaan sampel I II III Wx (%) 40,8 42,8 44,8 W0 (%) 33,98 37,03 33,85 w (Kg) 4,826 4,79 4,348 V add (mL) 245,6584565 201,6952492 355,7011582. Data & grafik penetrasi tanah dan tegangan mould kadar air yang diinginkan (%) kadar air percobaan (%) kadar air soaked (%) 42,8 42,34 44,39I II III40,8 42,8 44,839,28 40,232 43,1981. Unsoaked Penetrasi 0 0,025 0,05 0,075 0,1 0,125 0,15 0,175 0,2 I 0 5 7,5 11 13,5 16,5 19 21 22 2. Soaked Penetrasi 0 0,025 0,05 0,075 0,1 0,125 0,15 0,175 0,2 I 0 2 3 3,5 4,5 5 5,5 6 7 Dial reading II 0 3 4 7 9 10 10,5 11,5 12 Stress (psi) I II 0 0 15,65333333 23,48 23,48 31,30667 27,39333333 54,78667 35,22 70,44 39,13333333 78,26667 43,04666667 82,18 46,96 90,00667 54,78666667 93,92 Dial reading II 0 2,5 5 7 9,5 11 12,5 14 15,5 Stress (psi) I II 0 0 39,13333333 19,56667 58,7 39,13333 86,09333333 54,78667 105,66 74,35333 129,14 86,09333 148,7066667 97,83333 164,36 109,5733 172,1866667 121,3133III 0 2 2,5 3 4 5 6 8 8,5III 0 15,65333 19,56667 23,48 31,30667 39,13333 46,96 62,61333 66,52667III 0 2 3 4 5 5,5 6 6,5 6,5III 0 15,65333 23,48 31,30667 39,13333 43,04667 46,96 50,87333 50,87333Grafik Tegangan Terhadap Penetrasi Mould IPenetration Tesistemce (psi) 200 150 100 unsoaked 50 0 0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25soakedPenetration (in)Grafik Tegangan Terhadap Penetrasi Mould IIPenetration Tesistemce (psi)140 120 100 80 60 40 20 0 0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25unsoaked soakedPenetration (in)Grafik Tegangan Terhadap Penetrasi Mould IIIPenetration Tesistemce (psi) 70 60 50 40 30 20 10 0 0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25unsoaked soakedPenetration (in)Penetrasi 0.1 Unsoaked mould I Unsoaked mould II Unsoaked mould III Soaked mouldI Soaked mould II Soaked mould III Penetrsai 0.2 Unsoaked mould I Unsoaked mouldII : CBR = : CBR =172,19 1500 121,31 1500: CBR = : CBR = : CBR = : CBR = : CBR = : CBR =105,66 1000 74,35 1000 31,31 1000 35,22 1000 70,44 1000 39,13 1000 100% = 10,56% 100% = 7,435% 100% = 3,131% 100% = 3,522% 100% = 7,044% 100% = 3,913% 100% = 11,48% 100% = 8,09%Unsoaked mould III Soaked mould I Soaked mould II Soaked mould I 3. Swelling t (hour) I 0,5 1 2 24 48 72 96: CBR = : CBR = : CBR = : CBR =66,53 1500 54,79 1500 93,92 1500 50,87 1500 100% = 4,435% 100% = 3,653% 100% = 6,261% 100% = 3,391%dial reading swell (%) II III I II III 12 3 0,5 0,263896 0,065045 0,011031 15 31 0,32987 0,065045 0,022062 21 3,5 2 0,461818 0,075886 0,044124 29 7 2 0,6377490,151771 0,044124 30,5 8 2 0,670736 0,173453 0,044124 30,5 9 2 0,670736 0,1951340,044124 32 9 3 0,703723 0,195134 0,066186Grafik waktu terhadap nilai swell0,8 0,7 nilai swell (%) 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 0 20 40 60 waktu ( jam ) 80 100 120 40,80% 42,80% 44,80%VI.Analisis a. Analisis Percobaan Pada percobaan ini diharapkan praktikan dapat mencari nilai CBR pada kepadatan dan kadar air tertentu. Pada saat sebelum memulaipercobaan, praktikan harus menyiapkan tanah dengan kadar air -2% dari kadar airoptimum, kadar air optimum, dan +2% dari kadar air optimum. Kemudian saat percobaan dimulai, praktikan memadatkan sampel tanah seperti pada percobaan compaction. Kemudian melakukan penetrasi sampel pada keadaan unsoaked dengan cara mold dantanah ditimbang, kemudian diletakkan pada mesin CBR dandiberikan ring di atas permukaan sampel tanah. Piston diletakkan di tengah-tengah beban ring sehingga menyentuh permukaan tanah. Kemudian Coading dan dial diperiksa dan diset nol. Setelah itu penetrasi dilakukan dengan penurunan konstan 0,05/menit dan catat pembacaan dial pada penetrasi sebagai berikut L 0,025, 0,05, 0,075, 0,1, 0,125, 0,15, 0,175, dan 0,2. Untuk penetrasi sampel pada keadaan soaked. Pertama-tama tanah setelah percobaan pada penetrasi unsoaked direndam96 jam untuk mengetahui kondisi swelling. Pencatatan swelling dilakukan pada jam pertama dan jam kedua sejak mulai dimasukkan di dalam bak air. Selanjutnya dicatat pada jam ke24, 48, 72, dan 96 jam. Setelah 96 jam,mould dan tanah diangkat, kemudian dilakukan penetrasi seperti pada percobaan unsoakednamun permukaan yang digunakan yang sebaliknya. Setelah selesai, sampel tanah dikeluarkan dan kemudian diambil sebagian di lapisan atas, sebagian di lapisan tengah, dan sebagian lagi pada lapisan bawah untuk dihitung kadar airnya.b. Analisis Hasil Saat sebelum memulai percobaan tanah yang ada diatur hingga mencapai kadar air tertentu dengan menggunakan rumus : V= Dimana : W W0 Wx = kadar air yang diinginkan W0 = kadar air mulamula w = berat tanahKemudian untuk mencari tegangan setelah menguji tanah dengan mesin uji CBR digunakan rumus := Dimana : A = luas piston = 3 inch2 M = dial reading LRC = faktor kalibrasi = 23,48 Untuk mencari nilai CBR digunakan rumus :() =1 + W0CBR = Dengan standart unit load Penetrasi 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5test unit load (psi) 100% standart unit load (psi)Standard Unit Load 1000 psi 1500 psi 1900 psi 2300 psi 2600 psiUntuk menghitung nilai dari swelling sampel tanah digunakan rumus : Swell = c. Analisis Kesalahan Kesalahan yang mungkin terjadi dalam praktikum kali ini antaralain : Kesalahan Sistematik Kesalahan ini disebabkan karena alat yang digunakanuntuk praktikum seperti dial yang digunakan terlalu sensitif sehingga mempengaruhi hasil praktikum. Kesalahan Praktikan Kesalahan ini terjadi murni dari kesalahan praktikan antara lain seperti dalam membaca dial reading alat yang digunakantidak dalam posisi yang seharusnya sehingga mengganggu pembacaan. Selanjutnya kesalahan paralaks juga dapat terjadi pada saat penentuan diameter, ketinggian ataupun pembacaan dial reading karena posisi mata tidak tegak lurus dengan penggaris. Kesalahan bahan Kesalahan ini dapat terjadi karena sampel tanah yang digunakan masih mengandung kerikilkerikil sehingga hasil dari uji CBR ini kurang maksimal. d. Analisis Geotek Tanah dasar adalah permukaan tanah asli, permukaan galian, atau permukaan timbunan yang merupakan dasar untuk peletakan bagian bagian perkerasan yang lainnya. Kekuatan dan keawetan dari konstruksi perkerasan jalan sangat tergantung dari sifat dan daya dukung tanah dasar. Sehingga tanah dasar inimenentukan tebal tipisnya lapisan tanah di atasnya. Untuk menentukan kekuatan tanah dasar biasanya dipakai cara CBR dial 96jam 2,54 0,001 100% tinggi mould(CALIFORNIA BEARING RATIO). Sistem klasifikasi yang umum dipakai pada jalan rayaadalah UNIFIED dan AASHO system, sedang untuk lapangan terbang digunakan FAA system. Nilai CBR juga penting dalam pembuatan pondasi. Meningkatkan Nilai CBR Pada Lapisan Pondasi (Subbase Course dan Base Course) dan Lapisan Pondasi Bawah (Subbase Course). Lapisan pondasi (subbase course dan base course) adalah lapisan yang terletak dibawah lapisan permukaan. Karena terletak dibawah permukaan perkerasan, maka lapisan pondasi menerima pembebanan yang berat dan paling menderita akibat muatan. Oleh karena itu, material didalam lapisan pondasi harus berkualitas sangat tinggi dan konstruksi harus dilakukan dengan cermat. Untuk meningkatkannilai CBR pada lapisan subbase course dan base course dapat menggunakan material yang lebih baik. Harga CBR dari lapisan pondasi sangat bergantung dari jenis material yang dipakai. Pemilihan matreial yang digunakan haruslah benarbenar sesuai dengan rencana akan jalan itu sendiri. Jika CBR dari material yang ada ternyata rendah, maka material tersebut haruslah diganti dengan material yang mempunyai nilai CBR lebih tinggi. VII. Kesimpulan Nilai CBR pada sampel tanah didapatkan :Penetrsai 0.2 =10,56% =7,44% = 3,13% = 3,52% = 7,04% = 3,91% Unsoaked mould I (39,39%)) Unsoaked mould II (40,23%) Unsoaked mould III (43,12%) Soaked mould I (39,39%) Soaked mould II (40,23%) Soaked mould I (43,12%) =11,48% = 8,09% = 4,44% =3,65% = 6,26% = 3,39%Penetrasi 0.1Unsoaked mould I (39,39%) Unsoaked mould II (40,23%) Unsoaked mould III (43,2%)Soaked mould I (39,39%) Soaked mould II (40,23%) Soaked mould III(43,12%)VIII.Nilai CBR dapat digunakan untuk pembuatan pondasi ataupun dalam konstruksi perkerasan jalan. Daftar PustakaIrawan,Dadi. CBR (California Bearing Ratio). http://karpetilmusipil.blogspot.com/2010/01/cbrcaliforniabearingratio.html. 9 Maret 2012. Budi, Arief. MeningkatkanNilai CBR Pada Lapisan Pondasi (Subbase Course dan Base Course) dan Lapisan Pondasi Bawah (Subbase Course). http://civilgalerie.blogspot.com/. 10 Maret 2012. Buku Pedoman Praktikum Mekanika Tanah FT UIIX.Lampiran