Pemadatan Tanah Merupakan teknik perbaikan tanah, dimana tanah dipadatkan menggunakan tenaga pemadat luar. Tenaga pemadat + air =

Pemadatan dimaksudkan untuk merapatkan antar butiran tanah sehingga diperoleh perbaikan pd engineering performancnya misalnya kuat geser yang lebih tinggi

Pemadatan Tanah Definisi : Tujuan : Proses menaikkan berat volume tanah dengan cara mendesak tanah dengan energi mekanis agar partikel solid pada tanah lebih memadat dan menjadi kompak serta mengurangi partikel udara yang mengisi rongga pada massa tanah. Tujuan : mengurangi kompresibilitas menaikkan kekuatan tanah mengurangi potensi likuifaksi mengontrol shrinkage dan swelling mengurangi hydraulic compressibiliy/permeabilitas menaikkan daya tahan terhadap erosi mengontrol resilience properties Kepadatan tanah yang tinggi bukanlah tujuan utama pemadatan. Kepadatan tanah yang tinggi hanya penting jika menghasilkan perbaikan perilaku tanah sehubungan dengan engineering performance.

Gs = specific gravity tanah Teori Pemadatan Tanah Berat Volume Kering (gd) Zero air voids (saturasi = 100%) Berat Kering Maksimum Usaha Pemadatan Tinggi Gs = specific gravity tanah Usaha Pemadatan Rendah Kadar Air Optimum Kadar Air (w) Kurva Pemadatan

gaya tolak-menolak antar partikel Teori Pemadatan Tanah Lubrication Theory Double Layer Water Deficiency Theory Effective Stress Theory mengapung air sebagai pelumas gaya tolak-menolak antar partikel mengapung

Lubrication Theory Untuk suatu energi pemadatan, penambahan air akan memperlicin butir-butir tanah untuk ber-relokasi sehingga akan menaikkan gd. Di sisi kanan dari wopt pada kurva pemadatan, penambahan air akan mengapungkan butir-butir tanah yang akan menyebabkan penurunan gd. Pemadatan menyangkut pendesakan udara dalam pori-pori tanah. Rongga udara di sisi kanan wopt adalah discontinuous, sehingga tidak mungkin untuk mendesak seluruh udara keluar dari pori. Akibatnya tidak tercapai s = 100% dengan pemadatan.

Double Layer Water Deficiency Theory Penambahan kadar air akan membuat double layer mengembang sehingga gaya tolak antar partikel bertambah. Akibatnya tanah menjadi dispersive, mudah be-relokasi, dan particle packing menjadi lebih efisien. Penambahan air setelah wopt tercapai akan mengapungkan butir-butir tanah dan menurunkan gd.

Effective Stress Theory Tanah akan memadat supaya dapat memikul beban-beban saat pemadatan (compactive pressure). Pemadatan tanah ini diikuti dengan pertambahan kekuatan tanah. Pertambahan kekuatan tersebut diakibatkan oleh kenaikan effective stress, kenaikan confining stress, dan penurunan tegangan air pori. Tanah berhenti memadat ketika bearing capacity tanah sama dengan beban-beban saat pemadatan.

Tanah lebih stabil pada keadaan lebih padat Tanah padat antara lain ditandai dg nilai CBR yang lebih tinggi dan kuat geser yang lebih tinggi

Pola Umum Hubungan Kepadatan vs Kadar Air

Kurva Zero air void - Kurva kepadatan pada 100% jenuh air S<100% Kadar air Kepatan kering (d) Zero air void curve (S=100%) S<100% S>100% (impossible) Semua titik pengujian pemadatan harus berada di sisi kiri kurva ZAV

Efek Upaya Pemadatan Peningkatan upaya pemadatan menyebabkan: Kadar air Kepadatan kering (d) Peningkatan upaya pemadatan menyebabkan: E2 (>E1) Penurunan kadar air optimum Peningkatan kepadatan kering maksimum E1

Pemadatan dan tekstur lempung Kadar air Kepadatan kering (d) Kadar air yang tinggi atau usaha pemadatan yang tinggi memberi tekstur yang lebih dispersed. more dispersed fabric more dispersed fabric

Perilaku Tanah Pasir yang Dipadatkan Secara umum semakin padat adalah semakin baik. Kepadatan Relatif adalah faktor utama yang mengontrol : - kompresibilitas - kekuatan - potensi likuifaksi dan - modulus deformasi Kadar air pada umumnya tidak begitu penting, kecuali untuk pasir jenuh yang memikul beban dinamis (bahaya likuifaksi). Selain kepadatan relatif, perilaku tanah pasir sangat bergantung pada confining pressure dan kondisi fabric.

Perilaku Tanah Pasir yang Dipadatkan Kurva Pemadatan untuk Tanah Pasir Kepadatan yang lebih tinggi dapat diperoleh bila pasir adalah kering atau basah. Tetapi pada region C, tegangan kapiler antar butiran menjadi semacam kohesi yang menahan butiran untuk ber-relokasi dan memadat. Vibrasi adalah metode paling efektif untuk pemadatan pada tanah berpasir. gd S = 100% Region C Water Content (w)

Berat Jenis Kering Tanah (gd) Tipe Tanah Tipe tanah seperti distribusi ukuran butiran, bentuk butiran tanah, specific gravity serta jumlah dan tipe kandungan mineral lempung merupakan faktor penting yang mempengaruhi kadar air optimum (woptimum) dan berat volume kering maksimum (gd maksimum). Pada tanah pasir, berat volume kering tanah cenderung untuk menurun pada saat awal penambahan air. Kemudian pada saat mencapai kadar air tertentu, berat volume kering tanah akan bertambah hingga mencapai nilai maksimum. Penurunan nilai berat volume kering tanah pada saat awal pertambahan kadar air disebabkan oleh efek tarik kapilaritas. Pada saat kadar air masih rendah, gaya tarik kapilaritas pada air akan menyebabkan partikel tanah cenderung bergerak dan memadat. Sandy Silt Silty Clay Berat Jenis Kering Tanah (gd) Heavy Clay Poorly-graded sand Kadar Air (w)

Hubungan Kadar Air dengan Berat Isi Kering untuk Delapan Jenis Tanah yang Dipadatkan Menurut Metode Standard Proctor (Johnson dan Sallberg, 1960)

Perilaku Tanah Lempung yang Dipadatkan Secara umum sifat-sifat mekanis dari lempung yang dipadatkan bergantung pada : - cara pemadatan - energi (compactive effort) - kadar air saat pemadatan - perubahan kadar air dan volume setelah pemadatan Pemadatan dengan kadar air lebih rendah dari kadar air optimum (wopt) akan menghasilkan struktur tanah yang flocculated dan aggregate. Pemadatan dengan kadar air lebih besar dari kadar air optimum (wopt) akan menghasilkan struktur tanah yang deflocculated dan disperse.

Perilaku Tanah Lempung yang Dipadatkan Prinsip Pemadatan yang Menyangkut Hubungan antara Struktur dan Perilaku Tanah Lempung Pemadatan di sisikiri kadar air optimum (wopt) menghasilkan struktur lempung yang flocculated. gd gd flocculated dispersed random parallel wopt Water Content (w) wopt Water Content (w)