Rasio redaman tanah pasir dengan uji triaksial siklis (cyclic triaxial test)

DAGA, Welem M.W.L, Prof. Dr. Ir. Kabul Basah Suryolelono, Dip.HE., DEA

2010 | Tesis | S2 Teknik Sipil

Damping ratio (rasio redaman) dan modulus elastisitas tanah merupakan salah satu indeks propertis tanah yang penting untuk memprediksi perilaku konstruksi bangunan yaitu berperan terhadap efektivitas isolasi dan disipasi beban getaran. Redaman dapat juga digambarkan sebagai kondisi / karakteristik yang menyebabkan amplitudo getaran secara gradual akan berkurang terhadap waktu sampai energinya terdisipasi. Pada konstruksi perkerasan kaku jalan raya, terdapat lapisan pasir dibawahnya yang salah satu fungsinya adalah sebagai redaman beban lalu lintas. Fungsi redaman ini berpengaruh terhadap unjuk kerja jalan tersebut. Semakin baik respons redaman lapisan ini terhadap beban yang bekerja, maka semakin kecil juga tingkat kerusakan yang mungkin terjadi pada struktur perkerasan di atasnya. Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari lapisan pasir yang dibebani beban siklis melalui uji Triaksial Siklis dengan mengevaluasi parameter rasio redaman (damping ratio) dan modulus elastisitas (Young’s modulus). Dalam penelitian ini dilakukan variasi terhadap faktor-faktor yang mempengaruhi rasio redaman meliputi variasi terhadap kepadatan relatif pasir (Dr), frekuensi pembebanan (f) dan jumlah siklus pembebanannya (N). Tekanan kekang yang diterapkan pada sampel yaitu pada 100 kPa, 200 kPa dan 300 kPa. Jenis pengujian yang dipilih pada alat uji triaksial siklis dengan UTM software ver. 2.26 adalah Cyclic Triaxial Modulus and Damping Test sesuai dengan ASTM D 3999 – 91 tahun 2007. Hasil uji menunjukkan bahwa pasir longgar memberikan nilai simpangan redaman yang lebih besar dibandingkan dengan pasir padat karena deformasi yang terjadi lebih besar. Beban siklis dengan frekuensi yang lebih tinggi menyebabkan pasir memberikan respons redaman juga kecil. Pada uji cyclic triaxial modulus & damping test pada UTM software ver. 2.26 mengevaluasi dan merekam jumlah siklus pembebanan cukup sampai dengan 40 siklus. Modulus elastisitas hasil uji dengan triaksial siklis mempunyai besaran yang lebih kecil dibandingkan dengan modulus hasil uji statis, atau dengan kata lain kondisi pembebanan siklis / dinamis mengharuskan batas beban yang lebih kecil agar material masih dalam kondisi elastis. Hasil uji modulus elastisitas dan rasio redaman pasir dengan menggunakan triaksial siklis belum memberikan hasil yang akurat karena komponen tranducer pengatur tekanan belum berfungsi dengan baik sehingga besarnya beban aksial yang mampu diterapkan pada sampel sangat rendah.

Damping ratio (damping ratio) and modulus elasticity of soil is one index of soil properties is important to predict the behavior of building structures contribute to the effectiveness of isolation and dissipation of vibration load. Damping can also be described as the conditions / characteristics that cause the amplitude of vibration will be reduced gradually over time until the energy dissipated. Construction of rigid pavement on the highway, there is a layer of sand underneath that one is a damping function of traffic load. This damping function impact on the road performance. The better response of this layer damping of the work load, the less is the level of damage that may occur in the pavement structure on top. This research aims to study the layers of sand that encumbered by the burden of Cyclic Triaxial test to evaluate the damping ratio parameter and modulus of elasticity (Young's modulus). In this study performed a variation of the factors that affect the damping ratio include variations of the relative density of sand (Dr), loading frequency (f) and the number of cycles (N). Confining pressure that is applied to the sample is at 100 kPa, 200 kPa and 300 kPa. Type of test is selected on test equipment with cyclical triaxial UTM software ver. 2:26 is the Cyclic Triaxial Test Modulus and Damping in accordance with ASTM D 3999 - 91 in 2003. Test results showed that the loose sand damping deviation value is larger than the dense sand for deformations that occur is greater. Expenses cyclical with higher frequencies causing sand damping response is also small. In cyclic triaxial modulus & damping test on UTM software ver. 2.26 evaluate and record sufficient number of loading cycles up to 40 cycles. Modulus of elasticity test results with cyclic triaxial has a smaller magnitude than the static modulus test which result range are 4,5 MPa to 5,5 MPa. In other words, the imposition of conditions of cyclic / dynamic load limits that require smaller so that the material is still in the elastic condition. The result of damping ratio material show that the dense sands has smaller ratio damping than loose sands. Modulus of elasticity test results and the damping ratio of sand by using cyclic triaxial not give accurate results because the pressure regulator tranducer components not functioning properly so that the amount capable of axial load applied to the sample is very low.

Kata Kunci : Rasio redaman,Modulus elastisitas,Triaksial siklis,Damping ratio,Modulus of Elasticity,Cyclic Triaxial