Kamis, 04 Agustus 2011

PROSEDUR TRIAXIAL CU & CD TEST


PROSEDUR TRIAXIAL CU & CD TEST

PENDAHULUAN

Pengujian triaksial merupakan pengujian kekuatan geser tanah lempung dengan keuntungan bahwa kondisi pengaliran dapat dikontrol, tekanan air pori dapat diukur, tanah dimungkinkan dikonsolidasi dan bila diperlukan sampel tanah tersebut dapat dijenuhkan (back pressure).

Pada tahap konsolidasi, konsolidasi terjadi di bawah kenaikkan tegangan total yang sama yang tegak lurus terhadap permukaan atas dan permukaan keliling sampel tanah. Pada kondisi ini, regangan lateral pada sampel tidak nol.

Pengukuran tekanan air pori, tekanan air pori dari sampel tanah pada uji triaksial harus dihitung pada kondisi tanpa pengaliran (undrained) atau pada kondisi teralirkan (drained test) maka tekanan yang terjadi harus dikoreksi.

Pengujian CU dan CD

1.   Terkonsolidasi tak terdrainase (CU test), sampel tanah dikonsoldiasi dimana air diperbolehkan mengalir keluar dari sampel tanah di bawah tekanan cell. Kemudian digunakan selisih tegangan utama tanpa pengaliran. Pengukuran tekanan air pori dilakukan selama keadaan tanpa pengaliran. Parameter kuat geser yang diperoleh dinyatakan dalam tegangan total yaitu cu dan Øu

2.   Terdainase (CD test), pengaliran pada contoh taanh diperbolehkan di bawah tekanan cell sampai tanah terkonsolidasi selesai. Kemudian, dengan pengaliran yang masih diperbolehkan digunakan selisih tegangan utama dengan kecepatan  sedang untuk membuat kelebihan tekanan air pori tetap nol. Parameter kuat geser yang diperoleh dinyatakan dalam tegangan efektif yaitu c’ dan Ø’

Gambar 1 : Detail dari Cell Triaksial

 


Gambar 2 : Korelasi Deviator Stress, Pore Water Pressure dan Volume Change terhadap Strain dari Triaksial CU pada Tanah Lempung Jenuh


Gambar 3 : Korelasi Deviator Stress dan Volume Change terhadap Strain dari Triaksial CU
pada Tanah Lempung Jenuh






Gambar 4 : Bagan Test Triaksial CU dan CD


PROSEDUR TEST

Persiapan :
1.   Persiapan Sampel dari Tabung dan Trim Sampel
2.   Data sampel (berat, tinggi, diameter, jenis tanah, konsistensi dan warna)
3.   Persiapan Cell dan Kalibrasi Alat (kecepatan tekan piston vs waktu)
4.   Proses penjenuhan selang (drainage line) dari burret ke sampel tanah dengan memberikan tekanan rendah dalam cell ~ 0.20 kg/cm2 dengan posisi valve drain no. 5 tertutup sedangkan valve 5 & 7 dibiarkan terbuka sehingga air pada buret (burret kecil) turun menjenuhkan selang yang menuju ke sampel tanah

Tahap 1 : Consolidation Stage
1.      Penentuan tekanan dalam cell saat konsolidasi, σ0 ≤ σ3

σv ‘ = γ’ Df

dimana :
γ’      = berat isi tanah kondisi efektif
Df     = kedalaman sampel hasil boring

0.5 σv ‘ ≤  σ3 ≤ 1.5

Atau

Untuk tanah lunak diambil σ0 = 0.50 kg/cm2, 1.00 kg/cm2 dan 1.50 kg/cm2
Untuk tanah kaku diambil  σ0 = 1.00 kg/cm2, 1.50 kg/cm2 dan 2.00 kg/cm2

a.       Isi tekanan dalam compressor
b.      Posisi valve 5 & 7 ditutup kembali
c.       Beri tekanan cell sebesar σ0


2.      Pelaksanaan konsolidasi sampel tanah
a.   Isi tekanan dalam compressor
b. Atur tekanan dalam manometer agar tekanan pada cell = σ0 dengan menggunakan regulator
c.   Isi burret ½ dari kapasitasnya dimana 1 ml = 1 cm3
d.   Persiapkan form pembacaan untuk volume change dan pore pressure terhadap waktu
e.   Buka valve untuk aliran air dari sampel tanah saat terkonsolidasi yaitu valve 5 & 7 serta valve 6 untuk perubahan pore pressure water
f.    Stop watch mulai berjalan, maka tahapan pembacaan :
      - saat t (menit), air raksa dalam null indicator di tempatkan pada garis batas
      - baca perubahan di buret dan pore pressure
g.   Pembacaan konsolidasi dihentikan bila perubahan volume change terhadap waktu relatif datar atau minimum setelah 24 jam pengujian
h.   Buat grafik hubungan volume change terhadap waktu untuk memperoleh  yang selanjutnya diperoleh t100
        tf     = faktor untuk menghitung waktu saat runtuh (lihat tabel 15.4) x t100
     
      sehingga diperoleh strain rate untuk penggeseran :
      strain rate =  mm/menit
      dimana :
      ε f   = 15 % – 20 % untuk CU test dan CD test (Normally Consolidated)
            = + 20 %          untuk CU test                     (Overconsolidated)
            =   4 % - 15 %  untuk CU test                     (Overconsolidated)

            Tabel 1 : Form Tahap Konsolidasi
            Time
Vol. Change
Pore Pressure
t2
T
Gauge
∆ V
Reading (Ut)
(min)
(min)

(cm3)
Hg
(kg/cm2)
0.00

0.00




0.25

0.50




1.00

1.00




2.25

1.50




4.00

2.00




6.25

2.50




9.00

3.00




12.25

3.50




16.00

4.00




20.25

4.50




25.00

5.00




36.00

6.00




64.00

8.00




100.00

10.00




144.00

12.00




225.00

15.00




400.00

20.00




600.00

24.49




720.00

26.83




1440.00

37.95






Gambar 5 : Grafik Konsolidasi
Tahap 2 : Penggeseran
a.   Berdasarkan strain rate yang diperoleh dari hasil uji konsolidasi maka tentukan no. kecepatan yang digunakan, dimana kecepatan geser yang digunakan harus lebih rendah dari strain rate yang diperoleh dari hasil uji konsolidasi
b.   Persiapkan form pembacaan untuk perlawanan piston, volume change dan pore pressure terhadap strain
c.   Buka valve untuk aliran air dari sampel tanah saat digeser (CD test) namun ditutup pada (CU test) yaitu valve 5 & 7 serta valve 6 untuk perubahan pore pressure water
f.    Stop watch mulai berjalan, maka tahapan pembacaan :
      - saat t (menit), air raksa dalam null indicator di tempatkan pada garis batas
      - baca perubahan di buret dan pore pressure
g.   Penggeseran dihentikan apabila nilai tekanan proving ring turun dalam 3 bacaan atau regangan failure telah tercapai
     
      ε f   = 15 % – 20 % untuk CU test dan CD test (Normally Consolidated)
            = + 20 %          untuk CU test                     (Overconsolidated)
            =   4 % - 15 %  untuk CD test                     (Overconsolidated)


      Tabel 2 : Form saat Uji Pergeseran

Time
Strain
Area
S ε
PR DIAL
t
Pore Pressure
Vol. Change

DIAL


Reading





(10-3 IN)
(cm2)
( % )
(10-4 IN)
(kg/cm2)
Hg
(kg/cm2)
Read
cm3


0
9.07
0.00








5
9.09
0.18








10
9.11
0.36








15
9.12
0.54








20
9.14
0.73








25
9.16
0.91








40
9.21
1.45








50
9.24
1.81








75
9.33
2.72








100
9.42
3.63








125
9.51
4.54








150
9.60
5.44








200
9.78
7.26








250
9.98
9.07








300
10.18
10.89








350
10.39
12.70








400
10.62
14.51








450
10.85
16.33








500
11.09
18.14








550
11.34
19.96








600
11.60
21.77









dimana :

Ao = π/4 D2
A   =
               τ     =
              
               Piston correction           = luas piston * σ3 – berat piston        
               Tabel 3 : Data Koreksi Piston

σ3
(kg/cm2)
Luas Piston
(cm2)
PC
(kg)
0.50
0.377
0.264
1.00
0.754
0.641
1.50
1.131
1.018
2.00
1.508
1.395
2.50
1.885
1.772
3.00
2.262
2.149
3.50
2.639
2.526
4.00
3.016
2.903
4.50
3.393
3.280


               Pore Water Pressure    =            


     

Gambar 6 : Grafik Deviator Stress

Tension
 
Compression
 

Gambar 7 : Grafik Volume Change




Gambar 9 : Lingkaran Mohr CU Test



Foto Triaxial






















































2 komentar: