Sand Cone Test

  Tujuan

Untuk memeriksa kepadatan di lapangan pada lapisan tanahatau lapisan perkerasan yang telah dipadatkan. Memperoleh stabilitas tanah dan memperbaiki sifat-sifat teknisnya. Bertujuan untuk mengetahui kepadatan dari suatu tanah dilapangan secara langsung dengan membandingkan berat isi kering lapangan dengan berat isi kering pada laboratorium. 

Dasar Teori

Sand cone test adalah pemeriksaan kepadatan tanah di lapangan dengan menggunakan pasir Ottawa sebagai parameter kepadatan tanah yang mempunyai sifat kering, bersih, keras, tidak memiliki bahan pengikat sehingga dapat mengalir bebas. Pasir Ottawa yang digunakan adalah lolos saringan no.10 dan tertahan di saringan no.200. Metode ini hanya terbatas untuk lapisan atas tanah yaitu antara 10 – 15 cm. Sand cone adalah untuk pemeriksaan kepadatan tanah di lapangan pada lapisan tanah atau lapisan perkerasan yang telah dipadatkan. Pengujian yang diuraikan hanya berlaku terbatas pada ukuran butiran tanah dan batuan tidak lebih dari 5 cm diameternya.Yang dimaksud dengan kepadatan lapangan adalah berat kering per satuan isi. 

 

Pemadatan dapat dikatakan sebagai proses pengeluaran udara dari pori-pori tanah dengan salah satu cara mekanis. Cara mekanis yang digunakan di lapangan biasanya dengan menggilas, sedangkan dilaboratorim dengan cara menumbuk atau memukul. Daya pemadatan ini tergantung pada kadar air, meskipun digunakan energi yang sama, nilai kepadatan yang akan diperoleh akan berbeda-beda. Pada kadar air yang cukup rendah tanah sukar dipadatkan, sedangkan pada kadar air yanag cukup tinggi nilai kepadatannya akan menurun, sampai suatu kadar air tinggi sekali sehingga air tidak dapat dikeluarkan dengan pemadatan.  

Pada pemadatan dengan kadar air yanag berbeda-beda akan didapat nilai kepadatan yang berbeda pula. Sehingga kadar air tertentu akan didapat keadaan yang paling padat (angka pori yang paling rendah). Kadar air dimana tanah mencapai keadaan yang paling padat disebut kadat air optimum. Untuk menentukan kadar air optimum ini biasanya dibuat grafik hubungan antara kadar air dan berat isi kering. Berat isi kering ini digunakan untuk menentukan kadar air optimium dimana mencapai keadaan paling padat, dapat dilakukan percobaan pemadatan di lapanga dan percobaan pemadatan di laboratorium.Dengan nilai kadar air yang optimum yang didapat dari percobaan ini, maka kita dapat memadatkan tanah sehingga tanah tersebut akan mempunyai:

a)      Kekuatan yang lebih besar

b)      Kompresibilitas dan daya rembesan yang lebih kecil

c)      Ketahanan yang relatif lebih besar terhadap pengaruh air

Prosedur atau langkah dalam pemeriksaan sand cone yaitu:

1)    Pemeriksaan Berat Volume Uji

2)    Pemeriksaan Volume Kerucut

3)    Pemeriksaan Kepadatan Tanah di Lapangan

Dalam pengujian sand cone ini, diperlukan hubungan antara Kadar air dan kepadatan dari suatu contoh tanah yang diperiksa. Kadar air tanah adalah konsentrasi air dalam tanah yang biasanya dinyatakan dengan berat kering. Kadar air dinyatakan dalam persen, dimana terjadi transisi dari keadaan padat ke dalam keadaan semi padat didefinisikan sebagai batas susut. Kadar air dimana transisi dari keadaan semi padat ke dalam keadaan plastis terjadi dinamakan batas plastis, dan dari keadaan plastis ke keadaan cair dinamakan batas cair. Batas- batas ini dikenal juga sebagai batas-batas atterberg.

Kadar air mempunyai pengaruh yang besar terhadap tingkat pemadatan yang dapat dicapai oleh suatu tanah. Lee dan Sedkamp (1972) telah mempelajari kurva-kurva pemadatan dari 35 jenis tanah. Tingkat pemadatan diukur dari berat volume kering yang dipadatkan. Bila air ditambahkan pada suatu tanah yang sedang dipadatkan, air tersebut akan berfungsi sebagai unsur pembasah atau pelumas pada partikel – partikel tanah karena adanya air, partikel – partikel tersebut akan lebih mudah bergerak dan bergeseran satu sama lain dan membentuk kedudukan yang lebih Adanya penambahan kadar air justru cenderung menurunkan berat volume kering dari tanah. Hal ini disebabkan karena air tersebut kemudian menempati ruang – ruang pori dalam tanah yang sebetulnya dapat ditempati oleh partikel – partikel padat dari tanah. Kadar air dimana berat volume kering maksimum tanah dicapai disebut kadar air maksimum. Selain kadar air, faktor – faktor yang mempengaruhi pemadatan adalah jenis tanah dan usaha pemadatan.

Jenis tanah yang diwakili oleh distribusi ukuran butiran, bentuk butiran tanah, berat spesifik bagian padat tanah. Selain itu jumlah serta jenis mineral lempung yang ada pada tanah mempunyai pengaruh besar terhadap harga berat volume kering maksimum dan kadar air optimum dari tanah tersebut. Pada kadar air yang lebih rendah, adanya tegangan terik kapiler pada pori – pori tanah mencegah kecenderungan partikel tanah untuk bergerak dengan bebas untuk menjadi lebih padat. Kemudian tegangan kapiler tersebut akan berkurang dengan bertambahnya kadar air sehingga partikel – partikel menjadi mudah bergerak dan menjadi lebih padat. Bila usaha pemadatan persatuan volume tanah berubah. Kurva pemadatan juga akan berubah. Satu hal yang penting untuk diperhatikan dalam pekerjaan tanah adalah kepadatan lapangan (berat isi kering). Karena walaupun nilai CBR telah memenuhi standar, namun jika kepadatan lapisannya masih belum baik, maka deformasi akibat konsolidasi masih dapat terjadi dan penyebaran beban ke lapis tanah di bawahnya akan menjadi kurang baik, serta berpotensi terjadi konsentrasi tegangan pada bagian tertentu dalam lapisan tanah tersebut yang dapat mengakibatkan kegagalan lapis tanah dasar pondasi secara keseluruhan.

Menentukan Berat Isi Tanah uji sand cone pada STA 01+400 dengan melakukan penggalian kurang lebih 10,60 cm pada plat alat Sand Cone dengan volume lubang 2,095 cm3, material dari penggalian tersebut di masukkan ke wadah/kantong plastik yang tertutup lalu di timbang, berat tempat + tanah basah = 4.765 gr kemudian menimbang pasir + corong+ botol = 7.830 gr lalu meletakkan corong ke bawah di atas plat corong dan membuka kran pelan-pelan dengan memasukkan pasir yang sudah di dalam botol sampai mengisi lubang tersebut = 4.382 gr, lalu menimbang sisa pasir+corong+ botol = 3.448 gr. Kemudian diambil tanah sedikit dari kaleng untuk penentuan berat isi tanah (w3/v) = 2.272 gr/cm3

Menentukan Berat Isi Pasir  dilakukan dengan cara meletakkan alat dengan botol di bawah pada dasar yang rata, tutup kran isi corong pelan-pelan dengan pasir. Kemudian kran di buka isi botol sampai penuh dan di jaga agar selama pengisian corong selalu paling sedikit setengahnya kemudian kran di tutup dan dibersihkan kelebihan pasir di atas kran dan ditimbang (Gs) = 1.359 gr.

Menentukan Berat Pasir Dalam Corong dengan cara mengisi botol pelan-pelan dengan pasir secukupnya dan menimbang berat pasir di dalam corong 7.830 gr, lalu meletakkan alat dengan corong di bawah pada plat corong, pada dasar yang rata dan bersih, kemudian membuka kran pelan-pelan sampai pasir berhenti mengalir, lalu kran di tutup dan menimbang alat sisa pasir 3.448 gr, lalu menghitung berat pasir dalam corong 4.382 gr.

Peralatan dan bahan 
1.    Ember untuk tempat pasi
2.    Kertas untuk corong pasir 
3.    Peralatan lain seperti : sendok, kuas, sendok dempul, dan peralatan untuk menentukan kadar air.
4.  Neraca digital dengan ketelitian 0,1 gram. 
5.    Pasir laut (pasir putih) 
6.    Alat pengujian sand cone
7.  Palu untuk alat Bantu pembuat lubang dalam tanah 
8.    Pahat untuk mencongkel tanah 
9.    Botol transparan kapasitas 1 galon 
10.  Kerucut dengan diameter 16.5 Cm11.   Oven pengering tanah sample pengujian

           

Prosedur Kerja

1.    Mencari Volume Corong 

a      Timbang berat corong logam dan sebagai perlengkapannya  

b      Letakan corong dengan logam diatas dan buka krannya 

c      Isi dengan air sampai keluar dari keran 

d      Tutup kerannya dan buang air yang kelebihan 

e      Timbang corong logam dan perlengkapannya yang sudah terisi air. 

f      Berat air = volume botol (W2 –W1) 

2.    Mencari berat air pasir sebagai berikut 

a    Letakan corong logam dengan lubang diatasnya 

b    Tutup keran dan isi corong dengan pasir  

c    Buka keran dan juga supaya corong selalu terisi pasir minimal   setengahnya dan isi sampai corong logam terisi penuh. 

d    Titup keran dan buang kelebihan pasir 

e    Timbang alat dan pasir (W3) 

f    Berat pasir (W3 – W1) 

g    Berat isi pasir 

3. Tentukan jumlah pasir yang dibutuhkan untuk mengisi corong dengan penuh sebagai berikut:1)        Timbang botol dan pasir (W4)   

a        Isi alat dengan pasir sampai penuh, sampai pasir berhenti mengalir

b        Tutup keran dan timbang botol dan sisa pasir (W5) 

c        Pasir yang dibutuhkan untuk mengisi corong dengan penuh (W4 –W5) Siapkan permukaan tanah yang akan diuji dengan membuat rata permukaaan tanah setempat.

d  Tempatkan alat diatas permukaan yang sudah rata dan beri tanda padalubang pelat. 

4.    Angkat lat tersebut dan buat lubang pada tanda dengan hati – hati.

5.    Tempatkan lagi alat pada tempat semula dan buka keran dan birkan pasir mengalir samapi berhenti, kemudian tutup kerannya.

6.    Timbang berat tanah hasil galian (W7). 

7.    Timbang berat alat dan pasir (W6)