Pengujian Penetrasi Kerucut Dinamis / Dynamic Cone Penetration (DCP)

1. Pendahuluan

Percobaan kerucut dinamis (DCP) merupakan salah satu pengujian yang dilakukan di lapangan, yang secara tidak langsung dapat dipakai untuk menentukan nilai CBR dari tanah dasar (Sub-Grade). Pelaksanaan percobaan ini sangat mudah dan hasilnya dapat diperoleh secara cepat, sehingga lebih ekonomis jika dibandingkan dengan melakukan pengujian CBR lapangan secara konvensional. Meskipun demikian, untuk mendapatkan korelasi nilai CBR lapangan yang tepat, disarankan agar dalam pelaksanaan percobaan ini, dilakukan pula percobaan CBR secara paralel.

Melalui pengujian ini dapat diperoleh sebuah rekaman yang menerus dari kekuatan relatif tanah (CBR) sampai dengan kedalaman 90 cm di bawah permukaan sub-grade. Lapisan dari material perkerasan yang ada harus dibuang terlebih dahulu sebelum percobaan ini dilaksanakan. Pengukuran dan pencatatan data lapangan terdiri atas pasangan jumlah tumbukan (n) dan kedalaman penetrasi (cm).

"Artikel DCP kali ini bedasarkan pada standar ASTM  D 6951 - 03"

2. Peralatan

Peralatan utama yang digunakan dalam penyelidikan terdiri dari:

1. Penumbuk seberat 8 kg (17.6 lb) atau 4.6 kg (10.1 lb) yang dapat dijatuhkan bebas setinggi 57,5 cm (22.6 inch), melalui sebuah batang peluncur bergaris tengah 16 mm (⁵/₈ inch), yang dilengkapi dengan landasan pemukul (anvil),
2. Batang penetrasi terdiri dari besi/baja bulat bergaris tengah 16 mm (⁵/₈ inch) sepanjang  ± 100 cm, yang dilengkapi dengan kerucut pada ujungnya,
3. Batang pengukur yang disambungkan pada landasan penumbuk dan batang penetrasi, namun harus bergerak bebas vertikal pada sambungan dengan batang penetrasi,
4. Kerucut (conus), yang terbuat dari baja keras dengan sudut puncak 60° serta diameter terbesarnya adalah 2 cm.

Sketsa Alat DCP bedasarkan ASTM D 6951 - 03

Sketsa Konus DCP bedasarkan ASTM D 6951 - 03

3. Prosedur Percobaan

1. Gali permukaan tanah pada lokasi pengujian sampai pada kedalaman dimana pengukuran awal nilai CBR akan dievaluasi. Jika pengujian dilakukan pada badan jalan dengan perkerasan, singkirkan semua bahan perkerasan yang ada,
2. Letakkan alat DCP secara vertikal, berikan tumbukan awal secukupnya (seating blows), untuk menanamkan ujung kerucut sampai garis tengahnya yang terbesar terletak pada permukaan tanah yang akan diuji,
3. Lakukan penumbukan dengan palu yang dijatuhkan bebas, ukur dan catat kedalaman penetrasi untuk setiap tumbukan. Pekerjaan dilakukan oleh minimal dua orang,
4. Apabila jenis tanah yang diuji sangat keras (penetrasi kurang dari kira-kira 0,2 cm/tumbukan), berikan serangkaian tumbukan sebanyak 5 atau 10 kali,  kemudian ukur kedalaman penetrasi yang terjadi,
5. Percobaan dihentikan apabila telah tercapai keadaan seperti berikut ini:
   * Tidak terdapat penurunan berarti untuk 10 tumbukan terakhir berturut-turut,
   * Kedalaman penetrasi telah mencapai kedalaman lapisan yang hendak dievaluasi,
   * Batang penetrometer telah masuk seluruhnya ke dalam tanah.
6. Keluarkan alat dari dalam tanah dengan jalan memukulkan palu dengan arah ke atas pada baut pembatas tinggi jatuh (uper stop),
7. Akibat dari langkah pada point (6) yang dilakukan secara berulang-ulang, dapat menyebabkan pemanjangan yang nyata dari batang peluncur, sehingga diperlukan pengecekan setiap kali akan melakukan percobaan, dengan mengatur baut pembatas tinggi jatuh pada posisi yang tepat.

4. Perhitungan

Pada perhitungan kali ini, kita bisa dengan cepat mendapatkan nilai CBR dari hasil pengujian dengan melihat pada tabel yang ada di dalam standar ASTM ataupun dengan menggunakan rumus : 

Contoh perhitungan DCP ASTM D 6951 - 03

Tabel korelasi antara DCP index dan nilai CBR brdasarkan ASTM D 6951 - 03

Pengujian Kadar Air Dengan Alat Speedy Moisture Test

1. Pendahuluan

Pada dasarnya, pengujian kadar air dengan alat Speedy ini adalah pengujian di lapngan (on site) dengan melakukan pembacaan dial indikator yang bergerak berdasarkan tekanan dari gas asetilin di dalam alat Speedy tersebut. Gas asetilin didalam alat Speedy ini diakibatkan oleh reaksi kimia antara benda uji dengan Kalsium Karbida (CaC2).

2. Peralatan dan Bahan

• Masker,
• Sarung tangan,
• Kuas,
• Speedy Moisture Test,
• Kalsium karbida (CaC2) (harus berbentuk bubuk halus dan mempunyai kadar yang dapat menghasilkan gas asetilin dengan jumlah minimal 0.14 m3/kg kalsium karbida),
• Timbangan dengan ketelitian 0.1 gr,
• Bola-bola baja dengan diameter 31.75 mm,
• Sikat dan kain pembersih,
• Sendok untuk menakar kalsium karbid.

Peralatan Speedy Moisture Test

3. Langkah Kerja 

1. Siapkan alat dan bahan,
2. Bersihkan alat speedy dengan sikat pembersih,
3. Timbang benda uji kurang lebih 50 gr,
4. Masukan bola-bola baja kedalam alat speedy,
5. Masukan benda uji kedalam alat speedy,
6. Balikan tutup alat speedy sebagai tempat sementara kalsium karbida,
7. Masukan kalsium karbida (CaC2) kedalam tutup alat speedy sebanyak 3 sendok takar,
8. Tututp alat speedy dengan rapat,
9. Koco-kocok alat speedy selama kurang lebih 30 detik,
10. Bila dial indikator pada alat speedy sudah tidak bergerak lakukan pembacaan dial,
11. Pembacaan pada dial indikator merupakan jumlah persentase kadar air dari benda uji,
12. Buka tutp alat spedy secara hati-hati dan perlahan-lahan,
13. Keluarkan bola-bola baja, benda uji dan kalsium karbida dari dalam alat speedy,
14. Bersihkan alat speedy dan bola-bola baja dengan sikat dan kain pembersih.

Yang harus diperhatikan pada saat pengujian ini adalah pada saat menutup alat speedy (langkah kerja no.8) harus dilakukan dengan posisi horisontal untuk menghindari kontak dini antara benda uji dengan kalsium karbida,

Sekian sari saya mengenai Pengujian Kadar Air Dengan Alat Speedy Moisture Test, semoga bermanfaat.

Pengujian Kerucut Pasir ( Sand Cone )

1. Pendahuluan

Percobaan kerucut pasir merupakan salah satu jenis pengujian yang dilakukan di lapangan, untuk menentukan berat isi kering (kepadatan) tanah asli ataupun hasil suatu pekerjaan pemadatan, yang dapat dilakukan baik pada tanah kohesif maupun tanah non kohesif. Selain itu ada juga cara lain yang dapat dilakukan untuk tujuan yang sama, yaitu :

• Metode Silinder (Drive Cylinder Method), khusus untuk tanah kohesif.
• Metode Balon Karet (Rubber Ballon Method), untuk semua jenis tanah.
• Metode Nuclear (Nuclear Method), untuk semua jenis tanah.

Pengujian Kerucut Pasir (Sand Cone)

Nilai berat isi tanah kering yang diperoleh melalui percobaan ini, biasanya digunakan untuk mengevaluasi hasil pekerjaan pemadatan di lapangan yang dinyatakan dalam derajat pemadatan (degree of compaction), yaitu perbandingan antara g_d (berat isi kering) kerucut pasir dengan g_d-max hasil percobaan pemadatan di laboratorium.

2.  Peralatan

Peralatan yang digunakan dalam penyelidikan ini terdiri dari:

-       Peralatan utama yang diperlukan, meliputi:

1.    Tabung kalibrasi pasir uji

2.    Botol/silinder tempat pasir uji

3.    Kerucut yang dilengkapi dengan keran

4.    Pelat dasar yang berlubang

-       Sekop kecil, linggis, palu, perata, kuas dan lain-lain

-       Timbangan dengan ketelitian 1,0 gr (dibawa ke lapangan)

-       Pasir uji (Ottawa Sand)

-       Kantung plastik, cawan untuk penentuan kadar air, atau alat uji kadar air (speedy moisture test )

Peralatan Pengujian Sand Cone

3.  Kalibrasi

Selanjutnya, peralatan yang akan digunakan harus dikalibrasi terlebih dahulu agar diperoleh ukuran-ukuran yang tepat dalam pengujian. Pekerjaan kalibrasi sebaiknya dilakukan di laboratorium, dimana pekerjaan ini meliputi:

a.    Berat isi pasir uji

1. Timbang silinder kalibrasi pasir uji (W₁)

2. Isi silinder kalibrasi tersebut sampai penuh dengan menggunakan botol/silinder yang berisi pasir uji sebanyak ²/₃ tinggi.

3. Setelah penuh, ratakan permukaan pasir pada silinder kalibrasi, lalu timbang (W₂).

4. Ganti pasir uji pada silinder kalibrasi dengan air yang diisi sampai penuh, kemudian timbang (W₃)

5. Hitung berat isi pasir uji, dengan rumus:

a. Berat pasir dalam kerucut

1. Timbang botol/silinder yang berisi pasir uji sebanyak ²/₃ tinggi, beratnya (W₄)

2. Letakkan pelat dasar pada lantai yang datar, lalu letakkan botol/tabung yang berisi ²/₃ tinggi tersebut tepat di tengah pelat dasar, lalu keran dibuka.

3. Setelah pasir mengisi kerucut, keran ditutup kemudian diangkat lalu ditimbang (W₅)

4. Hitung berat pasir dalam kerucut dengan rumus:

    (W₆) = (W₄ – W₅)   

4. Prosedur Percobaan

Pelaksanaan pekerjaan mengikuti prosedur sebagai berikut:

1. Bersihkan lokasi yang akan dilakukan pengujian selebar pelat dasar.

2. Ratakan permukaan tanah, kemudian letakkan pelat dasar di atasnya.

3. Buat lubang dengan diameter sebesar lubang pada pelat dasar dengan kedalaman kira - kira sama dengan diameter lubang.

Tahapan Pengujian Sand Cone

4. Tanah  hasil  galian  dikumpulkan  seluruhnya,  kemudian  dimasukkan   kedalam kantung plastik, lalu timbang (W₇). Gunakan sebagian tanah galian tersebut untuk mencari kadar air tanah.

5. Perhitungan dan Pelaporan

Data-data yang diperoleh di laboratorium dari proses kalibrasi terdiri dari:

•   Berat isi pasir uji, yang diperoleh dari formula:

•   Berat pasir dalam kerucut,  (W₆)  =  (W₄ - W₅)

Sedangkan data-data yang didapat dari pekerjaan di lapangan terdiri dari:

•   Berat tanah hasil galian, (W₇)
•   Berat botol/silinder + pasir uji sebelum pengujian, (W₈)
•   Berat botol/silinder + pasir uji setelah pengujian, (W₉)
•   Kadar air hasil pengujian di laboratorium atau di lapangan (w)

Data-data di atas selanjutnya diolah, untuk mendapatkan nilai-nilai berikut:

•   Berat pasir dalam lubang dan kerucut,       (W₁₀)  =  (W₈ - W₉)
•   Berat pasir dalam lubang,               (W₁₁)  =  (W₁₀ - W₆)
•   Volume lubang,    

 

•   Berat isi tanah basah,                               

 

•   Berat isi tanah kering,

   

•   Derajat kepadatan di lapangan,

   

Sekian dari saya mengenai Pengujian Kerucut Pasir ( Sand Cone ), Semoga bermanfaat.